14隧道信息化管理

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