14隧道信息化管理课件

石林隧道标准化施工工艺隧道信息化管理中铁一局集团有限公司2012年5月隧道信息化管理1隧道信息化管理概述为了平稳、高效推进云桂铁路的建设，尤其为确保石林隧道安全、有序施工，根据铁道部“四化”（机械化、工厂化、专业化、信息化）建设要求，按照云桂公司“科学管理、精细管理、严格管理”的总体要求，我们将信息化建设作为科学管理、精细管理的重要推手，提高认识、加强领导、积极探索完善，初步实施了信息化管理，提升了对现场的管控水平。

石林隧道信息化管理系统主要包括安全监控系统和RCPMIS系统、监控量测系统3大模块，2011年3-5月期间，在石林隧道4个洞口设置了安全监控系统，实现了进洞人员自动识别和定位；在4个洞口和6个拌合站设置了视频点，全天候监控现场动态；2011年12月，在集团公司项目经理部和分部建立了二级远程网络监控，实现信息的及时传递和对作业现场的实时监控。

利用RCPMIS系统平台，初步实现了“工程进度”、“地质预报”、“围岩量测”、“物资管理”、“材料消耗”等几大模块的日、周、月报的动态管理。

石林隧道通过信息化建设和推进，初步实现了对施工现场的实时管控，为各项管理工作有序、有效进行创造了一个良好基础。

2. TSAQ-1安全监控系统2.1 视频监控子系统根据石林隧道现场施工的特点的特点，及整个安全监控系统的系统的实际情况，为了随时掌握隧道各个作业面和拌合站的安全状况，石林隧道安装了视频监控子系统，通过互联网，在授权的条件下通过电脑终端监控隧道口及拌合站生产情况。

该系统技术水平先进、运用现代监控技术具有可设置性，可实现24小时不间断监视，可支持多种协议(TCP/IP, ARP, ICMP, FTP, DHCP, HTTP，PPPOE，DNS，组播)，视频帧率、码率可根据带宽自动调节，不影响办公区正常业务使用带宽等特点。

视频监控子系统设备由M-CV-2060IR型摄像头、视频传输线和监控终端工控机两部分组成。

1）M-CV-2060IR型摄像头：为了完整监控石林隧道各工区隧道口和拌合站状况，每个工区配备的8台摄像头（隧道口和拌合站各四台）均配备了云台，可通过系统软件进行远程控制转动，监控不同的角度。

视频监控系统包括隧道口的摄像头与隧道全景的摄像头两部分；摄像头将模拟信号转换为数字信号，数字信号由视频传输线传到指定的监控终端工控机。

图1 位于隧道进口端的全景摄像机图2摄像头示例2）视频传输线和监控终端工控机：隧道洞口值班室和拌合站的视频传输线将摄像头实时采集的数字信号视频图像通过视频线和视频服务器，传输到洞口值班室的监控终端电脑，实时反映洞口动态；通过网络线路，项目经理部、分部已经实现远程图像信息监控功能，录像资料可用软件调用和回放。

图3 隧道洞口值班室终端监控画面2.2 管理人员刷卡识别子系统管理人员视频刷卡系统主要是针对领导干部和安全质量人员跟班作业情况，尤其是针对具有检查量化指标的特殊人群，如项目经理、安全总监等。

管理人员同时采用有源标签自动识别和无源标签刷卡识别相结合，管理人员视频刷卡系统自动录像和人脸识别，从而确认持卡人员签到的准确性和洞内跟班作业时间。

石林隧道在四个洞口值班室各设置一台视频刷卡器（图5），为主要管理人员配备了无源标签识别卡ID-60型（图4），进口架子队配备了15张。

在上级单位进行检查时，检查人员可以根据系统自动采集的信息数据和登记本上填写的进出洞记录进行比对，从而达到对检查量化指标的考核。

图4标签识别卡图5 视频刷卡器2.3 LED子系统LED大屏，根据进口景观和展示企业形象需要，石林隧道进口宣传墙设置了尺寸为10*2.08m的LED大规格显示屏，分站接受识别卡载波信号后，同步在值班管理室工控机屏幕和LED大屏显示，分别显示洞内人员总数、正洞、平导、掌子面分布人数及具体人员姓名工种。

图6 LED大规格显示屏2.4 人员识别和定位子系统人员识别、定位子系统集成了进出洞、特定区域（掌子面）人员的识别和定位，以及紧急状况下的报警和呼叫，并通过洞口计算机、LED大屏和远程网络终端显示实时信息，实现监控、查询、考核和信息统计功能。

图7人员识别、定位子系统检测形式示意图1）子系统设备（1）数据接受器分站：石林隧道进口，设置了5台无线数据接受器分站，用于接受识别标识卡载波信号，其中隧道正洞、平导各设置2台，另外1台设置于洞外；平导2台分站按照现场施工情况分别设置于1#横通道附近和4#横通道前方，采集1#横通道混凝土工作面和平导掘进掌子面人员信息；正洞由于采用2台模板台车，前方分站设置于第二台台车附近，并随二衬进度前移。

图8 无线数据接受器图9人员识别卡（2）人员识别卡：石林隧道共办理了961人的人员识别卡。

2012年复工后，又为新增、调整人员办理了152张。

办卡人员包括全部进洞施工人员、现场监理和项目经理部、分部管理人员，同时为各级外来检查人员或临时进洞人员准备了20张临时卡。

人员识别卡全部固定在安全帽上，以便随身携带。

另外，为了紧急状况下的及时报警呼救，配备了15张双向识别卡，由每班带班管理人员佩戴，紧急状况下，由带班人员按下标识卡下方的报警按钮，系统将自动提示值班管理人员和远程监控人员，报警呼救和定位。

2）子系统运行监控显示：分站接受识别卡载波信号后，同步在值班管理室工控机屏幕和LED大屏显示，分别显示洞内人员总数、正洞、平导、掌子面分布人数及具体人员姓名工种。

图10 固定在安全帽内的个人识别器图11 隧道监控终端显示器在工控机安装上，为了便于管理和保护设备，采取了分离式安装，即工控主机与计算机显示屏分别安装在两个房间，主机采用一体式机箱安装在单独房间，以免其他人员动用设备，显示屏安装在值班室内，便于值班人员随时掌控人员进出情况。

LED大屏，在选装时，根据进口景观和展示企业形象需要，将尺寸由原招标时的3.27*0.87m，调整为10*2.08m。

网络查询和远程监控：系统之间信息和数据的共享，管理层远程监控现场人员和视频实时信息，以及与RCPMIS系统的无缝对接需要联通互联网，为解决互联网的问题，尤其是“网络最后一公里”问题，为此，采取了以下措施：（1）利用手机号码资源，与地方电信部门谈判，由电信部门接通了到分部、架子队的互联网络，带宽10M。

（2）从端口到进口值班室和拌合站的网络，即“最后一公里”问题，因距离较远，普通网线已经达不到数据传输的要求，因此采用了光线传输，将网络交换机设置在架子队队长办公室，由架子队队长直接保管，光纤两端各设置一台光纤收发器，即在网络交换机和值班室两个端口，委托科一力公司进行安装，实现网络的联通。

目前，已经建立了两级远程监控体系，分别为项目经理部和分部；根据目前的带宽情况，已经开通项目经理部经理、安全总监和分部经理、常务副经理、安全总监和系统维护人员的远程监控，包括人员定位情况、隧道和拌合站视频情况。

2.5 无卡人员报警系统无卡人员识别报警子系统采用视频成像技术与有源识别卡技术相结合的方式，通过在固定的位置安装视频摄像点，覆盖隧道口的一定区域，利用视频成像技术判断人员的进出及数量，再结合定点的RFID识别技术来判断进出人员是否携带RFID标识卡，从而实现无卡人员进入隧道产生报警信号。

对系统发出的无卡人员报警，值班人员应立即核查进洞人员安全帽佩戴情况、并与登记本信息和翻牌情况进行核实，找出无卡人员，采取处置措施避免无关人员进入洞内。

3 RCPMIS系统3.1 RCPMIS系统的作用1）实现过程控制，动态、即时反映工程进度、投资完成情况，强化风险管理，及时分析、解决工程建设过程中出现的问题，确保质量和安全可控。

2）实现可追溯管理，通过基础资料的确认和比对，约束参建各方行为，界定参建各方责任，形成管理的闭环，促进建设项目管理水平的提升。

3）实现设计和施工的统一，通过理论消耗量与实际消耗量的对比分析，严格执行设计规范和质量标准，精细化管理，创建百年不朽工程。

图12 系统设计原理图3.2 RCPMIS系统功能模块RCPMIS系统模块分为协同办公模块和项目管理模块，其中：协同办公模块包括有：即时通信、信息发布、文档管理、工作管理、公文处理五项模块。

项目管理模块包括有：项目规划管理、编码结构管理、岗位管理、投资管理、进度管理、质量管理、合同管理、工程招投标管理、验工计价、调度管理、工程设计管理、监理管理、物资管理、物资消耗定额管理、安全管理、资料管理、调度指挥中心、WEB信息发布/查询十八项模块。

3.3系统运行功能1）进度管理：每天18:00前录入，要求与现行人工报公司调度数据一致，待稳定后取代人工报送数据。

云桂公司调度负责对各单位数据录入情况进行日常审查，督促落实并提出考核意见。

2）地质预报和围岩量测：项目即时录入，要求与现行人工台账一致。

云桂公司工程部负责对各单位数据录入情况进行日常审查，督促落实并提出考核意见。

3）物资管理和材料消耗：项目即时录入，要求与现行人工台账一致。

云桂公司物设部负责对各单位数据录入情况进行日常审查，督促落实并提出考核意见。

4 监控量测技术为加强隧道施工安全质量管理，充分发挥监控量测在隧道安全质量管理中的作用，规范隧道施工监控量测工作，根据《铁路隧道监控量测技术规程》、《铁路隧道工程施工安全技术规程》、《关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知》（铁建设〔2010〕120号）及云桂铁路云南有限责任公司下发的“关于发布《隧道施工监控量测管理细则》的通知”（云桂云铁工〔2010〕161号），项目部对石林隧道监控量测工作实施日常管理。

4.1监控量测实施监控量测是隧道施工过程中，对围岩支护体系的稳定状态进行监测，为初期支护参数的调整和二次衬砌施作的时机提出依据，是确保施工安全和结构安全可靠、指导施工过程和施工安全监控的重要手段，是铁路隧道设计文件的重要组成部分，也是铁路隧道施工作业中关键的重要作业环节，监控量测须纳入工序管理。

1）监控量测项目隧道监控量测必测项目包括拱顶下沉、净空变化(水平收敛)、地表沉降和洞内、外观察。

洞内观察包括开挖工作面观察和已施工地段观察两部分，开挖工作面观察主要为地质素描数码成像，并填写相应记录表，已施工地段观察记录喷射砼、锚杆、钢架变形和二次衬砌等的工作状态，主要为洞内初期支护完成后喷层表面裂缝及其发展情况、渗水情况；洞外观察主要记录洞顶地表开裂、地表水影响情况，洞口段和浅埋段要尤其重视。

洞、内外观察由各工点量测技术员负责。

2）监控量测设备管理实施监控量测的设备包括全站仪、精密水准仪、收敛仪，分部工程部负责建立健全仪器设备台帐，定期进行标定。

经理部工程部测量负责人每月对仪器设备台帐进行检查，并现场检查设备运行情况，保证设备正常运行。

3）测点制作、埋设(1) 洞内测点洞内监控量测测点由经理部工程部统一安排制作。