目前，在國內(nèi)的鐵路、公路建設(shè)項目中，信息化系統(tǒng)的應用已經(jīng)逐漸普及。信息管理系統(tǒng)往往只是對行政和技術(shù)文件的管理，而無法實時地獲取施工信息，更不能對施工方信息和施工人員有一個全面、及時、準確的掌握，從而在事故發(fā)生時不能有效的解決問題。為此各級政府高度重視工程建設(shè)安全生產(chǎn)問題，并采取一系列措施不斷加強安全生產(chǎn)工作。如何改變目前隧道施工過程安全管理落后的管理模式，實現(xiàn)管理的現(xiàn)代化、信息化、智能化成為管理者研究的重要課題。借助以災害預防、事故救助、電子信息化等先進的管理手段是隧道建設(shè)安全管理的必然選擇。因此，河南新交際提出了“隧道人車考勤、門禁、定位、監(jiān)控、監(jiān)測等系統(tǒng)的解決方案” 借助目前成熟RFID射頻技術(shù)和ZigBee無線組網(wǎng)技術(shù)，將重點部位、施工過程的視頻監(jiān)控、人員分布及安全管理以及三維施工進度形象管理等方面納入信息化管理體系中，是鐵路、公路建設(shè)信息化及安全管理的必然選擇。為隧道建設(shè)安全管理提供了嶄新的安全管理理念，能夠?qū)崿F(xiàn)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(shè)的必然選擇。
1.5 系統(tǒng)介紹
根據(jù)鐵路、公路項目建設(shè)管理的需要，研發(fā)了隧道施工安全管理系統(tǒng)，集施工點視頻監(jiān)控系統(tǒng)、人車考勤、人車分流、人車門禁、隧道內(nèi)人員設(shè)備定位系統(tǒng)、LED屏電子顯示系統(tǒng)、無卡人員聲光報警系統(tǒng)、區(qū)域定位、精確定位、安全預警、逃生指引、災后急救、日常管理等功能于一體以及日常管理等系統(tǒng)融合一體，是國內(nèi)技術(shù)領(lǐng)先、運行穩(wěn)定、設(shè)計專業(yè)化的施工現(xiàn)場監(jiān)測綜合管理系統(tǒng)。為各級管理單位、業(yè)主單位、設(shè)計單位、監(jiān)理單位、施工單位提供了一個可靠、安全、高效的管理手段。
1.6設(shè)計原則與依據(jù)
l 總體設(shè)計原則
總體以客戶的需求為基本原則，并充分結(jié)合現(xiàn)有成熟完善的技術(shù)進行設(shè)計。
隧道綜合應用系統(tǒng)是一個涉及視頻監(jiān)控技術(shù)、傳感技術(shù)、LED顯示技術(shù)、射頻識別技術(shù)等多方面領(lǐng)域的先進技術(shù)，因此總體方案設(shè)計必須具有可靠性、安全性、先進性、靈活擴充性、經(jīng)濟實用性、操作和維護的方便性，要具有前瞻性的建設(shè)全局統(tǒng)一管理的平臺。
在規(guī)劃設(shè)計過程中，系統(tǒng)設(shè)計以保障安全生產(chǎn)、提高企業(yè)效率，提升企業(yè)管理品質(zhì)為目標，以高質(zhì)量服務管理者和使用者為基本原則和設(shè)計思路。
l 硬件設(shè)計原則
系統(tǒng)的硬件設(shè)計和選型應該遵循如下原則：
先進性：系統(tǒng)硬件應具有先進性,避免短期內(nèi)因技術(shù)陳舊造成整個系統(tǒng)性能不高或者過早淘汰。
可靠性：在充分考慮先進性的同時,硬件系統(tǒng)應立足于用戶對整個系統(tǒng)的具體需求，應優(yōu)先選擇先進、適用、成熟的技術(shù)， 最大限度地發(fā)揮投資效益。
開放性：計算機網(wǎng)絡(luò)選擇和相關(guān)產(chǎn)品的選擇要以先進性和適用性為基礎(chǔ),同時考慮兼容性。
擴充性：系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備采用模塊化結(jié)構(gòu)和總線通信方式，在系統(tǒng)規(guī)模擴展時，不需較大的改造，增加相應的模塊即可。
l 軟件設(shè)計原則
系統(tǒng)的軟件設(shè)計和選型應該遵循如下原則：
可靠性和安全性：系統(tǒng)軟件應具有很高的可靠性和安全性。
易用性：系統(tǒng)軟件應操作方便,采用中文圖形界面。
標準化：系統(tǒng)軟件應符合國家、行業(yè)標準以及國際標準,便于多次升級和支持新硬件產(chǎn)品。
可擴充性：系統(tǒng)軟件應具有可擴充性。采用面向?qū)ο蟮慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計，具有一定的靈活性、可操作性和可擴展性。在今后業(yè)務發(fā)生變化時，模塊的增加和對模塊的修改不應對其他模塊產(chǎn)生影響。
為確保整個工程的質(zhì)量，總體方案設(shè)計原則需要達到上述可靠性、安全性、先進性、靈活擴充性、經(jīng)濟實用性、操作和維護的方便性的高度統(tǒng)一。
l 設(shè)計依據(jù)標準
設(shè)計標準、依據(jù)嚴格遵守國家或部委或地方相關(guān)的執(zhí)行標準
GB/T 2887-2000 電子計算機場地通用規(guī)范
YD/T 1666-2007 遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的安全技術(shù)要求
GB 10111-1988 利用隨機數(shù)骰子進行隨機抽樣的方法
GB/T 12758-2004 城市軌道交通信號系統(tǒng)通用技術(shù)條件
YD 5079 通信電源工程安裝規(guī)范
GBJ79-1985 工業(yè)企業(yè)通信接地設(shè)計規(guī)范
GB50168-92 電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗收規(guī)范
GA/T75-94 安全防范工程程序與要求
GA/74-94 安全防范系統(tǒng)適用圖形符號
GB50054-95 低壓配電設(shè)計規(guī)范
國家信息產(chǎn)業(yè)部YD/T926-2001標準
以太網(wǎng)10Base-T標準
以太網(wǎng)100Base-T標準
第二章 系統(tǒng)組成及工作原理
2.1系統(tǒng)組成
根據(jù)招標書要求，本次隧道綜合應用系統(tǒng)主要有人員進出定位管理系統(tǒng)、無卡報 警、LED顯示系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)以及通訊系統(tǒng)組成。
人員進出定位系統(tǒng)l 考勤管理
l 定位管理
l 數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)
無卡報 警l 無卡報 警
LED顯示系統(tǒng)l LED大屏顯示
視頻監(jiān)控系統(tǒng)l 掌子面視頻監(jiān)控
l 遠程視頻終端服務
管理中心系統(tǒng)l 管理中心平臺
l LED屏顯示系統(tǒng)
l 人員實時分析系統(tǒng)
l 遠程管理系統(tǒng)
2.1.1系統(tǒng)應用總體平臺架構(gòu)
2.1.2系統(tǒng)模擬圖
2.1.3系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓撲圖
2.2工作原理
(1)在隧道內(nèi)，60-80米安裝信號基站(也可在洞口安裝定向基站)，它通過RS485總線或網(wǎng)絡(luò)線與中心站保持通信，讀卡基站，電源由管理中心統(tǒng)一供電。
(2)進入隧道人員配戴安全型識別卡(建議卡安裝在工作人員的防護帽上)，配戴的安全型識別卡不斷發(fā)出2.4G無線電信號，該無線信號是有編碼，每個識別卡的編碼是唯一的。
(3)讀卡器接收到有效測量范圍內(nèi)安全型識別卡發(fā)送的信號，并通過RS485接口向數(shù)據(jù)中心發(fā)送。
(4)在隧道出入口讀卡器把接收到安全型識別卡發(fā)送的信號，并通過RS485接口向數(shù)據(jù)中心發(fā)送，從而實現(xiàn)對工作人員的考勤。
(5)地面中心站根據(jù)安裝的管理軟件判斷出安全型識別卡的具體信息(如：是誰，在哪個位置，具體時間)，同時可將信息顯示在控制中心的大屏幕或電腦顯示屏上，并做好備份。
2.3系統(tǒng)介紹
隧道人員考勤定位監(jiān)控系統(tǒng)主要分為：人員考勤系統(tǒng)、人員門禁系統(tǒng)、車輛門禁系統(tǒng)、LED電子屏顯示系統(tǒng)、掌子面定位系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、軟件管理中心。
本系統(tǒng)遵循"統(tǒng)一發(fā)安全標識卡、統(tǒng)一裝備、統(tǒng)一管理"的原則，按準許進入隧道的人員和班組實行"一人一卡"制，該安全標識卡可視為"上崗憑證"或"隧道準入證"。主系統(tǒng)具體方案如下：
隧道施工單位在隧道中安裝一定數(shù)量的定位信號基站(即標識卡讀卡器)，具體位置根據(jù)現(xiàn)場情況而定，以滿足區(qū)域定位或精確定位為準。
隧道施工單位向有關(guān)人員統(tǒng)一配發(fā)并裝備安全標識卡(人員卡)，安全標識卡安裝在安全帽的合適位置。
每張安全標識卡具有唯一卡號，卡號對應員工的基本信息，包括姓名、年齡、性別、所屬班組、所屬工種、職務、本人照片、家屬信息等初始化到系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中。
進入隧道的人員必須佩戴裝有安全標識卡的安全帽。當此人經(jīng)過隧道的定位讀卡器時，立即被系統(tǒng)識別，并通過系統(tǒng)管理中心的信息交換，將此人通過的路段、時間等信息傳輸至安全監(jiān)控中心記錄，并可同時在LED大屏幕墻上出現(xiàn)提示信息，顯示通過人員的姓名、工種、時間等信息。
2.3.1人車考勤系統(tǒng)
只要人員或車輛配有安全標示卡，進去隧道，就能夠被自動識別是在洞內(nèi)或是洞外，無需手動刷卡，完全由信號基站自動識別。主要設(shè)備如下：
2.3.2 LED大屏顯示系統(tǒng)
將LED大屏幕安裝在隧道口附近，用于實時顯示施工人員的信息，使管理先進化，透明化。顯示的內(nèi)容包括：姓名，時間，總?cè)藬?shù)等，使領(lǐng)導及監(jiān)管人員不用進入洞內(nèi)，也不必查看監(jiān)控室電腦就能及時了解隧道內(nèi)施工人員情況。有了LED
