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

　　系统的硬件设计和选型应该遵循如下原则：

　　先进性：系统硬件应具有先进性,避免短期内因技术陈旧造成整个系统性能不高或者过早淘汰。

　　可靠性：在充分考虑先进性的同时,硬件系统应立足于用户对整个系统的具体需求，应优先选择先进、适用、成熟的技术， 最大限度地发挥投资效益。

　　开放性：计算机网络选择和相关产品的选择要以先进性和适用性为基础,同时考虑兼容性。

　　扩充性：系统数据采集设备采用模块化结构和总线通信方式，在系统规模扩展时，不需较大的改造，增加相应的模块即可。

　　软件设计原则

　　系统的软件设计和选型应该遵循如下原则：

　　可靠性和安全性：系统软件应具有很高的可靠性和安全性。

　　易用性：系统软件应操作方便,采用中文图形界面。

　　标准化：系统软件应符合国家、行业标准以及国际标准,便于多次升级和支持新硬件产品。

　　可扩充性：系统软件应具有可扩充性。采用面向对象的结构设计，具有一定的灵活性、可操作性和可扩展性。在今后业务发生变化时，模块的增加和对模块的修改不应对其他模块产生影响。

　　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。

　　人员进出定位管理系统l 考勤管理

　　l 定位管理

　　l 系统远程管理

　　人员/车辆门禁通道系统l 门禁道闸管理

　　l 人员/车辆刷卡管理

　　气体监测l 瓦斯气体监测

　　LED显示系统l LED大屏显示

　　视频监控系统l 隧道口视频监控

　　l 掌子面视频监控

　　l 远程视频终端服务

　　通讯系统l 光纤传输部分

　　l 无线传输部分

　　l 其他线缆传输部分

　　本文关键词：重庆隧道弱电 重庆隧道监控 重庆隧道门禁 重庆隧道LED

　　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

　　2.8 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 集团联网-综合远程管理

　　利用各个隧道口的网络通讯，可以将各个隧道的采集到的人员数据，包括进出记录以及定位信息等，实时传送到集团调动中心，及时了解各隧道人员分布情况，方便指挥调度。

　　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

　　(2)洞内危险气体监测功能：

　　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;

　　(3)洞内工作人员实时动态显示功能：

　　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。

　　(4)自动报警功能：

　　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。

　　(5)人员轨迹查询：

　　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

　　(6)丰富的考勤能力：

　　可对出入洞口工作人员进行统计，实现工作人员考勤记录，建立人员出入隧道的各种信息报表(如：进出洞时间报表、出勤月报表、加班报表、缺勤报表等等)

　　(7)灾后急救信息：

　　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

　　(8)车辆及设备管理：

　　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

　　1、安全、稳定性高：健康资质认证，具有防爆防尘、抗干扰的特点

　　2、多卡快速识别：50米范围内可同时识别100个卡信息，识别物体速度可达到200公里/小时

　　3、适应性强：可以配合现在各种传输网络比如光强、以太网、485总线等

　　4、丰富的查询报表：最大程度上方便管理人员操作

　　5、双向报警功能：施工人员可以通过标签按钮来向监控中心呼叫;监控中心也可以向标签发信息。(双向卡的功能，单向卡没有这个功能)

　　6、远程接入：可以在任何一台可以上网的电脑上远程查看隧道的实时情况，无须到现场。

　　7、视觉性强：通过外置的超大LED屏幕显示，可以随时知道目前洞内现在有多少人，这些人是谁

　　第四章 软件功能

　　4.1 概述

　　隧道人员定位系统软件为重庆紫杉科技有限公司自主开发。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。

　　ü 选择跟踪：选择各部门工种等特定人员，掌握其在现场的工作情况

　　ü 实时跟踪：实时显示隧道内部各人员的位置状态及其来源地。能够清楚地反映其活动情况

　　ü 位置跟踪：选定某个监控段或是监控点，可以显示此段区域内的人员或车辆分布情况

　　ü 个人定位：显示特定人员的运动轨迹，并可显示其历史运动方向

　　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

　　ü 按照要求输出各种信息报表(如：时间报表、出勤月报表等)

　　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

　　ü 员工管理功能 ：员工的增加、删除、修改和查询

　　ü 硬件信息管理功能：对读卡器基站站、分站名称进行管理，对人员识别卡信息进行录入

　　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