1.1系統(tǒng)背景
隨著國家經(jīng)濟的迅速發(fā)展，我國的隧道建設(shè)更是日新月異。由于城市地鐵、鐵路隧道和高速公路隧道改善了路線技術(shù)指標、縮短了路程和行車時間，提高了運營效益，因此國家在不斷加大隧道的建設(shè)力度；然而隧道建設(shè)的造價高、運營管理相對復(fù)雜，所以各地對隧道的建設(shè)都十分重視，不敢掉以輕心。
目前的遠程信息管理系統(tǒng)往往只是對行政和技術(shù)文件的管理，而無法實時地獲取施工信息，更不能對施工現(xiàn)場和施工人員的信息有一個全面、及時、準確的掌握，從而導(dǎo)致很多事故的發(fā)生。為此各級政府高度重視工程建設(shè)安全生產(chǎn)問題，并采取一系列措施不斷加強安全生產(chǎn)工作。如何改變目前隧道施工過程安全監(jiān)管落后的管理模式，實現(xiàn)管理的現(xiàn)代化、信息化、智能化，成為管理者研究的重要課題。
因此，能夠?qū)崿F(xiàn)災(zāi)害預(yù)防、事故救助、信息化管理等*的管理手段將是隧道安全建設(shè)的必然選擇。蘇州木蘭電子科技有限公司針對以上情況提出了“隧道人員考勤定位系統(tǒng)的解決方案”，為隧道的安全建設(shè)提供了嶄新的安全管理理念和強有力的保證。
隧道人員考勤定位系統(tǒng)是集隧道施工人員考勤、區(qū)域定位、安全預(yù)警、災(zāi)后急救、日常管理等功能于一體，也是國內(nèi)技術(shù)、運行穩(wěn)定、設(shè)計專業(yè)化的隧道施工現(xiàn)場監(jiān)測系統(tǒng)。使管理人員能夠隨時掌握施工現(xiàn)場人員、設(shè)備的分布狀況和每個人員和設(shè)備的運動軌跡，便于進行更加合理的調(diào)度管理以及安全監(jiān)控管理。當事故發(fā)生時，救援人員可根據(jù)該系統(tǒng)所提供的數(shù)據(jù)、圖形，迅速了解有關(guān)人員的位置情況，及時采取相應(yīng)的救援措施，提高應(yīng)急救援工作的效率。這一科技成果的實現(xiàn)，促使隧道建設(shè)的安全生產(chǎn)和日常管理再上新臺階。
該隧道人員考勤定位系統(tǒng)既可以單純的實現(xiàn)考勤或定位也可以同時實現(xiàn)考勤和定位兩種功能。而且該系統(tǒng)軟件我們設(shè)計了安裝版和網(wǎng)絡(luò)版兩種，既可以進行現(xiàn)場監(jiān)控也可以實現(xiàn)遠程監(jiān)控，*的滿足了不同用戶的不同需求。
2.1 系統(tǒng)構(gòu)成
隧道人員安全管理系統(tǒng)總共由五部分組成，分別是：視頻監(jiān)控系統(tǒng)、考勤定位系統(tǒng)、LED顯示系統(tǒng)、無卡報警系統(tǒng)、管理系統(tǒng)。
| 視頻監(jiān)控系統(tǒng) | 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器/顯卡 普通攝像機/球機（紅外） 視頻線纜、控制線纜、電源線、RS232/485轉(zhuǎn)換器 安裝支架、PVC線管、電源、電源插板、配電箱 無線網(wǎng)橋天線、無線網(wǎng)橋、無線視頻服務(wù)器、路由器交換機 |
| 考勤定位系統(tǒng) | 2.45G遠距離考勤讀卡器、2.45G遠距離定位讀卡器 2.45G有源射頻卡 光線轉(zhuǎn)換器、光線、控制線纜、信號線纜 RS232-RS485轉(zhuǎn)換器 接線盒、配電箱、電源、電源插板 |
| LED顯示系統(tǒng) | 戶外高亮度LED屏、顯示屏顯卡、顯示屏同步卡 顯示屏開關(guān)電源、顯示屏顯示軟件 電源線纜、網(wǎng)線、電源插板 配電箱、安裝支架 RS232-RS485轉(zhuǎn)換器（可選） |
| 無卡報警系統(tǒng) | 控制報警讀卡器 紅外傳感器 聲光報警器 電源、電源線、插板 |
| 管理系統(tǒng) | 管理中心電腦、考勤軟件、定位軟件、顯示屏服務(wù)軟件 報表打印機 UPS電源、交流穩(wěn)壓器 配電箱、電源插板、串口服務(wù)器 |
圖1 系統(tǒng)框架圖
2.2.1 2.4G有源射頻卡：
施工人員或工作人員隨身攜帶，一般裝在施工人員的皮帶上或安全帽上。卡有雙向和單向的：單向的只能發(fā)送自身的ID號，雙向的不但可以給監(jiān)控中心發(fā)信息，監(jiān)控中心也可以給每個施工人員發(fā)信息，同時雙向卡有一個按鈕和指示燈，可以在遇到危險的情況下按下緊急按鈕鍵，進行緊急呼救。一般項目如果是以考勤為主，建議使用單項卡；如果系統(tǒng)以考勤和定位為主，建議使用雙向卡。例如：當隧道里面出現(xiàn)特殊情況時，施工人員只要按一下按鈕，監(jiān)控中心就會有報警聲。當監(jiān)控中心出現(xiàn)什么情況時，監(jiān)控中心可以給每個人施工人員發(fā)信號，也可以群發(fā)，通過指示燈來提示。
2.2.2 2.45G遠距離讀卡器：
不管是在隧道的內(nèi)外都需要安裝放置讀卡器。至少在一個系統(tǒng)中是需要2臺的。如果是定位，則需要更多。具體要根據(jù)隧道的情況進行安裝。一般的原則是每隔150米安裝一個，也可以在拐彎和一些特殊需要監(jiān)控的區(qū)域進行安裝。本系統(tǒng)定位的原理是區(qū)域定位，根據(jù)每個讀卡器的位置進行定位的，因此，定位的精度取決于閱讀器的識別距離，閱讀器的距離是可以通過軟件進行調(diào)節(jié)的，因此在考慮定位精度的時候也要考慮讀卡的距離和系統(tǒng)的整個成本，也就是說定位精度越高，讀卡識別距離就近，成本就高。請注意!!!!!
2.2.3 RS232/485轉(zhuǎn)換器：
該系統(tǒng)采用的是RS485傳輸方式，轉(zhuǎn)換器的作用主要是把RS485信號轉(zhuǎn)換為232信號，通過串口線與電腦相連。
2.2.4 光纖轉(zhuǎn)換器：
把485信號與光纖信號進行轉(zhuǎn)化，擴充傳輸距離
當傳輸距離超過600米的話就要用光纖轉(zhuǎn)換器，通過光纖來傳輸數(shù)據(jù)。讀卡終端通過RS485轉(zhuǎn)光纖，zui后通過光纖將讀到的數(shù)據(jù)信息傳到電腦主機上。
2.2.5 管理中心電腦主機：
安裝在隧道口不遠處的監(jiān)控室里，電腦內(nèi)裝有考勤和定位軟件，通過電腦對施工人員進行監(jiān)控。它通過串口與終端連接。同時該電腦主機還控制LED屏的顯示內(nèi)容。
2.2.6 LED顯示屏：
安裝在隧道口附近，用于顯示施工人員的信息，使管理*化，透明化。顯示的內(nèi)容包括：標簽號，姓名，時間，總?cè)藬?shù)（屏的大小1.28M*0.8M，屏也可以選擇比較大的）。
2.2.7 無卡人員報警：
通過紅外感應(yīng)器、聲光報警器、控制報警讀卡器以及相關(guān)軟件后臺數(shù)據(jù)庫等一系列部件的默契配合，可以實現(xiàn)無卡人員報警功能。這個系統(tǒng)，似乎有些神奇，各個部件就好比是人的各個器官一樣，*協(xié)調(diào)、默契的配合，做出*的結(jié)果。
2.2.8 視頻監(jiān)控系統(tǒng)：
利用視頻軟件及相關(guān)驅(qū)動程序，驅(qū)使硬件攝像機、球機等設(shè)備發(fā)揮它無限的潛力，古代神話“千里眼”不再是傳說。通過這個系統(tǒng)，我們可以隨時窺探洞內(nèi)的一切。
2.3 其他事項
（1）讀卡器的個數(shù)和安裝方式根據(jù)隧道現(xiàn)場的實際情況而定，由雙方協(xié)商解決。
（2）軟件功能：該系統(tǒng)軟件的功能根據(jù)客戶的要求進行開發(fā)，請客戶在軟件開發(fā)前與我公司軟件開發(fā)人員進行溝通。
★ 高度的識別可靠性：*的前端識別率，施工人員只要正確佩戴2.4G有源射頻卡（除非壞掉），就能被裝在附近的讀卡器讀到。
★ 識別距離遠（0-50米）：在隧道里面可達到50M的穩(wěn)定距離，在這個范圍內(nèi)的標簽卡發(fā)出的信息都會被讀到。
★ *的防沖突性：每個檢測點可zui多同時識別50個施工人員的信息。
★ 高度的識別穩(wěn)定性（誤碼率小于十萬分之一），真正達到無誤碼、無漏卡。
★ 快速的識別速度：zui快可達到200公里/小時的識別速度，即對動態(tài)的標簽卡也能認識到。
★ 雙向報警功能：施工人員可以通過標簽按鈕來向監(jiān)控中心呼叫；監(jiān)控中心也可以向標簽發(fā)信息。（雙向卡的功能，單向卡沒有這個功能）
配合隧道現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)狀況，可提供基于光纖、以太網(wǎng)、通信電纜等多種隧道內(nèi)-隧道外傳輸方式，適應(yīng)性強，對現(xiàn)場環(huán)境要求不高，避免了由于傳輸方式單一造成的實施難題及瓶頸。
★ 具有安全型的防爆、防塵、防水性能
★ 高抗干擾性，對隧道干擾源、周圍環(huán)境無特殊要求，環(huán)境適應(yīng)性強
★ 內(nèi)部電路高度集成化，器件故障率zui小化，運行可靠
★ 采用有源識別卡，無電磁污染，免維護，使用安全
★ 軟件全中文菜單，具有良好的操作界面
★ 無線監(jiān)測分站一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計，安裝方便快捷
★ 識別卡內(nèi)置電池，超低功耗，無須外接礦燈電源，無須充電
★ 雙向卡可以更換電池
★ 查詢和報表輸出、打印功能簡單易操作
★ 可對施工人員、部門以及干部的考勤信息進行查詢
★ 可對施工人員運動軌跡進行查詢
★ 可按要求輸出各種信息報表（如：進入隧道時間報表、個人出勤日報表、施工人出勤月報表、部門出勤月報表等）
★ 可以在任何一臺可以上網(wǎng)的電腦上遠程查看隧道的實時情況，無須到現(xiàn)場。（網(wǎng)絡(luò)版軟件功能）
★ 可以隨時知道目前洞內(nèi)現(xiàn)在有多少人，這些人是誰，同時可以顯示到LED顯示屏上，具體顯示的內(nèi)容要根據(jù)顯示屏的大小來定
★ 通過讀卡器能判斷出施工人員是任何時刻的出入記錄。
★ 能對施工人員和干部以及部門信息進行添加，修改，查詢。
★ 員工考勤查詢：可按部門及各種條件進行人員的出勤情況查詢，如：編號、姓名、班次、工種、部門等查詢條件；可以按任意條件自動排序；
★ 干部考勤查詢：對當天所有干部的出勤情況進行查詢顯示；
★ 可以按照用戶要求輸出報表
★ 可以對任一時間進行查詢并顯示某個區(qū)域人員及設(shè)備的身份、數(shù)量和分布情況。
★ 查詢一個或多個人員及設(shè)備現(xiàn)在的實際位置、活動軌跡。
★ 記錄有關(guān)人員及設(shè)備在任一地點的到/離時間和總工作時間等一系列信息，可以督促和落實重要巡查人員（如：安全檢測人員）是否按時、到點的進行實地查看，或進行各項數(shù)據(jù)的檢測和處理，從根本上盡量杜絕因人為因素而造成的相關(guān)事故。
4.3 設(shè)置報警功能
4.3.1外來人員報警功能
對于外來人員的或無卡施工人員獨自進入隧道時系統(tǒng)會自動報警。但是和攜帶卡者一起進入時，系統(tǒng)不會出現(xiàn)報警。
4.3.2 區(qū)域報警功能
在特定區(qū)域設(shè)定報警功能，給標簽卡設(shè)定權(quán)限。如：在隧道內(nèi)進行爆破時，將爆破作業(yè)面設(shè)置為警戒區(qū)域，如果有非*人員及設(shè)備進入警戒區(qū)域，系統(tǒng)自動報警，并顯示進入警戒區(qū)域的人員及設(shè)備的身份，并及時采取相應(yīng)措施，待爆破結(jié)束后解除報警設(shè)置。
4.4 查詢統(tǒng)計
★ 施工人員查詢：可以自定義組合條件對施工人員當前區(qū)域、滯留時間及帶班等進入隧道相關(guān)情況進行查詢。
★ 工人分布查詢：對隧道各區(qū)域的施工人員分布情況進行查詢，使管理人員可以方便的知道特定區(qū)域的工作人數(shù)。點擊相應(yīng)區(qū)域可獲得相關(guān)人員詳細信息。
★ 未到達區(qū)域查詢：用以督察和考核相關(guān)責任人跟班情況，查詢特殊工種是否到達了其工作范圍的所有區(qū)域。點擊相關(guān)狀態(tài)，可以得到到達人員和工作的明細記錄。
★ 施工人數(shù)統(tǒng)計：可以根據(jù)日期對進出隧道的施工人員數(shù)量進行統(tǒng)計。
★ 區(qū)域人數(shù)統(tǒng)計：可以任意設(shè)置和管理相關(guān)施工區(qū)域，自動進行區(qū)域人數(shù)統(tǒng)計。
4.5災(zāi)后急救信息
一旦發(fā)生安全事故，控制主機立即能顯示出事故地點的人員數(shù)量、人員信息，人員位置等信息，大大提高了搶險效率和救護效果
4.6信息聯(lián)網(wǎng)功能
通過建立WEB服務(wù)器，可以以瀏覽網(wǎng)頁的方式實現(xiàn)信息共享，客戶端無須另加任何軟件.（要求監(jiān)控室電腦能上網(wǎng)）
4.7其它功能
上述功能如果滿足不了您的要求，我們可以為您量身定制功能。
本系統(tǒng)軟件有“安裝版”和“網(wǎng)絡(luò)版”兩種版本，所謂安裝版，即單機版，是局限于施工現(xiàn)場控制室內(nèi)一臺電腦使用的軟件；所謂網(wǎng)絡(luò)版，就是在任何有網(wǎng)絡(luò)的地方，都能登錄該軟件界面，使用該軟件的定位、考勤功能進行遠程監(jiān)控（前提：施工現(xiàn)場控制室的那臺電腦必須是聯(lián)網(wǎng)的）。
軟件功能如下：
5.1 安裝版軟件
5.1.1登錄功能
5.1.2 員工信息增加
5.1.3 信息導(dǎo)入
5.1.4 信息查詢
5.1.5 員工管理
5.2 網(wǎng)絡(luò)版軟件
5.2.1登錄功能
5.2.2 登錄后主界面
5.2.3 實時模擬圖
實現(xiàn)了具體的人員顯示，并在讀卡器上顯示當前讀到的人數(shù)，如上圖：在當前時刻讀卡器1讀到的人數(shù)為0個人，說明隧道外面沒有人員，讀卡器2讀到的人數(shù)為7人，說明當前在此讀卡器處7個人。
將把在當前隧道里面的人員顯示出來，并把它顯示在外面的LED電子顯示屏上，加強了人員的管理。
5.2.5 隧道人員分布
顯示了在某個地點，即某個讀卡器周圍（本系統(tǒng)可以自己設(shè)置）當前人數(shù)。
5.2.6隧道人員顯示：
顯示了在當前隧道內(nèi)的具體人員信息，包括人員的所屬部門和人員的名字。
5.2.7 數(shù)據(jù)綜合查詢
5.2.8 考勤管理
5.2.9 站點管理
5.2.10 人員管理
6.1 遠距離讀卡器ML-M5000
| 額定工作電壓 | +9V到+12V DC |
| 額定工作電流 | MAX 500mA |
| 并發(fā)識別能力 | 小于50張識別卡 |
| 工作頻率 | 2.4GHz-2.45G |
| 識別距離 | 2-80m（大于50米的要外置天線） |
| 尺寸 | 155*148*35mm |
| 重量 | 0.5千克 |
| 通訊接口 | RS485 |
| 型號 | ML-T90 |
| 工作方式 | 單向 只讀 |
| 發(fā)射頻率 | 3次/1s |
| 工作電流 | 發(fā)送時的工作電流：小于15mA； 待機時的工作電流：小于2µA； |
| 工作頻率 | 2.4GHz-2.45GHz |
| zui大輸出功率 | 0dbm； |
| 電池 | 內(nèi)置CR2450鈕扣型鋰電池，電池壽命不大于5年 |
| 尺寸 | 60×35×12mm |
a.測試期內(nèi)：（1月）
在測試期內(nèi)系統(tǒng)如果出現(xiàn)故障或不能工作，要及時向我們反饋，我們會提供免費服務(wù)以及必要的設(shè)備更換。
b.保修期內(nèi)（1年內(nèi)）
在保修期內(nèi)，若設(shè)備出現(xiàn)問題，可以進行更換。若系統(tǒng)出現(xiàn)問題，我們可以通過進行技術(shù)服務(wù)，有必要的話，我們可以免費上門維修。
c.保質(zhì)期后
*維修，但是要收取器件的成本和來往的運輸費用，若是*要為我公司技術(shù)人員提供食宿以及差旅費。
為了使整個工程能更好的使用，我公司制定了相應(yīng)的培訓(xùn)計劃。
a.培訓(xùn)時間安排：
在項目安裝完畢后，對負責該項目的技術(shù)人員進行培訓(xùn)（時間為1-3天）
b.培訓(xùn)項目
理論的培訓(xùn)：包括整個系統(tǒng)的原理、用到的技術(shù)進行培訓(xùn)。
實踐培訓(xùn)：操作過程要注意的問題，緊急處理培訓(xùn)。
維護培訓(xùn)：要不定期的對系統(tǒng)進行維護，培訓(xùn)他如何維護。
本技術(shù)方案版權(quán)歸蘇州木蘭電子科技有限公司所有，未經(jīng)書面許可，任何機構(gòu)和個人不得以任何形式引用，否則蘇州木蘭電子科技有限公司保留追究法律責任權(quán)利。希望能真誠的合作！
