【摘 要】隨著我國道路橋梁行業(yè)的不斷發(fā)展，高速公路已經(jīng)形成縱橫交錯的交通網(wǎng)絡(luò)，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(fā)揮極大社會和經(jīng)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(jiān)控，對于這個安防的重要方式，視頻監(jiān)控技術(shù)質(zhì)量的數(shù)字化系統(tǒng)應(yīng)用在其中有著顯著地位，有效提高監(jiān)控質(zhì)量的效率，高速質(zhì)量監(jiān)控數(shù)字化系統(tǒng)設(shè)計及應(yīng)用起到重用。本文就廣東揭惠高速質(zhì)量監(jiān)控數(shù)字化系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用進行探討，僅供參考。

【關(guān)鍵詞】揭惠項目；質(zhì)量監(jiān)控；數(shù)字化管理系統(tǒng)；設(shè)計；應(yīng)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(lián)絡(luò)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(chǎn)業(yè)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(qū)域路網(wǎng)，完善潮汕機場和惠來港集疏運系統(tǒng)，改善區(qū)域綜合交通條件，對促進沿線區(qū)域及粵東經(jīng)濟的發(fā)展將產(chǎn)生積極地社會影響。隨著現(xiàn)代化路橋工程發(fā)展，工程的信息化建設(shè)不斷深入，各企業(yè)特別是大中型路橋企業(yè)都加快了信息網(wǎng)絡(luò)平臺的建設(shè)；企業(yè)正逐步轉(zhuǎn)向利用網(wǎng)絡(luò)和計算機集中處理管理、施工等重要環(huán)節(jié)的大量數(shù)據(jù)。

2.項目設(shè)計目標(biāo)

傳統(tǒng)的工程管理模式是各個職能部門獨立分開。施工單位與業(yè)主管理中心也沒有建立直接溝通的信息渠道。往往是發(fā)現(xiàn)問題在發(fā)生事故之后。為了解決和避免此類情況的發(fā)生，并做到對整個工程質(zhì)量與進度進行把關(guān)做到胸中有數(shù)，明察秋毫。并且為防止出現(xiàn)質(zhì)量安全事故提供預(yù)判的時間與數(shù)據(jù)。對此揭惠項目管理中心，對揭惠項目提出構(gòu)建設(shè)數(shù)字信息化管理平臺的設(shè)想。設(shè)想包括（中心、建設(shè)各標(biāo)段）試驗室現(xiàn)場視頻監(jiān)控、試驗室設(shè)備及拌和站設(shè)備同步數(shù)據(jù)采集、隧道人員定位三個部分。在管理中心建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺，數(shù)據(jù)平臺建立后，管理人員可以通過互聯(lián)網(wǎng)在任意時間任意地點查看工程相關(guān)的信息。根據(jù)管理中心提出的設(shè)想，將會用圖文并茂分成管理中心建設(shè)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、試驗室設(shè)備及拌和站數(shù)據(jù)同步系統(tǒng)、隧道人員定位系統(tǒng)，四大章節(jié)來詳細的介紹我們方案原理及實現(xiàn)步驟。

3.高速公路的監(jiān)測系統(tǒng)作用

高速公路的監(jiān)測系統(tǒng)是為了充分發(fā)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(zhì)量水平，實現(xiàn)對交通運行的宏觀管理和調(diào)度而建立的。

（1）現(xiàn)代化管理水平，遵循安全可靠、先進實用、系統(tǒng)性好、可擴充性以及遠近（總體設(shè)計、分期實施）結(jié)合、做到經(jīng)濟、實用和高效。（2）實現(xiàn)對中心試驗室、標(biāo)段試驗室、瀝青拌和站的實時視頻監(jiān)控，并對視頻數(shù)據(jù)進行存儲（3）實現(xiàn)可調(diào)取半月內(nèi)任意時間段的視頻數(shù)據(jù)。（4）實現(xiàn)視頻上管理中心大屏。（5）實現(xiàn)視頻集中統(tǒng)一分析發(fā)布并支持Web及客戶端瀏覽。（6）實現(xiàn)中心試驗室設(shè)備及混凝土拌和站、瀝青拌和站，試驗或生產(chǎn)數(shù)據(jù)同步采集。并且對采集的數(shù)據(jù)進行分類存儲。

4.揭惠高速公路項目總體設(shè)計概述

設(shè)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(jiān)控點”、“試驗設(shè)備及拌和站數(shù)據(jù)采集”、“隧道人員定位”

第一、視頻監(jiān)控點（各標(biāo)段試驗室、瀝青拌和站）的視頻數(shù)據(jù)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(wù)器。

第二、中心試驗室設(shè)備試驗數(shù)據(jù)及拌和站生產(chǎn)數(shù)據(jù)通過gbox無線傳輸至遠端Internet上的服務(wù)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(wù)器。

第四、圖中視頻監(jiān)控、數(shù)據(jù)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(shù)量。

揭惠高速公路項目總體設(shè)計拓撲圖

圖 JH-1-1

5.項目管理中心平臺建設(shè)

項目管理中心平臺建設(shè)包括管理中心監(jiān)控室設(shè)計、管理中心機房設(shè)計、視頻監(jiān)控設(shè)計。

5.1中心平臺建設(shè)的目標(biāo)要求

（1）設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)清楚。（2）視頻上墻，可以隨時調(diào)看半個月內(nèi)任意一路視頻。（3）可通過應(yīng)用程序，查看試驗室設(shè)備試驗數(shù)據(jù)以及拌和站拌料生產(chǎn)信息數(shù)據(jù)。（4）可以通過應(yīng)用程序，隨時查看隧道內(nèi)人員位置情況。（5）所有查看應(yīng)該都有權(quán)限分級設(shè)定。（6）以上操作均可以在一個平臺內(nèi)完成。

管理中心監(jiān)控室設(shè)計圖：

管理中心機房設(shè)計圖

5.2視頻監(jiān)控設(shè)計要求

（1）設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)清楚。（2）視頻監(jiān)控要求被監(jiān)控點無死角。（3）管理中心可以通過網(wǎng)絡(luò)操作控制視頻攝像頭轉(zhuǎn)動拍照。（4）視頻錄像除了上傳，本地有保存。

視頻監(jiān)控設(shè)計圖

6.隧道人員定位管理

主要是針對隧道施工作業(yè)人員的運動軌跡進行路徑跟蹤、考勤統(tǒng)計、遏制超定員生產(chǎn)施工、防止無關(guān)人員進入危險區(qū)域、及時檢查發(fā)現(xiàn)未按時出洞人員、加強特種作業(yè)人員管理、應(yīng)急救援與事故調(diào)查技術(shù)支持、具有緊急呼叫功能等。

隧道人員單位系統(tǒng)設(shè)計要求及原理。

首先根據(jù)企業(yè)實際需要結(jié)合隧道區(qū)域現(xiàn)場具體情況，放置一定數(shù)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(dāng)人員進入隧道以后，只要在隧道網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)，在任何時刻任意一點 ，信息傳輸分站都可以感應(yīng)到信號，并上傳到信息工作站，經(jīng)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(tài)顯示（實時）在監(jiān)控中心的電腦上。

監(jiān)管人員可隨時了解隧道中人員的狀態(tài)。管理者也可以根據(jù)電腦上的分布示意圖查看某一區(qū)域，計算機即會把這一區(qū)域的人員情況統(tǒng)計并顯示出來。管理者能實時的觀察到隧道內(nèi)工作人員的即時區(qū)域位置，實現(xiàn)隧道內(nèi)人員區(qū)域定位。另外一旦隧道內(nèi)發(fā)生事故，可根據(jù)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(zhǔn)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(yīng)唯一的識別號，與攜帶卡的人員姓名綁定，當(dāng)進入基站的識別范圍時，識別卡將人員位置信息發(fā)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(shè)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(qū)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(nèi)，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(yù)先定制的短消息和管理軟件進行雙向通訊：即可發(fā)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(nèi)，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(wǎng)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(fā)送至地面?zhèn)鬏斀涌凇；臼嵌ㄎ恍畔⒆詣痈袘?yīng)傳輸和根據(jù)需要進行傳感器數(shù)據(jù)采集的監(jiān)控設(shè)備。安裝的位置和數(shù)量根據(jù)現(xiàn)場具體環(huán)境和定位精度而定。根據(jù)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(huán)境，系統(tǒng)采用SQL Server2005數(shù)據(jù)庫，以C/S模式（客戶端/服務(wù)器）開發(fā)而成，系統(tǒng)地圖顯示采用GIS地圖技術(shù)，由隧道/礦井施工的CAD圖直接轉(zhuǎn)換而成。

6.6通信方式

通信方式主要采用：

（1）光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng)（有線）。

（2）GPRS無線傳輸系統(tǒng)（無線）。

7.結(jié)束語

高速公路質(zhì)量監(jiān)控數(shù)字化管理系統(tǒng)設(shè)計涉及到多方面的技術(shù)及管理方式，從每個設(shè)計環(huán)節(jié)到質(zhì)量管理方案，都應(yīng)該結(jié)合現(xiàn)代交通方式以及科學(xué)管理，運用計算機技術(shù)實時監(jiān)控，用數(shù)字化管理進行現(xiàn)場監(jiān)督，因此，對于高速公路質(zhì)量監(jiān)控數(shù)字化管理系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用，在管理學(xué)上來講，建立一個健全，完整的質(zhì)量關(guān)系，研究一套能夠很好控制質(zhì)量的方法，顯得異常重要。 [科]

【參考文獻】

[1]周禹.公路工程集成化質(zhì)量控制系統(tǒng)研究與開發(fā)[D].長沙理工大學(xué)，2011.

[2]張杰宏，譚獻海.高速公路隧道監(jiān)控系統(tǒng)的組成與實現(xiàn)[J].交通運輸工程與信息學(xué)報，2003（02）.

[3]王小華，劉美林.高速公路監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J].工業(yè)控制計算機，2002（10）.

[4]宋國生.淺談監(jiān)控系統(tǒng)在高速公路的應(yīng)用及發(fā)展方向[J]. 遼寧交通科技，2002（03）.