高空防侵界定位装置

　　漕宝路快速路新建工程西起嘉闵高架路，东至桂平路，跨越松江、闵行、徐汇等三个行政区，全长约7.2km。工程采用地道+高架的组合形式，建设规模为双向6车道，全线设置嘉闵、S20、中环三处互通立交，设置中春路、合川路、莲花路三对出入口。同步改建漕宝路地面道路，建设规模为双向6快2慢。工程总投资约95亿元，于2021年4月开工建设。在该工程中环节点需进行大量预制立柱及箱梁吊装作业，吊装作业近距离高压线、地铁线路、市政道路，极易由于边界侵入引发重大风险，传统人工监测响应慢、存在高空监管盲区，难满足动态安全管控需求。本案例基于GNSS高精度定位技术，实现厘米级实时定位，提前预设电子围栏，接近/越界即触发分级联动预警，保障吊装作业过程周边构筑物安全

　　一、总体介绍

　　(1)应用案例：

　　当履带吊装作业近距离高压线/地铁线路/市政道路，极易由于边界侵入引发重大风险，传统人工监测响应慢、存在高空监管盲区 ，难满足动态安全管控需求 。基于GNSS高精度定位技术，实现厘米级实时定位，提前预设电子围栏，接近/越界即触发分级联动预警，保障吊装作业过程周边构筑物安全。本装备具体应用于漕宝路3标项目中环段立交吊装。考虑本工程吊装作业受上方高压线34m限高要求制约，为防止侵界，在吊机吊顶周边安装厘米级gps或北斗定位装置，时刻获取吊顶当前空间竖向坐标，开发防侵界算法,当吊点位于高压线附近时进行侵界管控，放置警示灯和报警器进行报警相应。

　　(2)报警规则设置：

　　当吊点位置水平坐标距离高压线<6m且高程坐标>34米，报警

　　当吊点位置水平坐标距离高压线>6m或高程坐标<34米，不报警

　　(3)关键技术指标：

　　1、动态定位精度(RMS)：水平≤(1 cm + 1 ppm)，高程≤(2 cm + 1 ppm)

　　2、定位更新率：1 –20 Hz 可配置

　　3、初始化/重收敛时间：

　　开阔环境厘米级解算≤10 s;短时失锁重收敛≤3 s

　　4、工作温度范围：_20 ℃~ +60 ℃

　　5、差分改正接入能力：支持基站差分与网络差分改正输入;兼容RTCM 3.x 等标准改正格式

　　6、作业距离：单基站典型≤10 km

　　(4)新一代信息技术应用情况：

　　1、高精度定位：多星座多频，厘米级动态定位。

　　2、物联网采集：位置/状态数据实时上报，设备在线监测。

　　3、边缘计算：本地质量判别、异常剔除、围栏判断，低时间延迟。

　　4、通信接入：4G/5G/专网接入，支持改正数据与业务数据传输。

　　5、GIS电子围栏：风险区建模，空间判定，分级预警/联动。

　　6、云平台可视化：轨迹回放、事件留痕、报表统计，多端展示。

　　二、主要做法

　　(1)技术原理

　　本技术采用GNSS厘米级高精度定位技术。GNSS 厘米级高精度定位技术是在常规卫星定位基础上，融合RTK/PPP-RTK核心算法，通过解算卫星载波相位观测值，消除电离层、

　　对流层等误差的高精度空间定位技术。该技术适用于露天环境测量，适配智慧工地中设备移动定位、工程机械轨迹管控等场景。

　　(2)管控方法

　　在吊装前在履带吊吊顶位置安装GNSS定位装置，吊装过程实时测算吊点空间坐标，测算数据通过4g网络上传云平台，可通过PC端配套软件及时查看，软件具备风险区域自设定功能，当发现吊点在风险区域内，软件提醒，现场配套声光报警同步报警。

　　三、取得成效

　　(1)直接风险成本规避：通过厘米级实时预警，有效防止因吊装侵入导致的碰撞、触电等重大安全事故，避免可能产生的设备损毁、工程赔偿、工期延误、事故赔偿等各类经济损失。

　　(2)运营效率提升：装置实现了24小时自动化监控，降低了人力监护成本，同时允许在确保安全的前提下更高效规划吊装作业空间和路径，提升设备利用率。

　　(3)为城市核心基础设施(高压电网、地铁轨道、交通干线)构筑了一道主动式、可预警的技术防护屏障，保障城市生命线与公共交通运行安全。

　　(4)推动行业安全升级：将高精度定位技术与施工安全深度融合，为建筑行业提供可复制、可推广的智慧安全解决方案，推动行业从依赖“人防”到“技防+人防”结合的数字化转型。