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云南功东高速公路隧道施工安全管理系统系统应用案例

来源:一卡通世界      作者:苏州陆禾电子科技有限公司      2017-2-27 15:55:28

  第一章 引言

  1.1实施隧道施工安全管理系统系统应用的意义分析

  隧道施工行业,其行业的特殊性和复杂性,决定了其安全管理的必要性。

  在各隧道现场及相关生产生活区实施安全监控管理,具有以下意义:

  实现了对隧道现场、生产、生活内各区域人员分布、统计等,有一个全面、及时、准确的现场把控,减少了管理者需花费大量的精力、时间来往于各个区域,进行巡逻检查。

  由于信息获取的及时性,准确性,在突发安全隐患的情况下,能在一定程度上减少了因安全隐患导致的事故发生

  对于隧道发生事故的情况下,可以快速提供信息,以便管理者能在第一时间内做出决策,减少事故损失;同时对于灾后急救,也能为救援人员提供及时准确数据,方便及时快速营救,也能够减少事故对救援人员的威胁。

  因此,借助目前成熟的射频识别技术、视频监控技术、网络传输技术、以及其他周边安防信息技术,将整个隧道以及重点生产区域、生活区域的人员分布及安全管理等方面纳入信息化管理体系中,是隧道安全施工中的必要任务。

  1.2 隧道施工安全管理系统应用实施成功的保障措施

  苏州陆禾电子科技有限公司生产的RFID无线识别产品,均采用国外进口主芯片,系列产品在隧道、矿山、交通、物流、电力、建筑等各领域都有非常成功的应用,为客户创造了巨大的价值。同时,我们是具有丰富RFID产品应用经验的系统集成商,也是国内较早从事的RFID应用的综合服务商,可以确保所提供的安全应用解决方案和设备完全符合先进性和成熟性兼顾的原则,减少项目投资风险。

  苏州陆禾电子科技有限公司提供的隧道施工安全管理系统应用解决方案是在充分了解掌握用户需求的基础上,借鉴已有项目成功经验设计而成的。在使用最先进的技术和设备的同时,我们注重保证产品的成熟性和稳定性,确保相关设备与系统能够与其信息平台相融合,努力使隧道施工安全管理系统应用在隧道行业内处于领先水平,为增强用户的核心竞争力做出我们应有的贡献。

  第二章 项目需求分析及实施目标

  2.1 工程概况

  2.1.1设计概况

  隧道施工安全管理系统设计按照物联网领域内先进的RFID远距离射频识别技术,并整合传感技术、视频技术、多媒体显示技术等多领域内的高新技术的智慧施工隧道-隧道安全管理系统:

  1、 实现人员进出自动登记/定位管理---替代原有进隧道翻牌的制度;(包括人员信息日常管理、进出记录,定位信息、数据分析,存储、报表打印等)

  2、 实现车辆进出自动管理,包括进出登记,进出计数等;

  3、 实现人员车辆高精度精确定位,确保人员信息实时准确;

  4、 隧道危险气体监测,记录,超阀值报警等;

  5、 隧道内外部语音实时通讯,通讯更快捷方便;

  6、 24小时视频监控,可以实现1个月历史记录存储,随时查看;

  7、 LED屏显示或是电视墙显示,显示更形象更专业化;

  8、 远程访问管理,实时随地,只要有网络的地方,均可以查看当前隧道是施工的各安全信息。

  着重解决施工人员/车辆进出的自动化识别定位,替代“人工翻牌进洞”及车辆的管理。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,包含人车辆进出定位管理、人车通道(门禁)系统、LED大屏显示、视频监控系统等。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 设计方案

  苏州陆禾电子科技有限公司很荣幸为各隧道施工生产提供应施工安全管理系统解决方案,我们将向客户提供性价比最高的安全系统应用解决方案,使各隧道施工生产通过这一技术手段,让人员安全管理水平得以大幅提升。

  苏州陆禾电子科技有限公司结合大量的项目成功经验,根据用户的实际情况专门打造最适合的整套解决方案。

  3.1 设计原则与依据

  3.1.1 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。隧道施工安全管理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。

  3.1.2 系统设计原则

  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。

  易用性:系统应操作简单方便。

  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。

  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。

  3.3 系统组成

  3.3.1 隧道人员门禁系统(该功能可选)

  可分管理公司、分班组添加人员,权限自由设定;

  人员佩戴贴有 RFID 标签卡的工帽进出人行通道,人员刷卡即可通过,简单快捷;

  施工人员进出自动考勤,系统自动生成各种报表;

  访客管理,方便外来人员管理;

  3.3.2 车辆门禁分流系统

  车辆进出隧道实现人车分流,通过遥控或开关开闸,可实现自动感应与车辆进出统计;

  3.3.3 人员车辆区域定位系统

  “ 高效率”集中区域人员/车辆实时定位;

  可实现定位覆盖范围100米;

  多人员实时同步区域定位;

  可查询各类定位信息。

  3.3.4 LED大屏显示系统

  可自由设置 LED 屏上的显示内容,无需定制开发;

  可一键加载,一键播放,自动记忆播放,多版本节目播放,自由度高;

  实时显示进出施工人员信息以及进出洞人数,班组人员数量统计;

  可根据需要显示施工公告、施工进度、倒计时天数、日期、时间及统计信息到 LED 屏幕,内容编辑度开放度100%。

  3.3.5 视频监控系统

  24小时不间断录像,可实时查看监控图像,可随意浏览任何保存的录像

  可支持超过30天录像记录,自动删除最早录像信息;

  隧道施工面端1024P高清监控、360度无死角全角落查看;

  隧道出入口720P高清监控,实时显示进出人员图像;

  3.3.6 语音通话系统(该功能可选)

  隧道内外实时热线语音通话

  隧道内提柄自动热线拨号,方便快捷;

  自助热线短号,无需长号拨打;

  若有需要,仅需外线接入,可实现外线全国拨打;

  3.3.7 危险气体/温湿度监测系统(该功能可选)

  单点布站,特殊危险区域气体实时监测

  多点布站,立体式危险气体监测

  危险气体超阈值报警

  全时间段温湿度采集监测,精度高

  3.3.8 应急医疗保障箱

  “一站式”应急药品备用箱,为施工人员提供应急性医疗救助


  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。

  3.4 设备组成部分

  3.4.1 隧道人员门禁部分

  隧道门禁控制器

  远距离读卡器

  高频卡片

  三棍闸

  不锈钢护栏

  3.4.2 车辆门禁分流部分

  道闸控制器

  道闸机

  3.4.3 人员车辆定位部分

  定位基站及专用电源

  人员定位芯片卡

  车辆定位芯片卡

  3.4.4 LED大屏显示部分

  LED单红色大屏/LED全彩屏(可选)

  LED同步控制卡

  LED专用电源

  LED专用独立显卡

  3.4.5 视频监控部分

  高清枪式网络摄像机

  高清网络球机

  监控专用电源

  监控支架

  3.4.6 语音通话部分

  防爆通话分机

  普通通话主机

  通话程控机

  3.4.7 危险气体/温湿度监测部分

  气体检测基站

  温湿度检测器

  气体监测主机

  3.5系统特点

  3.5.1功能特点

  区域定位:可完美实现监控区域内的人员区域定位

  区域统计:可实现特殊区域人员统计

  实时定位:0.1Hz-50Hz可调节的刷新速率,确保位置实时更新

  全局显示:可在后台电子地图中全局化显示和查询区域内所有目标的位置

  3.5.2技术特点

  抗干扰性能强:不受高压线、手机信号、电台等电磁信号干扰,也不会干扰这些信号

  系统容量大:单区域可以兼容1000个定位标签,最大支持1万个

  功率非常小:定位标签1Hz刷新速率功耗0.6mW,定位基站功耗5W

  穿透能力强:木板、玻璃、塑料等遮挡不影响定位精度,穿实体墙一堵信号衰减50%,定位精度变差。

  3.6系统原理

  3.6.1人员定位工作原理

  在区域定位系统中,在人员或是车辆上佩戴安装定位标签,定位标签通过无线脉冲信号发射出位置数据,由定位基站接收,根据定位基站安装的位置可以进行位置分析,然后处理软件对位置进行解算,最终得到被定位人员或是车辆的大概位置,如下图。


  3.6.2隧道施工安全管理系统工作原理

  首先在生活区的出入口、生活区内的各个监控区域安装摄像机,具体数量和位置根据现场实际情况和要实现的功能要求而定,并且将它们通过网络布线和地面控制中心的计算机联网。

  其次在再隧道现场安装若干台读卡器定位基站(读卡器基站),同时给进隧道的每个工作人员佩带的一张工作卡,当工作人员进入厂区生活区后,只要通过或接近放置在厂区内的任何一个读卡器,读卡器即会马上感应到信号同时立即上传到控制中心的计算机上,计算机马上就可判断出具体信息(如:是谁,在哪个位置,具体时间),同时把它显示在控制中心的大屏幕或电脑显示屏上并做好备份,管理者也可以根据大屏幕上或电脑上的分布示意图点击生活某一位置,计算机即会把这一区域的人员情况统计并显示出来。同时控制中心的计算机会根据一段时间的人员出入信息整理出这一时期的每个工作人员的各种出勤报表(如:出勤率、总出勤时间、迟到/早退记录、未出勤时间等)。另外一旦速调内发生特殊情况,可根据电脑中的人员分布信息马上查出事故地点的人员情况,以便帮助营救人员以准确快速的方式营救出被困人员。

  安全系统原理效果图

  3.7 设备选型

  定位读卡器

  额定工作电压 +9V 到+12V DC 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 320*200*100mm

  重量 2.5 千克

  通讯接口 RS485/韦根26或34/RJ45

  移动识别速度 MAX 200公里/小时

  人员电子标签

 

  供电方式 3V锂电池供电

  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

  电池寿命 不大于2.5年

  尺寸/重量 90×54×5.5mm/25g

  防护等级 IP34

  安装方式 悬挂

  普通枪式摄像机

  型号 YW1000-S 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 200W

  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

  云台球机

  型号 YW4000-Q 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 200W

  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

  LED屏

  型号 LH4000-L LED模组

  系统 零星雨同步系统

  工作电压 AC/220V供电,模组电压DC 5V

  颜色 红

  LED驱动方式 1/4扫描

  最大功耗率 800W/小时

  可是距离 3M--300M

  尺寸 32mm*16mm单块模组

  防护等级 IP34

  点密度 10000/M2

  三辊闸

  型号 LH5000-S 三辊闸

  电源电压 AC220K10,50Hz

  工作环境温度 -15~60摄氏度

  相对湿度 小于95%

  最大通道宽 600mm

  通行速度 20人/分

  输入接口 +12V电平信号

  通信接口/距离 RS485/小于1200米

  外观 长420*宽330*高980(mm)

  重量 30kg

  板材结构 304不锈钢

  闸杆长 500mm

  闸杆转向 单向、双向可选

  道闸

  型号 LH5000-D 捷顺道闸

  电源电压 AC220V

  电机功率 AC300W

  闸杆起落时间 4-6S

  使用环境温度 -25~65摄氏度

  闸杆中心高度 930mm

  闸杆类型 直方杆

  尺寸 375*285*1110(LWH:mm)

  第四章 软件功能介绍

  4.1 实时定位

  可以随时查看携带了定位标签的人员或车辆的实时定位信息,覆盖范围可达100m

  4.2 动态考勤查询(功能可选)

  定位目标携带定位标签进入定位区域的时候,后台可以根据定位结果统计出人员的出勤和缺勤情况,实现动态自动考勤。

  4.3 更多功能(功能可选)

  门禁刷卡、温湿度监测、危险气体检测等

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