铁路隧道安全监控信息系统

铁路隧道安全监控信息系统铁路隧道安全监控信息系统 技技 术术 方方 案案 济南科一力软件工程有限公司济南科一力软件工程有限公司 2010 年年 03 月月 目录目录 1铁路隧道安全监控信息系统应用需求分析 2 TSAQ 1 铁路隧道安全监控信息系统适用于隧道施工安全过程管理 3 TSAQ 1 铁路隧道安全监控信息系统规划结构设计 3 1 TSAQ 1 铁路隧道安全监控信息系统工作原理 3 2 TSAQ 1 铁路隧道安全监控信息系统结构组成 3 3 系统主要硬件设备简介 3 4 系统管理与应用 3 4 1 隧道现场安全管理功能 3 5 系统布置结构与数据网络安全措施 3 5 1 系统布置结构示意图 3 5 2 系统数据网络安全措施说明 3 5 2 1 系统软件及数据库部署说明 3 5 2 2 系统数据网络安全措施 3 6 系统技术指标 1 1 铁路隧道安全监控信息系统应用需求分析铁路隧道安全监控信息系统应用需求分析 在隧道工程安全施工建设过程中 施工人员安全管理始终是各施工单位 领导们关注的问题 京沪高铁作为我国铁路建设的重大工程 施工安全尤其为 各级领导所关注 在现阶段隧道施工过程中 施工人员中越来越多的农民工参 与其中 由于其所经受得培训少 施工经验少等原因造成施工安全意识淡薄 在施工过程中安全管理和监控比较困难 如何加强他们在施工过程中的管理是 摆在工程管理者面前的现实问题 从隧道施工实践经验来看 控制施工人员在隧道中的出入 及时动态掌 握井下人员的进出情况 准确掌握在隧道内施工的人员总数和具体人员 准确 掌握隧道内危险区域的人员总数计具体人员 据此可以推断生产是否有序 人 员是否到位 监测检验人员工作是否正常等等 是保证人员施工安全的其中一 个关键 现阶段在隧道实际施工管理过程中 尽管采取了各种措施 特别是进出 隧道挂牌制度的实施 部分解决了施工人员随意出入施工现场的问题 但是这 种方式所固有的统计时效性差 管理过程中由于人的随意性 人情关系等问题 导致制度执行贯彻不到位等特点 在实际管理过程中不尽人意 所以隧道工程 施工过程的实际管理迫切需要一种能够自动采集 统计人员出入数据的应用系 统 2 2 TSAQTSAQ 1 1 铁路隧道安全监控信息系统适用于隧道施工安全过程管铁路隧道安全监控信息系统适用于隧道施工安全过程管 理理 科一力 TSAQ 1 铁道隧道安全登陆报警系统是与中国水电集团六局共 同研制的专用于铁路隧道施工进行安全过程管理的系统 系统对隧道施工人员 的出入时间 出入人员 在危险施工现场人数及时的反映 在射频技术在隧道 施工管理过程中的新的应用 是现代信息技术在隧道施工管理过程中的新应用 3 3 TSAQTSAQ 1 1 铁路隧道安全监控信息系统规划结构设计铁路隧道安全监控信息系统规划结构设计 3 1 TSAQ 1 铁路隧道安全监控信息系统工作原理 在巷道出入口等重要位置安装无线数据接收器 矿井工作人员随身携带人 员识别标识卡 人员识别标签不断地发射载有目标识别码的无线电射频信号 当工作人员进入到接收器读取范围内 接收器接收到人员识别标签发来的载波 信号 经过接收器接收处理后 将信号进行分析 处理 并通过 CAN 总线方式 将信号发送到地面通信接口装置 再转换成 RS232 信号送给地面计算机 从而 实现目标的自动化管理 3 2 TSAQ 1 铁路隧道安全监控信息系统结构组成 KJ269 煤矿安全管理系统由系统管理软件系统管理软件和系统硬件系统硬件两大部分组成 地面设备主要有服务器 打印机 通讯接口 信号浪涌保护器等设备 井下设备主要由无线数据接收器 本质安全标识卡 通信线缆等设备 井 下设备全部通过国家安标中心 MA 认证 系统通讯接口 无线数据接收器 本质安全标识卡是通过国家安标中心 MA 认证过的产品 保证在潮湿 具有爆炸性气体的环境下能够稳定安全工作 3 3 系统主要硬件设备简介 工控机工控机 工控机 P4 2 6G 512M 内存 80G 硬盘 19 液晶 双串口 系统软件 网络版 C S 结构 操作平台 Windows2000 数据库 SQL Server2000 通讯接口通讯接口 1 主要功能 主要功能 接收无线数据接收器发送的本安信号 转换成非本安信号发送给主计算机 接收中心站发送的非本安信号 转换成本安信号发送给井下无线数据接收器 实现本安和非本安电路的电气隔离 2 技术参数 技术参数 供电电压 交流 220V 50HZ 传输信号方式 CAN 总线通讯方式 传输距离 大于 8Km 信号传输方式 双向主从半双工 通讯速率 4800 bps 无线数据接收器无线数据接收器 1 主要功能 无线数据接收器与标识卡之间采用单向传输方式 无线数据接收器接收标 识卡发射的数据并暂时保存 当中心站发出指令后 无线数据接收器通过 CAN 总线将数据分包上传 无线数据接收器上的绿 黄 红色信号指示灯闪烁表示 读卡 警告 撤离 无线数据接收器兼容中继功能 2 技术参数 额定工作电压 DC12V 额定工作电流 350 mA 允许波动范围 DC11V DC13V 信号形式 CAN 总线方式 通讯速率 5000 bps 信息存储量 10000 条记录 工作频率 2 4Ghz 接收灵敏度 80dBm 与标识卡可靠通讯距离 50m 同时读卡数 200 个 s 标识卡标识卡 1 主要功能 主要功能 长距离无线标识卡是标识下井工作人员身份的电子标签 由施工人员进入 隧道随身佩带 它是一种有源射频标识卡 采用本安电路设计 该产品最大特点是 多个标签可在较大的范围内同时被识别 并具有无线微 功率 稳定可靠等优点 同时体积小便于携带或安放 2 技术参数 技术参数 额定工作电压 DC 3V 工作频率 2 4 GHz 调制方式 GFSK 传输方向 单向 发射功率 30dBm 15dBm 编码范围 1 60000 电池寿命 使用寿命可达 2 年 信号线路避雷器信号线路避雷器 1 主要功能 该产品专用于工业控制数据通信线路对计算机等办公设备保护 还可用于 电流环中的传感器 二次仪表的保护 能抑制来自信号线上的感应雷电波 以 保护系统设备免遭感应雷击 2 技术参数 标称导通电压 Un 12V 冲击放电电压 Uimp 800V 限制电压 Ui 60V 标称放电电流 In 5KA 通信线缆通信线缆 分站与井上通讯接口之间的 传输介质选用在安标证有效期内的矿用阻燃通讯 电 缆 电缆型号 MHYVR 1 2 或 MHYVR 1 2 电缆规格 2 2 7 0 52 标称截面 1 5mm2 分布电阻 12 8 Km 分布电容 0 06 F Km 分布电感 0 8mH Km 3 4 系统管理与应用 系统分为隧道施工现场管理和机关管理两部分 隧道施工现场管理主要由各 项目部相关安全管理人员和值班人员负责 目的是根据系统所提供的数据信息及 时有效的在现场作出管理决策 保证施工的安全 机关管理主要是能远程通过互 联网查询到时到施工现场的相关数据信息 便于机关人员能及时有效的掌握各 隧道项目施工人员在现场的数据 便于对整个项目的现场情况了解 3 4 1 隧道现场安全管理功能 人员进出登陆功能 人员进出登陆功能 自动记录所有进出隧道施工人员的出入时间 有利于 管理人员准确 及时地掌握在隧道中施工人员的人数 便于及时发现问题 保证安全施工 危险区域 特定区域 登陆功能 危险区域 特定区域 登陆功能 记录进入危险区域的人员和时间 并同 步在值班管理室的系统计算机和 LED 大屏上显示 便于管理人员时刻掌握 危险区域人员情况 保证施工人员安全 日常管理功能 日常管理功能 对于进出隧道的所有人员 进行工作超时 人员清点和考 勤管理 实现隧道施工中的排班管理和专业化考勤等 3 4 2 机关及上级管理部门对隧道现场管理 网络查询功能 网络查询功能 系统具有网络查询功能 隧道施工现场系统工控机能与互 联网连接 并设置固定 IP 地址 在该机上有本系统数据发布网页 机关人 员可以通过输入互联网网址查询任一隧道施工现场人员数据 3 5 系统布置结构与数据网络安全措施 3 5 1 系统数据网络安全措施说明 3 5 1 1 系统软件及数据库部署说明 如系统布置结构示意图所示 在网络应用服务器上安装网络查询发布管理 软件 在监控计算机上安装网络数据查询软件 网络数据备份服务器安装 SQL Server 数据库 应用计算机输入网址查询相应隧道监控计算机上的数据 3 5 2 2 系统数据网络安全措施 监控计算机上的数据库数据除在本地数据库保存外 要在网络数据备份数 据库上进行动态备份 当任意一台监控计算机出现数据库数据丢失 通过网络 数据备份计算机进行数据恢复 网络数据备份数据服务器作为数据最主要的备份设备 该设备要加网络防 火墙 UPS 备用电源和相关网络杀毒软件 以提高服务器的运行可靠性 网络应用服务器要加装 UPS 电源和相关杀毒软件 网络安全级别可以与集 团其他类似服务器相当 各隧道监控计算机要安装正版杀毒软件及系统软件 以提高计算机的病毒 抵抗能力 3 6 系统技术指标 1 最大位移速度 最大位移速度 最大位移速度不得小于 10m s 2 并发识别数量 并发识别数量 并发识别数量大于 120 3 漏读率 漏读率 漏读率不得大于 10 4 4 最大传输距离 最大传输距离 最大传输距离应满足下列要求 a 识别卡与分站之间的无线传输距离不小于 50m b 分站至传输接口之间最大传输距离不小于 20km 5 最大监控容量 最大监控容量 最大监控容量应满足下列要求 a 系统允许接入的分站数量 64 个 b 识别卡数量 30000 个 6 最大巡检周期 最大巡检周期 系统最大巡检周期应不大于 30s 7 误码率 误码率 误码率应不大于 10 8 8 存储时间 存储时间 存储时间应满足下列要求 a 携卡人员出 入井时刻 出 入重点区域时刻 出 入限制区域时刻 进入 识别区域时刻 出 入巷道分支时刻及方向 超员 超时 工作异常 卡号 姓 名 身份证号 年龄 职务或工种 所在区队班组 主要工作地点等记录应保 存 3 个月以上 当主机发生故障时 丢失上述信息的时间长度应不大于 5min b 分站具有永久保存储数据功能 当系统通信中断时 分站存储识别卡卡 号和时刻 系统通信正常时 上传至中心站 9 画面响应时间 画面响应时间 调出整幅画面 85 的响应时间应不大于 2s 其余画面应不大于 5s 10 双机切换时间 双机切换时间 从工作主机故障到备用主机投入正常工作时间应不大于 5min 11 识别卡电池寿命 识别卡电池寿命 识别卡电池采用不可更换方式 电池寿命不小于 2 年 3 7 TSAQ 1 铁路隧道安全监控信息系统主要特点和优势 TSAQ 1 铁路隧道安全监控信息系统在硬件方面借鉴了科一力公司在开发 和应用 KJ202 煤矿考勤管理系统经验和 KJ269 煤矿人员管理系统应用经验 系 统设计上以保证系统稳定运行 保障数据准确性为出发点 从系统数据传输 单台无线数据接收器同时读卡能力 标识卡使用寿命 软件功能等方面做了大 量工作 与同类产品相比取得极大进步 1 数据传输 数据传输 无线数据传输方面采用 2 4G 射频技术和在电磁环境下抗干扰电路设计保障 在高传输速率同时保证数据准确性 有线传输采用 CAN 协议工业现场总线传输控制方式 再加上高可靠的数据 纠错程序保障传输误码率小于 10 8 2 单台接收器同时读卡能力 单台接收器同时读卡能力 单台接收器同时读卡数在 100 个 s 以上 大大高于目前同类系统的技术指 标 3 标识卡电池使用寿命 标识卡电池使用寿命 标识卡电路板采用节能化设计方法 一次性电池寿命超过 2 年 比同类标 识卡耗电量下降了 20 4 应用软件方便易用 应用软件方便易用 系统软件采用 C S 和 B S 结构设计 系统数据能够通过网络直接查找 极 大方便了用户的