基于射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)的隧道安全管理系統(tǒng)研究

孫鵬 王健

（中交一公局總承包經(jīng)營分公司 重慶市 409800）

基于射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)的隧道安全管理系統(tǒng)研究

孫鵬 王健

（中交一公局總承包經(jīng)營分公司 重慶市 409800）

隧道施工人員及設(shè)備安全監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)是在第二代無線射頻（RFID）識(shí)別技術(shù)、無線視頻監(jiān)控技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合先進(jìn)的通信、計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)成功研發(fā)的綜合管理平臺(tái)。系統(tǒng)是集施工現(xiàn)場(chǎng)視頻監(jiān)控、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)領(lǐng)先、運(yùn)行穩(wěn)定、設(shè)計(jì)專業(yè)化的隧道施工現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

隧道；射頻識(shí)別技術(shù)；安全管理

前言

安全生產(chǎn)事關(guān)人民群眾的生命和財(cái)產(chǎn)安全，各級(jí)政府一貫高度重視工程建設(shè)安全生產(chǎn)問題，并采取一系列措施不斷加強(qiáng)安全生產(chǎn)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(shí)現(xiàn)管理的現(xiàn)代化、信息化成為管理者研究的重要課題。因此，借助以災(zāi)害預(yù)防、事故救助、電子信息化等先進(jìn)的管理手段是隧道建設(shè)安全管理的必然選擇。

1 工程概況

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

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

（1）實(shí)現(xiàn)直觀的、實(shí)時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)施工畫面數(shù)字化管理。

（2）實(shí)現(xiàn)隧道施工作業(yè)人員進(jìn)出的有效識(shí)別，實(shí)現(xiàn)施工人員分布的可視化，并使系統(tǒng)管理充分人性化、信息化和高度自動(dòng)化。

（3）一旦發(fā)生安全事故，通過該系統(tǒng)立刻可以知隧道施工作業(yè)面工作人員的數(shù)量，保證搶險(xiǎn)救災(zāi)和安全救護(hù)工作的高效運(yùn)作。

（4）系統(tǒng)設(shè)計(jì)的安全性、可擴(kuò)容性、易維護(hù)性和易操作性。

（5）標(biāo)準(zhǔn)化：網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)就是要實(shí)現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)上的圖像傳輸和共享。本系統(tǒng)采用的產(chǎn)品均遵循網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和傳輸標(biāo)準(zhǔn)的要求。

（6）穩(wěn)定可靠性原則：系統(tǒng)的穩(wěn)定、可靠性是系統(tǒng)的重要指標(biāo)，直接影響系統(tǒng)的各項(xiàng)功能的發(fā)揮和系統(tǒng)壽命。因此從系統(tǒng)設(shè)計(jì)到設(shè)備選型，都應(yīng)遵守這一原則。我們的方案在充分考慮用戶實(shí)際情況的基礎(chǔ)上，所有系統(tǒng)中的硬件設(shè)備均經(jīng)過嚴(yán)格測(cè)試使用，減少了環(huán)境因素造成故障的可能性。

（7）易用性和先進(jìn)性結(jié)合原則：充分利用當(dāng)代先進(jìn)的技術(shù)和手段，建成一套先進(jìn)實(shí)用的監(jiān)控系統(tǒng)，是我們這次設(shè)計(jì)的根本目的。

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

本系統(tǒng)遵循“統(tǒng)一發(fā)標(biāo)識(shí)卡、統(tǒng)一裝備、統(tǒng)一管理”的原則，按準(zhǔn)許進(jìn)入隧道的人員和班組實(shí)行“一人一卡”制，該標(biāo)識(shí)卡可視為“上崗憑證”或“隧道準(zhǔn)入證”。具體方案如下：

隧道施工單位在隧道中安裝一定數(shù)量的信號(hào)收發(fā)器，具體位置根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況而定，以滿足區(qū)域定位為準(zhǔn)。

隧道施工單位向有關(guān)人員統(tǒng)一配發(fā)并裝備無線標(biāo)識(shí)卡，無線標(biāo)識(shí)卡安裝在安全帽的合適位置。

每張無限標(biāo)識(shí)卡具有唯一卡號(hào)，卡號(hào)對(duì)應(yīng)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(wù)、本人照片、家屬信息等初始化到系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中。

進(jìn)入隧道的人員必須佩戴裝有無線標(biāo)識(shí)卡的安全帽。當(dāng)此人經(jīng)過隧道的信號(hào)收發(fā)器時(shí)，立即被系統(tǒng)識(shí)別，并通過系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的信息交換，將此人通過的路段、時(shí)間等信息傳輸至安全監(jiān)控中心記錄，并可同時(shí)在地理信息大屏幕墻上出現(xiàn)提示信息，顯示通過人員的姓名等。

圖1 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D

4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)

（1）高度自動(dòng)化。系統(tǒng)能自動(dòng)檢測(cè)隧道施工人員經(jīng)過該監(jiān)測(cè)點(diǎn)的時(shí)間、地點(diǎn)信息，并自動(dòng)實(shí)現(xiàn)考勤作業(yè)的統(tǒng)計(jì)與管理。

（2）先進(jìn)的通信系統(tǒng)。安裝在隧道洞內(nèi)的識(shí)別系統(tǒng)，實(shí)時(shí)向網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器傳送相關(guān)人員通過的數(shù)據(jù)，整個(gè)過程無需人為干預(yù)。

（3）完備的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與信息查詢軟件。系統(tǒng)軟件具備專用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，包括工人進(jìn)入隧道的信息采集和統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)，考勤作業(yè)的統(tǒng)計(jì)與管理分析系統(tǒng)，顯示并打印各種統(tǒng)計(jì)報(bào)表資料，為高層管理人員的查詢與管理提供全方位服務(wù)。

5 結(jié)論

隧道施工人員統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)是集隧道施工人員實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)、作業(yè)考勤、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)領(lǐng)先、運(yùn)行穩(wěn)定、設(shè)計(jì)專業(yè)化的隧道施工現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。使管理人員能夠隨時(shí)掌握施工現(xiàn)場(chǎng)人員、設(shè)備的分布狀況和每個(gè)人員和設(shè)備的運(yùn)動(dòng)軌跡，便于進(jìn)行更加合理的調(diào)度管理以及安全監(jiān)控管理。當(dāng)事故發(fā)生時(shí)，救援人員可根據(jù)該系統(tǒng)所提供的數(shù)據(jù)，迅速了解有關(guān)人員的位置情況，及時(shí)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(shí)現(xiàn)，促使隧道建設(shè)的安全生產(chǎn)和日常管理再上新臺(tái)階。

TP399

A

1004-7344（2016）29-0167-01

2016-9-26