隧道安全管理系統(tǒng)

　　隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，我國(guó)的隧道建設(shè)更是日新月異。由于城市地鐵、鐵路隧道和高速公路隧道改善了路線技術(shù)指標(biāo)、縮短了路程和行車時(shí)間，提高了運(yùn)營(yíng)效益，因此國(guó)家在不斷加大隧道的建設(shè)力度;然而隧道建設(shè)的造價(jià)高、運(yùn)營(yíng)管理相對(duì)復(fù)雜，所以各地對(duì)隧道的建設(shè)都十分重視，不敢掉以輕心。

　　目前的遠(yuǎn)程信息管理系統(tǒng)往往只是對(duì)行政和技術(shù)文件的管理，而無(wú)法實(shí)時(shí)地獲取施工信息，更不能對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)和施工人員的信息有一個(gè)全面、及時(shí)、準(zhǔn)確的掌握，從而導(dǎo)致很多事故的發(fā)生。為此各級(jí)政府高度重視工程建設(shè)安全生產(chǎn)問(wèn)題，并采取一系列措施不斷加強(qiáng)安全生產(chǎn)工作。如何改變目前隧道施工過(guò)程安全監(jiān)管落后的管理模式，實(shí)現(xiàn)管理的現(xiàn)代化、信息化、智能化，成為管理者研究的重要課題。

　　因此，能夠?qū)崿F(xiàn)災(zāi)害預(yù)防、事故救助、信息化管理等先進(jìn)的管理手段將是隧道安全建設(shè)的必然選擇。針對(duì)以上情況提出了“隧道施工人員安全管理(監(jiān)控)系統(tǒng)”，為隧道的安全建設(shè)提供了嶄新的安全管理理念和強(qiáng)有力的保證。

　　1 卓越的性能

　　★ 高度的識(shí)別可靠性：100%的前端識(shí)別率，施工人員只要正確佩戴2.4G有源射頻卡(除非壞掉)，就能被裝在附近的讀卡器讀到。

　　★ 識(shí)別距離遠(yuǎn)(0-50米)：在隧道里面可達(dá)到50M的穩(wěn)定距離，在這個(gè)范圍內(nèi)的標(biāo)簽卡發(fā)出的信息都會(huì)被讀到。

　　★ 極高的防沖突性：每個(gè)檢測(cè)點(diǎn)可最多同時(shí)識(shí)別50個(gè)施工人員的信息。

　　★ 高度的識(shí)別穩(wěn)定性(誤碼率小于十萬(wàn)分之一)，真正達(dá)到無(wú)誤碼、無(wú)漏卡。

　　★ 快速的識(shí)別速度：最快可達(dá)到200公里/小時(shí)的識(shí)別速度，即對(duì)動(dòng)態(tài)的標(biāo)簽卡也能認(rèn)識(shí)到。

　　★ 雙向報(bào)警功能：施工人員可以通過(guò)標(biāo)簽按鈕來(lái)向監(jiān)控中心呼叫;監(jiān)控中心也可以向標(biāo)簽發(fā)信息。(雙向卡的功能，單向卡沒(méi)有這個(gè)功能)

　　2 應(yīng)用方便、廣泛

　　配合隧道現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)狀況，可提供基于光纖、以太網(wǎng)、通信電纜等多種隧道內(nèi)-隧道外傳輸方式，適應(yīng)性強(qiáng)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境要求不高，避免了由于傳輸方式單一造成的實(shí)施難題及瓶頸。

　　3 安全性、穩(wěn)定性高

　　★ 具有安全型的防爆、防塵、防水性能

　　★ 高抗干擾性，對(duì)隧道干擾源、周圍環(huán)境無(wú)特殊要求，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)

　　★ 內(nèi)部電路高度集成化，器件故障率最小化，運(yùn)行可靠

　　★ 采用有源識(shí)別卡，無(wú)電磁污染，免維護(hù)，使用安全

　　.4 操作簡(jiǎn)單方便

　　★ 軟件全中文菜單，具有良好的操作界面

　　★ 無(wú)線監(jiān)測(cè)分站一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，安裝方便快捷

　　★ 識(shí)別卡內(nèi)置電池，超低功耗，無(wú)須外接礦燈電源，無(wú)須充電

　　★ 雙向卡可以更換電池

　　5 豐富的查詢和報(bào)表功能

　　★ 查詢和報(bào)表輸出、打印功能簡(jiǎn)單易操作

　　★ 可對(duì)施工人員、部門以及干部的考勤信息進(jìn)行查詢

　　★ 可對(duì)施工人員運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行查詢

　　★ 可按要求輸出各種信息報(bào)表(如：進(jìn)入隧道時(shí)間報(bào)表、個(gè)人出勤日?qǐng)?bào)表、施工人出勤月報(bào)表、部門出勤月報(bào)表等)

　　★ 可以在任何一臺(tái)可以上網(wǎng)的電腦上遠(yuǎn)程查看隧道的實(shí)時(shí)情況，無(wú)須到現(xiàn)場(chǎng)。(網(wǎng)絡(luò)版軟件功能)

　　★ 可以隨時(shí)知道目前洞內(nèi)現(xiàn)在有多少人，這些人是誰(shuí)，同時(shí)可以顯示到LED顯示屏上，具體顯示的內(nèi)容要根據(jù)顯示屏的大小來(lái)定

　　系統(tǒng)組成、工作原理及方案介紹

　　隧道工人員安全管理(監(jiān)控)系統(tǒng)主要包括：視頻監(jiān)控系統(tǒng)、LED大屏顯示系統(tǒng)、外來(lái)無(wú)卡人員報(bào)警系統(tǒng)、考勤定位系統(tǒng)、車輛人員門禁系統(tǒng)等

　　1視頻監(jiān)控系統(tǒng)

　　礦山、地鐵、隧道是國(guó)家的能源建設(shè)與基礎(chǔ)建設(shè)，在施工過(guò)程中，需要大量的原料，像水泥，沙，鋼筋等。由于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境比較差，管理人員不到位，造成大量的原料丟失，給國(guó)家資源造成大量的浪費(fèi)。針對(duì)以上情況，只要給裝上視頻監(jiān)控系統(tǒng)就可以解決這個(gè)問(wèn)題，這套系統(tǒng)也適合于對(duì)進(jìn)入隧道和下井人員進(jìn)行監(jiān)控管理。

　　視頻監(jiān)控系統(tǒng)的信號(hào)傳輸一般有兩種方式：有線方式與無(wú)線方式。

　　一般原則如下：

　　1.1 有線方式：根據(jù)攝像頭或球機(jī)離硬盤錄像機(jī)或電腦距離的不同，有兩種途徑傳輸信號(hào)：

　　a. 如果攝像頭或球機(jī)離硬盤錄像機(jī)或電腦的距離〈500米，布線方便的話，采用視頻線傳輸信號(hào)，成本比較低，易維護(hù)。

　　b. 如果攝像頭或球機(jī)離硬盤錄像機(jī)或電腦的距離〉500米，布線方便的話，采用光纜傳輸視頻信號(hào)，成本差不多，維護(hù)相對(duì)較難。

　　1.2 無(wú)線方式：如果攝像頭或球機(jī)離硬盤錄像機(jī)或電腦距離比較遠(yuǎn)，有線方式難度高的話，采用此方式。此方式對(duì)無(wú)線傳輸設(shè)備穩(wěn)定性要求比較高。維護(hù)程度適中。

　　1.3 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的組成與功能：

　　頻監(jiān)控系統(tǒng)包括前端視頻采集設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)視頻編解碼(無(wú)線)、WiFi無(wú)線傳輸設(shè)備(無(wú)線)，以及后端的監(jiān)控接收客戶端軟件。前者安裝在隧道各主要的監(jiān)控點(diǎn)執(zhí)行信號(hào)采集傳輸，后者軟件主要是安裝在監(jiān)控室電腦上，兩者之間通過(guò)平臺(tái)管理中心系統(tǒng)授權(quán)，對(duì)其前端視頻點(diǎn)進(jìn)行多點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的實(shí)時(shí)監(jiān)控管理。如：視頻、云臺(tái)、放大、錄像、語(yǔ)音、報(bào)警聯(lián)動(dòng)等功能，有管理權(quán)限的用戶還可以對(duì)任何點(diǎn)的錄像進(jìn)行設(shè)置、下載、實(shí)時(shí)點(diǎn)播錄像等操作;系統(tǒng)還可以通過(guò)PC瀏覽器進(jìn)行監(jiān)控。

　　由此可以看出，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)采用的是監(jiān)控?cái)z像機(jī)對(duì)隧道施工現(xiàn)場(chǎng)各視頻點(diǎn)進(jìn)行24小時(shí)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。對(duì)于一些關(guān)鍵視頻點(diǎn)可啟動(dòng)視頻移動(dòng)偵測(cè)功能和報(bào)警功能，系統(tǒng)根據(jù)圖像移動(dòng)情況自動(dòng)識(shí)別、觸發(fā)，并進(jìn)行錄像(有預(yù)先錄制機(jī)制，預(yù)錄時(shí)長(zhǎng)能提前20秒以上);同時(shí)系統(tǒng)將圖像、聲音、報(bào)警等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)控室電腦桌面，管理人員可以通過(guò)本地監(jiān)視、遠(yuǎn)程IE監(jiān)視、WEB 網(wǎng)頁(yè)客戶端等方式隨意切換前端任意監(jiān)控點(diǎn)的視頻，能直觀地了解和掌握施工各視頻監(jiān)控點(diǎn)的實(shí)時(shí)情況，從而達(dá)到隨時(shí)隨地及時(shí)準(zhǔn)確地對(duì)其進(jìn)行監(jiān)管。

　　該系統(tǒng)中視頻采集傳輸設(shè)備主要采用球狀云臺(tái)攝像機(jī)

　　通過(guò)該視頻監(jiān)控系統(tǒng)在監(jiān)控室就及時(shí)掌握隧道內(nèi)施工情況，另外，即使不在施工現(xiàn)場(chǎng)，通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控也可實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控與管理，并且配合視頻抓拍功能。

　　2 LED大屏顯示系統(tǒng)

　　將LED大屏幕安裝在隧道口附近，用于實(shí)時(shí)顯示施工人員的信息，使管理先進(jìn)化，透明化。顯示的內(nèi)容包括：標(biāo)簽號(hào)，姓名，時(shí)間，總?cè)藬?shù)等，使領(lǐng)導(dǎo)及監(jiān)管人員不用進(jìn)入洞內(nèi)，也不必查看監(jiān)控室電腦就能及時(shí)了解隧道內(nèi)施工人員情況。有了該LED大屏幕顯示系統(tǒng)不僅可以使洞內(nèi)各區(qū)域內(nèi)施工人員信息形象、直觀、一目了然的體現(xiàn)出來(lái)。而且，在開(kāi)隧道現(xiàn)場(chǎng)會(huì)時(shí)，也可以在大屏幕上顯示各種歡迎標(biāo)語(yǔ)、宣傳標(biāo)語(yǔ);在平時(shí)可以通過(guò)大屏幕提示施工人員注意施工安全，在有高溫、霜凍等惡劣天氣時(shí)可以及時(shí)進(jìn)行溫馨提示。這些都能充分體現(xiàn)隧道施工項(xiàng)目部管理上的人性化、現(xiàn)代化、科學(xué)化。

　　LED顯示屏推薦尺寸：1.92*1.28㎡，也可根據(jù)用戶需求定制不同尺寸。

　　3外來(lái)無(wú)卡人員報(bào)警系統(tǒng)

　　該系統(tǒng)有兩種實(shí)施方案：

　　a.公路隧道、鐵路隧道適合用帶有報(bào)警功能的讀卡器實(shí)現(xiàn)無(wú)卡人員報(bào)警功能 。該讀卡器帶有紅外報(bào)警功能，對(duì)于外來(lái)人員或無(wú)卡施工人員獨(dú)自進(jìn)入隧道時(shí)讀卡器通過(guò)紅外感應(yīng)到之后會(huì)觸發(fā)報(bào)警器報(bào)警，從而及時(shí)通知管理員。但是該無(wú)卡人員和攜卡者一起進(jìn)入時(shí)，讀卡器就不會(huì)報(bào)警。

　　b.城市地鐵施工人員安全管理系統(tǒng)適用于無(wú)障礙通道系統(tǒng)。該無(wú)障礙通道系統(tǒng)具有以下供能特點(diǎn)：

　　(1)支持遠(yuǎn)距離自動(dòng)刷卡

　　施工人員只需將識(shí)別卡放在安全帽內(nèi)側(cè)，無(wú)需主動(dòng)刷卡，自然通過(guò)即可，快速方便。

　　(2)非法用戶報(bào)警功能

　　外來(lái)人員或無(wú)卡施工人員通過(guò)通道時(shí)，通道會(huì)發(fā)出聲光報(bào)警，提示保安人員，同時(shí)會(huì)抓拍無(wú)卡通過(guò)人員的影像資料。有效的防止非法人員的進(jìn)入。若該無(wú)卡人員與有卡人員一同進(jìn)入通道，則該系統(tǒng)不會(huì)報(bào)警。

　　(3)24小時(shí)監(jiān)控視頻聯(lián)動(dòng)功能

　　當(dāng)有人員通過(guò)時(shí)，管理人員的電腦馬上會(huì)顯示相應(yīng)的信息;系統(tǒng)支持遠(yuǎn)程的視頻監(jiān)控功能，領(lǐng)導(dǎo)可以在辦公室內(nèi)直接監(jiān)控任意一臺(tái)攝像機(jī)的畫(huà)面。

　　(4)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)和視頻實(shí)時(shí)監(jiān)控功能

　　系統(tǒng)可以對(duì)通過(guò)通道的人員進(jìn)行24小時(shí)的監(jiān)控錄像，同時(shí)具備視頻抓拍功能。一旦出現(xiàn)問(wèn)題，可以很方便地定位到相應(yīng)的責(zé)任人。

　　4考勤、定位系統(tǒng)

　　考勤系統(tǒng)：在每個(gè)施工隧道內(nèi)裝2臺(tái)讀卡器。1臺(tái)讀卡器裝在隧道洞口的入口處，另一臺(tái)讀卡器裝在洞口往里200米處，根據(jù)讀卡器讀到卡的先后順序來(lái)判斷施工人員的進(jìn)出情況，施工人員何時(shí)進(jìn)、何時(shí)出、洞內(nèi)有多少作業(yè)人員都能反映到系統(tǒng)軟件中，并體現(xiàn)到大屏幕上，使考勤情況一目了然。施工人員將該系統(tǒng)考勤卡佩戴在安全帽內(nèi)側(cè)，無(wú)須主動(dòng)刷卡便能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)考勤，方便省力、準(zhǔn)確度高。

　　定位系統(tǒng)：在隧道洞口的入口處安裝1臺(tái)讀卡器，在距洞口往里150米處安裝1臺(tái)，可以一次向里面安裝，還可以直接把1臺(tái)安裝在抬車上，隨臺(tái)車作業(yè)實(shí)時(shí)進(jìn)行識(shí)別定位，同時(shí)要在臺(tái)車上安裝攝像機(jī)，用于實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)作業(yè)面人員數(shù)量，并配合攝像抓拍。施工人員只要將該系統(tǒng)考勤卡佩戴在安全帽內(nèi)側(cè)，無(wú)須主動(dòng)刷卡，在每個(gè)讀卡器的有效識(shí)別范圍內(nèi)，根據(jù)識(shí)別到的人員標(biāo)識(shí)卡的情況對(duì)施工人員進(jìn)行區(qū)域定位識(shí)別管理，使管理人員在監(jiān)控室就能及時(shí)掌握施工現(xiàn)場(chǎng)的具體情況。

　　工作原理

　?、?.4G有源射頻卡：施工人員或工作人員隨身攜帶，一般裝在施工人員的皮帶上或安全帽上。因?yàn)樗请p向通訊，所以施工人員不擔(dān)可以給監(jiān)控中心發(fā)信息，監(jiān)控中心也可以給每個(gè)施工發(fā)信息。

　　例如：當(dāng)隧道里面出現(xiàn)特殊情況時(shí)，施工人員只要按一下按鈕，監(jiān)控中心就會(huì)有報(bào)警聲。當(dāng)監(jiān)控中心出現(xiàn)什么情況時(shí)，監(jiān)控中心可以給每個(gè)人施工人員發(fā)信號(hào)，也可以群發(fā)，通過(guò)指示燈來(lái)提示。

　?、诳记谧x卡器：安裝在隧道口的地方，要安裝兩個(gè)，通過(guò)讀卡先后順序來(lái)判斷施工人員是進(jìn)入的還是出去時(shí)，考勤機(jī)讀取標(biāo)簽信息后，把信息傳給電腦。

　　③定位讀卡器：安裝隧道里面，根據(jù)實(shí)際情況打一定距離后把讀卡器安裝在施工點(diǎn)附近。定位讀卡器把讀取的信息通過(guò)光纖傳給電腦。

　?、芄饫w轉(zhuǎn)換器：把485信號(hào)與光纖信號(hào)進(jìn)入轉(zhuǎn)化，擴(kuò)充傳輸距離

　?、軷S232/485轉(zhuǎn)換器：把終端的RS485信號(hào)轉(zhuǎn)換為電腦接收的串口信號(hào)。

　?、揠娔X主機(jī)：安裝管理軟件，通過(guò)電腦對(duì)施工人員進(jìn)行監(jiān)控?？刂芁ED屏顯示內(nèi)容。

　?、週ED顯示屏：把施工人員的信息在屏上顯示。

　　5 隧道出入口人員車輛門禁系統(tǒng)系統(tǒng)

　　當(dāng)車輛或者人員到達(dá)隧道的出入口時(shí)，紅外對(duì)射感應(yīng)器檢測(cè)到車輛或者人員，同時(shí)讀卡器會(huì)自動(dòng)讀取到射頻卡，此時(shí)系統(tǒng)會(huì)抬起道閘讓人或者車輛通行。如果只是讀取到卡或者是只是檢測(cè)到有車或者人通過(guò)，但是沒(méi)有讀取到卡，那么道閘是不會(huì)抬起的，那么車輛無(wú)法進(jìn)出，如果檢測(cè)到車輛或者人員通過(guò)，但是沒(méi)有檢測(cè)到卡，此時(shí)系統(tǒng)進(jìn)行報(bào)警，以示警告。當(dāng)紅外對(duì)射感應(yīng)器檢測(cè)到車輛已經(jīng)離開(kāi)道閘、離開(kāi)道閘后，道閘橫桿自動(dòng)落下。同時(shí)在道閘桿線內(nèi)安裝紅外對(duì)射，防止砸車。在隧道出入口，安裝2個(gè)讀卡器可以判斷車輛和人員的進(jìn)出。下圖給出的是2種方案的門禁系統(tǒng)示意圖。上圖和下圖的區(qū)別是多了一個(gè)控制器，控制器的作用是可以脫機(jī)運(yùn)行的。如果沒(méi)有控制器，電腦要一直打開(kāi)。所以我們推薦系統(tǒng)為帶有控制器的系統(tǒng)。

　　6 應(yīng)用領(lǐng)域

　　隧道人員安裝管理系統(tǒng)

　　建筑工地 城市地鐵 不刷卡考勤定位系統(tǒng)

　　煤礦井下人員定位系統(tǒng)

　　礦山井下人員定位管理系統(tǒng)

　　廠區(qū)人員定位管理系統(tǒng)

　　其它遠(yuǎn)距離自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)