相关文章

隧道考勤定位门禁系统解决方案

第一章  引言

随着国家经济的迅速发展,我国的隧道建设更是日新月异。由于城市地铁、铁路隧道和高速公路隧道改善了路线技术指标、缩短了路程和行车时间,提高了运营效益,因此国家在不断加大隧道的建设力度;然而隧道建设的造价高、运营管理相对复杂,所以各地对隧道的建设都十分重视,不敢掉以轻心。

目前的远程信息管理系统往往只是对行政和技术文件的管理,而无法实时地获取施工信息,更不能对施工现场和施工人员的信息有一个全面、及时、准确的掌握,从而导致很多事故的发生。为此各级政府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监管落后的管理模式,实现管理的现代化、信息化、智能化,成为管理者研究的重要课题。

因此,能够实现灾害预防、事故救助、信息化管理等先进的管理手段将是隧道安全建设的必然选择。

1.1 系统简介

本系统着重在综合隧道管理各项资源,在保证既定的系统功能正常应用的前提下,利用先进技术对系统进行整合利用。包含视频监控、人员进出与定位管理、人员/车辆门禁系统、隧道气体监测等。最大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。

1.2 设计原则与依据

总体设计原则

总体以客户的需求为基本原则,并充分结合现有成熟完善的技术进行设计。

隧道综合应用系统是一个涉及视频监控技术、传感技术、LED显示技术、射频识别技术等多方面领域的先进技术,因此总体方案设计必须具有可靠性、安全性、先进性、灵活扩充性、经济实用性、操作和维护的方便性,更要具有前瞻性的建设全局统一管理的平台。

在规划设计过程中,系统设计以保障安全生产、提高企业效率,提升企业管理品质为目标,以高质量服务管理者和使用者为基本原则和设计思路。

硬件设计原则

软件设计原则

为确保整个工程的质量,总体方案设计原则需要达到上述可靠性、安全性、先进性、灵活扩充性、经济实用性、操作和维护的方便性的高度统一。

设计依据标准

设计标准、依据严格遵守国家或部委或地方相关的执行标准

GB/T 2887-2000 电子计算机场地通用规范

YD/T 1666-2007  远程视频监控系统的安全技术要求

GB 10111-1988  利用随机数骰子进行随机抽样的方法

GB/T 12758-2004  城市轨道交通信号系统通用技术条件

YD 5079  通信电源工程安装规范

GBJ79-1985  工业企业通信接地设计规范

GB50168-92  电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范

GA/T75-94  安全防范工程程序与要求

GA/74-94  安全防范系统适用图形符号

GB50054-95  低压配电设计规范

国家信息产业部YD/T926-2001标准

以太网10Base-T标准

以太网100Base-T标准

第二章  系统组成及工作原理

2.1 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。

2.2 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。

2.3 系统网络结构拓扑图

2.3人员进出定位管理系统

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。

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:在每个施工隧道二衬台车附近安装2台读卡器,一个安装台车前一个安装在台车后,台车前读卡器主要是对掌子面开挖或是其他靠近掌子面工作的人员定位,台车后,主要是负责台车附近工作的人员定位(若要加安装定位读卡器,可以按200米一个点位计算,同时,建议隧道开挖的长度必须≧1000米,已开挖部分超过600米),洞口的2台亦可以实现定位功能,洞内定位随台车作业实时进行识别定位。施工人员只要将该系统考勤卡佩戴在安全帽内侧,无须主动刷卡,在每个读卡器的有效识别范围内,根据识别到的人员标识卡的情况对施工人员进行区域定位识别管理,使管理人员在监控室就能及时掌握施工现场的具体情况。同时特殊人员卡上可以有按钮,实现洞内洞外双向通讯,当洞内有危险情况的时候,可以通过按钮,及时通知洞外值班室,以便做好危险预防及救助。洞外获取信息后,亦可以通过广播的形式通知到现场所有带识别的人员

2.4 人员/车辆门禁通道系统

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,做到更加有效的车辆利用率

以及屏幕显示、查询打印、画面编辑、网络通讯等任务。

人员/车辆门禁通道 示意图

利用人员/车辆门禁通道系统可以实现进出人车分流通过,保证一定的进出安全,只要给人员和车辆配置相关电子标签即可。当人员携带人员卡(即电子标签),靠近人员门禁通道也即三辊闸的时候,内置的读卡器可以及时读取卡片信息,并送交后台核实,运行通过,则发送命令给三辊闸,开启放行,否则不变化。而对于车辆门禁系统,也需要给每一辆车配置车辆卡,车辆经过通行区域的时候,会触发读卡,同时也有地感触发,当同时读卡和地感触发的时候,系统将判定车辆允许通行,则开启道闸放行。单单的读卡或是单一的地感触发,系统统一认为不允许通过。

2.5 气体监测系统

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,保证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

2.6 LED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,使管理先进化,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。

LED大屏系统原理图

2.7 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。

在实际的隧道现在,一般在在掌子面以及洞口附近分别安装摄像头,实时显示查看监控区域的情况,让管理者更直接的了解现场情况。

2.8 通讯系统及后台系统

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,保证最优最合理的通讯传输。

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

2.9 系统综合远程管理

利用各个隧道口的网络通讯,可以实现远程监控中心数据及时查看。

第三章  系统功能特点

3.1 核心功能特点

系统可实现在建铁路全线隧道管控,从总指挥部到各项目部再到各隧道驻地,逐级权限管理。由总指挥部统一发卡,统一装备,统一管理,高清远程视频上墙统一显示,及时性隧道人员信息数据集中监控。

本系统遵循"统一发发卡、统一装备、统一管理"的原则,按准许隧道洞内工作人员和班组实行"一人一卡"制,该感应器可视为"上岗凭证"或"隧道准入证"。

(1)在建铁路全线隧道管控

l 各驻地,各隧道均与中心平台对接,数据及时上传;

l 总指挥部可以及时查询任意一驻地或隧道当前工作状态及相关数据;

l 可视化电视墙及高性能服务器,提供直观的数据以及图像信息

l 可以及时预防,做到早发现,早处理,保证员工健康安全;

l 及时性数据强,便利的时间段数据报表显示;

l 任一时间洞内某个地点作业人员人数,作业人员人数具体信息;

l 查询一个或多个人员现在的洞内实际位置;

l 记录有关人员在任一地点的到/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

l 实现多点共享供多个领导同时在不同地点查看。

可以设定特殊的禁区,如果有人员进入,实时声音报警,并显示进入禁区的人员;或是设定特殊危险地段,当工作人员超过规定数目时自动发出警报,并把警告信息及时发送高级管理人员。

可查找某个人在某个时间段内所经历的路径,并在图中画出线路轨迹

一旦发生各类事故,上位机上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

车辆的出入统计、定位以及其他重要设备的具体位置

3.2 系统特点

第四章  软件功能

4.1 概述

隧道人员定位系统软件采用目前先进VC.net开发平台,结合功能强大的SQL SERVER数据库。基于B/S结构的网络监控软件,可通过IE浏览器在网络上浏览、查询、打印施工人员定位及考勤管理等相关信息,同时根据权限的不同,可以进行相关权限下的限制操作等,保证系统稳定运行。

4.2 功能描述

隧道人员安全进出管理系统集成了人员进出考勤定位功能、视频监控、环境气体监测功能、以及LED显示四大功能于一身,对于隧道内部人员和或其他监控物体的动态分布情况、数量以及其所在的位置,同时具有选择跟踪、实时跟踪、位置查询和个人定位等功能。

考勤统计功能

ü  通过对进出隧道的工作人员的出、入时间以及在隧道各区域的停留工作时间的记录与统计,完成对全区个人、部门以及干部的考勤信息查询、统计

视频监控

ü        实时显示监控位置的图像,监控更直观清晰

ü        提供云台方式查看,监控更具体更立体

ü        视频存储方便,可以查阅一个月内的视频录像。

ü        外接性能功能强大。可以与系统实现报警联动。

环境气体监测

ü        根据时间段实时获取当前隧道内部气体成分,以及比例

ü        图表形式显示,更客观直接

ü        可查询历史记录信息

ü        可设置报警阀值,管理更加方便

LED大屏显示

ü 同步显示系统各监测数据,更直接更形象

ü 可以进行丰富的节目安排,人性化极高

ü 上手容易,简单易懂,操作性方便快捷

员工管理功能

实时报警功能

ü 具有告警信息实时显示及历史告警查询功能,告警内容包括读卡器基站故障、卡电池电量不足、危险区域超时、禁区闯入等重要内容

安全监测功能

ü 跟踪安全监测人员在隧道内的运动轨迹,记录他们在各区域及各监测点的停留时间,从而保证安全监测工作的严格执行

区域禁入管理功能

ü 当有非授权人员进入一些重要地方、或是危险场所等禁止进入区域时,系统给出提示和警告,同时将相关信息记录保存

紧急事件协助处理功能

ü 万一当隧道发生紧急事件时系统可以及时对丢失人员进行统计,查询事故现场附近的人员信息,快速确定人员的准确位置,以便及时有效地开展搜救工作

历史数据的查询和报表打印功能

ü 可对隧道人员定位、人员跟踪、考勤统计、安全监测管理、系统运行管理等信息进行长期保存,并可方便地查询历史记录。

ü 能按时间、部门等对信息进行查询和打印

信息联网功能

ü 通过建立WEB服务器,可以以浏览网页的方式实现信息共享,客户端无须另加任何软件,提供WEB浏览器方式访问,保证远程用户可以及时的了解和掌握现场的实际情况,进行未来生产工作安排和指导。