紫蜂隧道人员无线定位考勤系统
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目 录
1 概述…………………………………………………………………………………… 4
2 设计依据…………………………………………………………………………………… 4
3 系统结构组成…………………………………………………………………………………… 5
3.1 系统组成…………………………………………………………………………………… 5
3.2 系统架构…………………………………………………………………………………… 6
3.2.1 项目部隧道以太网架构…………………………………………………………………………………… 6
4 系统设备分布…………………………………………………………………………………… 7
5 系统功能及特点…………………………………………………………………………………… 10
5.1 系统软件结构及功能特点…………………………………………………………………………………… 10
5.1.1 实时监控、报警功能…………………………………………………………………………………… 11
5.1.2 考勤统计…………………………………………………………………………………… 12
5.1.3 先进的技术架构平台…………………………………………………………………………………… 12
5.1.4 强大应用拓展功能…………………………………………………………………………………… 13
5.1.5 安全性 ……………………………………………………………………………………13
5.1.6 任意报表设计,使用简单…………………………………………………………………………………… 13
5.1.7 操作简易便捷…………………………………………………………………………………… 13
5.1.8 界面美观,简洁统一 ……………………………………………………………………………………13
5.2 系统硬件特点…………………………………………………………………………………… 14
5.2.1 功耗低…………………………………………………………………………………… 14
5.2.2 零漏读…………………………………………………………………………………… 14
5.2.3 施工简单…………………………………………………………………………………… 14
5.2.4 预警呼叫…………………………………………………………………………………… 14
5.2.5 多种组网方式…………………………………………………………………………………… 14
5.2.6 GIS地理信息系统平台…………………………………………………………………………………… 14
5.2.7 自动诊断…………………………………………………………………………………… 15
5.2.8 信息互动功能…………………………………………………………………………………… 15
5.2.9 数据采集功能…………………………………………………………………………………… 15
5.2.10 监控系统直观方便…………………………………………………………………………………… 15
5.2.11 全面的报表查询功能…………………………………………………………………………………… 15
5.2.12 便捷的系统管理功能…………………………………………………………………………………… 16
5.2.13 完善的系统告警体系…………………………………………………………………………………… 16
6 系统的主要技术指标…………………………………………………………………………………… 16
6.1 系统指标…………………………………………………………………………………… 16
6.2 主要设备指标…………………………………………………………………………………… 17
6.2.1 网关基站…………………………………………………………………………………… 17
6.2.2 定位基站…………………………………………………………………………………… 18
6.2.3 采集基站…………………………………………………………………………………… 18
6.2.4 普通识别卡…………………………………………………………………………………… 19
6.2.5 帽卡识别卡…………………………………………………………………………………… 20
6.2.6 胸卡识别卡……………………………………………………………………………………21
7 可集成设备…………………………………………………………………………………… 22
7.1 LED屏幕对接 …………………………………………………………………………………… 22
7.2 闸机对接…………………………………………………………………………………… 22
7.3 视频监控对接…………………………………………………………………………………… 22
7.4 对接红外线客流量计功能…………………………………………………………………………………… 22
8 系统安装及施工…………………………………………………………………………………… 23
8.1 货物准备…………………………………………………………………………………… 23
8.2 人员安排…………………………………………………………………………………… 23
8.3 施工前人员培训 …………………………………………………………………………………… 23
8.4 工程职责界面表…………………………………………………………………………………… 23
9 技术培训…………………………………………………………………………………… 24
9.1 培训内容及计划 ……………………………………………………………………………………24
9.2 培训时间安排 …………………………………………………………………………………… 25
9.3 培训项目…………………………………………………………………………………… 25
9.4 培训内容…………………………………………………………………………………… 25
10 售后服务…………………………………………………………………………………… 25
10.1 产品质量保障…………………………………………………………………………………… 25
10.2 服务人员组织…………………………………………………………………………………… 25
10.3 试运行期服务…………………………………………………………………………………… 26
10.4 保修期内服务…………………………………………………………………………………… 26
10.5 保修期后服务…………………………………………………………………………………… 26
10.6 服务响应时间…………………………………………………………………………………… 26
12 部分案例…………………………………………………………………………………… 28
12 公司简介 …………………………………………………………………………………… 29
1 概述
安全生产事关人民群众的生命和财产安全,各级政府一贯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管理落后的管理模式,实现管理的现代化、信息化成为管理者研究的重要课题。因此,借助以灾害预防、事故救助、电子信息化等先进的管理手段是隧道安全施工管理的必然选择。北京得瑞紫蜂通讯工程技术有限公司根据隧道安全生产管理的需要研发的隧道人员考勤定位及安全监测管理系统为隧道安全生产管理提供了崭新的安全管理理念。
隧道人员考勤定位及安全监测管理系统是在ZigBee技术的基础上,结合先进的通信、计算机及网络技术成功研发的综合管理平台。系统是集隧道人员考勤定位,传感器数据采集预警、无线语音通信等功能于一体,也是国内技术领先、运行稳定、设计专业化的隧道监测系统。使管理人员能够随时掌握施工现场人员、设备的分布状况和每个人员和设备的运动轨迹,便于进行更加合理的调度管理。当事故发生时,救援人员也可根据隧道人员考勤定位及安全监测管理系统所提供的数据、图形,迅速了解有关人员的位置情况,及时采取相应的救援措施,提高应急救援工作的效率。这一科技成果的实现,将为隧道建设的安全生产和日常管理再上新台阶提供有力保障。
2 设计依据
2.1 实现直观的、实时的现场施工画面数字化管理。
2.2 实现隧道生产作业人员进出的有效识别,实现施工人员分布的可视化,并使系统管理充分人性化、信息化和高度自动化。
2.3 为管理人员提供考勤作业、人员进出限制等多方面的信息查询。
2.4 一旦发生安全事故,通过该系统立刻可以知道隧道作业面工作人员的数量,被困人员的位置,保证抢险救灾和安全救护工作的高效运作。
2.5 系统设计的安全性、可扩容性、易维护性和易操作性。
2.6 标准化:监控系统可以实现数据在网络上的传输和共享。本系统采用的产品均遵循标准协议和传输标准的要求。
2.7 稳定可靠性原则:系统的稳定、可靠性是系统的重要指标,直接影响系统的各项功能的发挥和系统寿命。因此从系统设计到设备选型,都应遵守这一原则。我们的方案在充分考虑用户实际情况的基础上,所有系统中的硬件设备均经过严格测试使用,减少了环境因素造成故障的可能性。设备选用国际知名品牌,技术采用国标领先、稳定的新技术。比如无线设备我们选用IEEE802.11标准的无线设备,实践证明,它抗干扰性、传输稳定性要明显优于其它无线传输设备,有力的保障了这一点。
2.8 易用性和先进性结合原则:充分利用当代先进的技术和手段,建成一套先进实用的监控系统,是我们这次设计的根本目的。软件使用界面良好,用户安装相应软件后就可进行实现监控,实现智能控制,不用单独设置。因此,从用户角度出发,特别注重系统的易用、方便和直观,强调系统的综合能力和总体性能。
3 系统结构组成
3.1 系统组成
系统由项目中心和项目部组成
项目部系统主要由监控服务器主机、客户端电脑、基站、识别卡、GIS监控软件、打印机、显示单元等组成。
系统容量:基站容量256台,识别卡20000张以上;
地面监控系统:包含监控主机、客户端电脑、打印机、显示器等;
监控服务器主机:对基站进行轮巡,数据采集和控制;保存实时采集识别分站的数据信息,供实时监控,报表查询统计;
客户端电脑:进行基础数据录入、发卡,查询,显示等工作;
显示单元:显示单元置放于隧道口,实时显示隧道通过人员、隧道内人员数量和位置等信息;
打印机:供输出报表;
3.2 系统架构
系统具有极大的灵活性,有多种组网方式,可以根据各隧道的实际情况和用户的需要,选择不同的组网方式,构建成不同的系统架构,从而满足不同规模用户的要求。
系统整体结构
3.2.1系统可以采用以太网进行通信连接。以太网可以是光线,也可以是无线网桥。得瑞紫蜂网络基站,具备网络接口,主干以太网,通过交换机,分出网线接口,网络基站可以直接通过网线进行通信,通过以太网与监控室进行通信。无线网关和无线基站直接可以通过无线连接,无需布线,施工方便,系统稳定。
4 系统设备分布
人机定位系统基站的布置原则是:根据现场情况,结合客户需求,遵循节约成本,易于施工,合理布置基站。本方案采用网络基站,直接通过网线连接。基站布置样图如下图所示,网络基站用来构成人员定位系统,用来接收人员识别卡的信息,采集器用来监控环境数据,用来监控一氧化碳和风速。
5 系统功能及特点
5.1 系统软件结构及功能特点
本平台分隧道考勤定位软件系统和中心隧道考勤定位平台两部分,每个隧道项目部用一套软件,中心平台通过互联网把各个隧道连接起来。
系统软件采用B/S(浏览器/服务器)模式,如系统框图所示。隧道A中安装的基站设备将定位数据经局域网络发送至隧道A监管中心处服务器。每个监管中心用户通过显示器实时监管当前隧道内定位情况。隧道监管中心通过Internet将本服务数据发送至云端的总控制中心服务器。总控制中心服务器将不同位置的隧道监管中心的数据汇总显示。根据各个隧道处监管中心服务器发送过来的数据分析统计,可对下级操作进行指挥并处理。
中心平台主要完成三个方面功能:
1、查看各个隧道定位情况
2、所有隧道的考勤汇总
3、各个隧道的进度及其材料的电子汇总。
隧道人员定位系统在遏制超定员生产、事故应急救援、领导下井带班管理、特种作业人员管理、井下作业人员考勤等方面发挥着重要作用。
5.1.1 实时监控、报警功能
Ø 跟踪人员在洞内的运动轨迹,记录他们经过的监测点和他们在各监测点的停留时间。特别对瓦斯巡检员等安全检测人员,利用此功能地面领导就可以对他们进行监督和调度,从而保证隧道安全生产。
Ø 可定制报警设置,为用户提供更方便、高效的报警功能,让用户更为精准了解工作中可能出现的各种情况。
Ø 从用户应用出发,提供了定制监控某人员活动情况。
5.1.2 考勤统计
Ø 本系统具有强大的考勤能力,人员无需排队靠近基站,200人同时快速入井也能正确考勤,无漏检。对于有多个洞口的隧道同样可以进行全自动考勤。系统自动记录人员的入洞、出洞时间,并自动统计生成每日考勤报表、每月考勤报表等,为隧道提供考勤管理基础信息。
5.1.3 先进的技术架构平台
Ø 采用java技术开发,基于成熟稳定的MVC框架,具备良好的稳定性、扩展性、安全性,灵活地需求变动功能
Ø 更好的实现跨平台运行操作,并且开发周期更短,实现功能更为强大,维护成本更低,扩展空间更为广阔
5.1.4 强大应用拓展功能
Ø 业务模块扩展兼容原有隧道管理模式,并可定制管理各功能模块
Ø 业务规则扩展通过权限开关,能够很方便的控制角色的权限和嵌入系统
5.1.5 安全性
Ø 采用了将用户操作权限与用户主题权限双页面单独设置的模式
Ø 避免了系统超级管理员对系统数据进行无限制的增、删、改、查的操作
Ø 根据角色区分,可定义本系统实时监控人员以及后台操作人员
Ø 通过利用系统用户身份认证,控制范围,防止非授权访问,保证系统的安全
5.1.6 任意报表设计,使用简单
Ø 集成了报表插件、打印插件,可以有效利用既有系统中的相关数据
Ø 根据用户实际需求,进行自定义报表设置,并形成有效打印
Ø 可根据用户自定义需求,为用户进行定制打印设计
5.1.7 操作简易便捷
Ø 本系统设计之初即是考虑到通过利用先进的网络办公平台,降低劳动强度,提高工作效率。
5.1.8界面美观,简洁统一
Ø 本系统采用统一的界面,色调淡雅、美观大方、简洁明了,能有效缓解长时间使用系统产生的用眼疲劳。
5.2 系统硬件特点
5.2.1 功耗低
系统采用2.4GHZ芯片,采用ZigBee技术,一体化的电路设计,功耗低,识别卡采用可更换电池,单个电池可持续工作6个月以上。
5.2.2 零漏读
用独特的数据处理技术,准确快速的识别卡,有效的解决了同频干扰问题,解决了同一时间卡量太多,读卡器数据冲突造成错读、漏读识别卡而导致的考勤定位不精确和人员统计不准确的问题。
5.2.3 施工简单
施工方便:无线传输,无需布线
5.2.4 预警呼叫
系2.5 多种组网方式
系统提供多种可选择的组网方式,可以直接通过总线传输方式联网;可以通过网络加ZigBee无线方式(推5.2.6 GIS地理信息系统平台
GIS地理信息系统平台,使软件功能丰富,图文并茂;能够对工程图进行矢量化和矢量图属性编辑功能,具有放大、缩小和移动功能;隧道内重要设备、设施也可以显示在GIS电子地图上。
5.2.7 自动诊断
具有自动诊断功能,并显示在屏幕上,设备故障时,自动报警。
5.2.8 信息互动功能
本系统内嵌短信平台,能实现与隧道内人员与监控室监控电脑之间互发短消息。
5.2.9 数据采集功能
能实现数据采集的功能,采集器可以采集多种和那个类型的传感器。采集器采集的传感器信号,通过无线ZigBee的方式与基站通讯,通过基站将传感器的数据传到监控室。进而实现无线数据采集。
5.2.10 监控系统直观方便
实时显示隧道内人员数量及分布情况、隧道内指定区域内人员信息、指定部门隧道内人员分布情况及人员信息、干部跟班下隧道情况,可对指定人员行进轨迹查询。
5.2.11 全面的报表查询功能
可按时间、部门或班次对全隧道的隧道内人员、下隧道次数、隧道工作时长、下隧道班次等进行统计,并提供丰富的查询打印输出功能;可对上下隧道人员进行日考勤统计和月考勤统计,并提供丰富的查询打印输出功能。
u 自主研发,技术领先:采用先进的基于IEEE802.15.4标准的ZigBee无线技术,室内外全覆盖
u 施工方便:无线传输,无需布线
u 定位精度高:定位精度可达3米
5.2.12 便捷的系统管理功能
管理软件可以分配多个不同权限的用户,方便各个用户在网络终端上同时运行软件,查询隧道内实时情况,并可对软件进行分级别的操作。
5.2.13实时显示识别卡电量告警,电源工作状态告警、识别分站不在线告警,通讯接口故障告警、人员违章进入禁入区告警等。
6. 系统的主要技术指标
6.1 系统指标
系统容量:256台基站
ZigBee通信速率:250Kbps
供电电压等级:交流:127/220/380V(+15%~-20%)
海拔高度:不超过4000m;
环境大气压:80kPa~110kPa;
工作温度:-20℃~+70℃;
工作湿度:10%-90%(25℃时);
振动:加速度20m/s2;
冲击:峰值加速度500m/s2。
基站间通信距离(地上空旷):1200m;
基站与基站(隧道内):300m-500m;
识别卡与基站(开阔地):120m;
识别卡与基站(隧道内):80m;
无线发射功率:-7dBm to 18dBm;
无线 频段 :2.4GHz
设备防护等级:IP65
最多识别卡数量:20000个以上
漏读率:万分之一
基站最大传输距离:30km
识别卡最大移动速度不大于15m/s
传输误码率:≤10-6
6.2 主要设备指标
6.2.1 网关基站
中继基站应用于CAN总线网络中,主要有两个方面的应用:一是在CAN总线过长时起中继的作用,二是在斜井中隧道向两个方向掘进时,中继基站可以起到分线器的作用。
主要参数
1) 工作电压:交流220V;
2) 工作电流:160mA;
3) 通信距离:CAN总线10千米,无线通信距离1200米;
4) 通信速率:125Kbps
工作环境:
5) 环境大气压80kPa~110kPa;
6) 环境温度-20℃~+70℃;
7) 周围空气相对湿度不大于95%(25℃时);
8) 在无破坏绝缘的气体和蒸气的环境;
9) 在无滴水的地方;
6.2.2定位基站
定位基站主要是定位功能,通过ZigBee与人员识别卡的通讯实现定位功能。
基站根据采用的通讯方式不同,可分为有线基站、无线基站和网络基站,具有体积小,安装简单等特点。
主要参数
1) 工作电压:交流220V;
2) 工作电流:160mA;
3) 通信距离:CAN总线10千米,无线通信距离1200米;
4) 通信速率:125Kbps
工作环境:
5) 环境大气压80kPa~110kPa;
6) 环境温度-20℃~+70℃;
7) 周围空气相对湿度不大于95%(25℃时);
8) 在无破坏绝缘的气体和蒸气的环境;
9) 在无滴水的地方;
6.2.3 普通识别卡
进入隧道的工作人员必须随身携带识别卡,遵循“统一发卡、统一装备、统一管理”的原则,将识别卡视为“上岗证”或“隧道准入证” ,按准许上岗人员实行“一人一卡”制。当持卡人员经过隧道内基站布置地点时被系统识别,系统将读取该卡号信息,通过系统传输网络,将持卡人通过的路段、时间等资料传输到监控中心进行数据管理,并可查询识别卡相对应人员的基本信息,包括姓名、年龄、性别、所属班组、所属工种、职务、本人照片、联系方式等信息。
普通人员识别卡由隧道一般工作人员佩戴,设计安装在人员的皮带上。识别卡通过和基站的双向通讯,得到人员识别卡的区域定位信息。普通识别卡具有报警功能,在遇到意外情况时,可按下报警按钮报警。
1) 工作频率:2.4GHz
2) 通信距离:(0~100)m(无遮挡)
3) 工作电压:3.3VDC
4) 工作电流:≤ 130mA
识别卡可在下列条件下正常工作:
1) 环境大气压 80kPa~110kPa
2) 环境温度-20℃~+70℃
3) 周围空气相对湿度不大于95%(25℃时)
4) 在无破坏绝缘的气体和蒸气的环境下
5) 在无滴水的地方
6.2.4 帽卡识别卡
帽卡由隧道一般工作人员佩戴,设计安装在人员的帽子上。识别卡通过和基站的双向通讯,得到人员识别卡的区域定位信息。帽卡具有体积小,携带方便等特点。
1) 环境大气压 80kPa~110kPa
2) 环境温度-20℃~+70℃
3) 周围空气相对湿度不大于95%(25℃时)
4) 在无破坏绝缘的气体和蒸气的环境下
5) 在无滴水的地方
6.2.5 胸卡识别卡
胸卡一般由管理人员、班组长等携带,也可由一般工作人员佩戴,识别卡通过和基站的双向通讯,得到人员识别卡的区域定位信息。胸卡具有体积小,携带方便等特点。
7 可集成设备
7.1 LED屏幕对接
LED大屏幕可清楚的将人员的班次,部门,工种,人员进出洞显示在LED大屏幕上。让管理人员可以在大屏幕上清楚的得知洞内工作人员的动态。
7.2 闸机对接
紫蜂人员识别卡可集成RFID门禁卡,配合闸机使用。准确的施工人员进出隧道的规范。
7.3 视频监控对接
本系统可以和视频系统对接,实现监控和视频联动。
7.4 对接红外线客流量计功能
红外线客流量计数器可配合隧道考勤定位安全管理系统使用在隧道洞口布置红外线客流量计数器,计数器将数据发送给我司服务器上,我司系统可清楚的得知无卡进入人员。系统将自动报警,提示管理人员有无卡人员进入隧道。
8系统安装及施工
8.1 货物准备
依据合同清单,做好备货准备,督促各职能部门积极做好合同货物的采购与储备;接货、验货:协调甲方负责人准备货物存放地,组织验货人员进行验货入库;积极准备工程中的辅助材料,使用工具等,确保工程顺利实施。
8.2 人员安排
甲方与厂家共同成立项目组,设项目经理1名、技术工程师1名,甲方负责人1名,甲方技术工人6名,各成员分工情况如下:项目经理:主要负责工程的全面组织、协调工作;识别分站勘测、安装督导、软件调试。技术工程师:主要负责系统调试、识别卡登记发放、资料整理;识别分站勘测、安装督导、软件调试。甲方负责人:主要负责甲方人员的工作分配,协调厂家人员施工过程中需要处理的问题等,货物的存放领取等。甲方需提供6名技工人员:主要实施电缆的敷设,设备的安装,接线盒的安装、接线。
8.3 施工前人员培训
为了使项目能高质量的实施,在施工前必须对甲方参与人员进行统一的、系统的培训,甲方对施工安全做一次培训,协调好各方在施工中的责任。
9 技术培训
为了使整个工程能更好的使用,我公司制定了相应的培训计划。
9.1 培训内容及计划
现场工程师结合隧道上现场情况对隧道方相关人员进行培训。隧道方安排相关人员到我公司,系统、全面学习系统原理,使用、维护等内容。
9.2 培训时间安排
在项目安装完毕后,对负责该项目的技术人员进行培训。
9.3 培训项目
理论的培训,包括整个系统的原理、用到的技术进行培训。实践培训,操作过程要注意的问题,紧急处理培训。维护培训,要不定期的对系统进行维护,培训他如何维护。
9.4 培训内容
系统安装, Windows XP /SQL2005的安装和基本系统使用,详细操作说明。系统的登录登录流程,在进入系统前要登录,系统的考勤,讲术考勤的功能,及如何操作实现,具体有上下班设置,考勤统计,如何查询,修改,添加,人员定位读卡器信息如何写入,如何添加,如何修改。如何对行走路线的查询。
10售后服务
10.1 产品质量保障
设备出厂前,所有设备经搭建模拟现场环境测试后,达到要求后方可出厂,每件设备有唯一的SN号,建立了质量跟踪制度。
10.2 服务人员组织
设备售出后,公司将由售后服务部工程师始终与用户保持密切的联系,跟踪合同设备使用情况,回访用户,如果出现问题,有专门的工程师协助分析、解决设备出现的故障。售后服务中心配备专业的技术人员,先进的维修检测仪器,并储备有备品、备件。售后服务包括产品的维修、维护;系统运行支持及软件升级等。公司为客户提供7×24小时技术服务。
10.3 试运行期服务
设备安装完毕,调试开通后,即进入试运行期。在此期间,我公司将派技术人员对系统功能、设备运行状态进行不断的巡回检测,指导用户进行维护管理。对试运行期间出现的各种问题,我公司将及时在现场解决,对故障设备及时更换。
10.4 保修期内服务
公司保证对设备提供自验收之日起12个月的保修。在保修期内,公司提供24小时技术服务。我公司保证所提供设备的材料、设计和工艺无故障缺陷。
10.5 保修期后服务
保修期后,我公司将以不高于中标单价提供零配件,设备损坏维修,只收取材料费。
10.6 服务响应时间
根据故障的性质以及用户应用系统的影响程度,故障可以按如下等级划分:一级故障:导致系统崩溃,造成其它系统无法运行或破坏重要系统数据的严重故障;二级故障:导致本系统或其它系统无法正常运行但不造成一级故障的一般故障:三级故障:导致系统无法被方便地使用但不造成一级,二级故障的其它故障。对于一级故障,系统维护工程师在接到用户故障报告后6小时内提供解决方案,对系统故障进行诊断及排除。对于二级故障,系统维护工程师在接到用户故障报告后24小时内提供解决方案,对系统故障进行诊断及排除。对于三级故障,主要采用远程支持方式,协助用户对系统故障进行诊断及排除。
11 部分案例
11.1、河北承德承赤高速隧道考勤系统(中铁一局)
11.2、八达岭过境线青龙桥隧道考勤系统(中冶总院)
11.3、山西大运高速雁门关隧道考勤系统(中铁十七局)
11.4、甘肃天互公路定位考勤系统(中铁二十局)
11.5、河北承德姚家湾子隧道定位考勤系统(中铁四局)
11.6浙江柔极岭隧道
11.7北京地铁9号线
12、公司介绍
北京得瑞紫蜂科技有限公司成立于2005年,研发和营销管理团队来自美国Helicomm公司。公司拥有一支技术过硬的产品研发队伍,研发人员占公司员工总数的50%以上。 专注打造“关爱生命的物联网”。
紫蜂科技所提供的自主ZigBee技术、准方案、及本地化技术支持团队,能够让中国厂商发挥无穷创意,利用ZigBee平台,开发出各类崭新的无线安防、节能、智能家居、以及自动化产品。
2003年1月份,国家领导人胡锦涛同志亲临中关村上地产业基地参观指导,时任Helicomm研发总监的毋云龙先生(现任紫蜂公司董事长)主导开发的zigBee系列产品获得高度评价。
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一.系统组成结构
1.1 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。(红色部分为系统可选)
1.2 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。
1.3 系统网络结构拓扑图
1.4人车辆进出定位系统
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
大致原理图如下
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(可选):根据要求,此功能采用有线全覆盖方式。采用485总线方式传输定位信息。从隧道口开始,每隔150米装一台定位基站,当距离超过800米的时候,另外在增加中继器设备(此设备功能:延长485信号传输)。根据定位基站读到卡的信息,能确施工人员所在隧道内位置,在电脑示意图上能清楚的看到人员的当前位置。
1.5 人员车辆通道(门禁)系统
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。
道闸:主要安装在入口处,对车辆进出限制作用,对于可通行车辆,道闸自动开启,放行车辆进出。
长 度:1 ~ 5米
升降时间:3 ~ 6秒
工作原理:涡轮传动一体机
通讯协议:RS485接口或地感检测保护装置
箱体尺寸:340×280×970mm
工作电源:AC220V/150W
机身净重:55kg
适用温度:-40℃ ~ +85℃
三辊闸:也安装在隧道入口处,对人员进出限制作用,进出人员统一在该机器上刷卡,有机器识别权限,进行开启或是限行命令
尺寸:420×330×980 MM
材质:304不锈钢/喷塑
通道宽: 小于600MM
控制方式:半自动/全自动/手动
通行方式:单向/双向可调
通行速度:30-40人/分钟
通讯方式:TCP/IP 或者 RS485/232,RS485通信距离<1200M
方向指示:LED高亮指示通行方向
读卡接口:维根接口,或者485/232接口,支持多种模式
整机噪声:小于45分贝
连续无故障工作次数:>400万次
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卡信息,并传输到后台控制中央去。
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(摆闸、翼闸)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,则发送命令给闸机,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。
1.6 LED同步显示系统
LED大屏系统原理图
1.7 视频监控系统
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。
1.8气体检测系统
环境监测系统重点对危险气体的监测,比如瓦斯。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。
1.9 通讯及后台管理系统
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
二、部分业绩案例介绍:
中交三公局循隆隧道项目
中交一公局陇南隧道项目
中国水电十五局尖坪隧道项目
中铁三局集团石鼓山隧道项目
中铁吕家沟隧道项目
中铁十九局包家岭隧道项目
中铁港航局段家梁隧道项目
中铁十八局石门隧道项目
中铁十七局石楼道项目
浙江省交通工程建设集团云景高速隧道项目
中铁隧道集团一处有限公司台车分公司重庆隧道项目
甘肃天水隧道项目
中铁二十五局江西井冈山鹅岭隧道项目
中铁十六局集团上海轨道交通13号线隧道项目
陕西葆岚实业工程建设有限公司兰新铁路甘青段第二标段隧道项目
中铁隧道集团一处有限公司四分公司永定县隧道项目
中铁十局集团有限公司赣韶铁路隧道项目
中铁十六局集团青草沙凌桥支线C3标隧道项目
中铁隧道股份有限公司宁德宁武高速公路隧道项目
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