廣東揭惠項目質量監控數字化管理系統設計與應用

【摘 要】隨著我國道路橋梁行業的不斷發展，高速公路已經形成縱橫交錯的交通網絡，而高速公路管理方面也存在著一些問題，對高速公路進行有效管理和控制，可以發揮極大社會和經濟效益。而目前常見的有效方法就是對高速公路進行實時監控，對于這個安防的重要方式，視頻監控技術質量的數字化系統應用在其中有著顯著地位，有效提高監控質量的效率，高速質量監控數字化系統設計及應用起到重用。本文就廣東揭惠高速質量監控數字化系統設計與應用進行探討，僅供參考。

【關鍵詞】揭惠項目；質量監控；數字化管理系統；設計；應用

1.揭惠高速公路項目背景

廣東省揭陽至惠來高速公路（以下簡稱揭惠高速或本項目）是廣東省高速公路第十四條聯絡線，項目先后連接了“四橫線”、“二橫線”和“五橫線”三條東西向的高速公路，還連接了潮汕機場、惠來沿海產業帶、廈深鐵路潮陽站等綜合運輸站場，本項目建成后，將有利于加密區域路網，完善潮汕機場和惠來港集疏運系統，改善區域綜合交通條件，對促進沿線區域及粵東經濟的發展將產生積極地社會影響。隨著現代化路橋工程發展，工程的信息化建設不斷深入，各企業特別是大中型路橋企業都加快了信息網絡平臺的建設；企業正逐步轉向利用網絡和計算機集中處理管理、施工等重要環節的大量數據。

2.項目設計目標

傳統的工程管理模式是各個職能部門獨立分開。施工單位與業主管理中心也沒有建立直接溝通的信息渠道。往往是發現問題在發生事故之后。為了解決和避免此類情況的發生，并做到對整個工程質量與進度進行把關做到胸中有數，明察秋毫。并且為防止出現質量安全事故提供預判的時間與數據。對此揭惠項目管理中心，對揭惠項目提出構建設數字信息化管理平臺的設想。設想包括（中心、建設各標段）試驗室現場視頻監控、試驗室設備及拌和站設備同步數據采集、隧道人員定位三個部分。在管理中心建立統一的數據平臺，數據平臺建立后，管理人員可以通過互聯網在任意時間任意地點查看工程相關的信息。根據管理中心提出的設想，將會用圖文并茂分成管理中心建設、視頻監控系統、試驗室設備及拌和站數據同步系統、隧道人員定位系統，四大章節來詳細的介紹我們方案原理及實現步驟。

3.高速公路的監測系統作用

高速公路的監測系統是為了充分發揮高速公路“高速、安全、舒適、高效”的功能特性，保證道路較高的質量水平，實現對交通運行的宏觀管理和調度而建立的。

（1）現代化管理水平，遵循安全可靠、先進實用、系統性好、可擴充性以及遠近（總體設計、分期實施）結合、做到經濟、實用和高效。（2）實現對中心試驗室、標段試驗室、瀝青拌和站的實時視頻監控，并對視頻數據進行存儲（3）實現可調取半月內任意時間段的視頻數據。（4）實現視頻上管理中心大屏。（5）實現視頻集中統一分析發布并支持Web及客戶端瀏覽。（6）實現中心試驗室設備及混凝土拌和站、瀝青拌和站，試驗或生產數據同步采集。并且對采集的數據進行分類存儲。

4.揭惠高速公路項目總體設計概述

設計圖總分為四個大的組成部分，從左至右依次為“管理中心”、“視頻監控點”、“試驗設備及拌和站數據采集”、“隧道人員定位”

第一、視頻監控點（各標段試驗室、瀝青拌和站）的視頻數據除了自己本地NVR備份一份以外還實時通過光纖（上傳速率20M/S）上傳至管理中心服務器。

第二、中心試驗室設備試驗數據及拌和站生產數據通過gbox無線傳輸至遠端Internet上的服務器。

第三、隧道人員的位置信息通過gbox無線傳輸至遠端Internet服務器。

第四、圖中視頻監控、數據采集、隧道人員定位均是以一個做為代表，并不是實際具體數量。

揭惠高速公路項目總體設計拓撲圖

圖 JH-1-1

5.項目管理中心平臺建設

項目管理中心平臺建設包括管理中心監控室設計、管理中心機房設計、視頻監控設計。

5.1中心平臺建設的目標要求

（1）設計合理，結構清楚。（2）視頻上墻，可以隨時調看半個月內任意一路視頻。（3）可通過應用程序，查看試驗室設備試驗數據以及拌和站拌料生產信息數據。（4）可以通過應用程序，隨時查看隧道內人員位置情況。（5）所有查看應該都有權限分級設定。（6）以上操作均可以在一個平臺內完成。

管理中心監控室設計圖：

管理中心機房設計圖

5.2視頻監控設計要求

（1）設計合理，結構清楚。（2）視頻監控要求被監控點無死角。（3）管理中心可以通過網絡操作控制視頻攝像頭轉動拍照。（4）視頻錄像除了上傳，本地有保存。

視頻監控設計圖

6.隧道人員定位管理

主要是針對隧道施工作業人員的運動軌跡進行路徑跟蹤、考勤統計、遏制超定員生產施工、防止無關人員進入危險區域、及時檢查發現未按時出洞人員、加強特種作業人員管理、應急救援與事故調查技術支持、具有緊急呼叫功能等。

隧道人員單位系統設計要求及原理。

首先根據企業實際需要結合隧道區域現場具體情況，放置一定數量的信息傳輸分站/讀卡主輔站。為需要定位的人員佩帶一個定位卡，當人員進入隧道以后，只要在隧道網絡覆蓋范圍內，在任何時刻任意一點 ，信息傳輸分站都可以感應到信號，并上傳到信息工作站，經過軟件處理，得出各具體信息（如：是誰，在哪個位置，具體時間），同時可把它動態顯示（實時）在監控中心的電腦上。

監管人員可隨時了解隧道中人員的狀態。管理者也可以根據電腦上的分布示意圖查看某一區域，計算機即會把這一區域的人員情況統計并顯示出來。管理者能實時的觀察到隧道內工作人員的即時區域位置，實現隧道內人員區域定位。另外一旦隧道內發生事故，可根據電腦中的人員定位分布信息馬上查出事故地點的人員情況，以便幫助營救人員以準確快速的方式營救出被困人員。

6.1識別卡

識別卡由入洞人員攜帶，每張卡對應唯一的識別號，與攜帶卡的人員姓名綁定，當進入基站的識別范圍時，識別卡將人員位置信息發送給基站。

6.2普通人員識別卡

普通人員識別卡由井下一般工作人員佩戴，設計安裝在人員的皮帶上。識別卡通過和基站的雙向通訊，得到人員識別卡的區域定位信息。普通識別卡具有報警功能，在遇到意外情況時，可按下報警按鈕報警。

6.3短信識別卡

短信識別卡一般由管理人員、班組長等攜帶，可置于皮套內，跨于攜帶人員腰帶上。識別卡除具有定位及報警功能外，還可以通過預先定制的短消息和管理軟件進行雙向通訊：即可發短消息給管理中心，也可接收管理中心的短消息。在沒有手機信號的隧道內，短信識別卡的功能顯得尤為重要。

6.4基站

基站通過以太網或無線方式讀取識別卡的信息，通過有線或者無線方式，并發送至地面傳輸接口。基站是定位信息自動感應傳輸和根據需要進行傳感器數據采集的監控設備。安裝的位置和數量根據現場具體環境和定位精度而定。根據功能不同，基站分為以下三類：定位基站、中繼基站、采集基站。

6.5主機軟件

隧道/礦井考勤定位管理軟件是以Windows XP為運行環境，系統采用SQL Server2005數據庫，以C/S模式（客戶端/服務器）開發而成，系統地圖顯示采用GIS地圖技術，由隧道/礦井施工的CAD圖直接轉換而成。

6.6通信方式

通信方式主要采用：

（1）光纖數字傳輸系統（有線）。

（2）GPRS無線傳輸系統（無線）。

7.結束語

高速公路質量監控數字化管理系統設計涉及到多方面的技術及管理方式，從每個設計環節到質量管理方案，都應該結合現代交通方式以及科學管理，運用計算機技術實時監控，用數字化管理進行現場監督，因此，對于高速公路質量監控數字化管理系統設計與應用，在管理學上來講，建立一個健全，完整的質量關系，研究一套能夠很好控制質量的方法，顯得異常重要。 [科]

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