基于隧道施工的自动化信息管理系统研究.doc

基于隧道施工的自动化信息管理系统研究 摘 要 隧道安全管理系统是集隧道施工人员考勤、区域定位、视频监控、LED屏显示、安全预警、外来人员报警、灾后急救、日常管理等功能于一体，也是国内技术领先、运行稳定、设计专业化的隧道施工现场监测系统。借助于本系统管理人员能够方便快捷的掌握现场施工人员、设备的分布状况和每个人员和设备的运动轨迹，便于进行更加合理的调度管理以及安全监控管理。当有事故发生时，救援人员可根据该系统所提供的数据、图形，迅速了解有关人员的位置情况，及时采取相应的救援措施，提高应急救援工作的效率。本文就这些问题展开讨论并探索解决方法。 关键词 隧道 隧道安全管理系统 中图分类号：TP311.52 文献标识码：A 1项目研究意义 为便于工程管理人员与施工作业人员间信息及时沟通，管理人员能实时动态地掌握隧道内现场情况，并据此做出科学决策，一方面，优化生产组织，另一方面，在发生安全事故情况下能及时有效地组织救援，并为安全事故责任追踪提供资料，研究并采用自动化程度较高的相关管理系统对于隧道而言具有非常重要的现实意义。 2项目研究内容 （1）隧道各工区进出隧道施工人员身份自动识别系统方案研究。为了实时掌握各工区隧道内人员数量及进出情况，通过有（无）源识别技术，自动识别进出隧道的人员身份，实时采集进出隧道人员的姓名、性别、年龄、职务或工种、时间等数据信息，并确定隧道内人员的位置。然后利用现场通讯工作站，通过局域网，将数据信息及时传送到服务器。 （2）隧道各工区各工作点监视系统方案研究。采用视频监视系统，实时采集各工区各工作点工作图象，重点是掌子面工作图象实况。并利用现场通讯工作站，通过局域网，将图象信息及时传送到服务器。采用现场总线或其它方式进行组网，保证数据信息和图象信息及时可靠传送。 3隧道人员身份自动识别系统方案研究 3.1系统识别技术 人员身份自动识别系统主要应用RFID无线射频技术进行信息的自动识别。 3.2系统识别方式 目前，RFID无线射频识别系统的识别方式主要有三种，即近距离人工刷卡识别方式、远距离被动识别方式和远距离主动识别方式，在系统方案设计过程中，这是一个非常重要的问题，因为识别方式的选择将直接影响到系统的读取率和便利性。鉴于隧道各工区人流量均较大，部分工作人员（如机车驾驶人员）进入工区的通行速度较大，限制通行速度将给现场施工带来不便，因此，综上比较分析，隧道人员自动识别系统宜采用远距离主动识别方式。 3.3系统管理 根据上述识别系统原理可知，识别系统若达到预期的管理效果，现场必需严格遵循以下管理制度：（1）人员识别标识卡由生产单位输入工作人员相关信息后，装备并颁发给隧道工作人员。（2）主控机内的系统数据库必需记录该标识卡相对应人员的基本信息，包括姓名、年龄、性别、所属班组、所属工种、职务、本人照片、有效期等基本信息。（3）管理单位遵循“统一发卡、统一装备、统一管理”的原则，实行“一人一卡”制。 3.4系统设备 识别系统设备主要由识别阅读器、射频标识卡、多功能分站电源、数据通讯箱、信号线路避雷器、中心站主控机、监控软件等组成。 3.5中心站设备布置 洞外中心管理站安设1台主控机（也可安设2台主控机，1台主控机备用），1台数据通讯箱，数据通讯箱距主控机距离不得大于6m。 在通信电缆接入中心站之前，加装信号线路避雷器，保证系统安全运行。系统主控机配备打印机等办公设备，以便于打印各种报表。 4隧道视频监视系统方案研究 4.1系统设计目标 （1）所有隧道建筑工地开挖工作面的工作情形全部实时监控。（2）把监看的图像嵌在建设指挥部的网站里，并使各级管理人员在自己的电脑前打开网站（网页）就可以看到监看的所有图像，同时在大屏显示监控图像。（3）整个监控系统采用二级管理方式，即监控中心和职能部门监控。（4）监控设备能够将直接采集到的信号通过专用ADSL MODEM、光缆或者无线传输方式传到指挥部，各级管理人员可以随时随地通过网络进行监控。（5）保证现有的规划和建设具备良好的扩展性和可二次开发性。 4.2系统设备 视频监视系统设备主要由摄像机、视频光端机、光纤终端盒、开关电源、数字硬盘录像机、网络交换机、视频管理软件等组成。 4.3设备布置 视频监视系统无论在进出口工区还是各斜井工区，均重点针对工区的开挖工作面进行监控。 鉴于各开挖工作面采用爆破施工，为避免对摄像机造成破坏，摄像机的布设位置应距开挖工作面100m左右。 5系统功能 5.1考勤管理功能 通过考勤读卡器能判断出施工人员是上班还是下班；能对施工人员和干部信息的添加，修改，查询；对部门考勤查询、员工考勤查询、干部考勤查询。 5.2定位管理功能 （1）任一时间查询并显示某个区域人员及设备的身份、数量和分布情况。（2）查询一个或多个人员及设备现在的实际位置、活动轨迹。（3）记录有关人员及设备在任一地点的到/离时间和总工作时间等一系列信息，可以督促和落实重要巡查人员（如：安全检测人员）是否按时、到点的进行实地查看，从根本上尽量杜绝因人为因素而造成的相关事故。 5.3设置报警功能 （1）外来人员报警功能 ：对于外来人员的或无卡施