第一章引言

　　隨著國家經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，我國的隧道建設(shè)更是日新月異。由于城市地鐵、鐵路隧道和高速公路隧道改善了路線技術(shù)指標(biāo)、縮短了路程和行車時間，提高了運營效益，因此國家在不斷加大隧道的建設(shè)力度;然而隧道建設(shè)的造價高、運營管理相對復(fù)雜，所以各地對隧道的建設(shè)都十分重視，不敢掉以輕心。

　　目前的遠(yuǎn)程信息管理系統(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，更不能對施工現(xiàn)場和施工人員的信息有一個全面、及時、準(zhǔn)確的掌握，從而導(dǎo)致很多事故的發(fā)生。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監(jiān)管落后的管理模式，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。

　　因此，能夠?qū)崿F(xiàn)災(zāi)害預(yù)防、事故救助、信息化管理等先進(jìn)的管理手段將是隧道安全建設(shè)的必然選擇。

　　1.1 公司優(yōu)勢

　　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)”，并成功在市場上投入應(yīng)用，并取得相當(dāng)不錯的成績，贏得了各隧道建設(shè)單位、業(yè)主的認(rèn)可。

　　公司與中鐵、中建、中交集團(tuán)旗下合作企業(yè)共達(dá)30多家(如中鐵一局、中鐵四局、中鐵五局、中鐵十二局等等)，其中系統(tǒng)集成商未計入在內(nèi);成功在全線鐵路隧道鋪開建設(shè)該系統(tǒng)的達(dá)6條;總共在開挖隧道中建設(shè)使用200多條，其中雙洞隧道按2條來計算;

　　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 杭州秋實路半山隧道

　　中隧集團(tuán) 杭州慶春路過江隧道

　　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

　　中鐵十六局 上海青草沙凌橋支線C3標(biāo)隧道

　　中鐵十七局 蘇州輕軌1、2號線隧道

　　2.2 系統(tǒng)簡介

　　本系統(tǒng)著重解決施工人員進(jìn)出的自動化識別，替代“人工翻牌進(jìn)洞”的管理。并綜合隧道管理各項資源，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)對系統(tǒng)進(jìn)行整合利用，包含人員進(jìn)出管理、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上。

　　3.3設(shè)計原則與依據(jù)

　　總體設(shè)計原則

　　確保當(dāng)前施工隧道的安全，同時不影響當(dāng)前施工隧道的工作

　　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(jìn)行設(shè)計。

　　隧道人員進(jìn)出安全管理系統(tǒng)是一個涉及傳感技術(shù)、LED顯示技術(shù)、射頻識別技術(shù)等多方面領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)，因此總體方案設(shè)計必須具有可靠性、安全性、先進(jìn)性、靈活擴充性、經(jīng)濟(jì)實用性、操作和維護(hù)的方便性，更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(biāo)，以高質(zhì)量服務(wù)管理者和使用者為基本原則和設(shè)計思路。

　　硬件設(shè)計原則

　　系統(tǒng)的硬件設(shè)計和選型應(yīng)該遵循如下原則：

　　先進(jìn)性：系統(tǒng)硬件應(yīng)具有先進(jìn)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(jìn)性的同時,硬件系統(tǒng)應(yīng)立足于用戶對整個系統(tǒng)的具體需求，應(yīng)優(yōu)先選擇先進(jìn)、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(jìn)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(yīng)的模塊即可。

　　軟件設(shè)計原則

　　系統(tǒng)的軟件設(shè)計和選型應(yīng)該遵循如下原則：

　　可靠性和安全性：系統(tǒng)軟件應(yīng)具有很高的可靠性和安全性。

　　易用性：系統(tǒng)軟件應(yīng)操作方便,采用中文圖形界面。

　　標(biāo)準(zhǔn)化：系統(tǒng)軟件應(yīng)符合國家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及國際標(biāo)準(zhǔn),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(yīng)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(wù)發(fā)生變化時，模塊的增加和對模塊的修改不應(yīng)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(dá)到上述可靠性、安全性、先進(jìn)性、靈活擴充性、經(jīng)濟(jì)實用性、操作和維護(hù)的方便性的高度統(tǒng)一。

　　設(shè)計依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)

　　設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、依據(jù)嚴(yán)格遵守國家或部委或地方相關(guān)的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

　　GB/T 2887-2000　電子計算機場地通用規(guī)范

　　YD/T 1666-2007 遠(yuǎn)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(jìn)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(biāo)準(zhǔn)

　　以太網(wǎng)10Base-T標(biāo)準(zhǔn)

　　以太網(wǎng)100Base-T標(biāo)準(zhǔn)

　　我單位綜合管理、施工技術(shù)、技術(shù)水平以及類似工程施工中的經(jīng)驗和工法成果等

　　第二章 系統(tǒng)組成及工作原理

　　1.1 系統(tǒng)組成

　　隧道綜合應(yīng)用系統(tǒng)主要有人員進(jìn)出管理系統(tǒng)、LED顯示系統(tǒng)以及通訊系統(tǒng)組成。

　　人員進(jìn)出管理系統(tǒng) 進(jìn)出自動識別管理

　　系統(tǒng)遠(yuǎn)程管理

　　LED顯示系統(tǒng) LED大屏顯示

　　通訊系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)傳輸部分

　　無線傳輸部分

　　其他線纜傳輸部分

　　2.2 系統(tǒng)應(yīng)用總體平臺擴展架構(gòu)

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

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

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

　　◇ 前端工點監(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)以及后臺調(diào)度(遠(yuǎn)程 中心機房、服務(wù)器以及部分外部對接平臺)采用B/S應(yīng)用架構(gòu)。

　　3.3人員進(jìn)出定位管理系統(tǒng)

　　人員進(jìn)出管理系統(tǒng)主要為人員進(jìn)出信息管理。主要有監(jiān)控主機、讀卡基站、人員識別卡、傳輸數(shù)據(jù)接口轉(zhuǎn)換器等。

　　監(jiān)控主機(現(xiàn)場服務(wù)器)：獨立計算機，負(fù)責(zé)整個系統(tǒng)設(shè)備及人員檢測數(shù)據(jù)的管理、通訊、統(tǒng)計存儲以及屏幕顯示、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(tǒng)當(dāng)中。可以分為定位基站和識別基站。

　　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(rèn)證，安全可靠

　　傳輸數(shù)據(jù)接口轉(zhuǎn)換器：包括一些信號轉(zhuǎn)換器，主要實現(xiàn)對信號的轉(zhuǎn)換以便系統(tǒng)更好的接收處理數(shù)據(jù)

　　大致原理圖如下

　　進(jìn)出系統(tǒng)：在每個施工隧道口內(nèi)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200米(隧道不足時建議不小于100米)處，然后給每一位施工人員或是相關(guān)需要進(jìn)出隧道的人員的安全帽上安裝人員電子標(biāo)簽。當(dāng)人員佩戴安全帽進(jìn)出隧道時，內(nèi)置的電子標(biāo)簽發(fā)出的信號，可以被讀卡器獲取到，讀卡器根據(jù)讀到卡的先后順序來判斷施工人員的進(jìn)出情況，施工人員何時進(jìn)、何時出、洞內(nèi)有多少作業(yè)人員都能反映到系統(tǒng)軟件中，同時，利用現(xiàn)場安裝的大型LED屏幕，可以將相關(guān)進(jìn)出隧道的人員信息顯示到大屏幕上，使隧道進(jìn)出人員情況一目了然。施工人員將該系統(tǒng)考勤卡佩戴在安全帽內(nèi)側(cè)，無須主動刷卡便能實現(xiàn)自動考勤，方便省力、準(zhǔn)確度高。

　　4.4 LED顯示系統(tǒng)

　　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(jìn)化，透明化。顯示的內(nèi)容包括：標(biāo)簽號，姓名，時間，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。而且，在開現(xiàn)場會時，也可以在大屏幕上顯示各種歡迎標(biāo)語、宣傳標(biāo)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(jìn)行溫馨提示。這些都能充分體現(xiàn)隧道施工項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：主要實現(xiàn)對顯示內(nèi)容的編輯，控制

　　同步顯示系統(tǒng)卡：系統(tǒng)的核心部分，同步實現(xiàn)電腦與LED屏的顯示內(nèi)容。對信號進(jìn)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(jù)實際情況可以選擇拼裝的大小

　　LED大屏系統(tǒng)原理圖

　　第三章 系統(tǒng)功能特點

　　1.1 核心功能特點

　　本系統(tǒng)遵循"統(tǒng)一發(fā)發(fā)卡、統(tǒng)一裝備、統(tǒng)一管理"的原則，按準(zhǔn)許隧道洞內(nèi)工作人員和班組實行"一人一卡"制，該感應(yīng)器可視為"上崗憑證"或"隧道準(zhǔn)入證"并可配合相關(guān)制度政策，以便更好發(fā)揮利用系統(tǒng)的優(yōu)勢。

　　(1)自動翻牌：

　　施工人員進(jìn)出無需手動翻牌，進(jìn)出自動登記;

　　(2)自動刷卡：

　　施工人員進(jìn)出無需手動刷卡，全自動識別;

　　(3)實時在線：

　　施工人員進(jìn)出實時在線顯示，查看簡單方便;

　　(4)歷史查詢：

　　施工人員進(jìn)出記錄全程記錄保存，隨時可以調(diào)取歷史記錄信息

　　歷史存儲數(shù)據(jù)體積小，正?？梢员４嬉荒暌陨匣蚋L時間;

　　(5)報表打?。?/P>

　　施工人員進(jìn)出記錄可以根據(jù)需要報表打印，供備份查詢

　　(6)災(zāi)后急救：

　　一旦發(fā)生相關(guān)事故險情，上位機可以立即顯示當(dāng)前隧道人員信息，可以提高搶險效率和救護(hù)效果;

　　(7)其他拓展功能(可定制)：

　　人員定位;

　　車輛管理;

　　定位軌跡;

　　危險區(qū)域限入報警

　　危險氣體監(jiān)測

　　2.2 系統(tǒng)特點

　　1、安全、穩(wěn)定性高：健康資質(zhì)認(rèn)證，具有防爆防塵、抗干擾的特點

　　2、多卡快速識別：50米范圍內(nèi)可同時識別100個卡信息，識別物體速度可達(dá)到200公里/小時

　　3、適應(yīng)性強：可以配合現(xiàn)在各種傳輸網(wǎng)絡(luò)比如光強、以太網(wǎng)、485總線等

　　4、豐富的查詢報表：最大程度上方便管理人員操作

　　5、遠(yuǎn)程接入：可以在任何一臺可以上網(wǎng)的電腦上遠(yuǎn)程查看某條隧道的實時情況，無須到現(xiàn)場。

　　6、視覺性強：通過外置的超大LED屏幕顯示，可以隨時知道目前洞內(nèi)現(xiàn)在有多少人，這些人是誰

　　第四章 軟件功能

　　1.1 概述

　　隧道人員進(jìn)出管理系統(tǒng)軟件為公司自主開發(fā)。采用目前先進(jìn)VC.net開發(fā)平臺，結(jié)合功能強大的SQL SERVER數(shù)據(jù)庫。基于B/S結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控軟件，可通過IE瀏覽器在網(wǎng)絡(luò)上瀏覽、查詢、打印施工人員定位及考勤管理等相關(guān)信息，同時根據(jù)權(quán)限的不同，可以進(jìn)行相關(guān)權(quán)限下的限制操作等，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行

　　2.2 功能描述

　　目前隧道人員安全進(jìn)出管理系統(tǒng)集成了人員進(jìn)出管理，定位管理，歷史軌跡查詢以及LED顯示四大功能于一身，實時監(jiān)測隧道內(nèi)部人員和或其他監(jiān)控物體的動態(tài)分布情況、數(shù)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。

　　選擇跟蹤：選擇各部門工種等特定人員，掌握其在現(xiàn)場的工作情況

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

　　位置跟蹤：選定某個監(jiān)控段或是監(jiān)控點，可以顯示此段區(qū)域內(nèi)的人員或車輛分布情況

　　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(tǒng)計功能

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

　　按照要求輸出各種信息報表(如：時間報表、出勤月報表等)

　　LED大屏顯示

　　同步顯示系統(tǒng)各監(jiān)測數(shù)據(jù)，更直接更形象

　　可以進(jìn)行豐富的節(jié)目安排，人性化極高

　　上手容易，簡單易懂，操作性方便快捷

　　員工管理功能

　　員工管理功能 ：員工的增加、刪除、修改和查詢

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

　　實時報警功能

　　具有告警信息實時顯示及歷史告警查詢功能，告警內(nèi)容包括讀卡器基站故障、卡電池電量不足、危險區(qū)域超時、禁區(qū)闖入等重要內(nèi)容

　　安全監(jiān)測功能

　　跟蹤安全監(jiān)測人員在隧道內(nèi)的運動軌跡，記錄他們在各區(qū)域及各監(jiān)測點的停留時間，從而保證安全監(jiān)測工作的嚴(yán)格執(zhí)行

　　區(qū)域禁入管理功能

　　當(dāng)有非授權(quán)人員進(jìn)入一些重要地方、或是危險場所等禁止進(jìn)入?yún)^(qū)域時，系統(tǒng)給出提示和警告，同時將相關(guān)信息記錄保存

　　緊急事件協(xié)助處理功能

　　萬一當(dāng)隧道發(fā)生緊急事件時系統(tǒng)可以及時對丟失人員進(jìn)行統(tǒng)計，查詢事故現(xiàn)場附近的人員信息，快速確定人員的準(zhǔn)確位置，以便及時有效地開展搜救工作

　　歷史數(shù)據(jù)的查詢和報表打印功能

　　可對隧道人員定位、人員跟蹤、考勤統(tǒng)計、安全監(jiān)測管理、系統(tǒng)運行管理等信息進(jìn)行長期保存，并可方便地查詢歷史記錄。

　　能按時間、部門等對信息進(jìn)行查詢和打印

　　信息聯(lián)網(wǎng)功能

　　通過建立WEB服務(wù)器，可以以瀏覽網(wǎng)頁的方式實現(xiàn)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(yuǎn)程用戶可以及時的了解和掌握現(xiàn)場的實際情況，進(jìn)行未來生產(chǎn)工作安排和指導(dǎo)