隧道施工人員精確定位系統 -蘇州陸禾

蘇州陸禾隧道人員精確定位監控系統是一個涉及視頻監控技術、傳感技術、LED顯示技術、UWB無線脈沖技術等多方面領域的先進技術，因此總體方案設計必須具有可靠性、安全性、先進性、靈活擴充性、經濟實用性、操作和維護的方便性，更要具有前瞻性的建設全局統一管理的平臺。

包括：隧道人員精確定位系統、人員/車輛門禁考勤系統、無卡人員報警系統、LED顯示系統、視頻監控系統、氣體檢測系統以及通話系統組成。

一、系統設計

1.1 集團公司的集中管理與結構圖

集團監公司監控中心能看到各項目部現場的施工情況。具體圖如下：

集團監公司監控中心與各項目部現場結構圖如下:

◇  以本地系統為基礎，實現各功能模塊數據通信；

◇ 可實時查詢當前隧道的相關安全信息；

◇ 采用包括前端工點監控、中間通訊層、后臺調度監控的三層體系架構

◇ 前端工點監控（人員進出定位管理系統、視頻監控、車輛門禁管理）以及后臺調度采用B/S應用架構。

1.2隧道設計

正面效果圖如下：

具體功能如下：

原理圖如下：

1.2.1  LED屏顯示效果圖

在顯示上清楚的顯示施工人員的進出情況：包括施工人員的名稱、職務、進入時間，總人數。

同時可以實時顯示隧道里面的各氣體的含量。

  具體實現方式：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，用于實時顯示地鐵施工人員的信息，使管理先進化，透明化。顯示的內容包括：標簽號，姓名，時間，總人數等，使領導及監管人員不用下到隧道下面去，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、一目了然的體現出來。而且，在開現場會時，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。

系統組成：服務器、同步系統卡、LED顯示屏

服務器：主要實現對顯示內容的編輯，控制

同步顯示系統卡：系統的核心部分，同步實現電腦與LED屏的顯示內容。對信號進行編譯傳輸

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

場地要求：地面有1米*5米左右的場硬化就可以了，硬化厚度不小于30公分。

1.2.2 考勤精確定位系統

效果圖如下：

實現原理圖如下：

人員進出管理系統可分為人員進出考勤管理、人員定位信息管理以。主要有監控主機、讀卡基站、人員識別卡、傳輸數據接口轉換器等。

監控主機（現場服務器）：獨立計算機，負責整個系統設備及人員檢測數據的管理、通訊、統計存儲以及屏幕顯示、查詢打印、畫面編輯、網絡通訊等任務。

讀卡基站（讀卡器）：實時采集接收人員卡的信息，并及時通過通信線路實時反饋到系統當中�？梢苑譃槎ㄎ换竞妥R別基站。

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

傳輸數據接口轉換器：包括一些信號轉換器，主要實現對信號的轉換以便系統更好的接收處理數據

  考勤系統：在每個施工隧道內裝2臺讀卡器。1臺讀卡器裝在隧道洞口的入口處，另一臺讀卡器裝在洞口往里100米處，根據坐標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，并體現到大屏幕上，使考勤情況一目了然。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：在每個施工隧道二襯臺車上安裝2臺讀卡器，主要是負責臺車附近工作人員的定位功能，隧道內定位隨臺車作業實時進行識別定位。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，在讀卡器的有效識別范圍內，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。

1.2.3 人員（車輛）門禁系統

效果圖如下：

通道閘機：主要安裝在入口處，對人員進出限制作用，進入人員必須有卡才能進入。要求不同，可選用三棍閘或翼閘或生物識別。

道閘：主要安裝在入口處，對車輛進出限制作用，對于可通行車輛，道閘自動開啟，放行車輛進出。

車輛門禁通道系統主要利用道閘系統來實現，當有車輛出入時，工作人員只要按一個遙控器，道閘就可以自動抬起或降落．

 車輛閘與人員通道閘當前計劃數量：一個隧道口兩個車輛閘，一個人員通道閘；具體按現場在定。

1.2.4 氣體采集系統

效果圖如下：

環境監測系統重點對危險氣體的監測，比如CO.瓦斯。在開挖面需要進行氣體監測的地方，安裝相應的瓦斯監測裝置，利用瓦斯檢測儀實現對該區域瓦斯的監測，以便及時將實時氣體濃度消息通知后臺，做到及時防范，安全預警，保證隧道工作更加正常安全的進行。

環境監測系統主要包含監控服務器、前端感知監測器等

監控服務器：主要負責接收、處理、反映從前段監控設備返回的相關數據，并做保存查看

前端感知監測器：一般多指采集數據設備，如瓦斯監測器等�？梢詫崟r采集現場環境參

數，并實時的通過系統通訊系統及時的傳回服務器

傳輸接口轉換器：包括一些信號轉換器，主要實現對信號的轉換以便系統更好的接收處理數據

1.2.5 通話系統

效果圖如下：

 在隧道臺車處安裝報警電話，在監控室安裝麥克通話語音．當出現意外情況時，監控可以通過麥克向里面喊話．當隧道有什么情況時，也可以通過電話向監控室打電話．

1.2.6 高清視頻監控系統

高清視頻效果圖如下：可以看到扳手的螺紋。

網絡視頻監控系統包括前端視頻采集設備、通訊傳輸設備，以及后端的監控接收客戶端軟件。安裝在隧道各主要的監控點執行信號采集傳輸，軟件主要是安裝在監控室電腦上，兩者之間通過平臺管理中心系統授權，對其前端視頻點進行多點對多點的實時監控管理。如：視頻、云臺、放大、錄像、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，網絡監控系統采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。對于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，并進行錄像（有預先錄制機制，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，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。

在實際的隧道現在，一般在在掌子面以及洞口附近分別安裝攝像頭，實時顯示查看監控區域的情況，讓管理者更直接的了解現場情況。

系統組成：服務器、攝像機、視頻服務器、傳輸數據接口轉換器以及通訊傳輸部分

服務器：監控平臺終端，對系統返回的信息進行顯示，并通過平臺軟件對各個監控點位的攝像機進行操控，以及提供錄像、播放視頻、云臺控制等多個功能。

球機：前段監測設備，實時采集信號。提供云臺設備，實現攝像角度的改變，提供全方位式立體式監控。

傳輸數據接口轉換器：包括一些信號轉換器，主要實現對信號的轉換以便系統更好的接收處理數據。

通訊傳輸：主要是一些RVVP線纜和網線構成，實現視頻信號的及時傳輸。

二 軟件功能

2.1 概述

隧道人員管理系統軟件為我公司自主開發。采用目前先進VC.net開發平臺，結合功能強大的SQL SERVER數據庫�；贐/S結構的網絡監控軟件，可通過IE瀏覽器在網絡上瀏覽、查詢、打印施工人員定位及考勤管理等相關信息，同時根據權限的不同，可以進行相關權限下的限制操作等，保證系統穩定運行

2.2 功能描述

隧道人員安全進出管理系統集成了人員進出考勤定位功能、視頻監控、氣體檢測、以及LED顯示四大功能于一身，對于隧道內部人員和或其他監控物體的動態分布情況、數量以及其所在的位置，同時具有選擇跟蹤、實時跟蹤、位置查詢和個人定位等功能。

人員門禁系統

  定位功能

ü 選擇跟蹤：選擇各部門工種等特定人員，掌握其在現場的工作情況

ü 實時跟蹤：實時顯示隧道內部各人員的位置狀態及其來源地。能夠清楚地反映其活動情況

ü 位置跟蹤：選定某個監控段或是監控點，可以顯示此段區域內的人員或車輛分布情況

ü 個人定位：顯示特定人員的運動軌跡，并可顯示其歷史運動方向

考勤統計功能

ü 通過對進出隧道的工作人員的出、入時間以及在隧道各區域的停留工作時間的記錄與統計，完成對全區個人、部門以及干部的考勤信息查詢、統計

ü 按照要求輸出各種信息報表（如：時間報表、出勤月報表等）

視頻監控

ü 實時顯示監控位置的圖像，監控更直觀清晰

ü 提供云臺方式查看，監控更具體更立體

ü 視頻存儲方便，可以查閱一個月內的視頻錄像。

ü 外接性能功能強大�？梢耘c系統實現報警聯動。

LED大屏顯示

ü 同步顯示系統各監測數據，更直接更形象

ü 可以進行豐富的節目安排，人性化極高

ü 上手容易，簡單易懂，操作性方便快捷

員工管理功能

ü 員工管理功能 ：員工的增加、刪除、修改和查詢

ü 硬件信息管理功能：對讀卡器基站站、分站名稱進行管理，對人員識別卡信息進行錄入

區域禁入管理功能

ü 當有非授權人員進入一些重要地方、或是危險場所等禁止進入區域時，系統給出提示和警告，同時將相關信息記錄保存

緊急事件協助處理功能

ü 當隧道發生緊急事件時系統可以及時對丟失人員進行統計，查詢事故現場附近的人員信息，快速確定人員的準確位置，以便及時有效地開展搜救工作

ü 當系統停電、斷電時，門禁系統自動放行功能。備用電源自動開啟。

歷史數據的查詢和報表打印功能

ü 可對隧道人員定位、人員跟蹤、考勤統計、安全監測管理、系統運行管理等信息進行長期保存，并可方便地查詢歷史記錄。

ü 能按時間、部門等對信息進行查詢和打印

信息聯網功能

ü 通過建立WEB服務器，可以以瀏覽網頁的方式實現信息共享，客戶端無須另加任何軟件，提供WEB瀏覽器方式訪問，保證遠程用戶可以及時的了解和掌握現場的實際情況，進行未來生產工作安排和指導

氣體采集檢測系統功能

說明：軟件部分插圖僅供參考，由于軟件版本的更新，可能發生些許變動，恕不另行通知

三、案例介紹

部分業績案例介紹：

中交一公局哈達鋪隧道項目

中交一公局橋隧道舟曲項目

中交三公局循隆隧道項目

中交一公局隴南隧道項目

中鐵十九局秦峪隧道項目

中鐵四局白水川隧道項目

中交路橋化馬隧道項目

中鐵四局官鵝溝隧道項目

福建路橋楓木項目

中國水電十五局尖坪隧道項目

中鐵三局集團石鼓山隧道項目

中鐵呂家溝隧道項目

中鐵十九局包家嶺隧道項目

中鐵港航局段家梁隧道項目

中鐵十八局石門隧道項目

中鐵十七局石樓道項目

浙江省交通工程建設集團云景高速隧道項目

中鐵隧道集團一處有限公司臺車分公司重慶隧道項目

甘肅天水隧道項

中鐵二十五局江西井岡山鵝嶺隧道項目

中鐵十六局集團上海軌道交通13號線隧道項目

陜西葆嵐實業工程建設有限公司蘭新鐵路甘青段第二標段隧道項目

中鐵隧道集團一處有限公司四分公司永定縣隧道項目

中鐵十局集團有限公司贛韶鐵路隧道項目

中鐵十六局集團青草沙凌橋支線C3標隧道項目

中鐵隧道股份有限公司寧德寧武高速公路隧道項目

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