【研究目的】

随着城市化进程加快和地下工程建设规模的不断扩大，传统的地下工程施工管理和通讯技术已经无法满足日益增长的安全和效率需求。因此，开展地下工程应急通讯技术的研究具有重要意义。通过研究甚低频电磁波透地技术、地下工程施工人员透地定位和地下工程施工及运营应急安全通讯技术，可以实现地下工程施工过程中的实时监测和定位，提高工程施工的安全性和效率。同时，建立应急通讯系统可以在突发情况下及时传递信息，保障工程人员的安全和工程的顺利进行。这些研究成果将为地下工程的安全管理、施工效率和应急响应能力提供技术支撑，推动地下工程领域的发展和进步。

【技术创新】

针对传统地下工程施工管理和通讯技术的缺陷，建立了甚低频电磁波透地技术、地下工程施工人员透地定位和地下工程施工及运营应急安全通讯技术，为地下工程的安全管理、施工效率和应急响应能力提供了重要的技术支持，推动了地下工程领域的发展和进步。具体创新点如下：

（1）建立地下应急救援空间定位传输模型，基于甚低频磁感应耦合通信原理，利用毕奥萨伐尔定律对磁场分布进行求解；

（2）优化应急透地通信硬件系统，提出双天线主动降噪接收方案，实现对尖峰脉冲非高斯噪声的精准处理；

（3）改进透地定位算法，引入基于威布尔函数的测距误差补偿方法，构建适用于不同场景的地下工程甚低频透地定位算法，实现厘米级定位精度；

（4）搭建定位通信一体化平台，采用同频带宽并行技术实现甚低频透地定位通讯系统一体化平台，为地下工程安全管理和应急通讯提供全面的技术支持。

【知识产权】

获中国职业安全健康协会科学技术奖一等奖。

【应用领域】

防灾减灾、应急处置等领域。

【应用情况】

中国黄金集团有限公司重点研发项目《矿山应急救援无线双向透地通信系统》、河北省交通厅重点研发项目《基于电磁感应的地下RTK技术研发及其在公路隧道中的应用》、洺水隧道、天河山隧道项目。