開發(fā)背景

在茨城縣東海村的J-PARC中心內有一條直徑約500 m的MR加速器隧道。由于是地下隧道，所以無法使用GNSS(全球導航衛(wèi)星系統(tǒng))。在洞內，常常能聽到配管中冷卻水流動的轟鳴聲，其聲音大到甚至難以聽到廣播通知。因此，在電波難以傳播的地下隧道內需要一款能夠支持人員定位與相互通信的系統(tǒng)。

基于此，日本飛島建設、J-PARC中心、綜合警備保障局(ALSOK)以及關西大學綜合信息學部的田頭研究室共同開發(fā)了一套防災系統(tǒng)。通過該系統(tǒng)，管理人員可遠程掌握作業(yè)員的位置信息，并與其通信。在2019年開發(fā)出此系統(tǒng)后，經(jīng)多次改良，終于在2022年3月將該系統(tǒng)投入到現(xiàn)場應用中。

圖1 防災系統(tǒng)的構成

系統(tǒng)構成

該系統(tǒng)由通過區(qū)域網(wǎng)絡與服務器相連的中央控制電腦、在加速器上設置的無線LAN接入點、專用智能手機以及操控APP構成，如圖1所示。

現(xiàn)場應用

基于網(wǎng)絡接入點和作業(yè)員手中智能手機之間的連接情況，可從若干接入點中判斷出離作業(yè)員最近的接入點，進而鎖定作業(yè)員的位置。在隧道內人行通道的頂端，每隔約50 m設置1個無線LAN的接入點，共設置30個，即每個作業(yè)員的作業(yè)區(qū)間隔50 m。

通過該系統(tǒng)，不僅對隧道內作業(yè)員的位置信息一目了然，還可以使用聊天功能發(fā)送、接收文字信息以及圖片。

為防止無線LAN的接入點出現(xiàn)故障，采用了加速器運行時自動切斷通信系統(tǒng)電源設計。在加速器停止時，電源會自動開啟，確保通信環(huán)境暢通。