隧道人員定位管理系統

1 概述

安全生產事關人民群眾的生命和財產安全，各級政府一貫高度重視工程建設安全生產問題，并采取一系列措施不斷加強安全生產工作。如何改變目前隧道施工過程安全管理落后的管理模式，實現管理的現代化、信息化成為管理者研究的重要課題。因此，借助以災害預防、事故救助、電子信息化等先進的管理手段是隧道安全施工管理的必然選擇。北京新銳科創科技有限公司根據隧道安全生產管理的需要研發的隧道人員考勤定位及安全監測管理系統為隧道安全生產管理提供了嶄新的安全管理理念。

隧道人員定位管理系統是在ZigBee技術的基礎上，結合先進的通信、計算機及網絡技術成功研發的綜合管理平臺。系統是集隧道人員考勤定位，傳感器數據采集預警、無線語音通信等功能于一體，也是國內技術、運行穩定、設計專業化的隧道監測系統。使管理人員能夠隨時掌握施工現場人員、設備的分布狀況和每個人員和設備的運動軌跡，便于進行更加合理的調度管理。當事故發生時，救援人員也可根據隧道人員考勤定位及安全監測管理系統所提供的數據、圖形，迅速了解有關人員的位置情況，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，將為隧道建設的安全生產和日常管理再上新臺階提供有力保障。

2 設計依據

• 實現直觀的、實時的現場施工畫面數字化管理。

• 實現隧道生產作業人員進出的有效識別，實現施工人員分布的可視化，并使系統管理充分人性化、信息化和高度自動化。

• 為管理人員提供考勤作業、人員進出限制等多方面的信息查詢。

• 一旦發生安全事故，通過該系統立刻可以知道隧道作業面工作人員的數量，被困人員的位置，保證搶險救災和安全救護工作的運作。

• 系統設計的安全性、可擴容性、易維護性和易操作性。

• 標準化：監控系統可以實現數據在網絡上的傳輸和共享。本系統采用的產品均遵循標準協議和傳輸標準的要求。

• 穩定可靠性原則：系統的穩定、可靠性是系統的重要指標，直接影響系統的各項功能的發揮和系統壽命。因此從系統設計到設備選型，都應遵守這一原則。我們的方案在充分考慮用戶實際情況的基礎上，所有系統中的硬件設備均經過嚴格測試使用，減少了環境因素造成故障的可能性。設備選用，技術采用國標、穩定的新技術。比如無線設備我們選用IEEE802.11標準的無線設備，實踐證明，它抗干擾性、傳輸穩定性要明顯優于其它無線傳輸設備，有力的保障了這一點。

• 易用性和先進性結合原則：充分利用當代先進的技術和手段，建成一套先進實用的監控系統，是我們這次設計的根本目的。軟件使用界面良好，用戶安裝相應軟件后就可進行實現監控，實現智能控制，不用單獨設置。因此，從用戶角度出發，特別注重系統的易用、方便和直觀，強調系統的綜合能力和總體性能。

3 系統結構組成

3.1 系統組成

新銳科創隧道人員定位系統主要由定位設備和定位系統軟件兩大部分組成。

主要包括監控服務器主機、客戶端電腦、通信網關、定位微基站、定位識別卡、LED顯示大屏、GIS監控軟件等組成。

系統容量：基站容量256臺，識別卡20000張以上；

3.2 系統架構

系統具有極大的靈活性，有多種組網方式，可以根據各隧道的實際情況和用戶的需要，選擇不同的組網方式，構建成不同的系統架構，從而滿足不同規模用戶的要求。

系統可以采用以太網進行通信連接。以太網可以是光纖，也可以是無線網橋。新銳科創通信網關可以直接通過網線進行通信，通過以太網與監控室進行通信。通信網關和無線基站直接可以通過無線連接，無需布線，施工方便，系統穩定。

以太網結構示意圖

4 系統設備分布

人員定位系統基站的布置原則是：根據現場情況，結合客戶需求，遵循節約成本，易于施工，合理布置基站。本方案采用網絡基站，直接通過網線連接?；静贾脴訄D如下圖所示，網絡基站用來構成人員定位系統，用來接收人員識別卡的信息，采集器用來監控環境數據，用來監控一氧化碳和風速。

5 系統功能及特點

5.1 系統功能

新銳科創隧道人員定位系統軟件采用GIS技術，可以根實際情況，對隧道施工人員進行實時定位，顯示人員的實際位置，設置區域限制及移動方案，并記錄，方便歷史查詢，方便管理。同時提供了在應急或事故發生后的歷史數據保存查看的功能。極大的提升了事故搶救的工作效率。

系統的主架構分兩部分：系統服務器端軟件和系統客戶端軟件。服務器端軟件用來收集來自現場的基站和識別卡的數據?？蛻舳擞脕盹@示服務器端收集上來的數據。整個系統需要有一個服務器端，可以有多個客戶端。

新銳科創隧道人員定位系統主界面

5.1.1人員實時定位功能

1) 查看任一時間洞內某個地點作業人員人數，作業人員人數具體信息；

2) 查詢一個或多個人員現在的洞內實際位置；

3) 記錄有關人員在任一地點的到/離時間和總工作時間等一系列信息，可以督促和落實重要巡查人員是否按時、到點的進行實地查看，或進行各項數據的檢測和處理，從根本上盡量杜絕因人為因素而造成的相關事故；

4) 實現多點共享供多個領導同時在不同地點查看。

人員實時定位界面

5.1.2緊急報警功能

當隧道內工作人員遇到身體不適、緊急狀況等危機人身安全的情況時，可按下定位標簽上的緊急呼叫按鈕，及時向管控中心發送報警指令并對事發狀況進行緊急處理。

緊急呼救報警界面

5.1.3人員歷史軌跡查詢

  可查找某個人在某個時間段內所經歷的路徑，并在圖中畫出線路軌跡。

5.1.4區域報警功能

可劃定特殊區域，人員進入、離開、滯留時間過久等情況下，都會提前發送報警給中控中心，提前做出處理。

5.1.5人員考勤功能

  可對出入洞口工作人員進行統計，實現工作人員考勤記錄，建立人員出入隧道的各種信息報表（如：進出洞時間報表、出勤月報表、加班報表、缺勤報表等等）。

5.1.6 視頻聯動功能

系統接口支持主流視頻品牌，系統接受到隧道內人員報警后，可直接查看器報警位置附近的監控信息，及時掌控事發地點狀況，做出下一步工作批示。

5.1.7有毒有害氣體監測

在特定危險區域安裝有毒有害氣體監測設備，可實時查看監測的氣體數值，一旦超標，可及時通知其附近工作人員撤離。

5.1.8集成門禁、閘機一卡通功能

新銳科創定位識別卡內部集成一卡通芯片，支持市場上主流的一卡通技術，工人只需要攜帶一張卡即可實現人員定位、移動報警和門禁、梯控等功能；

5.2 系統特點

• 功耗低：系統采用2.4GHZ芯片，采用無線定位技術，一體化的電路設計，功耗低，識別卡采用可更換電池，單個電池可持續工作6個月以上。

• 零漏讀：用*的數據處理技術，準確快速的識別卡，有效的解決了同頻干擾問題，解決了同一時間卡量太多，讀卡器數據沖突造成錯讀、漏讀識別卡而導致的考勤定位不和人員統計不準確的問題。

• 施工方便：無線傳輸，無需布線

• 多種組網方式：系統提供多種可選擇的組網方式，可以直接通過總線傳輸方式聯網；可以通過網絡加無線定位的方式（推薦），可以通過光纖+總線傳輸方式聯網；可以通過工業以太網+現場總線的方式聯網。