自动化信息管理系统于隧道施工的应用研究 张文杰摘要孙浩官飞伍松 ６１１７５６） （西南交通大学土木工程学院四川・成都近些年，随着我国隧道建设的快速发展，隧道建设规模、建设数量急剧增多，与此同时，隧道施工安全事故也 频频发生。因此，对隧道内施工人员进行安全化、标准化管理及实时监控也逐渐成为隧道建设单位管理者急需实现的 目标。本项目拟通过研究，设计并构建一种以ＲＦＩＤ无线射频技术为主的隧道施工人员自动化信息管理系统，以期解 决上述问题。 关键词隧道ＲＦＩＤ无线射频 自动识别系统视频监视系统 中图分类号：Ｕ４５６．３ 文献标识码：Ａ １系统简介 隧道安全管理系统是集隧道施工人员考勤、区域定位、视 频监控、ＬＥＤ屏显示、安全预警、外来人员报警、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。借助于本系统管理人员能够 方便快捷地掌握现场施工人员、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以及安全 监控管理。当有事故发生时，救援人员可根据该系统所提供 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。 ２项目研究内容 （１）隧道各工区进出隧道施工人员身份自动识别系统方 案研究。通过有（无）源识别技术，自动识别进出隧道的人员 身份，实时采集进出隧道人员的姓名、性别、年龄、职务或工种、 时间等数据信息，并确定隧道内人员的位置。然后利用现场 通讯工作站，通过局域网，将数据信息及时传送到服务器。 （２）隧道各工区各工作点监视系统方案研究。采用视频 监视系统，实时采集各工区各工作点工作图像，重点是掌子面 工作图像实况。并利用现场通讯工作站，通过局域网，将图像 信息及时传送到服务器。 ３自动化信息管理系统实施意义 隧道安全管理系统的实施，可以实现灾害预防、事故救助、 安全施工实现智能化、信息化、安全化的人员管理，促使隧道 建设顺利、安全的完成，同时也可以提升领导的管理形象，展 现现代化的科学管理水平。 ４两系统方案研究 ４．１各工区进出隧道施工人员身份自动识别系统方案研究 ４．１．１系统识别方式 （１）采用先进的技术，且符合国际潮流；（２）网络化、数字 化；（３）高清晰度图像；（４）多权限功能；（５）实用性与即插即看； （６）多画面图像切换、显示；（７）远程报警及联动控制；（８）中文 界面；（９）设备简单，便于施工。 ４．２．２系统设备 视频监视系统设备主要由摄像机、视频光端机、光纤终端 盒、开关电源、数字硬盘录像机、网络交换机、视频管理软件等 组成。 ５系统特点 ５．１卓越的性能 （１）高度的识别可靠性；（２）识别距离远（０—５０米）；（３）极 高的防冲突性；（４）高度的识别稳定性（误码率小于十万分之 ），真正达到无误码、无漏卡；（５）快速的识别速度（最快可达 到２００公里／，Ｊ、时的识别速度）；（６）可做成双向报警功能。 －５．２应用范围广 配合隧道现有网络状况，可提供基于光纤、以太网、通信 电缆等多种隧道内．隧道外传输方式，适应性强，避免了由于传 输方式单一造成的实施难度。 ６系统功能 目前，ＲＦＩＤ无线射频识别系统的识别方式主要有三种， 即近距离人工刷卡识别方式、远距离被动识别方式和远距离 主动识别方式；鉴于隧道各工区人流量均较大，部分工作人员 （如机车驾驶人员）进工区的通行速度较大，限制通行速度将 给现场施工带来不便。因此，综上比较分析，隧道人员自动识 别系统宜采用远距离主动识别方式。 ４．１．２系统设备 识别系统设备主要由识别阅读器、射频标识卡、多功能分 站电源、数据通讯箱、信号线路避雷器、中心站主控机、监控软 件等组成。 ４．１－３中心站设备布置 洞外中心管理站安设１台主控机（也可安设２台主控机， １台主控机备用），１台数据通讯箱，数据通讯箱距主控机距离 不得大于６ｍ。 在通信电缆接入中心站之前，加装信号线路避雷器，保证 系统安全运行。系统主控机配备打印机等办公设备，以便于 打印各种报表。 ４．２隧道视频监视系统方案研究 ４．２．１系统设计原则 １４２ 一６．１考勤管理功能 （１）通过考勤读卡器能判断出施工人员是上班还是下班。 （２）能对施工人员和干部信息的添加、修改、查询。（３）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；（４）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；（５）干部考勤查询：对当天所有干部的出勤情况 进行查询显示。 ６．２定位管理功能 （１）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。（２）查询一个或多个人员及设备现在的实际 位置、活动轨迹。（３）记录有关人员及设备在任一地点的Ｎ／离 时间和总工作时间等一系列信息。 ６＿３设置报警功能 （１）外来人员报警功能：对于外来人员的或无卡施工人员 独自进入隧道时系统会自动报警。但是和携带卡者一起进入 时，系统不会出现报警。（２）区域报警功能：在特定区域设定 报警功能，给标签卡设定权限。 ６．４查询统计 （１）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。 （２）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，方便管理人员了解特定区域的工作人数。 （３）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。 科教导刊ｒ电子版ｊ・２０１４年第１期ｒ下Ｊ一
