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隧道人员定位监控系统方案版本V2.0山东科一力电气有限公司目录1概述.....................................................................11.1系统背景.........................................................11.2系统简介.........................................................12系统工作原理及系统设计...................................................12.1工作原理.........................................................12.2系统设计.........................................................23主要硬件设备简介.........................................................33.1工控机...........................................................33.2通讯接口.........................................................33.3无线数据接收器...................................................33.4标识卡...........................................................43.5信号线路避雷器...................................................53.6通讯线缆.........................................................54系统功能及特点...........................................................54.1系统功能：.......................................................54.2系统特点：.......................................................65软件系统功能.............................................................75.1登录功能.........................................................75.2员工信息增加.....................................................75.3信息导入.........................................................85.4信息查询.........................................................85.5员工管理.........................................................95.6隧道定位实体图..................................................95.7隧道进出口设置..................................................105.8数据管理分析....................................................105.9员工信息的查询..................................................115.10施工人员定位信息显示...........................................116典型人员定位系统配置主要设备清单........................................127技术支持与服务内容......................................................137.1系统技术报务....................................................137.2人员培训计划...................................................13隧道人员定位监控系统方案11概述1.1系统背景铁路是国民经济的重要命脉，由于其特有的灵活性和优越性，发挥着其他运输方式不可替代的作用。隧道是铁路工程结构的重要组成部分之一，随着技术的不断发展，隧道建筑规模越来越大，长度越来越长。然而隧道规模越大，技术难度也相应加大，由于其施工环境复杂，风险相对较高，管理难度较大，因此施工人员的安全问题永远是隧道施工的重中之重。在现阶段，隧道施工过程中，有越来越多的农民工参与其中，由于其所经受得培训少、缺乏施工经验等原因造成施工过程中安全意识淡薄，而现有的管理系统无法实时地获取施工信息，更不能对施工方信息和施工人员有一个全面、及时、准确的掌握，从而导致很多事故的发生。如何改变目前隧道施工过程中安全管理落后的管理模式，实现管理的现代化、信息化、智能化成为管理者研究的重要课题。因此，借助以信息采集处理、无线数据传输、网络数据通讯等多学科技术综合应用为一体的自动识别信息技术产品。济南科一力软件工程有限公司自主研制出“隧道施工人员定位监控系统”，为隧道建设安全管理提供了崭新的安全管理理念。1.2系统简介隧道施工人员定位监控管理系统能够自动感知隧道施工人员进出隧道的情况和人员在隧道中的位置，随时统计隧道内施工人员数量、位置及身份，实现考勤、自动管理、自动定位。当遇紧急情况时，隧道施工人员可以向外发送携带有求救信息的射频信号，其信息可被分站接收，并上传给控制室计算机，系统软件进行报警提示，实现信息联动，救援人员也可根据隧道施工人员，迅速了解有关人员的基本情况，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系统工作原理及系统设计2.1工作原理在隧道出入口、隧道出入口附近和掌子面附近位置安装无线数据接收器，施工人员随身携带人员识别标识卡，人员识别标识卡不断地发射载有目标识别隧道人员定位监控系统方案2码的无线电射频信号，当施工人员进入到无线数据接收器读取范围内，接收器接收到人员识别标识卡发来的载波信号，经过无线数据接收器接收处理后，将信号进行分析、处理，并通过CAN总线方式将信号发送到洞口的通信接口装置，再转换成RS232信号送给洞口监控室计算机，系统软件自动进行数据分析处理后，将进入隧道施工的人员身份、部门、进出时间等显示到LED屏上去，从而实现隧道施工过程中的自动化管理。2.2系统设计图2-1隧道人员定位监控系统设计图项目部监控室：在项目部中心，有一个监控室，监控室具有监控电脑；在指挥中心装一个LCD屏，可以显示施工现场的基本情况，也可以播放企业文化，广告等。它指挥中心的LCD屏与监控里的电脑连接，可以播放每个隧道口里的基本信息。监控室的电脑可以通过网络与其它项目部的电脑通信。所以就可以实时知道施工现场的基本情况（总指挥处要有网络）。洞口监控室：每个隧道洞口工地都有一个监控室，此电脑上装有考勤定位系统。当洞口监控室的电脑和项目部网络连通时，考勤定位系统可以被远程防问，查询某隧道洞口的施工人员具体工作情况。在洞口监控室的外面具有一个单色的LED大显示屏，它与洞口监控室的电脑连接，实时显示隧道内施工人员的基本信息（姓名，职务，进入时间，总人隧道人员定位监控系统方案3数等）与隧道内部的温湿度等情况。3主要硬件设备简介3.1工控机工控机：P4/2.6G、512M内存、80G硬盘、19，液晶、双串口。系统软件：网络版C/S结构。操作平台：Windows2000。数据库：SQLServer2000。3.2通讯接口（1）主要功能接收无线数据接收器发送的本安信号，转换成非本安信号发送给主计算机。接收中心站发送的非本安信号，转换成本安信号发送给井下无线数据接收器。实现本安和非本安电路的电气隔离。（2）技术参数供电电压：交流220V50HZ传输信号方式：CAN总线通讯方式。传输距离：大于8Km。信号传输方式：双向主从半双工通讯速率：48003.3无线数据接收器（1）主要功能隧道人员定位监控系统方案4无线数据接收器与标识卡之间采用单向传输方式；无线数据接收器接收标识卡发射的数据并暂时保存。当中心站发出指令后,无线数据接收器通过CAN总线将数据分包上传。无线数据接收器上的绿、黄、红色信号指示灯闪烁表示读卡、警告、撤离。无线数据接收器兼容中继功能（2）技术参数额定工作电压：DC12V额定工作电流：350mA允许波动范围：DC11V～DC13V信号形式：CAN总线方式通讯速率：5000bps信息存储量：≤10000条记录工作频率：2.4Ghz接收灵敏度：≤-80dBm与标识卡可靠通讯距离：≥50m同时读卡数：≥200个/s3.4标识卡（1）主要功能长距离无线标识卡是标识下井工作人员身份的电子标签，由施工人员进入隧道随身佩带。它是一种有源射频标识卡，采用本安电路设计。该产品最大特点是：可以传输人员状态信息、发送紧急求救信号、接收紧急撤离指令，多个标签可在较大的范围内同时被识别，并具有无线微功率、稳定可靠等优点，同时体积小便于携带或安放。（2）技术参数额定工作电压：DC3V工作频率：2.4GHz隧道人员定位监控系统方案5调制方式：GFSK传输方向：单向发射功率：-30dBm±15dBm编码范围：1-60000电池寿命：使用寿命可达2年。3.5信号线路避雷器（1）主要功能：该产品专用于工业控制数据通信线路对计算机等办公设备保护，还可用于电流环中的传感器、二次仪表的保护；能抑制来自信号线上的感应雷电波，以保护系统设备免遭感应雷击。（2）技术参数标称导通电压Un：12V冲击放电电压Uimp：≤800V限制电压Ui：≤60V标称放电电流In：5KA3.6通讯线缆分站与井上通讯接口之间的传输介质选用在安标证有效期内的矿用阻燃通讯电缆。电缆型号：MHYVR1×2或MHYVR1×2电缆规格：2×2×7/0.52标称截面：1.5mm2分布电阻：≤12.8Ω/Km分布电容：≤0.06μF/Km分布电感：≤0.8mH/Km4系统功能及特点4.1系统功能：人员进出登录功能：自动记录所有进出隧道施工人员的的出入时间，有利于管理人员准确、及时地掌握在隧道中施工人员的人数，便于及时发隧道人员定位监控系统方案6现问题，保证安全施工。特定区域（危险区域）登录功能：记录进入危险区域的人员和时间，并同步在值班管理室的系统计算机和LED屏上显示，便于管理人员时刻掌握危险区域人员情况，保证施工人员安全。安全报警功能：系统具有人员进入隧道超时报警；洞内值班带班人员发现紧急状况紧急呼叫，系统将自动提示值班管理室内的值班人员，便于及时处理问题。网络查询功能：该系统实现与指定局域网的无缝对接，实现远距离对系统数据管理和各部门对系统信息数据资源共享和管理。日常管理功能：对于进出隧道的所有人员，进行工作超时、人员清点和考勤管理，实现隧道施工中的排班管理和专业化考勤等。紧急救援（撤离）功能：一旦发生紧急情况，监控机立即显示出现场地点的人员数量、人员信息，人员位置等信息，双向可以发送紧急救援或者撤离信息，大大提高了安全系数、抢险效率和救护效果。数据信息实时上传：隧道施工现场的人员信息、工程进度等数据信息可实时上传