隧道施工信息技术管理系统方案

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3)无卡人员进入自动识别报警
本系统还能够对没有佩戴人员识别卡的进行识别。主要原理是通过红外装置对进入隧道的人员进行自动计数,并比对进入隧道的有卡人员数量,当数量一致时,系统不进行报警,当数量不一致时,系统自动进行报警。
4)LED屏同步显示:
本系统连接LED大屏幕时,可按照需要,对进入隧道人员同步进行显示。可显示进入人员的姓名、职务、班次、进入时间等,还可根据要求对进入隧道人员进行统计显示班次如:开挖班13人汽车班8人等等。
2.5.1系统连接图
2.6
事故发生后第一时间和受困人员取得联系非常重要,所以我们在系统中增加了呼叫系统,信号收发器可以连接电话机,可以直接与指挥部联系。
这个部分的重点是在发生事故的时候我们怎样才能够保证我们的信号通讯信号不被中断,所以有这个需求的隧道连接危险区域的信号接收器也必须采用无线和有线两种方式来进行连接以保证其通畅。
一.前言
随着中国经济的飞速的腾飞,中国的交通事业快速发展。在众多的交通工程中隧道特别是高危险隧道出现的几率越来越大。隧道施工向来是交通工程施工的重点和难点。如何控制隧道施工风险和如何有效的组织施工是所有施工单位一直思考和忧虑的问题。
当今高科技技术不断涌现,高科技技术不断的渗透到各个行业,隧道施工现在也可以利用先进的技术来规避风险和有效的组织施工。本方案就是结合现代的网络信息技术、数字视频技术、短程无线通讯技术、信号采集技术、传感技术来实现隧道施工的风险控制及施工管理。
★人员对应情况设置
2.3.5.8
★新建用户、修改密码
★用户权限设置
2.3.5.9 系统特点
1. GIS地图管理
GIS地图管理可以使用户查看隧道就像查看Google地图一样,可以任意的放大缩小、测量精确定位状况下人员与洞口的距离。GIS还能实现分层功能,可以在使用中更方便的查询自己需要的东西。
2.信息多点共享
8)短信功能:
本系统管理识别卡拥有短信功能,可以根据需要定制短信,发送到系统上,也可以由系统发送短信到识别卡上。
9)强大的扩充功能:
本系统的无线基站,可以作为一个强大的接入基站接入各类传感器:温度、湿度、粉尘、有害气体等。接入各类传感器后,可以实现相应的探测功能。
2.3.5系统功能详细介绍
2.3.5.1实时监控
2.4.1系统连接图
监控中心信号收发器数据采集卡传感器
2.5
隧道掘进部位是最危险和事故高发地点,常规的定位系统是采用无线传输,这样如果发生坍塌事故无线信号被阻隔则事故发生地点的人员情况营救人员就无法得知了。为了解决这一问题,我们在危险地段信号接收器采用无线和有线两种方式连接,而且有线连接的线缆使用强度较大的线缆,敷设方式采用地面敷设,这样在发生坍塌的时候能够保证信号的通畅而使营救人员随时掌握事故发生地段的人员数量及人员位置。
2.7.3视频监控系统结构图
2.7.3.1前端部分
前端的设备根据不同的场所和要求,可安装枪式摄像机,或者带云台的球型摄像机,经过编码器编码后,传给无线客户端网桥。
安装效果图如下:
2.7.3.2传输部分
由于监控区域较大,监控点分布广泛、有线传输施工复杂,造价高,后期维护成本大等因素,所以采用现代高新技术,视频压缩与无线传输。将前端转换好的网络信号全部汇集到监控中心,是传输部分的主要任务。
垂直
读写区域
全向范围
微波通讯距离
5–200m
微波通讯检错
CRC16循环冗余校验
通讯加密
面谈
位误码率/B.E.R
10-7
电气特征
参数
规格
额定工作电压
7.4V DC
额定工作电流
≤300mA
取电方式
220V AC
通讯方式
CAN总线、ZigBee无线、Ethernet
线缆选择
屏蔽双绞线、光纤、无线网桥等
识别能力
智能系统的技术在不断向前发展,监控需求也在不断发生变化,因此,系统设计时应充分考虑今后的发展需要,系统应具有预备容量的扩充与升级换代的可能,达到可灵活增减或更新的要求,较长时间地保持其先进性。
系统易维护性原则
系统在运行过程中尽量做到简单易行,能做到开机即可工作,通电即可运行的程度,系统的维护过程中无需专用维护工具。
★实时显示隧道内各个区域人员的数量和分布情况。
★实时了解系统所有设备的运行情况
2.3.5.2 实时报警
★施工人员发送的报警信息
★人员超时报警信息
★设备故障报警信息
2.3.5.3
★可按员工、按部门分别计算考勤
★可查询任意时间段的考勤记录
★生成各时间段、各部门的考勤报表,并可直接打印
2.3.5.4
★查询施工人员任意时间段的活动轨迹
7、高度自动化
系统能自动检测隧道施工人员经过该监测点的时间、地点信息,并自动实现考勤作业的统计与管理。
8、先进的通信系统
安装在隧道洞内的识别系统,实时向网络服务器传送相关人员通过的数据,整个过程无需人为干预。
9、完备的数据统计与信息查询软件
系统软件具备专用数据库管理系统,包括工人进入隧道的信息采集和统计分析系统,考勤作业的统计与管理分析系统,显示并打印各种统计报表资料,为高层管理人员的查询与管理提供全方位服务。
大于400张
工作频率
2.4G
环境特征
参数
规格
使用温度
-20℃—+80℃
保存温度
-60℃—+80℃
抗电磁干扰
10V/m 0.1-1000MHz AM调幅电磁波
可靠性
MTBF≥70000小时
工作寿命
15年
机械特征
参数
规格
外形尺寸
280*200*70mm
重量
2.0千克
外壳材料
工程塑料
颜色

安装位置
隧道内壁等
8、录像资料存储(一个月)、可随时供施工方、项目经理部及指挥部调用、查阅。
2.7.2系统构成
无线网络监控系统物理上由前端、传输、监控中心三部分组成。前端负责图像、报警信号的采集,并经过视频服务器编码转换为数字信号。传输部分用无线网桥将数字信号以无线的方式发射、接收、汇集到监控网络。监控中心采用多级架构技术,分散监控,集中管理,查看实时图像的同时,并且对每路图像实时录制。
隧道施工单位向有关人员统一配发并装备无线标识卡,无线标识卡安装在安全帽的合适位置。
每张无限标识卡具有唯一卡号,卡号对应员工的基本信息,包括姓名、年龄、性别、所属班组、所属工种、职务、本人照片、家属信息等初始化到系统数据库中。
进入隧道的人员必须佩戴装有无线标识卡的安全帽。当此人经过隧道的信息交换,将此人通过的路段、时间等信息传输至安全监控中心记录,并可同时在地理信息大屏幕墙上出现提示信息,显示通过人员的姓名等。
★活动轨迹可以录像形式回放
2.3.5.5 设备管理
★对基站进行添加、修改、查看、删除等操作。
★对人员识别卡进行添加、修改、查看、删除等操作。
2.3.5.6
★可以实现系统新建人员,修改人员,删除人员
★记录人员的详细信息:姓名、年龄、工种、联系方式、家庭住址、身份证号等
2.3.5.7
★工分管理,班次管理,部门管理,工种管理
安装方式
隧道侧壁悬挂
.2.3.5.10.2标识卡性能
微波链路特性
信号调制方式
GFSK
通讯速率
双向1024Kbit/s
工作频率
2.4GHz
最大输出功率
0dbm
空中接口
位误码率
10-9
电器特征
静态电流
小于9µA
工作电流
小于30mA
环境特性
工作湿度
小于85%
存储温度
-40℃~+80℃
工作温度
-30℃~+65℃
本系统独有的管理人员收发短消息功能极大地方便了隧道内外人员之间的沟通。
系统具有强大的考勤能力,对每个人员的进出隧道时间都可以准确记录,并统计生成各种考勤报表,真正实现全自动化考勤,从而提高效率。
隧道一旦发生安全事故,监控中心能在第一时间内可以知道被困人员的基本情况、地点,便于事故救助工作的开展,提高应急救援工作的效率。
4.人员识别卡识别距离远
卡片识别距离最大可达100米,而采用传统技术的RFID卡片只能达到20-50米左右,在隧道内极易造成盲区。
5.系统个性化和可扩展性
本系统可添加传感器采集系统,如隧道内的温湿度、粉尘等各类型传感器。实现功能扩充和隧道安全的全方位监测。
6.卡片发送短消息
系统可为管理人员配备短信识别卡,在隧道内无手机信号的地方,用短信识别卡向系统软件发送定制短消息,并可接收管理中心的短消息。
4、有线无线、短程远程等传输方式的有效结合。
5、实现指挥中心对多个项目的远程视屏监视。
6、施工现场监视设备应易安装、易拆卸,少维护易维护,可重复使用的特点,同时对于可移动的监视设备具有移动固定简单方便。
7、野外现场监视设施应具有抗电磁干扰、抗高温(60度)低温(-40度),防水防尘、防震、防爆、低照度等特性。
震动
10~2000Hz 15g三个轴
抗电磁干扰
10V/m 0.1~1000MHz AM调幅电磁波
2.4
瓦斯监测系统是在信号收发器上加装数据采集卡然后连接瓦斯传感器来监测瓦斯,监测信号由信号收发器传输到监控中心。监控软件根据设定的警戒值判断是否瓦斯浓度超标。如超过设定的警戒值则发出报警信号,提示施工人员采取措施。
5)人员考勤:
本系统自动对进出隧道人员时间进行统计,记录,可方便的查询任意时间段的考勤,并能够生成考勤报表
6)历史轨迹查询:
本系统还可以生成任何进入隧道的人员、车辆在隧道内的运动轨迹予以记录,因此管理者可以查询任何时间段的人员轨迹,按照需要回放。
7)GIS地图:
可以按照需要制作该隧道的GIS地图,测距;比例尺;地图任意放大、缩小等功能。
2.3.4系统主要功能
1)进出隧道人员自动识别:
本系统能够自主识别配带有人员识别卡的人员,该人员进入隧道内后,立即在管理电脑上对该进入人员的姓名、职务、进入隧道时间进行记录,并通过LED显示屏显示出来。
2)进入隧道人员自动定位:
本系统拥有人员自动定位功能,只要携带人员识别卡的人员进入隧道内,在隧道内任何地方都可以被无线基站自动定位,且在电子地图上显示该人员的具体位置,方便查找各类人员。
10、系统的安全、稳定、可靠性设计
系统产品采用隧道壁挂式设计,无需在隧道内进行大面积的现场施工,并保证系统在恶劣环境下24小时连续正常运转。
2.3.5.
2.3.5.10.1信号收发器
微波链路特征
参数
规格
信号调制方式
GFSK
频率
2.4 - 2.45 GHz
发射功率
≤3dBm(可用软件进行调整)
天线极化
2.3
TMIGS隧道考勤定位系统是一种新型的隧道施工人员定位与安全管理系统,她依托最新的短程无线通讯技术—ZigBee技术,通过在隧道内架设基站,让施工人员佩戴人员识别卡,进而能实时了解到施工人员在隧道内的位置,非常方便隧道施工现场的人员管理和安全维护。
系统能够及时、准确地将隧道内各个区域、各个掌子面附近的人员情况动态反映到管理中心,使管理人员能够随时掌握隧道内人员的总数及分布情况,以便于进行更加合理的调度管理。
二.隧道施工信息技术管理系统方案
2.1
隧道施工信息技术管理方案由以下几个部分组成:考勤定位系统、视频监控系统、瓦斯检测系统、危险部位定位及呼叫系统。这几个系统是隧道施工信息技术管理系统的基本组成单元,几个系统相对独立但又是一个有机的结合体,使隧道施工管理人员能够迅速掌握隧道内最真实的施工情况及现场信息,为其组织施工及处理紧急情况提供最有力的信息支持。
2.6.1系统连接图
2.7
2.7.1视频监控系统的需求
1、首先是关键作业面的视频监视(特殊部位能实现夜间监视)
2、作业面的监视点分为固定和可移动两种。监视摄像头以固定为主,可调监视主要部署在特殊部位。
3、首先是视频图像从作业面到现场指挥部的实时传递和监视,同时能满足指挥中心到现场之间的实时传递或录像传递。
系统中心站及网络终端可以局域网方式联网运行,使网上所有终端在使用权限范围内实现信息多点共享,供多个部门及领导同时在不同地点共享监测信息、系统综合分析信息、查询各类数据报表。
3.事故急救信息
一旦发生安全事故,控制主机立即能显示出事故地点的人员数量、人员信息,人员位置等信息,大大提高抢险效率和救护效果。
系统构架图:
2.2设计原则
系统先进性原则
在投资费用许可的情况下,系统采用当今先进的技术和设备,一方面能反映系统所具有的先进水平,另一方面又使系统具有强大的发展潜力,以便该系统在尽可能的时间内与社会发展相适应。
系统可靠性原则
采用成熟的技术产品,在设备选型和系统设计中都尽量提高系统的可靠性。
系统可扩充性原则
2.3.2系统构架图
2.3.3隧道入口定位考勤系统机构图
本系统遵循"统一发标识卡、统一装备、统一管理"的原则,按准许进入隧道的人员和班组实行"一人一卡"制,该标识卡可视为"上岗凭证"或"隧道准入证"。具体方案如下:
隧道施工单位在隧道中安装一定数量的信号收发器,具体位置根据现场情况而定,以满足区域定位为准。
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