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信息1隧道施工人员信息化管理系统应用.docx

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信息 隧道 施工人员 信息化 管理 系统 应用
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隧道施工人员信息化管理系统应用集团公司信息管理部 刘瑄摘 要:随着中国经济的飞速发展,我国的隧道施工水平也取得了长足的进步。中国已成为世界上隧道和地下工程最多、最复杂、发展最快的国家。从当初的钢钎大锤作业,到现在应用大型隧道掘进机施工,中国隧道施工技术水平已接近国际先进水平,部分已达到国际先进水平。但是,目前隧道施工信息化管理往往只是对行政和技术文件的管理,而无法实时地获取施工信息,更不能对施工现场和施工人员的信息有一个全面、及时、准确的掌握,从而导致很多事故的发生。本文主要通过对视频监控系统、考勤定位系统、LED 显示系统和无卡报警系统等的设计原理、系统构成和实际应用效果的介绍,实现了隧道施工过程中人员信息化的管理,为隧道施工的安全生产和经营管理上台阶、上水平带来新的契机。关键词:隧道 安全管理 系统1 系统设计1.1 系统原理系统是由隧道外监控室服务器在系统软件支持下,通过数据传输接口和沿巷道铺设的通讯光/电缆,定时对隧道安装的无线数据传感器进行数据巡检和信息采集,无线数据传感器将自动采集有效识别距离内的标识卡的信息,并根据系统指令,通过传输网络将相关数据传送至控制中心。数据信息经分析处理后,将隧道人员动态分布在服务器界面中得以实时反映,从而实现隧道安全状态数字化管理的目的。1.2 设计方案隧道人员安全管理(考勤定位)系统涉及计算机软件、数据库、电子电路、防爆本安电源、数字通讯、无线识别等方面技术。因此,在设计方案时,除了考虑其功能外,在稳定性、可靠性、抗干扰能力、容错能力及异常保护等方面也进行了充分考虑。系统利用以太网加现场总线系统作为主传输平台,开发相应的隧道人员跟踪定位传感器、人员无线标识卡等设备与系统挂接,通过隧道人员跟踪定位传感器及考勤管理专用软件与主系统以标准的专用数据库进行后台数据交换,从而实现隧道作业人员的跟踪定位和安全管理。实现隧道作业人员进出的有效识别和监测监控,使管理系统充分体现“人性化、信息化和高度自动化”的目标。遵循“统一发卡、统一装备、统一管理”的原则,将标识卡视为“上岗证”或“隧道准入证” ,准许上岗人员实行“一人一卡”制。根据隧道监测需求,在隧道内安装具有进出方向、时间识别能力的无线数据传感器,并通过光纤数据传输接口相互连接为隧道高速工业以太网,从而构成完整通讯线路。隧道施工单位输入工作人员相关信息后,向隧道工作人员颁发并装备标识卡,装在施工人员的皮带或安全帽上。系统数据库记录该标识卡相对应人员的基本信息,包括姓名、年龄、性别、所属班组、所属工种、职务、本人照片、有效期等基本信息。进入隧道的工作人员必须随身携带标识卡,当持卡人员经过设置识别系统的地点时被系统识别,系统将读取该卡号信息,通过系统传输网络,将持卡人通过的路段、时间等资料传输到隧道外控制中心进行数据管理,并可同时在 LED 显示屏出现提示信息,显示通过人员的姓名。如果感应的无线标识卡号无效或进入限制区域,系统将自动报警,安全控制中心值班人员接到报警信号,立即执行相关安全工作管理程序。隧道一旦发生安全事故,控制中心在第一时间内可以知道被困人员的基本情况,救险队系统远距离识别装置,确认遇险人员的大概位置,便于救护工作的安全和高效运作,便于事故救助工作的开展。系统可自动生成考勤作业的统计与管理等方面的报表资料,提高管理效益。2 系统构成隧道人员安全管理系统总共由五部分组成,分别是:视频监控系统、考勤定位系统、LED 显示系统、无卡报警系统、管理系统。 图 1 系统示意图2.1 远距离读卡器:目前在隧道人员定位系统中,阅读器读取和识别射频卡主要有三种方式:近距离人工刷卡、远距离被动识别和远距离主动识别。远距离主动识别方式(主要是 2.4-2.48G 频段) ,是目前应用最成功,最受企业欢迎的一种识别方式。这种识别方式不仅距离极远,可以在50 米的范围内轻松读取(空气中能够稳定 80 米读取) ,还能支持多达 200 个射频卡的同时读取,最重要的是能够克服人体、金属等遮挡,甚至上百个施工人员一起进出隧道依然保证 100%的读取。2.2RS232/485 转换器:转换器的作用主要是把 RS485 方式传输的信号转换为 RS232 信号,通过串口线与电脑相连。2.3 光纤转换器:把 RS485 信号与光纤信号进行转化,扩充传输距离,当传输距离超过 600 米的话就要用光纤转换器,通过光纤来传输数据。读卡终端通过 RS485 转光纤,最后通过光纤将读到的数据信息传到电脑主机上。2.4 管理中心电脑主机:安装在隧道口不远处的监控室里,电脑内装有考勤和定位软件,通过电脑对施工人员进行监控。它通过串口与终端连接。同时该电脑主机还控制 LED 屏的显示内容。2.5LED 显示屏:安装在隧道口附近,用于显示施工人员的信息,使管理先进化,透明化。显示的内容包括:标签号,姓名,时间,总人数。图 2 LED 显示屏员工信息 图 3 LED 显示屏总人数信息2.6 无卡人员报警:通过红外感应器、声光报警器、控制报警读卡器以及相关软件后台数据库等一系列部件的默契配合,可以实现无卡人员报警功能。这个系统,似乎有些神奇,各个部件就好比是人的各个器官一样,完全协调、默契的配合,做出完美的结果。2.7 视频监控系统:利用视频软件及相关驱动程序,驱使硬件摄像机、球机等设备发挥它无限的潜力,古代神话“千里眼 ”不再是传说。通过这个系统,我们可以随时窥探洞内的一切。3 系统功能3.1 考勤管理功能通过读卡器能判断出施工人员任何时刻的出入记录;能对施工人员和干部以及部门信息进行添加,修改,查询;可按部门及各种指定条件进行人员的出勤情况查询,如:编号、姓名、班次、工种、部门等查询条件;可以按任意条件自动排序;对当天所有干部的出勤情况进行查询显示;可以按照用户要求输出报表。图 4 考勤管理功能界面3.2 定位管理功能可以对任一时间进行查询并显示某个区域人员及设备的身份、数量和分布情况。查询一个或多个人员及设备现在的实际位置、活动轨迹。记录有关人员及设备在任一地点的到/离时间和总工作时间等一系列信息,可以督促和落实重要巡查人员(如:安全检测人员)是否按时、到点的进行实地查看,或进行各项数据的检测和处理,从根本上尽量杜绝因人为因素而造成的相关事故。图 5 人员分布检测功能界面3.3 设置报警功能3.3.1 外来人员报警功能对于外来人员的或无卡施工人员独自进入隧道时系统会自动报警。但是和携带卡者一起进入时,系统不会出现报警。3.3.2 区域报警功能在特定区域设定报警功能,给标签卡设定权限。如:在隧道内进行爆破时,将爆破作业面设置为警戒区域,如果有非授权人员及设备进入警戒区域,系统自动报警,并显示进入警戒区域的人员及设备的身份,并及时采取相应措施,待爆破结束后解除报警设置。3.4 查询统计可以自定义组合条件对施工人员当前区域、滞留时间及带班领导等进入隧道相关情况进行查询;可以对隧道各区域的施工人员分布情况进行查询,使管理人员可以方便的知道特定区域的工作人数,点击相应区域可获得相关人员详细信息;可以督察和考核相关责任人跟班情况,查询特殊工种是否到达了其工作范围的所有区域。点击相关状态,可以得到到达人员和工作的明细记录;可以根据日期对进出隧道的施工人员数量进行统计;可以任意设置和管理相关施工区域,自动进行区域人数统计。图 6 综合查询功能界面3.5 灾后急救信息一旦发生安全事故,控制主机立即能显示出事故地点的人员数量、人员信息,人员位置等信息,大大提高了抢险效率和救护效果4 使用效果通过系统的实施,主要解决了隧道施工中的三个问题,一是隧道内外人员信息沟通不及时的问题,二是解决了隧道外人员难以及时动态掌握隧道内施工人员的分布及作业情况,无法进行精确人员定位的问题,三是解决了隧道事故发生后,抢险救灾、安全救护的效率低,搜救效果差的问题。面对新形势、新机遇和新挑战,如何实现管理的现代化、信息化已成为施工企业必须要面对的问题。信息化是实现施工企业科学管理的措施之一,有利于合理调配施工人员,有利于隧道考勤管理,有利于事故抢险救援。参考文献1《微型计算机通用规范》 (GB/T9813-2000)2《电子计算机场地通用规范》 (GB/T2887-2000)3《矿山安全监控系统通用技术要求》 (AQ6201-2006)4《矿山井下作业人员位置监测与管理系统通用技术条件》 (AQ6210-2007)5《矿山井下作业人员管理系统使用与管理规范》 (AQ1048-2007)6《矿山通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求》 (MT209-90)7《矿山用信息传输装置通用技术条件》 (MT/T899-1999)8《矿山安全生产监控系统软件通用技术要求》 (MT/T1008-2006)
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