隧道安全監(jiān)控信息系統(tǒng)

1、TSAQ-1隧道安全監(jiān)控信息系統(tǒng)山東科一力電氣有限公司目 錄1成功客戶展示12概述62.1系統(tǒng)背景62.2系統(tǒng)簡介63系統(tǒng)工作原理及系統(tǒng)設計73.1隧道人員監(jiān)控信息系統(tǒng)工作原理與系統(tǒng)設計7工作原理7系統(tǒng)設計73.2視頻監(jiān)控工作原理與系統(tǒng)設計8工作原理8系統(tǒng)設計94主要硬件設備簡介94.1工控機94.2通訊接口104.3無線數(shù)據(jù)接收器104.4識別卡114.5信號線路避雷器124.6通訊線纜124.7室外智能高速一體球134.8視頻服務器145系統(tǒng)功能及特點155.1隧道人員監(jiān)控系統(tǒng)功能與特點155.1.1系統(tǒng)功能16系統(tǒng)特點165.2視頻監(jiān)控系統(tǒng)的功能166. 軟件系統(tǒng)的功能176.1登錄功能

2、176.2員工信息增加186.3信息導入186.4信息查詢196.5員工管理196.6隧道定位實體圖206.7隧道進出口設置206.8數(shù)據(jù)管理分析216.9員工信息的查詢216.10施工人員定位信息顯示221. 成功客戶展示京滬高鐵中國水電西渴馬隧道集包二線中鐵六局集寧隧道杭甬客專中鐵十七局大山島隧道津秦客專中鐵二十一局張家溝隧道津秦客專中鐵二十一局葫蘆山隧道津秦客專中鐵二十一局柳新莊隧道石武客專中鐵十一局木蘭隧道廈深鐵路中鐵十二局梁山隧道廈深鐵路中鐵十二局梅林隧道渝利鐵路中鐵五局余家隧道渝利鐵路中鐵五局福寶山隧道渝利鐵路中鐵五局都亭山隧道渝利鐵路中鐵十一局黃草山隧道渝利鐵路中鐵十二局排花洞隧

3、道渝利鐵路中鐵十二局火風山隧道渝利鐵路中鐵十八局萬壽山隧道渝利鐵路中鐵十八局沙子關隧道渝利鐵路中鐵十八局向家壩隧道渝利鐵路中鐵大橋局尖峰頂隧道渝利鐵路中鐵隧道局方斗山隧道渝利鐵路中鐵隧道局長洪嶺隧道渝利鐵路中鐵隧道局大梁隧道向莆鐵路中鐵三局武夷山隧道宜萬鐵路中鐵十二局齊岳山隧道延吳高速中國水電十五局營盤峁隧道貴廣鐵路中鐵十二局天平山隧道貴廣鐵路中鐵十四局大岐山隧道廣昆鐵路中鐵十二局老東山隧道樂廣高速中鐵十二局大瑤山隧道廣東長大公路天坪嶺隧道十房公路中鐵七局通省隧道十房公路中鐵十七局通省隧道蘭渝鐵路中鐵八局軒盤嶺隧道蘭渝鐵路中鐵八局明覺寺隧道蘭渝鐵路中鐵隧道木寨嶺隧道遂渝鐵路二線中鐵二十五局西山

4、坪隧道長平高速公路中鐵十三局虹梯關隧道長平高速公路中鐵十二局虹梯關隧道南碚鐵路工程中鐵八局梓里隧道贛韶鐵路中建股份嶺足下隧道贛韶鐵路中建股份梅嶺隧道贛韶鐵路中建股份大伯嶺隧道贛韶鐵路中建股份牛欄崗隧道大瑞鐵路中鐵八局段秀嶺隧道大瑞鐵路中鐵八局大坡嶺隧道大瑞鐵路中鐵八局太邑隧道中南通道中鐵十二局臨縣隧道中南通道中鐵十二局康寧隧道中南通道中鐵十八局吾沿河隧道中南通道中鐵十八局太行山隧道中南通道中鐵隧道局呂梁山隧道中南通道中鐵二十局人山子隧道中南通道中鐵二十局西鐵車2號隧道中南通道中鐵二十局大田莊1號隧道中南通道中鐵二十局太平莊隧道中南通道中鐵二十局東安隧道寧安城際鐵路中鐵十二局馬衙隧道寧安城際鐵路

5、中鐵十二局嚴村隧道寧安鐵路中國路橋鐘鳴隧道沈丹客專中鐵十三局南芬隧道沈丹客專中建五局錦江山隧道沈丹客專中鐵十三局大頂山隧道沈丹客專中鐵十三局金坑隧道沈丹客專中鐵十三局大頂山隧道西康二線中鐵電化局翠華山隧道巴準鐵路中鐵一局馬石梁隧道京福客專中鐵一局芹口隧道京?？蛯Ｖ需F一局蘆嶺隧道京?？蛯Ｖ需F一局九臺山隧道京?？蛯Ｖ需F一局蔡墩二號隧道滬昆客專中鐵十三局四項目部大茶山隧道滬昆客專中鐵十三局四項目部劉家莊隧道滬昆客專中鐵十三局三項目部捧古隧道滬昆客專中鐵十三局三項目部大茶山隧道滬昆客專中鐵十三局一項目部何家寨隧道滬昆客專中鐵二十四局沙坪隧道贛龍鐵路中鐵十六局梅花山隧道新建鐵路云桂線云南段站前工程七標段

6、隧道新建鐵路云桂線云南段站前工程八標段隧道中鐵隧道陽泉西環(huán)高速公路檀樹巖隧道中鐵十二局長沙市地鐵軌道交通2號線中鐵十七局青榮城際鐵路陶家夼隧道中鐵十七局青榮城際鐵路于家夼隧道中鐵十七局青榮城際鐵路韓家隧道2. 概述2.1 系統(tǒng)背景鐵路是國民經(jīng)濟的重要命脈，由于其特有的靈活性和優(yōu)越性，發(fā)揮著其他運輸方式不可替代的作用。隧道是鐵路工程結構的重要組成部分之一，隨著技術的不斷發(fā)展，隧道建筑規(guī)模越來越大，長度越來越長。然而隧道規(guī)模越大，技術難度也相應加大，由于其施工環(huán)境復雜，風險相對較高，管理難度較大，因此施工人員的安全問題永遠是隧道施工的重中之重。 在現(xiàn)階段，隧道施工過程中，有越來越多的農(nóng)民工參與其中

7、，由于其所經(jīng)受得培訓少、缺乏施工經(jīng)驗等原因造成施工過程中安全意識淡薄，而現(xiàn)有的管理系統(tǒng)無法實時地獲取施工信息，更不能對施工方信息和施工人員有一個全面、及時、準確的掌握，從而導致很多事故的發(fā)生。如何改變目前隧道施工過程中安全管理落后的管理模式，實現(xiàn)管理的現(xiàn)代化、信息化、智能化成為管理者研究的重要課題。 因此，借助以信息采集處理、無線數(shù)據(jù)傳輸、網(wǎng)絡數(shù)據(jù)通訊、自動控制等多學科技術綜合應用為一體的自動識別信息技術產(chǎn)品。濟南科一力軟件工程有限公司自主研制出“隧道施工人員安全監(jiān)控系統(tǒng)”，為隧道建設安全管理提供了嶄新的安全管理理念。2.2 系統(tǒng)簡介隧道施工人員安全管理系統(tǒng)能夠自動感知隧道施工人員進出隧道的情

8、況和人員在隧道中的位置，隨時統(tǒng)計隧道內(nèi)施工人員數(shù)量、位置及身份，實現(xiàn)考勤、自動管理、自動定位。并結合視頻系統(tǒng)監(jiān)控隧道口和掌子面的施工人員以及施工車輛等實際情況。當事故發(fā)生時，救援人員也可根據(jù)隧道施工人員，迅速了解有關人員的基本情況，及時采取相應的救援措施，提高應急救援工作的效率。這一科技成果的實現(xiàn)，將為隧道建設的安全生產(chǎn)和日常管理再上新臺階提供有力保障。3. 系統(tǒng)工作原理及系統(tǒng)設計3.1 隧道人員安全信息管理系統(tǒng)工作原理在隧道出入口、和掌子面附近位置安裝無線數(shù)據(jù)接收器，施工人員隨身攜帶人員識別標識卡，人員識別標簽不斷地發(fā)射載有目標識別碼的無線電射頻信號，當施工人員進入到無線數(shù)據(jù)接收器讀取范圍內(nèi)

9、，接收器接收到人員識別標簽發(fā)來的載波信號，經(jīng)過無線數(shù)據(jù)接收器接收處理后，將信號進行分析、處理，并通過CAN總線方式將信號發(fā)送到地面通信接口裝置，再轉換成RS232信號送給地面計算機，系統(tǒng)軟件自動進行數(shù)據(jù)分析處理后，將進入隧道施工的人員身份、部門、進出時間等顯示到LED屏上去，從而實現(xiàn)目標的自動化管理。系統(tǒng)設計系統(tǒng)設計原理圖圖隧道人員安全信息管理系統(tǒng)設計圖項目部監(jiān)控室：在項目部中心，有一個監(jiān)控室，監(jiān)控室放一臺電腦，在指揮中心，裝一個LCD屏。可以顯示施工現(xiàn)場的基本情況，也可以播放企業(yè)文化，廣告等。它與監(jiān)控里的電腦連接。通過手動方式播放每個隧道口里的基本信息。監(jiān)控室里的電腦還可以通過有線網(wǎng)絡與其它

10、項目部的電腦通信。所以就可以時時知道施工現(xiàn)場的基本情況（總指揮處要有網(wǎng)絡）。施工現(xiàn)場工作原理圖圖隧道人員安全信息管理系統(tǒng)設計圖隧道口處監(jiān)控室：每個隧道口工地都有一個監(jiān)控室，此電腦上裝有考勤系統(tǒng)。此系統(tǒng)在遠程可以被防問。但是這臺電信必須能上網(wǎng)。在監(jiān)控室的外面還有一個大的單色的LED顯示屏，它與監(jiān)控時原電腦連接。時時顯示隧道內(nèi)施工人員的基本信息（姓名，職務，進入時間，總人數(shù)等）與隧道內(nèi)部的溫濕度3.2視頻監(jiān)控工作原理與系統(tǒng)設計工作原理視頻監(jiān)控系統(tǒng)包括隧道口的攝像頭與隧道內(nèi)的攝像頭兩部分。隧道口的攝像頭固定于隧道口的墻壁上，通過視頻線與視頻服務器相連，視頻服務器再通過網(wǎng)線與洞口的網(wǎng)絡設備（交換機）相

11、連。同時，隧道口的攝像機配備紅外燈，能夠滿足夜視需求。隧道內(nèi)的攝像頭固定在系統(tǒng)支架上，通過視頻線與視頻服務器相連，再通過網(wǎng)線與洞內(nèi)的網(wǎng)絡設備（交換機）相連。這兩個攝像頭均配備云臺，能夠轉動，可通過系統(tǒng)軟件進行遠程控制。放置于隧道口的LED顯示屏，其數(shù)據(jù)線為232串口線，但由于LED顯示屏與控制中心距離較遠，普通232串口線的傳輸距離無法達到，因此需要將232串口線通過232-485轉換器轉換成485串口信號，通過485串口線傳到控制中心后，再通過232-485轉換器轉換成232串口信號，以232串口線直接與系統(tǒng)服務器相連。3.22系統(tǒng)設計圖2.2.2 視頻系統(tǒng)設計圖視頻監(jiān)控分隧道內(nèi)監(jiān)控點、隧道

12、口監(jiān)控點和監(jiān)控中心三部分，在隧道內(nèi)和隧道口監(jiān)控點各分布一臺攝像機，用于實時采集視頻圖像，圖像信息通過光纖傳到隧道口的監(jiān)控中心，顯示在監(jiān)控中心的顯示屏上。4. 主要硬件設備簡介4.1工控機工控機：P4/2.6G、512M內(nèi)存、80G硬盤、19，液晶、雙串口。系統(tǒng)軟件：網(wǎng)絡版 C/S結構。操作平臺：Windows2000。數(shù)據(jù)庫：SQL Server2000。4.2通訊接口（1）主要功能：接收無線數(shù)據(jù)接收器發(fā)送的本安信號，轉換成非本安信號發(fā)送給主計算機。接收中心站發(fā)送的非本安信號，轉換成本安信號發(fā)送給井下無線數(shù)據(jù)接收器。實現(xiàn)本安和非本安電路的電氣隔離。（2）技術參數(shù)供電電壓：交流220V 50HZ

13、 傳輸信號方式：CAN總線通訊方式。傳輸距離：大于8Km。信號傳輸方式：雙向主從半雙工通訊速率：48004.3 無線數(shù)據(jù)接收器（1）主要功能：無線數(shù)據(jù)接收器與標識卡之間采用單向傳輸方式；無線數(shù)據(jù)接收器接收標識卡發(fā)射的數(shù)據(jù)并暫時保存。當中心站發(fā)出指令后,無線數(shù)據(jù)接收器通過CAN總線將數(shù)據(jù)分包上傳。無線數(shù)據(jù)接收器上的綠、黃、紅色信號指示燈閃爍表示讀卡、警告、撤離。無線數(shù)據(jù)接收器兼容中繼功能（2）技術參數(shù)額定工作電壓：DC12V額定工作電流：350 mA允許波動范圍：DC11VDC13V信號形式：CAN總線方式通訊速率：5000 bps信息存儲量：10000條記錄工作頻率：2.4Ghz接收靈敏度：-

14、80dBm與標識卡可靠通訊距離：50m同時讀卡數(shù)：200個/s4.4 標識卡（1）主要功能：長距離無線標識卡是標識下井工作人員身份的電子標簽，由施工人員進入隧道隨身佩帶。它是一種有源射頻標識卡，采用本安電路設計。該產(chǎn)品最大特點是：多個標簽可在較大的范圍內(nèi)同時被識別，并具有無線微功率、穩(wěn)定可靠等優(yōu)點，同時體積小便于攜帶或安放。（2）技術參數(shù)額定工作電壓：DC 3V工作頻率：2.4 GHz調制方式：GFSK傳輸方向：單向發(fā)射功率：-30dBm±15dBm編碼范圍：1-60000電池壽命：使用壽命可達2年。4.5信號線路避雷器（1）主要功能：該產(chǎn)品專用于工業(yè)控制數(shù)據(jù)通信線路對計算機等辦公設

15、備保護，還可用于電流環(huán)中的傳感器、二次儀表的保護；能抑制來自信號線上的感應雷電波，以保護系統(tǒng)設備免遭感應雷擊（2）技術參數(shù)標稱導通電壓Un：12V 沖擊放電電壓Uimp：800V限制電壓Ui：60V標稱放電電流In：5KA4.6通訊線纜分站與井上通訊接口之間的傳輸介質選用在安標證有效期內(nèi)的礦用阻燃通訊電纜。電纜型號：MHYVR 1 × 2或MHYVR 1 × 2電纜規(guī)格：2 × 2 ×7/0.52標稱截面：1.5mm2分布電阻：12.8/Km分布電容：0.06F/Km分布電感：0.8mH/Km4.7室外智能高速一體球（SONY-CV-3208）180倍紅

16、外變速球，1/3''彩色CCD,彩色0.1Lux/黑白0.001Lux,550線,18倍光學變倍/10倍電子放大。采用多角度陣列式集成紅外燈，使光均勻分布，圖像畫面亮度均勻；光源恒流驅動，工作穩(wěn)定，不受溫度影響，壽命是傳統(tǒng)LED的5至10倍；采用功能完善的高性能數(shù)字DSP設計，性能穩(wěn)定、可靠性高；全鋁金屬外殼設計，散熱效果優(yōu)良；采用密封的模塊化結構技術參數(shù)型號WM-VC-3108(IRD18)成像器件1/3”Color CCD掃描方式2：1隔行掃描水平清晰度480線最低照度彩色0.7Lux黑白0.001Lux同步系統(tǒng)內(nèi)部/外部同步 白平衡自動光 圈自動/手動變焦率18X光學，1

17、2X數(shù)字焦 距約440000像素 有效像素f=4.173.8mm圖像角度廣角48度,遠角2.7度背光補償手動白平衡自動增益控制自動信號制式NTSC/PAL信噪比>50dB視頻信號輸出1.0±0.2Vpp供電電源 直流15V（4A）(電源應接裝于離球機兩米距離內(nèi))手動水平控制速度6°14°/秒手動垂直控制速度6°14°/秒云臺旋轉范圍水平360°無限制轉動 / 垂直0°90°預置位數(shù)量64個左右掃描兩點隨意可設巡航掃描4組/每組16個預置位/每點駐留時間可設360°掃描垂直任意角度可設紅外燈效果兩組

18、/ 照射距離100米4.8視頻服務器一路、四路增強型H.264網(wǎng)絡視頻解碼器無需PC平臺，直接將數(shù)字音視頻數(shù)據(jù)從網(wǎng)絡接收解碼后直接輸出到電視墻，同時能與編碼器進行語音對講。內(nèi)嵌GUI，支持鍵盤，操作方便、簡單.產(chǎn)品技術規(guī)格參數(shù)視頻制式支持NTSC或PAL格式音頻壓縮標準G.722和G.711畫面延遲小于200毫秒（局域網(wǎng)）支持分辨率支持D1：704*576最優(yōu)，兼容Half D1:704*288，CIF：352*288，QVGA：320*240IO及控制接口RS485透明通道，RS232報警輸入輸出4路報警輸入，4路報警輸出音頻輸入1路麥克風音頻接口輸入音頻輸出1路3.5mm音頻接口輸出硬件C

19、PU: 專用高性能多媒體處理器hi3511操作系統(tǒng)： 嵌入式linux操作系統(tǒng)128MB DDR2內(nèi)存，flash 8MB視頻輸出方式模擬視頻輸出音頻雙向語音對講視頻解碼格式H.264嵌入式GUI操作直觀、便捷輸入法支持方便輸入域名多服務器輪詢支持通道選擇及可編程控制通道巡檢網(wǎng)絡接口10/100Mbps RJ45工作溫度0-70°C工作濕度80%RH以下輸入電壓DC12V/2A整機尺寸(mm)275 *46.5 *157mm5. 系統(tǒng)功能及特點5.1 隧道人員安全信息系統(tǒng)功能及特點系統(tǒng)功能：Ø 人員進出登錄功能：自動記錄所有進出隧道施工人員的的出入時間，有利于管理人員準確、

20、及時地掌握在隧道中施工人員的人數(shù)，便于及時發(fā)現(xiàn)問題，保證安全施工。Ø 特定區(qū)域（危險區(qū)域）登錄功能：記錄進入危險區(qū)域的人員和時間，并同步在值班管理室的系統(tǒng)計算機和LED屏上顯示，便于管理人員時刻掌握危險區(qū)域人員情況，保證施工人員安全。Ø 安全報警功能：系統(tǒng)具有人員進入隧道超時報警；洞內(nèi)值班帶班人員發(fā)現(xiàn)緊急狀況緊急呼叫，系統(tǒng)將自動提示值班管理室內(nèi)得多值班人員，便于及時處理問題。Ø 網(wǎng)絡查詢功能：該系統(tǒng)實現(xiàn)與指定局域網(wǎng)的無縫對接，實現(xiàn)遠距離對系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理和各部門對系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)資源共享和管理。Ø 日常管理功能：對于進出隧道的所有人員，進行工作超時、人員清點和考

21、勤管理，實現(xiàn)隧道施工中的排班管理和專業(yè)化考勤等。系統(tǒng)特點：硬件的優(yōu)勢和特點：Ø 高度的識別率：100%的前端識別率，施工人員只要攜帶2.4G標識卡（除非 壞掉），就能被裝在附近的讀卡器讀到。Ø 識別距離遠（0-80米）：在隧道里面可達到80M的穩(wěn)定距離，在這個范圍內(nèi)都會讀到標標識卡的信息。Ø 極高的防沖突性：每個檢測點可最多同時識別200個施工人員Ø 高度的識別穩(wěn)定性（誤碼率小于十萬分之一），真正達到無誤碼、無漏卡。Ø 快速的識別速度（最快可達到200公里/小時的識別速度）：就是對動態(tài)的標簽卡也能認識到。Ø 標識卡電池使用壽命長：標識卡電路板采用節(jié)能化設計方法，一次