1.1 系統(tǒng)介紹
隧道行業(yè)屬于多事故頻繁的行業(yè)因其是施工的特殊性和復雜性，而且隧道事故的發(fā)生往往具有突發(fā)性和不可預見性，一旦發(fā)生事故，造成的后果也通常是比較嚴重的，結(jié)合市場以及用戶的反饋，我們推出用物聯(lián)網(wǎng)領域內(nèi)先進的RFID遠距離射頻識別技術(shù)，并整合傳感技術(shù)、視頻技術(shù)、多媒體顯示技術(shù)等多領域內(nèi)的高新技術(shù)的智慧施工隧道-隧道安全管理系統(tǒng)（下文統(tǒng)稱“隧道安全管理系統(tǒng)”）：
1、實現(xiàn)人員進出自動登記/定位管理---替代原有進隧道翻牌的制度；（包括人員信息日常管理、進出記錄，定位信息、數(shù)據(jù)分析，存儲、報表打印等）
2、實現(xiàn)車輛進出自動管理，包括進出登記，進出計數(shù)等；（特殊功能系統(tǒng)可選）
3、隧道危險氣體監(jiān)測，記錄，超閥值報警等(特殊氣體隧道定制)；
4、隧道內(nèi)外部語音實時通訊，通訊更快捷方便；（特殊功能系統(tǒng)可選）
5、24小時視頻監(jiān)控，可以實現(xiàn)1個月歷史記錄存儲，隨時查看；可支持手機視頻查看
6、LED屏顯示或是電視墻顯示，顯示更形象更專業(yè)化；
7、遠程訪問管理，實時隨地，只要有網(wǎng)絡的地方，均可以查看當前隧道施工的各安全信息。
8、采用集中監(jiān)控方式，隧道視頻圖像以及人員進出記錄可統(tǒng)一于一個監(jiān)控總指揮中心，實現(xiàn)遠程實時管控。
本系統(tǒng)著重解決施工人員進出的自動化識別，替代“人工翻牌進洞”的管理。并綜合隧道管理各項資源，在保證既定的系統(tǒng)功能正常應用的前提下，利用先進技術(shù)對系統(tǒng)進行整合利用，包含人員進出管理、LED大屏顯示等。最大限度的利用資源將隧道工作、管理提升到更搞水平的管理平臺上。
隧道人員安全管理系統(tǒng)采用集中管理式設計思路，以集團監(jiān)控中心為核心，現(xiàn)場所有數(shù)據(jù)回傳至集團監(jiān)控中心，系統(tǒng)總體設計圖如下：
系統(tǒng)總共采用3級架構(gòu)平臺，分別是一級管理平臺為隧道現(xiàn)場管理平臺，二級管理平臺為項目部管理平臺，三級管理平臺為集團公司管理平臺
分析：本集中管理方案中，由于視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)相對于人員管理信息數(shù)據(jù)在傳輸中占有了絕對分量，因此在相對比的情況下，人員數(shù)據(jù)傳輸可以忽略不計，因此方案主要需要考慮視頻的傳輸。
1、采用專網(wǎng)專線傳輸：
實際運行過程中，一條千兆光纖有效寬帶穩(wěn)定運行僅為400M左右，可采用此種辦法自建視頻專網(wǎng)或是租用網(wǎng)絡供應商的千兆寬帶資源
優(yōu)點：可以保證所有數(shù)據(jù)的有效及時傳輸，可以實現(xiàn)所有攝像頭同步上墻顯示
缺點：價格昂貴
2、采用公網(wǎng)+部分專線傳輸
采用公網(wǎng)主要是利用現(xiàn)有空余的寬帶資源，實現(xiàn)視頻監(jiān)控所有攝像頭非同步上墻顯示（選擇性上墻以及視頻切換上墻顯示）以便減少寬帶負荷，有效利用資源；部分專線是值隧道現(xiàn)場平臺管理到項目部管理平臺的專線傳輸。
有點：充分合理利用現(xiàn)有寬帶資源，減少不必要的資源浪費
缺點：無法同步實現(xiàn)所有攝像頭同時上墻，可能產(chǎn)生部分數(shù)據(jù)延遲
1以本地系統(tǒng)為基礎，實現(xiàn)各功能模塊數(shù)據(jù)通信；
2可以擁有遠程中心，可實時查詢當前隧道的相關(guān)安全信息；
3采用包括前端工點監(jiān)控、中間通訊層、后臺調(diào)度監(jiān)控的三層體系架構(gòu)
4前端工點監(jiān)控（人員進出定位管理系統(tǒng)、視頻監(jiān)控、人員/車輛門禁管理）以及后臺調(diào)度（遠程 中心機房、服務器以及部分外部對接平臺）采用B/S應用架構(gòu)。
人員進出管理系統(tǒng)主要為人員進出信息管理。主要有監(jiān)控主機、讀卡基站、人員識別卡、傳輸數(shù)據(jù)接口轉(zhuǎn)換器等。
監(jiān)控主機（現(xiàn)場服務器）：獨立計算機，負責整個系統(tǒng)設備及人員檢測數(shù)據(jù)的管理、通訊、統(tǒng)計存儲以及屏幕顯示、查詢打印、畫面編輯、網(wǎng)絡通訊等任務。
讀卡基站（讀卡器）：實時采集接收人員卡的信息，并及時通過通信線路實時反饋到系統(tǒng)當中?？梢苑譃槎ㄎ换竞妥R別基站。
人員識別卡：編程有全球唯一的識別碼，僅提供給讀卡基站去識別，一般在安全帽上安裝或是身上佩戴，健康認證，安全可靠
傳輸數(shù)據(jù)接口轉(zhuǎn)換器：包括一些信號轉(zhuǎn)換器，主要實現(xiàn)對信號的轉(zhuǎn)換以便系統(tǒng)更好的接收處理數(shù)據(jù)
進出系統(tǒng)：在每個施工隧道口內(nèi)裝2臺讀卡器。1臺讀卡器裝在隧道洞口的入口處，另一臺讀卡器裝在洞口往里200米（隧道不足時建議不小于100米）處，然后給每一位施工人員或是相關(guān)需要進出隧道的人員的安全帽上安裝人員電子標簽。當人員佩戴安全帽進出隧道時，內(nèi)置的電子標簽發(fā)出的信號，可以被讀卡器獲取到，讀卡器根據(jù)讀到卡的先后順序來判斷施工人員的進出情況，施工人員何時進、何時出、洞內(nèi)有多少作業(yè)人員都能反映到系統(tǒng)軟件中，同時，利用現(xiàn)場安裝的大型LED屏幕，可以將相關(guān)進出隧道的人員信息顯示到大屏幕上，使隧道進出人員情況一目了然。施工人員將該系統(tǒng)考勤卡佩戴在安全帽內(nèi)側(cè)，無須主動刷卡便能實現(xiàn)自動考勤，方便省力、準確度高。
定位系統(tǒng)：該定位屬于區(qū)域型定位，定位點以讀卡器為中心實現(xiàn)定位，目前定位系統(tǒng)包含兩種方案
方案一：隧道信號全覆蓋方式
此種方案，在隧道內(nèi)布設足夠多的讀卡器，保證進洞的員工可以實時的掌握其實際的位置。進洞開始每隔100安裝1臺讀卡器，根據(jù)實際隧道長度來確定安裝的數(shù)量，由于系統(tǒng)傳輸采用有線的485方式傳輸，因此受限于傳輸距離的限制，每隔600米的時候需要增加一臺485中繼器，目的在于延長信號傳輸。
優(yōu)點：由于屬于信號全覆蓋方式，員工在隧道的任何一個角落，均可以實時監(jiān)測出來。
缺點：隧道開挖屬于漸進性的工作，讀卡器的安裝工作需要跟隨隧道的開挖進度，每開外一定的距離，就需要跟進安裝一臺讀卡器，系統(tǒng)整體工期長，安裝維護工程量大。同時，由于設備需求多，系統(tǒng)整體造價也比較高
方案二、重點區(qū)域信號覆蓋
種方案，針對性比較強，定位重點區(qū)域的工作人員的信息，除了在洞口安裝2臺保證正常進出的識別的讀卡器外，因一般隧道工作二襯施工完畢后，基本上施工人員都存在于二襯臺車到施工面之間，故僅需在二襯臺車前后各安裝1臺讀卡器，目的在于實時統(tǒng)計該處施工面的施工人員信息，實時掌控施工面人員的信息即可，臺車附近的讀卡器傳輸采用無線網(wǎng)橋?qū)⒉杉瘮?shù)據(jù)發(fā)往監(jiān)控電腦。
優(yōu)點：定位采用無線網(wǎng)橋傳輸，施工周期短，后期無需跟隨隧道進度安裝，定位讀卡器自動跟隨臺車行進。價格相對便宜。
缺點：不采用信號全覆蓋，隧道中間部分無法覆蓋，若存在個別工人，將無法定位此區(qū)域的信息。
本系統(tǒng)遵循"統(tǒng)一發(fā)發(fā)卡、統(tǒng)一裝備、統(tǒng)一管理"的原則，按準許隧道洞內(nèi)工作人員和班組實行"一人一卡"制，該感應器可視為"上崗憑證"或"隧道準入證"并可配合相關(guān)制度政策，以便更好發(fā)揮利用系統(tǒng)的優(yōu)勢。
（1）自動翻牌：
l施工人員進出無需手動翻牌，進出自動登記；
（2）自動刷卡：
l施工人員進出無需手動刷卡，全自動識別；
（3）實時在線：
l施工人員進出實時在線顯示，查看簡單方便；
（4）歷史查詢：
l施工人員進出記錄全程記錄保存，隨時可以調(diào)取歷史記錄信息
l歷史存儲數(shù)據(jù)體積小，正?？梢员４嬉荒暌陨匣蚋L時間；
（5）報表打印：
l施工人員進出記錄可以根據(jù)需要報表打印，供備份查詢
（6）災后急救：
l一旦發(fā)生相關(guān)事故險情，上位機可以立即顯示當前隧道人員信息，可以提高搶險效率和救護效果；
（7）其他拓展功能（可定制）：
l人員定位；
l車輛管理；
l定位軌跡；
l危險區(qū)域限入報警
l危險氣體監(jiān)測
1.5系統(tǒng)特點
1、安全、穩(wěn)定性高：健康資質(zhì)認證，具有防爆防塵、抗干擾的特點
2、多卡快速識別：50米范圍內(nèi)可同時識別100個卡信息，識別物體速度可達到200公里/小時
3、適應性強：可以配合現(xiàn)在各種傳輸網(wǎng)絡比如光強、以太網(wǎng)、485總線等
4、豐富的查詢報表：最大程度上方便管理人員操作
5、遠程接入：可以在任何一臺可以上網(wǎng)的電腦上遠程查看某條隧道的實時情況，無須到現(xiàn)場。
6、視覺性強：通過外置的超大LED屏幕顯示，可以隨時知道目前洞內(nèi)現(xiàn)在有多少人，這些人是誰
隧道人員進出管理系統(tǒng)軟件為公司自主開發(fā)。采用目前先進VC.net開發(fā)平臺，結(jié)合功能強大的SQL SERVER數(shù)據(jù)庫?；贐/S結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡監(jiān)控軟件，可通過IE瀏覽器在網(wǎng)絡上瀏覽、查詢、打印施工人員定位及考勤管理等相關(guān)信息，同時根據(jù)權(quán)限的不同，可以進行相關(guān)權(quán)限下的限制操作等，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行
