隧道工人出入門禁定位系統自動感應識別系統
一.系統組成結構
1.1 系統組成
隧道綜合應用系統主要有人員進出定位管理系統、人員/車輛門禁系統、LED顯示系統、視頻監控系統以及通訊系統組成。(紅色部分為系統可選)
人車進出定位管理系統
進出管理
定位管理
系統遠程管理
人員/車輛通道(門禁)系統
門禁道閘管理
人員/車輛刷卡管理
LED顯示系統
LED大屏顯示
視頻監控系統
隧道口視頻監控
掌子面視頻監控
遠程視頻終端服務
環境監測系統
危險氣體檢測
溫濕度檢測
通訊系統
光纖傳輸部分
無線傳輸部分
其他線纜傳輸部分
1.2 系統應用總體平臺架構
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◇ 以本地系統為基礎，實現各功能模塊數據通信;
◇ 可以擁有遠程中心，可實時查詢當前隧道的相關安全信息;
◇ 采用包括前端工點監控、中間通訊層、后臺調度監控的三層體系架構
◇ 前端工點監控(人員進出定位管理系統、視頻監控、人員/車輛門禁管理)以及后臺調度(遠程 中心機房、服務器以及部分外部對接平臺)采用B/S應用架構。
1.3 系統網絡結構拓撲圖
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1.4人車輛進出定位系統
人員進出管理系統可分為人員進出考勤管理、人員定位信息管理以。主要有監控主機、讀卡基站、人員識別卡、傳輸數據接口轉換器等。
監控主機(現場服務器)：獨立計算機，負責整個系統設備及人員檢測數據的管理、通訊、統計存儲以及屏幕顯示、查詢打印、畫面編輯、網絡通訊等任務。
讀卡基站(讀卡器)：實時采集接收人員卡的信息，并及時通過通信線路實時反饋到系統當中。可以分為定位基站和識別基站。
人員識別卡：編程有全球唯一的識別碼，僅提供給讀卡基站去識別，一般在安全帽上安裝或是身上佩戴，健康認證，安全可靠
傳輸數據接口轉換器：包括一些信號轉換器，主要實現對信號的轉換以便系統更好的接收處理數據
大致原理圖如下
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考勤系統：在每個施工隧道內裝2臺讀卡器。1臺讀卡器裝在隧道洞口的入口處，另一臺讀卡器裝在洞口往里200米處，根據讀卡器讀到卡的先后順序來判斷施工人員的進出情況，施工人員何時進、何時出、洞內有多少作業人員都能反映到系統軟件中，并體現到大屏幕上，使考勤情況一目了然。施工人員將該系統考勤卡佩戴在安全帽內側，無須主動刷卡便能實現自動考勤，方便省力、準確度高。
定位系統(可選)：根據要求，此功能采用有線全覆蓋方式。采用485總線方式傳輸定位信息。從隧道口開始，每隔150米裝一臺定位基站，當距離超過800米的時候，另外在增加中繼器設備(此設備功能：延長485信號傳輸)。根據定位基站讀到卡的信息，能確施工人員所在隧道內位置，在電腦示意圖上能清楚的看到人員的當前位置。
1.5 人員車輛通道(門禁)系統
門禁通道系統主要利用自動刷卡機制限制人員的進出，保障禁止非工作人員私自進出施工區域，同時也可用來來保障數據的真實性和有效性，避免因人為因素而導致考勤失效，或是管理出錯。車輛的門禁可以提升對現場車輛的及時管控，做到更加有效的車輛利用率
主機(現場服務器)：負責整個系統設備及人員檢測數據的管理、通訊、統計存儲
以及屏幕顯示、查詢打印、畫面編輯、網絡通訊等任務。
道閘：主要安裝在入口處，對車輛進出限制作用，對于可通行車輛，道閘自動開啟，放行車輛進出。
長 度：1 ～ 5米
升降時間：3 ～ 6秒
工作原理：渦輪傳動一體機
通訊協議：RS485接口或地感檢測保護裝置
箱體尺寸：340×280×970mm
工作電源：AC220V/150W
機身凈重：55kg
適用溫度：-40℃ ～ +85℃
三輥閘：也安裝在隧道入口處，對人員進出限制作用，進出人員統一在該機器上刷卡，有機器識別權限，進行開啟或是限行命令
尺寸：420×330×980 MM
材質：304不銹鋼/噴塑
通道寬： 小于600MM
控制方式：半自動/全自動/手動
通行方式:單向/雙向可調
通行速度：30-40人/分鐘
通訊方式：TCP/IP 或者 RS485/232，RS485通信距離<1200M
方向指示：LED高亮指示通行方向
讀卡接口：維根接口，或者485/232接口，支持多種模式
整機噪聲：小于45分貝
連續無故障工作次數：>400萬次
讀卡器：遠距離讀卡器，通過靠近自動刷卡方式，獲取人員/車輛攜帶的電子標簽卡信息，并傳輸到后臺控制中央去。
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示意圖
利用人員/車輛門禁通道系統可以實現進出人車分流通過，保證一定的進出安全，只要給人員和車輛配置相關電子標簽即可。當人員攜帶人員卡(即電子標簽)，靠近人員門禁通道也即三輥閘(擺閘、翼閘)的時候，內置的讀卡器可以及時讀取卡片信息，并送交后臺核實，運行通過，則發送命令給閘機，開啟放行，否則不變化。而對于車輛門禁系統，也需要給每一輛車配置車輛卡，車輛經過通行區域的時候，會觸發讀卡，同時也有地感觸發，當同時讀卡和地感觸發的時候，系統將判定車輛允許通行，則開啟道閘放行。單單的讀卡或是單一的地感觸發，系統統一認為不允許通過。
1.6 LED同步顯示系統
LED大屏系統原理圖
1.7 視頻監控系統
網絡視頻監控系統包括前端視頻采集設備、網絡視頻編解碼、通訊傳輸設備，以及后端的監控接收客戶端軟件。安裝在隧道各主要的監控點執行信號采集傳輸，軟件主要是安裝在監控室電腦上，兩者之間通過平臺管理中心系統授權，對其前端視頻點進行多點對多點的實時監控管理。如：視頻、云臺、放大、錄像、等功能，有管理權限的用戶還可以對任何點的錄像進行設置、下載、實時點播錄像等操作;系統還可以通過PC瀏覽器進行監控。
由此可以看出，網絡監控系統采用的是監控攝像機對隧道施工現場各視頻點進行24小時的實時監控。對于一些關鍵視頻點可啟動視頻移動偵測功能和報警功能，系統根據圖像移動情況自動識別、觸發，并進行錄像(有預先錄制機制，預錄時長能提前20秒以上);同時系統將圖像、聲音、報警等實時數據傳送到監控室電腦，管理人員可以通過本地監視、遠程IE監視、WEB 網頁客戶端等方式隨意切換前端任意監控點的視頻，能直觀地了解和掌握施工各視頻監控點的實時情況，從而達到隨時隨地及時準確地對其進行監管。
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1.8氣體檢測系統
環境監測系統重點對危險氣體的監測，比如瓦斯。在開挖面需要進行氣體監測的地方，安裝相應的瓦斯監測裝置，利用瓦斯檢測儀實現對該區域瓦斯的監測，以便及時將實時氣體濃度消息通知后臺，做到及時防范，安全預警，保證隧道工作更加正常安全的進行。
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環境監測系統主要包含監控服務器、前端感知監測器、傳輸接口轉換器等
監控服務器：主要負責接收、處理、反映從前段監控設備返回的相關數據，并做保存查看前端感知監測器：一般多指采集數據設備，如瓦斯監測器等。可以實時采集現場環境參數，并實時的通過系統通訊系統及時的傳回服務器傳輸接口轉換器：包括一些信號轉換器，主要實現對信號的轉換以便系統更好的接收處理數據。
1.9 通訊及后臺管理系統
后臺系統根據需求分析，采用最前沿的電視墻技術，通過平臺服務，及時的將數據呈現到電視墻上面，以供管理員及時分析處理。
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二、部分業績案例介紹：
中交三公局循隆隧道項目
中交一公局隴南隧道項目
中國水電十五局尖坪隧道項目
中鐵三局集團石鼓山隧道項目
中鐵呂家溝隧道項目
中鐵十九局包家嶺隧道項目
中鐵港航局段家梁隧道項目
中鐵十八局石門隧道項目
中鐵十七局石樓道項目
浙江省交通工程建設集團云景高速隧道項目
中鐵隧道集團一處有限公司臺車分公司重慶隧道項目
甘肅天水隧道項目
中鐵二十五局江西井岡山鵝嶺隧道項目
中鐵十六局集團上海軌道交通13號線隧道項目
陜西葆嵐實業工程建設有限公司蘭新鐵路甘青段第二標段隧道項目
中鐵隧道集團一處有限公司四分公司永定縣隧道項目
中鐵十局集團有限公司贛韶鐵路隧道項目
中鐵十六局集團青草沙凌橋支線C3標隧道項目
中鐵隧道股份有限公司寧德寧武高速公路隧道項目
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