隧道行业属于多事故频繁的行业因其是施工的特殊性和复杂性,而且隧道事故的发生往往具有突发性和不可预见性,一旦发生事故,造成的后果也通常是比较严重的,结合市场以及用户的反馈,我们推出用物联网领域内***的RFID远距离射频识别技术,并整合传感技术、视频技术、多媒体显示技术等多领域内的高新技术的智慧施工隧道-隧道安全管理系统(下文统称“隧道安全管理系统”):
实现人员进出自动登记/定位管理---替代原有进隧道翻牌的制度;(包括人员信息日常管理、进出记录,定位信息、数据分析,存储、报表打印等)
实现车辆进出自动管理,包括进出登记,进出计数等;
隧道危险气体监测,记录,超阀值报警等;
隧道内外部语音实时通讯,通讯更快捷方便;
24小时视频监控,可以实现1个月历史记录存储,随时查看;
LED屏显示或是电视墙显示,显示更形象更专业化;
远程访问管理,实时随地,只要有网络的地方,均可以查看当前隧道是施工的各安全信息。
本方案着重解决施工人员/车辆进出的自动化识别,替代“人工翻牌进洞”及车辆的管理。并综合隧道管理各项资源,在***既定的系统功能正常应用的前提下,利用***技术对系统进行整合利用,包含人车辆进出定位管理、人车通道(门禁)系统、LED大屏显示、视频监控、环境监测系统等。限度的利用资源将隧道工作、管理提升到更搞水平的管理平台上。
系统组成
隧道综合应用系统主要有人员进出定位管理系统、人员/车辆门禁系统、LED显示系统、视频监控系统以及通讯系统组成。(红色部分为系统可选)
人车进出定位管理系统 |
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人员/车辆通道(门禁)系统 |
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LED显示系统 |
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视频监控系统 |
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环境监测系统 |
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通讯系统 |
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2.4.2 系统应用总体平台架构
◇ 以本地系统为基础,实现各功能模块数据通信;
◇ 可以拥有远程中心,可实时查询当前隧道的相关安全信息;
◇ 采用包括前端工点监控、中间通讯层、后台调度监控的三层体系架构
◇ 前端工点监控(人员进出定位管理系统、视频监控、人员/车辆门禁管理)以及后台调度(远程 中心机房、服务器以及部分外部对接平台)采用B/S应用架构。
2.4.3 系统网络结构拓扑图
2.4.5 人车辆进出定位系统
人员进出管理系统可分为人员进出考勤管理、人员定位信息管理以。主要有监控主机、读卡基站、人员识别卡、传输数据接口转换器等。
监控主机(现场服务器):独立计算机,负责整个系统设备及人员检测数据的管理、通讯、统计存储以及屏幕显示、查询打印、画面编辑、网络通讯等任务。
读卡基站(读卡器):实时采集接收人员卡的信息,并及时通过通信线路实时反馈到系统当中。可以分为定位基站和识别基站。
人员识别卡:编程有全球的识别码,仅提供给读卡基站去识别,一般在安全帽上安装或是身上佩戴,健康认证,***
传输数据接口转换器:包括一些信号转换器,主要实现对信号的转换以便系统更好的接收处理数据
大致原理图如下
考勤系统:在每个施工隧道内装2台读卡器。1台读卡器装在隧道洞口的入口处,另一台读卡器装在洞口往里200米处,根据读卡器读到卡的先后顺序来判断施工人员的进出情况,施工人员何时进、何时出、洞内有多少作业人员都能反映到系统软件中,并体现到大屏幕上,使考勤情况一目了然。施工人员将该系统考勤卡佩戴在安全帽内侧,无须主动刷卡便能实现自动考勤,方便省力、准确度高。
定位系统(可选一):此功能采用有线全覆盖方式。采用485总线方式传输定位信息。从隧道口开始,每隔150米装一台定位基站,当距离超过800米的时候,另外在增加中继器设备(此设备功能:延长485信号传输)。根据定位基站读到卡的信息,能确施工人员所在隧道内位置,在电脑示意图上能清楚的看到人员的当前位置。
定位系统(可选二):此功能采用5米***定定位,仅作用于台车到施工面的工区段。采用5米***信息设备仅需从台车到施工面安装即可,在该工段安装2台定位主基站,每隔10米安装一台定位辅基站,每台辅基站仅需供电即可,所有数据由主基站采集接收。定位辅基站仅作信号触发作用,定位主基站采集数据后,分析当前接收到卡片信息由哪个辅基站触发,就可根据根据定位辅基站位置,能确定位施工人员所在隧道内该施工段的某个位置,同时在电脑示意图上亦能清楚的看到人员的当前位置。
2.4.6 人员车辆通道(门禁)系统
门禁通道系统主要利用自动刷卡机制限制人员的进出,保障禁止非工作人员私自进出施工区域,同时也可用来来保障数据的真实性和有效性,避免因人为因素而导致考勤失效,或是管理出错。车辆的门禁可以提升对现场车辆的及时管控,做到更加***车辆利用率
2.4.7 LED同步显示系统
将LED大屏幕安装在施工入口附近,靠近门房或是值班室为佳,用于实时显示地铁施工人员的信息,使管理***化,透明化。显示的内容包括:标签号,姓名,时间,总人数等,使领导及监管人员不用下到隧道下面去,也不必查看监控室电脑就能及时了解隧道内施工人员情况。有了该LED大屏幕显示系统不仅可以使洞内各区域内施工人员信息形象、直观、一目了然的体现出来。而且,在开现场会时,也可以在大屏幕上显示各种欢迎标语、宣传标语;在平时可以通过大屏幕提示施工人员注意施工安全,在有高温、霜冻等恶劣天气时可以及时进行温馨提示。这些都能充分体现隧道施工项目部管理上的人性化、现代化、科学化。
系统组成:服务器、同步系统卡、LED显示屏
服务器:主要实现对显示内容的编辑,控制
同步显示系统卡:系统的核心部分,同步实现电脑与LED屏的显示内容。对信号进行编译传输
LED显示屏:由32X16 led灯点(P10单红)阵组成的模组拼装而成,根据实际情况可以选择拼装的大小
LED大屏系统原理图
各种大小的LED屏(宽*高):可根据用户需求,进行大小定制,组屏单元块1.28*0.92和1.28*1.28两种
3.94*1.28(M) 2.56*1.28(M)
1.92*1.28(M) 1.28*1.28(M)
1.28*0.96(M)
本次显示屏采用值班室全彩,户外单色,具体图如下
值班室全彩屏除了显示监控画面,同时可以自由切换到隧道定位人员信息界面。该功能主要通过LED视频处理器来实现。将2个电脑主机的桌面同步显示显示到全彩屏上,根据每台电脑的桌面显示的内容显示即可。其中人员定位信息通过局域网访问现场电脑,获取实时数据,以远程WEB页面登录的方式登录到现场电脑数据库,进行实时访问。其他门禁、车辆信息以同步截屏方式在数据实时显示LED显示屏。搅拌站的参数信息根据实际的材料配比类信息,经过人工编辑显示到LED显示屏上。
2.4.8 视频监控系统
网络视频监控系统包括前端视频采集设备、网络视频编解码、通讯传输设备,以及后端的监控接收客户端软件。安装在隧道各主要的监控点执行信号采集传输,软件主要是安装在监控室电脑上,两者之间通过平台管理中心系统授权,对其前端视频点进行多点对多点的实时监控管理。如:视频、云台、放大、录像、等功能,有管理权限的用户还可以对任何点的录像进行设置、下载、实时点播录像等操作;系统还可以通过PC浏览器进行监控。
由此可以看出,网络监控系统采用的是监控摄像机对隧道施工现场各视频点进行24小时的实时监控。对于一些关键视频点可启动视频移动侦测功能和报警功能,系统根据图像移动情况自动识别、触发,并进行录像(有预先录制机制,预录时长能提前20秒以上);同时系统将图像、声音、报警等实时数据传送到监控室电脑,管理人员可以通过本地监视、远程IE监视、WEB 网页客户端等方式随意切换前端任意监控点的视频,能直观地了解和掌握施工各视频监控点的实时情况,从而达到随时随地及时准确地对其进行监管。
.4.9 气体检测系统
环境监测系统重点对危险气体的监测,比如瓦斯。在开挖面需要进行气体监测的地方,安装相应的瓦斯监测装置,利用瓦斯检测仪实现对该区域瓦斯的监测,以便及时将实时气体浓度消息通知后台,做到及时防范,安全预警,***隧道工作更加正常安全的进行。
环境监测系统主要包含监控服务器、前端感知监测器、传输接口转换器等
监控服务器:主要负责接收、处理、反映从前段监控设备返回的相关数据,并做保存查
看
前端感知监测器:一般多指采集数据设备,如瓦斯监测器等。可以实时采集现场环境参
数,并实时的通过系统通讯系统及时的传回服务器
传输接口转换器:包括一些信号转换器,主要实现对信号的转换以便系统更好的接收处理数据
斯监测原理图
2.4.10 通讯及后台管理系统
根据现场实际环境,现场选用多种通讯系统,包含有线通讯、无线通讯以及光纤通讯系统,合理搭配各种通讯系统,*********的通讯传输。
后台系统根据需求分析,采用最前沿的电视墙技术,通过平台服务,及时的将数据呈现到电视墙上面,以供管理员及时分析处理
系统可选,进行以隧道口为单位,实现全线系统整合,统一监控,统筹管理。