隧道人员设备监测管理系统
隧道人员设备监测管理
系统
内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）
隧道施工人员及设备安全监测
管理系统
方
案
书
目录
隧道施工人员及设备安全监测管理系统
一、系统概述
安全生产事关人民群众的生命和财产安全，各级政府一贯高度重视工程建设安全生产问题，并采取一系列措施不断加强安全生产工作。如何改变目前隧道施工过程安全管理落后的管理模式，实现管理的现代化、信息化成为管理者研究的重要课题。因此，借助以灾害预防、事故救助、电子信息化等先进的管理手段是隧道建设安全管理的必然选择。陕西久事达信息技术有限公司根据隧道建设安全管理的需要研发的隧道施工人员及设备安全监测管理系统为隧道建设安全管理提供了崭新的安全管理理念。
隧道施工人员及设备安全监测管理系统是在第二代无线射频（RFID）识别技术、无线视频监控技术的基础上，结合先进的通信、计算机及网络技术成功研发的综合管理平台。系统是集施工现场视频监控、隧道施工人员考勤、区域定位、安全预警、灾后急救、日常管理等功能于一体，也是国内技术领先、运行稳定、设计专业化的隧道施工现场监测系统。使管理人员能够随时掌握施工现场人员、设备的分布状况和每个人员和设备的运动轨迹，便于进行更加合理的调度管理。当事故发生时，救援人员也可根据隧道施工人员及设备安全监测管理系统所提供的数据、图形，迅速了解有关人员的位置情况，及时采取相应的救援措施，提高应急救援工作的效率。这一科技成果的实现，将为隧道建设的安全生产和日常管理再上新台阶提供有力保障。
隧道施工人员及设备安全监测管理系统包含两个子系统：无线视频监控子系统和隧道施工人员安全管理子系统。
二、系统设计原则
1、实现直观的、实时的现场施工画面数字化管理。
2、实现隧道施工作业人员进出的有效识别，实现施工人员分布的可视化，并使系统管理充分人性化、信息化和高度自动化。
2、为管理人员提供考勤作业、人员进出限制等多方面的信息查询。
3、一旦发生安全事故，通过该系统立刻可以知隧道施工作业面工作人员的数量，保证抢险救灾和安全救护工作的高效运作。
4、系统设计的安全性、可扩容性、易维护性和易操作性。
5、标准化：网络视频监控系统就是要实现在网络系统上的图像传输和共享。本
系统采用的产品均遵循网络协议和传输标准的要求。
6、稳定可靠性原则：系统的稳定、可靠性是系统的重要指标，直接影响系统的
各项功能的发挥和系统寿命。因此从系统设计到设备选型，都应遵守这一原则。我们的方案在充分考虑用户实际情况的基础上，所有系统中的硬件设备均经过严格测试使用，减少了环境因素造成故障的可能性。设备选用国际知名品牌，技术采用国标领先、稳定的新技术。比如无线设备我们选用
IEEE802.11a标准的无线设备，实践证明，它抗干扰性、传输稳定性要明显优于其它无线传输设备，有力的保障了这一点。
7、易用性和先进性结合原则：充分利用当代先进的技术和手段，建成一套先进
实用的监控系统，是我们这次设计的根本目的。软件使用界面良好，用户安
装相应软件后就可进行实现监控，实现智能控制，不用单独设置。因此，从用户角度出发，特别注重系统的易用、方便和直观，强调系统的综合能力和总体性能。
三、系统设计方案
隧道施工人员安全管理子系统
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。
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号收发器时，立即被系统识别，并通过系统网络的信息交换，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。
3.1.1系统网络结构拓扑图
3.1.2系统的核心功能
3.1.2.1动态显示功能
★任一时间查询并显示某个区域人员及设备的身份、数量和分布情况。
★查询一个或多个人员及设备现在的实际位置、活动轨迹。
★记录有关人员及设备在任一地点的到/离时间和总工作时间等一系列信息，可以督促和落实重要巡查人员（如：安全检测人员）是否按时、到点的进行实地查看，或进行各项数据的检测和处理，从根本上尽量杜绝因人为因素而造成的相关事故。
3.1.2.2信息多点共享
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。
3.1.2.3设置报警功能
系统能够根据施工管理的需要通过设置警戒区域。例如：在隧道内进行爆破时，将爆破作业面设置为警戒区域，如果有非授权人员及设备进入警戒区域，系统自动报警，并显示进入警戒区域的人员及设备的身份，爆破结束后解除报警设置。
3.1.2.4查询统计
★施工人员查询：可以按照自定义组合条件对施工人员当前区域、滞留时间及带班领导等进入隧道相关情况进行查询。
★工人分布查询：对隧道各区域的施工人员分布情况进行查询，使管理人员可以方便的知道特定区域的工作人数。点击相应区域可获得相关人员详细信息。
★未到达区域查询：用以督察和考核相关责任人跟班情况，查询特殊工种是否到达了其工作范围的所有区域。点击相关状态，可以得到到达人员和工作的明细记录。
★施工人数统计：可以根据日期对进出隧道的施工人员数量进行统计。
★区域人数统计：可以任意设置和管理相关施工区域，自动进行区域人数统计。
3.1.2.5考勤管理
★部门考勤查询：可按部门及各种指定条件进行人员的出勤情况查询，如：编号、姓名、班次、工种、部门等查询条件；可按任意条件自动排序；
★员工考勤查询：可按各种指定条件进行人员的出勤情况查询，如：编号、姓名、班次、工种、部门等查询条件；可以按任意条件自动排序；
★干部考勤查询：对当天所有干部的出勤情况进行查询显示；
3.1.2.6灾后急救信息
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。
3.1.2.7系统操作界面
软件登录界面软件操作界面
3.1.3系统设计特点
1、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。
2、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。
3、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。
4、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。
5、系统的可个性化性和可扩展性。
3.1.4产品性能
3.1.
4.1信号收发器性能特点
微波链路特征
参数规格
电气特征
环境特征
机械特征
3.1.
4.2标识卡性能
微波链路特性
空中接口
位误码率10-9
电器特征
静态电流小于2μA
工作电流小于15mA
使用寿命大于3年锂电池(3-5年)
环境特性
工作湿度小于85％
存储温度-40℃～ +80℃
工作温度-30℃～ +65℃
震动10～2000Hz 15g 三个轴
抗电磁干扰10V/m ～1000MHz AM调幅电磁波
无线视频监控子系统
根据用户要求和现场实际情况，以及我司多年的工程经验，本项目采用当今世界先进的视频压缩技术、无线传输技术以及数字视频软件管理技术有机集成，对本项目提出以下设计方案：
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。
根据实际情况，整体系统采用前端数字监控、无线网络传输，拓扑图如下：总体拓扑图如下：
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：
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。
中心点汇集示意图如下：
大型的无线传输采用一个中心点是不够的，本方案在设计时选用四个中心点，各中心点到监控中心用无线网桥传输。
监控中心
主监控室采用1台网络视频录像机来显示前端监控图像。将经过无线传回的信号接入网络视频录像机，录像机接一台显示器，将图像直接输出，从而实现网络视频录像机对每路图像的实时录像并实时监控。另外，可配一台管理主机，加上NVR网络版软件后，可随时查看、管理任何一路视频。
3.2.1系统功能特点
1）无线网络图像传输
从前端监控点至后端监控中心，所有传输都采用无线网络传输。不受地域的限制，后期调整灵活。
2）多存储服务器图像记录
图像可记录在若干个录像服务器上，利用普通IDE硬盘记录图像，分散在网络内各个主机系统中。图像的存储是灵活的、分布式结构。这一点对于要求长时间、大容量记录场所至关重要：
1、格式: 支持标准ISO14496-2 MPEG-4 格式。兼容FFMPEG, XviD, DivX
2、录像模式: 支持定时录像，报警录像和移动侦测录像
3、事件预录像: 支持自定义时间的事件触发前录像，最长30 秒.
4、事件持续录像: 支持用户自定义的事件触发后持续录像事件，最长2 小时.
5、支持多存储路径: 支持最多单一设备到23个硬盘
6、保存方式: 支持按特定日期，循环录像和保持总容量多种方式
3）图像回放
网络内的任意授权用户可以通过ACTi NVR Workstation回放其授权范围内的任意图像即使这路图像在其他的区域。
1、基于时间搜索：按日期，时间，通道进行录像搜索；
2、事件搜索：按日期，时间，通道搜索移动侦测，报警输入，快照；
3、快照预览：预览快照；
4、状态事件搜索：按日期，时间，通道搜索视频丢失/恢复，网络中断/恢复，用户登录/注销事件；
5、Archive Player: 独立的播放程序；
6、回放模式: 播放, 暂停，停止，快进，快退，反向播放，逐帧播放， 1 / 2 / 4 / 8 倍速度控制；
7、创建快照: 支持在线创建快照，并能被事件搜索器搜索到；
8、导出视频: 导出MPEG-4 raw data 格式文件成为AVI 格式文件；
9、回放中录像: 支持在回放过程中进行录像，这个功能在截取部分画面段是相当有效；
10、同步回放: 支持4-通道同步/同时回放。
4）图像监视
网络内部的用户（操作员）通过计算机（或模拟监视器）可以观察已经授权的所有摄像机的图像。
1、画面窗口布局支持1, 4, 6, 8, 9, 10, 16, 25, 36 分割窗口；
2、支持全屏模式；
3、树型目录: 用户可以随意拖动设备到布局窗口显示实时画面；
4、轮巡模式: 切换显示不同的预先设置好的窗口布局；
5、双向声音: 支持双向声音传输，用户可以一对一通话也可以同时一对多广播；
6、创建快照: 在线创建快照并创建一个事件索引以便于搜索；
7、高级预览模式: 最大支持36-画面同时预览；
8、显示窗口布局管理: 预定义设备到指定布局组，并可定义某几个设备位于一个布局组；
9、热点窗口: 发生事件触发的设备将切换到热点窗口。
5）图像数据导出
支持各种格式的图像、图片输出。录像文件可以转换为AVI格式文件制作为光盘，使用标准的播放软件播放。
6）报警管理
1、事件类型: 支持移动侦测，报警输入，视频丢失，网络中断事件；
2、触发报警输出: 可以在事件发生后触发报警输出；
3、热点窗口: 在事件发生时切换并激活该窗口到热点窗口，原先的热点窗口画面将被覆盖；
4、弹出窗口: 迷你预览窗口将在事件发生时弹出，用户可定义的弹出窗口的持续时间；
5、E-Mail 通知: 在事件发生时通过电子邮件发送事件快照通知；
6、 FTP 通知: 在事件发生时通过FTP上载事件快照通知；
7、播放声音: 在Server主机上播放用户自定义的声音文件报警；
8、操作PTZ : 在事件发生时，支持触发其它设备到指定预置位操作；
9、执行命令: 在事件发生时，执行用户自定义的命令。
7）联动报警功能
根据现场情况，监控图像可与红外探测联动，即在重要卡口、围墙安装红外探测后，可与监控图像进行关联，红外报警后，图像自动转到报警位置。
8）地图管理器: 管理配置地图
1、地图监视器: 在地图上的摄像机发生事件触发的时候出现报警提示。
2、查看全部画面模式: 使用这个模式，所有的摄像机将会显示QCIF@1FPS 的画面.当双击这个预览窗口的时候，会弹出原始分辨率和速度的画面窗口。
3、地图轮切: 能根据自定义切换事件切换显示不同的预定义的地图。
9）NVR Web 客户端功能：
以下列出当前版本功能增强的地方
1. 远程预览：支持1, 4, 9-通道预览。
2. 远程回放： 支持1, 4, 9-通道回放。
3. 远程地图： 支持在Web 页面上显示地图信息。
4. 远程设置： 权限允许的情况下，功能等同于ActiveSetup 。
3.2.2主要设备技术资料 3.2.2.1室外球型摄像机
（图片仅供参考，具体以实物为准）
TONNY （多尼）TN-KQSW
室外智能化高速球高强度铝合金压铸外壳，内置通风加热系统，无变形6英寸球罩，内有黑色衬罩内置浪涌和雷击保护装置，360°无限位旋转, 左右转速°~240°/秒, 上下转速°~130°/秒128个预置位，多协议，两预置点之间线扫功能4条默认巡视轨迹，轨迹速度可达250°/秒,RS485通讯，输入电压AC220V ，AC24V 内置FCB-EX48AP/480AP 216倍一体化摄像机。
FCB-EX480CP
布线烦琐，电缆泛滥，室外布线困难 无须布线，即装即用，安装迅速
桌面10M,100M
桌面11M, 22M, 54M, 108M
工程成本高、设备成本低 设备成本较高，工程成本低
没有移动性 移动性很高，活动自如 二层漫游、
三层漫游(MobileIP) 二层漫游、 三层漫游(MobileIP,DHCP) 三层以上实现 二层开始实现 需要线路重新布置
增加新的接入点即可
建设 速率 成本 漫游 安全 扩充
移动 有线网络
无线网络
SONY”CCD480线，最低照度，<日夜型>216倍（18倍光学变焦，12倍电子放大）带菜单
详细说明
型号 FCB-EX48CP
图像传感器：type IT CCD(Exview HAD)
有效像素：45万
水平解像度：480TV
镜头：18xzoom f =へ73.8mm（へ）
数字变倍：12x
视场角：48度（近端）,27度（远端）
最短物距：10mm（近端），800mm（远端）
同步方式：internal/external(V-Lock)
最低照度：
信噪比：50db
电子快门：1へ1/10000S
白平衡：AUTO/ATW/室内/室外/单键/手动
增益：AUTO/MANUAL (-3へ28dB 8等级)
AE控制：AUTO/MANUAL/优先模式/亮度/EV补偿/逆光补偿
EV补偿：へ（等级）
逆光补偿：ON/OFF
隐私区域：ON/OFF
防闪烁：AUTO
聚集方式：AUTO/MANUAL/单键触发/隔时自动/变倍触发
视频输出：VBS： and Y/contput
控制接口：RS-232/RS-485/LEVEC
保存温度：-20°Cへ60°C
工作温度：0°Cへ50°C
工率损耗：へDC9Vへ12V/AC24V
重量：215g 225g
3.2.2.2无线客户端网桥
ZA-5000-C无线客户端工作在5GHz频段，采用OFDM正交频分多路复用技术，具有传输速率高，接收灵敏度高，传输距离远等特点，为基础电信运营商、ISP、行业企业提供了有力的解决方案。ZWL9200A-I为BWA系列产品的远端客户点，可以在很短的时间内低成本地架设起"最后几公里"宽带接入系统。采用一体化户外设计（内置19dBi平板定向天线）更方便安装。
主要特点：
IEEE802.11a
OFDM
WEB信号强度显示
Led 信号强度指示
WEB管理
WEP (64/ 128/152 bits)
POE供电
3.2.2.3视频服务器ACTi 2100
3.2.2.4室外中心点（ZA-5000-E）
ZA-5000-E室外无线网桥工作在5GHz频段，采用OFDM（正交频分复用）技术，具有速率高、距离远等优点，为基础电信运营商、ISP及行业用户提供了强有力的解决方案，使客户可以在短时间内低成本地架设“最后X公里”的宽带接
入系统。
3.2.2.5无线网桥ZA-5000-I
ZA-5000-I室外无线网桥工作在5GHz频段，采用OFDM（正交频分复用）技术，具有速率高、距离远等优点，为基础电信运营商、ISP及行业用户提供了强有力的解决方案，使客户可以在短时间内低成本地架设“最后X公里”的宽带接入系统。户外一体化的设计（内置23dBi平板天线）更便于安装。