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第一章  概述

1.1系統背景

隨着國家經濟的迅速發展，我國的隧道建設更是日新月異。由於城市地鐵、鐵路隧道和高速公路隧道改善了路線技術指標、縮短了路程和行車時間，提高了運營效益，因此國家在不斷加大隧道的建設力度；然而隧道建設的造價高、運營管理相對複雜，所以各地對隧道的建設都十分重視，不敢掉以輕心。

目前的遠程信息管理系統往往只是對行政和技術文件的管理，而無法實時地獲取施工信息，更不能對施工現場和施工人員的信息有一個全面、及時、準確的掌握，從而導致很多事故的發生。為此各級政府高度重視工程建設安全生產問題，並採取一系列措施不斷加強安全生產工作。如何改變目前隧道施工過程安全監管落後的管理模式，實現管理的現代化、信息化、智能化，成為管理者研究的重要課題。

因此，能夠實現災害預防、事故救助、信息化管理等先進的管理手段將是隧道安全建設的必然選擇。本公司針對以上情況提出了“隧道施工人員安全管理（監控）系統”，為隧道的安全建設提供了嶄新的安全管理理念和強有力的保証。

1.2 系統簡介

隧道施工人員安全管理（監控）系統是集隧道施工人員考勤、區域定位、視頻監控、LED屏顯示、安全預警、外來無卡人員報警、災后急救、日常管理等功能于一體，也是國內技術領先、運行穩定、設計專業化的隧道施工現場監測系統。借助于本系統管理人員能夠方便快捷的掌握現場施工人員、設備的分布狀況和每個人員和設備的運動軌跡，便於進行更加合理的調度管理以及安全監控管理。當有事故發生時，救援人員可根據該系統所提供的數據、圖形，迅速了解有關人員的位置情況，及時採取相應的救援措施，提高應急救援工作的效率。這一科技成果的實現，促使隧道建設的安全生產和日常管理再上新臺階。

該系統既可以單純的實現考勤或定位也可以同時實現考勤和定位兩種功能。而且該系統軟件我們設計了安裝版和網絡版兩種，既可以進行現場監控也可以實現遠程監控，極大的滿足了不同用戶的不同需求。

 

第二章  系統設計

隧道施工人員安全管理（監控）系統主要包括：視頻監控系統、LED大屏顯示系統、外來無卡人員報警系統、考勤定位系統。

 

2.1視頻監控系統

無線網絡視頻監控系統包括前端視頻採集設備、網絡視頻編解碼、WiFi無線傳輸設備，以及后端的監控接收客戶端軟件。前者安裝在隧道各主要的監控點執行信號採集傳輸，後者軟件主要是安裝在監控室電腦上，兩者之間通過平台管理中心系統授權，對其前端視頻點進行多點對多點的實時監控管理。如：視頻、云台、放大、錄像、語音、報警聯動等功能，有管理權限的用戶還可以對任何點的錄像進行設置、下載、實時點播錄像等操作；系統還可以通過PC瀏覽器進行監控。

由此可以看出，無線網絡監控系統採用的是監控攝像機對隧道施工現場各視頻點進行24小時的實時監控。對於一些關鍵視頻點可啟動視頻移動偵測功能和報警功能，系統根據圖像移動情況自動識別、觸發，並進行錄像（有預先錄製機制，預錄時長能提前20秒以上）；同時系統將圖像、聲音、報警等實時數據傳送到監控室電腦桌面，管理人員可以通過本地監視、遠程IE監視、WEB 網頁客戶端等方式隨意切換前端任意監控點的視頻，能直觀地了解和掌握施工各視頻監控點的實時情況，從而達到隨時隨地及時準確地對其進行監管。

該系統中視頻採集傳輸設備主要採用球狀云台攝像機

 

通過該視頻監控系統在監控室就及時掌握隧道內施工情況，另外，即使不在施工現場，通過遠程監控也可實現對現場的實時監控與管理，並且配合視頻抓拍功能。

 

 

 

2.2LED大屏顯示系統

將LED大屏幕安裝在隧道口附近，用於實時顯示施工人員的信息，使管理先進化，透明化。顯示的內容包括：標籤號，姓名，時間，總人數等，使領導及監管人員不用進入洞內，也不必查看監控室電腦就能及時了解隧道內施工人員情況。有了該LED大屏幕顯示系統不僅可以使洞內各區域內施工人員信息形象、直觀、一目瞭然的體現出來。而且，在開隧道現場會時，也可以在大屏幕上顯示各種歡迎標語、宣傳標語；在平時可以通過大屏幕提示施工人員注意施工安全，在有高溫、霜凍等惡劣天氣時可以及時進行溫馨提示。這些都能充分體現隧道施工項目部管理上的人性化、現代化、科學化。

LED顯示屏推薦尺寸：1.92*1.28㎡，也可根據用戶需求定製不同尺寸。

  

  

 

2.3外來無卡人員報警系統

該系統有兩種實施方案：

1.公路隧道、鐵路隧道適合用帶有報警功能的讀卡器實現無卡人員報警功能 。該讀卡器帶有紅外報警功能，對於外來人員或無卡施工人員獨自進入隧道時讀卡器通過紅外感應到之後會觸發報警器報警，從而及時通知管理員。但是該無卡人員和攜卡者一起進入時，讀卡器就不會報警。

 

公路隧道、鐵路隧道專用

 

2.城市地鐵施工人員安全管理系統適用於無障礙通道系統。該無障礙通道系統具有以下供能特點：

（1）支持遠距離自動刷卡

施工人員只需將識別卡放在安全帽內側，無需主動刷卡，自然通過即可，快速方便。

（2）非法用戶報警功能

外來人員或無卡施工人員通過通道時，通道會發出聲光報警，提示保安人員，同時會抓拍無卡通過人員的影像資料。有效的防止非法人員的進入。若該無卡人員與有卡人員一同進入通道，則該系統不會報警。

（3）24小時監控視頻聯動功能

當有人員通過時，管理人員的電腦馬上會顯示相應的信息；系統支持遠程的視頻監控功能，領導可以在辦公室內直接監控任意一台攝像機的畫面。

（4）遠程數據和視頻實時監控功能

系統可以對通過通道的人員進行24小時的監控錄像，同時具備視頻抓拍功能。一旦出現問題，可以很方便地定位到相應的責任人。

 

 

 

   

  

 

2.4考勤、定位系統

考勤系統：在每個施工隧道內裝2台讀卡器。1台讀卡器裝在隧道洞口的入口處，另一台讀卡器裝在洞口往里200米處，根據讀卡器讀到卡的先後順序來判斷施工人員的進出情況，施工人員何時進、何時出、洞內有多少作業人員都能反映到系統軟件中，並體現到大屏幕上，使考勤情況一目瞭然。施工人員將該系統考勤卡佩戴在安全帽內側，無須主動刷卡便能實現自動考勤，方便省力、準確度高。

定位系統：在每個施工隧道內裝4台讀卡器。在隧道洞口的入口處安裝1台讀卡器，在洞口往里300米處安裝1台，在洞口往里600米處再安裝1台（若要安裝定位系統，隧道開挖的長度必須≧600米），還有1台要安裝在台車上，隨台車作業實時進行識別定位，同時要在台車上安裝攝像機，用於實時統計作業面人員數量，並配合攝像抓拍。施工人員只要將該系統考勤卡佩戴在安全帽內側，無須主動刷卡，在每個讀卡器的有效識別範圍內，根據識別到的人員標識卡的情況對施工人員進行區域定位識別管理，使管理人員在監控室就能及時掌握施工現場的具體情況。

 

第三章 系統特點

3.1 卓越的性能

• 高度的識別可靠性：100%的前端識別率，施工人員只要正確佩戴2.4G有源射頻卡（除非坏掉），就能被裝在附近的讀卡器讀到。
• 識別距離遠（0-50米）：在隧道裡面可達到50R的穩定距離，在這個範圍內的標籤卡發出的信息都會被讀到。
• 極高的防衝突性：每個檢測點可最多同時識別50個施工人員的信息。

• 高度的識別穩定性（誤碼率小於十萬分之一），真正達到無誤碼、無漏卡。
• 快速的識別速度：最快可達到200公里/小時的識別速度，即對動態的標籤卡也能認識到。
• 雙向報警功能：施工人員可以通過標籤按鈕來向監控中心呼叫；監控中心也可以向標籤發信息。（雙向卡的功能，單向卡沒有這個功能）

3.2 應用方便、廣氾

配合隧道現有網絡狀況，可提供基於光纖、以太網、通信電纜等多種隧道內-隧道外傳輸方式，適應性強，對現場環境要求不高，避免了由於傳輸方式單一造成的實施難題及瓶頸。

3.3 安全性、穩定性高

• 具有安全型的防爆、防塵、防水性能
• 高抗干擾性，對隧道干擾源、週圍環境無特殊要求，環境適應性強
• 內部電路高度集成化，器件故障率最小化，運行可靠
• 採用有源識別卡，無電磁污染，免維護，使用安全

3.4 操作簡單方便

• 軟件全中文菜單，具有良好的操作界面
• 無線監測分站一體化結構設計，安裝方便快捷
• 識別卡內置電池，超低功耗，無須外接礦燈電源，無須充電
• 雙向卡可以更換電池

3.5 豐富的查詢和報表功能

• 查詢和報表輸出、打印功能簡單易操作
• 可對施工人員、部門以及幹部的考勤信息進行查詢
• 可對施工人員運動軌跡進行查詢
• 可按要求輸出各種信息報表（如：進入隧道時間報表、個人出勤日報表、施工人出勤月報表、部門出勤月報表等）
• 可以在任何一台可以上網的電腦上遠程查看隧道的實時情況，無須到現場。（網絡版軟件功能）
• 可以隨時知道目前洞內現在有多少人，這些人是誰，同時可以顯示到LED顯示屏上，具體顯示的內容要根據顯示屏的大小來定

第四章  系統軟件功能

本系統軟件有“安裝版”和“網絡版”兩種版本，所謂安裝版，即單機版，是侷限于施工現場控制室內一臺電腦使用的軟件；所謂網絡版，就是在任何有網絡的地方，都能登錄該軟件界面，使用該軟件的定位、考勤功能進行遠程監控（前提：施工現場控制室的那臺電腦必須是聯網的）。

軟件功能如下：

4.1 安裝版軟件

4.1.1登錄功能

 

4.1.2 實體示意圖

 

 

 

 

4.1.3 查詢考勤數據

 

4.1.4 查詢活動軌跡

 

4.1.5 員工管理

 

4.1.6 職務管理

 

4.2  網絡版軟件

4.2.1 登陸功能

 

4.2.2 隧道定位實體圖

 

4.2.3 定位信息顯示

 

4.2.4 考勤管理

 

4.2.5 定位跟蹤

 

4.2.6 曆史數據的查詢

 

4.2.7 員工信息的查詢

 

4.2.8 員工管理

 

 

4.2.9基站管理（讀卡器）

 

 

4.2.10 部門管理

 

 

第五章 硬件設備

5.1 HY-R5000礦用讀卡器

 

額定工作電壓	+9V到+12V DC
額定工作電流	RAX 500RA
併發識別能力	小於50張識別卡
工作頻率	2.4GHz-2.45G
識別距離	2-80R（大於50米的要外置天線）
尺寸	263*260*68RR
重量	0.5千克
通訊接口	RS485

 

5.2 HY-R3000防爆防水讀卡器

 

額定工作電壓	+24VDC
額定工作電流	≤1A
併發識別能力	小於50張識別卡
工作頻率	2.4GHz-2.45G
識別距離	2-80R（大於50米的要外置天線）
尺寸	100*150RR (圓柱形)
重量	1.5千克
通訊接口	RS485

 

5.3  有源射頻卡

 

型號	HY-T90
工作方式	單向 只讀
發射頻率	3次/1s
工作電流	發送時的工作電流：小於15RA； 待機時的工作電流：小於2µA；
工作頻率	2.4GHz-2.45GHz
最大輸出功率	0dbR；
電池	內置CR2450鈕扣型鋰電池，電池壽命不大於5年
尺寸	60×35×12RR

 

型號	HY-T80
工作方式	單向 只讀
發射頻率	3次/1s
工作電流	發送時的工作電流：小於15RA； 待機時的工作電流：小於2µA；
工作頻率	2.4GHz-2.45GHz
最大輸出功率	0dbR；
電池	內置CR2450鈕扣型鋰電池，電池壽命不大於5年
尺寸	86×54×5.5RR

備註：HY-T90有源射頻卡主要給隧道施工人員佩戴使用，而HY-T80有源射頻卡主要是做臨時卡或貴賓卡使用