基于射頻識別（RFID）技術的隧道安全管理系統研究

孫鵬 王健

（中交一公局總承包經營分公司 重慶市 409800）

基于射頻識別（RFID）技術的隧道安全管理系統研究

孫鵬 王健

（中交一公局總承包經營分公司 重慶市 409800）

隧道施工人員及設備安全監測管理系統是在第二代無線射頻（RFID）識別技術、無線視頻監控技術的基礎上，結合先進的通信、計算機及網絡技術成功研發的綜合管理平臺。系統是集施工現場視頻監控、隧道施工人員考勤、區域定位、安全預警、災后急救、日常管理等功能于一體，也是國內技術領先、運行穩定、設計專業化的隧道施工現場監測系統。

隧道；射頻識別技術；安全管理

前言

安全生產事關人民群眾的生命和財產安全，各級政府一貫高度重視工程建設安全生產問題，并采取一系列措施不斷加強安全生產工作。如何改變目前隧道施工過程安全管理落后的管理模式，實現管理的現代化、信息化成為管理者研究的重要課題。因此，借助以災害預防、事故救助、電子信息化等先進的管理手段是隧道建設安全管理的必然選擇。

1 工程概況

我標段隧道共計兩座。分別為酉陽1號隧道和酉陽2號隧道K6+ 556～K7+760段。酉陽1號隧道左線起訖樁號為ZK1+865～ZK5+737，長3821.622m，右線起訖樁號為K1+867.572～K5+744，長3851.648m，隧道進、出口受地形條件的限制，均設置小凈距隧道。進口左洞設置240m的小凈距隧道，右洞設置234的小凈距隧道；出口左洞設置了57m的小凈距隧道，右洞設置了66m的小凈距隧道。酉陽2號隧道左線起訖樁號為ZK6+549～ZK7+760，長1211m，右線起訖樁號為K6+556～K7+760，長1204m，隧道進口受地形條件的限制，均設置小凈距隧道。進口左洞設置71m的小凈距隧道，右洞設置78m的小凈距隧道。

2 系統設計原則

（1）實現直觀的、實時的現場施工畫面數字化管理。

（2）實現隧道施工作業人員進出的有效識別，實現施工人員分布的可視化，并使系統管理充分人性化、信息化和高度自動化。

（3）一旦發生安全事故，通過該系統立刻可以知隧道施工作業面工作人員的數量，保證搶險救災和安全救護工作的高效運作。

（4）系統設計的安全性、可擴容性、易維護性和易操作性。

（5）標準化：網絡視頻監控系統就是要實現在網絡系統上的圖像傳輸和共享。本系統采用的產品均遵循網絡協議和傳輸標準的要求。

（6）穩定可靠性原則：系統的穩定、可靠性是系統的重要指標，直接影響系統的各項功能的發揮和系統壽命。因此從系統設計到設備選型，都應遵守這一原則。我們的方案在充分考慮用戶實際情況的基礎上，所有系統中的硬件設備均經過嚴格測試使用，減少了環境因素造成故障的可能性。

（7）易用性和先進性結合原則：充分利用當代先進的技術和手段，建成一套先進實用的監控系統，是我們這次設計的根本目的。

3 系統設計方案

本系統遵循“統一發標識卡、統一裝備、統一管理”的原則，按準許進入隧道的人員和班組實行“一人一卡”制，該標識卡可視為“上崗憑證”或“隧道準入證”。具體方案如下：

隧道施工單位在隧道中安裝一定數量的信號收發器，具體位置根據現場情況而定，以滿足區域定位為準。

隧道施工單位向有關人員統一配發并裝備無線標識卡，無線標識卡安裝在安全帽的合適位置。

每張無限標識卡具有唯一卡號，卡號對應員工的基本信息，包括姓名、年齡、性別、所屬班組、所屬工種、職務、本人照片、家屬信息等初始化到系統數據庫中。

進入隧道的人員必須佩戴裝有無線標識卡的安全帽。當此人經過隧道的信號收發器時，立即被系統識別，并通過系統網絡的信息交換，將此人通過的路段、時間等信息傳輸至安全監控中心記錄，并可同時在地理信息大屏幕墻上出現提示信息，顯示通過人員的姓名等。

圖1 系統網絡結構拓撲圖

4 系統設計特點

（1）高度自動化。系統能自動檢測隧道施工人員經過該監測點的時間、地點信息，并自動實現考勤作業的統計與管理。

（2）先進的通信系統。安裝在隧道洞內的識別系統，實時向網絡服務器傳送相關人員通過的數據，整個過程無需人為干預。

（3）完備的數據統計與信息查詢軟件。系統軟件具備專用數據庫管理系統，包括工人進入隧道的信息采集和統計分析系統，考勤作業的統計與管理分析系統，顯示并打印各種統計報表資料，為高層管理人員的查詢與管理提供全方位服務。

5 結論

隧道施工人員統計系統是集隧道施工人員實時統計、作業考勤、安全預警、災后急救、日常管理等功能于一體，也是國內技術領先、運行穩定、設計專業化的隧道施工現場監測系統。使管理人員能夠隨時掌握施工現場人員、設備的分布狀況和每個人員和設備的運動軌跡，便于進行更加合理的調度管理以及安全監控管理。當事故發生時，救援人員可根據該系統所提供的數據，迅速了解有關人員的位置情況，及時采取相應的救援措施，提高應急救援工作的效率。這一科技成果的實現，促使隧道建設的安全生產和日常管理再上新臺階。

TP399

A

1004-7344（2016）29-0167-01

2016-9-26