孫鵬 王健

（中交一公局總承包經(jīng)營分公司 重慶市 409800）

基于射頻識別（RFID）技術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）

隧道施工人員及設備安全監(jiān)測管理系統(tǒng)是在第二代無線射頻（RFID）識別技術、無線視頻監(jiān)控技術的基礎上，結合先進的通信、計算機及網(wǎng)絡技術成功研發(fā)的綜合管理平臺。系統(tǒng)是集施工現(xiàn)場視頻監(jiān)控、隧道施工人員考勤、區(qū)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(nèi)技術領先、運行穩(wěn)定、設計專業(yè)化的隧道施工現(xiàn)場監(jiān)測系統(tǒng)。

隧道；射頻識別技術；安全管理

前言

安全生產(chǎn)事關人民群眾的生命和財產(chǎn)安全，各級政府一貫高度重視工程建設安全生產(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管理落后的管理模式，實現(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(tǒng)設計原則

（1）實現(xiàn)直觀的、實時的現(xiàn)場施工畫面數(shù)字化管理。

（2）實現(xiàn)隧道施工作業(yè)人員進出的有效識別，實現(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，保證搶險救災和安全救護工作的高效運作。

（4）系統(tǒng)設計的安全性、可擴容性、易維護性和易操作性。

（5）標準化：網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)就是要實現(xiàn)在網(wǎng)絡系統(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)絡協(xié)議和傳輸標準的要求。

（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，直接影響系統(tǒng)的各項功能的發(fā)揮和系統(tǒng)壽命。因此從系統(tǒng)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(tǒng)中的硬件設備均經(jīng)過嚴格測試使用，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(jiān)控系統(tǒng)，是我們這次設計的根本目的。

3 系統(tǒng)設計方案

本系統(tǒng)遵循“統(tǒng)一發(fā)標識卡、統(tǒng)一裝備、統(tǒng)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(shù)量的信號收發(fā)器，具體位置根據(jù)現(xiàn)場情況而定，以滿足區(qū)域定位為準。

隧道施工單位向有關人員統(tǒng)一配發(fā)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(tǒng)數(shù)據(jù)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(jīng)過隧道的信號收發(fā)器時，立即被系統(tǒng)識別，并通過系統(tǒng)網(wǎng)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(jiān)控中心記錄，并可同時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)絡結構拓撲圖

4 系統(tǒng)設計特點

（1）高度自動化。系統(tǒng)能自動檢測隧道施工人員經(jīng)過該監(jiān)測點的時間、地點信息，并自動實現(xiàn)考勤作業(yè)的統(tǒng)計與管理。

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

（3）完備的數(shù)據(jù)統(tǒng)計與信息查詢軟件。系統(tǒng)軟件具備專用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，包括工人進入隧道的信息采集和統(tǒng)計分析系統(tǒng)，考勤作業(yè)的統(tǒng)計與管理分析系統(tǒng)，顯示并打印各種統(tǒng)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(tǒng)計系統(tǒng)是集隧道施工人員實時統(tǒng)計、作業(yè)考勤、安全預警、災后急救、日常管理等功能于一體，也是國內(nèi)技術領先、運行穩(wěn)定、設計專業(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(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)，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(xiàn)，促使隧道建設的安全生產(chǎn)和日常管理再上新臺階。

TP399

A

1004-7344（2016）29-0167-01

2016-9-26