第一章項(xiàng)目背景

近幾年來(lái)，我國(guó)公路、鐵路建設(shè)事業(yè)蓬勃發(fā)展，國(guó)家“十二五”規(guī)劃中曾明確指出，5年建成鐵路3萬(wàn)公里，高速公路3.5萬(wàn)公里，其中絕大部分屬于中西部地區(qū)開發(fā)，因地理位置等因素，其中橋隧的施工占據(jù)了很大的份額。對(duì)于施工中的安全問(wèn)題，尤其是隧道是施工的安全問(wèn)題更是重中之重。

目前，我國(guó)隧道安全管理技術(shù)不夠完善，對(duì)安全的重視剛起步?jīng)]多久，對(duì)危險(xiǎn)的識(shí)別和處理的方法、措施、管理手段相對(duì)陳舊，科學(xué)的安全管理缺乏嚴(yán)重，事故的多發(fā)性依舊令人側(cè)目。除了會(huì)同業(yè)主、設(shè)計(jì)以及監(jiān)測(cè)單位等多方制定常態(tài)化的應(yīng)急預(yù)案外，如何通過(guò)更高效更科學(xué)的手段去預(yù)防或是降低事故發(fā)生的危害，就是我們所面臨需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。

蘇州陸禾電子科技有限公司，成立之初就以隧道安全系統(tǒng)應(yīng)用為重點(diǎn)研究方向，成功研發(fā)了“LOHO-ITMS隧道人員安全系統(tǒng)”，并成功在市場(chǎng)上投入應(yīng)用，并取得相當(dāng)不錯(cuò)的成績(jī)，贏得了各隧道建設(shè)單位、業(yè)主的認(rèn)可。

以下列舉部分成功案列（合作單位以及建設(shè)的隧道名稱或洞口名稱）

中隧三處  杭州秋實(shí)路半山隧道

中隧集團(tuán)  杭州慶春路過(guò)江隧道

中鐵十六局  杭州江干區(qū)建華地鐵站

中鐵十七局  湖州隧道

浙江省交通工程建設(shè)集團(tuán)  景寧縣云景高速隧道

中隧一處臺(tái)車分公司  重慶豐都隧道

中鐵二十四局  福建武夷山隧道

中交一公局  甘肅天水隧道

中鐵二十五局  江西井岡山鵝嶺隧道

中鐵一局四公司  云南紅河州蒙自縣蒙河鐵路

中鐵一局五公司  云南紅河州屏邊縣蒙河鐵路

中鐵十七局  四川廣元隧道中鐵十六局  

   上海軌道交通13號(hào)線隧道

   中鐵十八局   青海海東民和縣蘭新鐵路甘青段二標(biāo)段隧道

   中鐵十局  韶關(guān)市贛韶鐵路隧道

本系統(tǒng)著重解決施工人員進(jìn)出的自動(dòng)化識(shí)別，替代“人工翻牌進(jìn)洞”的管理。并綜合隧道管理各項(xiàng)資源，在保證既定的系統(tǒng)功能正常應(yīng)用的前提下，利用先進(jìn)技術(shù)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行整合利用，包含人員進(jìn)出管理、車輛門禁管理、視頻監(jiān)控管理、隧道內(nèi)人員定位管理、氣體檢測(cè)管理、無(wú)卡人員報(bào)警管理、LED大屏顯示等。最大限度的利用資源將隧道工作、管理提升到更搞水平的管理平臺(tái)上。

第三章  系統(tǒng)組成及工作原理

隧道綜合應(yīng)用系統(tǒng)主要有人員進(jìn)出定位管理系統(tǒng)、人員/車輛門禁系統(tǒng)、LED顯示系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)以及通訊系統(tǒng)組成。

3.2 系統(tǒng)應(yīng)用總體平臺(tái)擴(kuò)展架構(gòu)

◇  以本地系統(tǒng)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)各功能模塊數(shù)據(jù)通信；

◇ 可以擁有遠(yuǎn)程中心，可實(shí)時(shí)查詢當(dāng)前隧道的相關(guān)安全信息；

◇ 采用包括前端工點(diǎn)監(jiān)控、中間通訊層、后臺(tái)調(diào)度監(jiān)控的三層體系架構(gòu)

◇ 前端工點(diǎn)監(jiān)控（人員進(jìn)出定位管理系統(tǒng)、視頻監(jiān)控、人員/車輛門禁管理）以及后臺(tái)調(diào)度（遠(yuǎn)程 中心機(jī)房、服務(wù)器以及部分外部對(duì)接平臺(tái)）采用B/S應(yīng)用架構(gòu)。

3.3 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖

3.4人員進(jìn)出定位管理系統(tǒng)

人員進(jìn)出管理系統(tǒng)可分為人員進(jìn)出考勤管理、人員定位信息管理以。主要有監(jiān)控主機(jī)、讀卡基站、人員識(shí)別卡、傳輸數(shù)據(jù)接口轉(zhuǎn)換器等。

監(jiān)控主機(jī)（現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)器）：獨(dú)立計(jì)算機(jī)，負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)設(shè)備及人員檢測(cè)數(shù)據(jù)的管理、通訊、統(tǒng)計(jì)存儲(chǔ)以及屏幕顯示、查詢打印、畫面編輯、網(wǎng)絡(luò)通訊等任務(wù)。

讀卡基站（讀卡器）：實(shí)時(shí)采集接收人員卡的信息，并及時(shí)通過(guò)通信線路實(shí)時(shí)反饋到系統(tǒng)當(dāng)中。可以分為定位基站和識(shí)別基站。

人員識(shí)別卡：編程有全球唯一的識(shí)別碼，僅提供給讀卡基站去識(shí)別，一般在安全帽上安裝或是身上佩戴，健康認(rèn)證，安全可靠

傳輸數(shù)據(jù)接口轉(zhuǎn)換器：包括一些信號(hào)轉(zhuǎn)換器，主要實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的轉(zhuǎn)換以便系統(tǒng)更好的接收處理數(shù)據(jù)

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)：在每個(gè)施工隧道二襯臺(tái)車附近安裝2臺(tái)讀卡器，一個(gè)安裝臺(tái)車前一個(gè)安裝在臺(tái)車后，臺(tái)車前讀卡器主要是對(duì)掌子面開挖或是其他靠近掌子面工作的人員定位，臺(tái)車后，主要是負(fù)責(zé)臺(tái)車附近工作的人員定位（若要加安裝定位讀卡器，可以按200米一個(gè)點(diǎn)位計(jì)算，同時(shí)，建議隧道開挖的長(zhǎng)度必須≧1000米，已開挖部分超過(guò)600米），洞口的2臺(tái)亦可以實(shí)現(xiàn)定位功能，洞內(nèi)定位隨臺(tái)車作業(yè)實(shí)時(shí)進(jìn)行識(shí)別定位。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。同時(shí)特殊人員卡上可以有按鈕，實(shí)現(xiàn)洞內(nèi)洞外雙向通訊，當(dāng)洞內(nèi)有危險(xiǎn)情況的時(shí)候，可以通過(guò)按鈕，及時(shí)通知洞外值班室，以便做好危險(xiǎn)預(yù)防及救助。洞外獲取信息后，亦可以通過(guò)廣播的形式通知到現(xiàn)場(chǎng)所有帶識(shí)別的人員

門禁通道系統(tǒng)主要利用自動(dòng)刷卡機(jī)制限制人員的進(jìn)出，保障禁止非工作人員私自進(jìn)出施工區(qū)域，同時(shí)也可用來(lái)來(lái)保障數(shù)據(jù)的真實(shí)性和有效性，避免因人為因素而導(dǎo)致考勤失效，或是管理出錯(cuò)。車輛的門禁可以提升對(duì)現(xiàn)場(chǎng)車輛的及時(shí)管控，做到更加有效的車輛利用率

主機(jī)（現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)器）：負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)設(shè)備及人員檢測(cè)數(shù)據(jù)的管理、通訊、統(tǒng)計(jì)存儲(chǔ)

以及屏幕顯示、查詢打印、畫面編輯、網(wǎng)絡(luò)通訊等任務(wù)。

控制板：實(shí)時(shí)采集接收人員卡的信息，并及時(shí)通過(guò)通信線路實(shí)時(shí)反饋到系統(tǒng)當(dāng)中并生成控制擺閘的指令，根據(jù)數(shù)據(jù)有效性就行控制，保證人員進(jìn)出正常。

道閘：主要安裝在入口處，對(duì)車輛進(jìn)出限制作用

地感檢測(cè)器：及時(shí)檢測(cè)是否有車輛經(jīng)過(guò)，并發(fā)送信息至控制系統(tǒng)，產(chǎn)生相關(guān)聯(lián)動(dòng)

三輥閘：也安裝在隧道入口處，對(duì)人員進(jìn)出限制作用

讀卡器：遠(yuǎn)距離讀卡器，通過(guò)靠近自動(dòng)刷卡方式，獲取人員/車輛攜帶的電子標(biāo)簽

信息，并傳輸?shù)胶笈_(tái)控制中央去。
        

人員/車輛門禁通道 示意圖

利用人員/車輛門禁通道系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)出人車分流通過(guò)，保證一定的進(jìn)出安全，只要給人員和車輛配置相關(guān)電子標(biāo)簽即可。當(dāng)人員攜帶人員卡（即電子標(biāo)簽），靠近人員門禁通道也即三輥閘的時(shí)候，內(nèi)置的讀卡器可以及時(shí)讀取卡片信息，并送交后臺(tái)核實(shí)，運(yùn)行通過(guò)，則發(fā)送命令給三輥閘，開啟放行，否則不變化。而對(duì)于車輛門禁系統(tǒng)，也需要給每一輛車配置車輛卡，車輛經(jīng)過(guò)通行區(qū)域的時(shí)候，會(huì)觸發(fā)讀卡，同時(shí)也有地感觸發(fā)，當(dāng)同時(shí)讀卡和地感觸發(fā)的時(shí)候，系統(tǒng)將判定車輛允許通行，則開啟道閘放行。單單的讀卡或是單一的地感觸發(fā)，系統(tǒng)統(tǒng)一認(rèn)為不允許通過(guò)。

人員/車輛門禁通道 原理圖

將LED大屏幕安裝在施工入口附近，靠近門房或是值班室為佳，用于實(shí)時(shí)顯示地鐵施工人員的信息，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)管人員不用下到隧道下面去，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。

系統(tǒng)組成：服務(wù)器、同步系統(tǒng)卡、LED顯示屏

服務(wù)器：主要實(shí)現(xiàn)對(duì)顯示內(nèi)容的編輯，控制

同步顯示系統(tǒng)卡：系統(tǒng)的核心部分，同步實(shí)現(xiàn)電腦與LED屏的顯示內(nèi)容。對(duì)信號(hào)進(jìn)行編譯傳輸

LED顯示屏：由32X16 led燈點(diǎn)（P10單紅）陣組成的模組拼裝而成，根據(jù)實(shí)際情況可以選擇拼裝的大小

     網(wǎng)絡(luò)視頻監(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、通訊傳輸設(shè)備，以及后端的監(jiān)控接收客戶端軟件。安裝在隧道各主要的監(jiān)控點(diǎn)執(zhí)行信號(hào)采集傳輸，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、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，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，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。