云南蒙文砚 隧道考勤定位监控系统 隧道电子门禁系统

 第一章项目背景

近几年来，我国公路、铁路建设事业蓬勃发展，国家“十二五”规划中曾明确指出，5年建成铁路3万公里，高速公路3.5万公里，其中绝大部分属于中西部地区开发，因地理位置等因素，其中桥隧的施工占据了很大的份额。对于施工中的安全问题，尤其是隧道是施工的安全问题更是重中之重。

目前，我国隧道安全管理技术不够完善，对安全的重视刚起步没多久，对危险的识别和处理的方法、措施、管理手段相对陈旧，科学的安全管理缺乏严重，事故的多发性依旧令人侧目。除了会同业主、设计以及监测单位等多方制定常态化的应急预案外，如何通过更高效更科学的手段去预防或是降低事故发生的危害，就是我们所面临需要解决的关键问题。

苏州陆禾电子科技有限公司，成立之初就以隧道安全系统应用为重点研究方向，成功研发了“LOHO-ITMS隧道人员安全系统”，并成功在市场上投入应用，并取得相当不错的成绩，赢得了各隧道建设单位、业主的认可。

以下列举部分成功案列（合作单位以及建设的隧道名称或洞口名称）

中隧三处  杭州秋实路半山隧道

中隧集团  杭州庆春路过江隧道

中铁十六局  杭州江干区建华地铁站

中铁十七局  湖州隧道

浙江省交通工程建设集团  景宁县云景高速隧道

中隧一处台车分公司  重庆丰都隧道

中铁二十四局  福建武夷山隧道

中交一公局  甘肃天水隧道

中铁二十五局  江西井冈山鹅岭隧道

中铁一局四公司  云南红河州蒙自县蒙河铁路

中铁一局五公司  云南红河州屏边县蒙河铁路

中铁十七局  四川广元隧道中铁十六局  

   上海轨道交通13号线隧道

   中铁十八局   青海海东民和县兰新铁路甘青段二标段隧道

   中铁十局  韶关市赣韶铁路隧道

本系统着重解决施工人员进出的自动化识别，替代“人工翻牌进洞”的管理。并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，包含人员进出管理、车辆门禁管理、视频监控管理、隧道内人员定位管理、气体检测管理、无卡人员报警管理、LED大屏显示等。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。

第三章  系统组成及工作原理

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。

3.2 系统应用总体平台扩展架构

◇  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。

3.3 系统网络拓扑结构图


3.4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。

监控主机（现场服务器）：独立计算机，负责整个系统设备及人员检测数据的管理、通讯、统计存储以及屏幕显示、查询打印、画面编辑、网络通讯等任务。

读卡基站（读卡器）：实时采集接收人员卡的信息，并及时通过通信线路实时反馈到系统当中。可以分为定位基站和识别基站。

人员识别卡：编程有全球唯一的识别码，仅提供给读卡基站去识别，一般在安全帽上安装或是身上佩戴，健康认证，安全可靠

传输数据接口转换器：包括一些信号转换器，主要实现对信号的转换以便系统更好的接收处理数据

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

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

主机（现场服务器）：负责整个系统设备及人员检测数据的管理、通讯、统计存储

以及屏幕显示、查询打印、画面编辑、网络通讯等任务。

控制板：实时采集接收人员卡的信息，并及时通过通信线路实时反馈到系统当中并生成控制摆闸的指令，根据数据有效性就行控制，保证人员进出正常。

道闸：主要安装在入口处，对车辆进出限制作用

地感检测器：及时检测是否有车辆经过，并发送信息至控制系统，产生相关联动

三辊闸：也安装在隧道入口处，对人员进出限制作用

读卡器：远距离读卡器，通过靠近自动刷卡方式，获取人员/车辆携带的电子标签

信息，并传输到后台控制中央去。

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。

气体监测系统是公司在隧道应用方面的重要拓展功能，系统主要测定气象参数、瓦斯浓度、风速、风量等参数。由于瓦斯隧道作业的危险性和特殊情况下的不可预知性，我们组织人员开发了这项安全监控系统，该系统能准确的检测隧道内瓦斯的浓度，一旦瓦斯浓度超过设置的含量值，系统会自动发出报警并且切断隧道内电源！从而防止因瓦斯浓度过高带来的灾害的持续发生，最大限度的避免了人员的伤害和财产的损失。

本系统设计的基本要求是瓦斯隧道施工期间，成立专门的瓦斯检测队伍系统，该系统由自动监控与人工监控系统组成，并做为施工工序管理，由现场施工负责人主管。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

监控服务器：主要负责接收、处理、反映从前段监控设备返回的相关数据，并做保存查

看

前端感知监测器：一般多指采集数据设备，如瓦斯监测器等。可以实时采集现场环境参

数，并实时的通过系统通讯系统及时的传回服务器

传输接口转换器：包括一些信号转换器，主要实现对信号的转换以便系统更好的接收处理数据

 

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。

系统组成：服务器、同步系统卡、LED显示屏

服务器：主要实现对显示内容的编辑，控制

同步显示系统卡：系统的核心部分，同步实现电脑与LED屏的显示内容。对信号进行编译传输

LED显示屏：由32X16 led灯点（P10单红）阵组成的模组拼装而成，根据实际情况可以选择拼装的大小

     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。

系统组成：服务器、摄像机、视频服务器、传输数据接口转换器以及通讯传输部分

服务器：监控平台终端，对系统返回的信息进行显示，并通过平台软件对各个监控点位的摄像机进行操控，以及提供录像、播放视频、云台控制等多个功能。

摄像机：前段监测设备，实时采集信号。提供云台设备，实现摄像角度的改变，提供全方位式立体式监控。

视频服务器：主要是实现将声音图像的模拟信号转换成数字信号进行传输，通过通讯线路回传给监控平台。

传输数据接口转换器：包括一些信号转换器，主要实现对信号的转换以便系统更好的接收处理数据。

通讯传输：主要是一些RVVP线缆和网线构成，实现视频信号的及时传输。

第四章  系统功能特点

4.1 核心功能特点

    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"并可配合相关制度政策，以便更好发挥利用系统的优势。

（1）自动翻牌：

l 施工人员进出无需手动翻牌，进出自动登记；

（2）自动刷卡：

l 施工人员进出无需手动刷卡，全自动识别；

（3）实时在线：

l 施工人员进出实时在线显示，查看简单方便；

（4）历史查询：

l 施工人员进出记录全程记录保存，随时可以调取历史记录信息

l 历史存储数据体积小，正常可以保存一年以上或更长时间；

（5）报表打印：

l 施工人员进出记录可以根据需要报表打印，供备份查询

（6）灾后急救：

l 一旦发生相关事故险情，上位机可以立即显示当前隧道人员信息，可以提高抢险效率和救护效果；

（7）其他拓展功能（可定制）：

l 人员定位；

l 车辆管理；

l 定位轨迹；

l 危险区域限入报警

l 危险气体监测

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

6、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 

第五章  软件功能

5.1 概述

隧道人员进出管理系统软件为公司自主开发。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

5.2 功能描述

目前隧道人员安全进出管理系统集成了人员进出管理，定位管理，历史轨迹查询以及LED显示四大功能于一身，实时监测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）

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

第六章  主要设备介绍

6.1、远距离射频识别读卡器

额定工作电压	+9V 到+12V DC	定位读卡器基站
额定工作电流	MAX 500mA
并发识别能力	不小于100张识别卡
工作频率	2.4GHz-2.45G
识别距离	2-80m（大于 50 米的要外置天线）
尺寸	263*260*68mm
重量	0.5 千克
通讯接口	RS485/RJ45
移动识别速度	MAX 200公里/小时

 

6.2、电子标签   
 

   

型号	人员电子标签	又名“人员卡”
工作方式	单向只读
发射频率	3次/S
工作频率	2.4GHz-2.45G
工作电流	发送时的工作电流：小于15mA； 待机时的工作电流：小于3µA；
最大输出功率	0dbm
电池	不大于2.5
尺寸/重量	60×35×12mm/25g
防护等级	IP34
安装方式	悬挂、佩戴或是固定安全帽上

6.3、普通枪式摄像机

型号	VNA-883D	枪式摄像机
输入电压	DC12VK0.5%(350mA)
工作温度	-10℃～+50℃
感光面积	4.9mm*3.7mm
毛重	1.2kg
尺寸	376X165X371mm（LWH）
安装方式	支架安装
图像传感器	1.1/3''sony Exview Exview Super HAD II
有效象素	960H*582V
视频输出	BNC 1.0Vp-p/75Ω
扫描系统	15.625KHz(H)  50Hz(V)
水平解析度	700TVL
信噪比	>48dB
最低照度	0Lux
光圈&变焦	自动/手动

6.4、云台球机

型号	DH-SD6423-GA	云台球机
输入电压	AC24VK10%
功耗	13W/31W（红外灯开启）
通讯接口	RS485/422
通讯协议	行业V0.0，大华协议,Peclo-P/D
通讯波特率	2400/4800/9600/19200bps
预置位	255个
尺寸	Φ229*381mm
防护等级	IP66,4000V防雷
安装方式	支架安装
图像传感器	1/4'' CCD
有效象素	752H×582V
视频输出	VBS 1.0Vp-p/75Ω
白平衡	自动/手动/室内/室外/自动跟踪
红外灯	60米
水平解析度	600TVL
信噪比	>50dB
电子快门	1/1～1/10,000s
最低照度	0Lux
焦距长度	f＝3.9～89.78mm
光学倍率	23倍
光圈&变焦	自动/手动

案例展示：