隧道高精確度定位系統(tǒng)

　　第一章 總述

　　隧道行業(yè)屬于多事故頻繁的行業(yè)因其是施工的特殊性和復(fù)雜性，而且隧道事故的發(fā)生往往具有突發(fā)性和不可預(yù)見性，一旦發(fā)生事故，造成的后果也通常是比較嚴(yán)重的，結(jié)合市場以及用戶的反饋，我們采用互聯(lián)網(wǎng)+的UWB技術(shù)，并整合傳感技術(shù)、視頻技術(shù)、多媒體顯示技術(shù)等多領(lǐng)域內(nèi)的高新技術(shù)的智慧施工隧道-隧道精確定位綜合管理系統(tǒng)

　　1、 實現(xiàn)人員自動考勤/定位管理---替代原有進(jìn)隧道翻牌的制度;(包括人員信息日常管理、進(jìn)出記錄，定位信息、數(shù)據(jù)分析，存儲、報表打印等)

　　2、 實現(xiàn)車輛進(jìn)出自動管理，包括進(jìn)出登記，進(jìn)出計數(shù)等;

　　3、 隧道危險氣體監(jiān)測，記錄，超閥值報警等;

　　4、 隧道內(nèi)外部語音實時通訊，通訊更快捷方便;

　　5、 24小時視頻監(jiān)控，可以實現(xiàn)1個月歷史記錄存儲，隨時查看;

　　6、 LED屏顯示或是電視墻顯示，顯示更形象更專業(yè)化;

　　7、 遠(yuǎn)程訪問管理，實時隨地，只要有網(wǎng)絡(luò)的地方，均可以查看當(dāng)前隧道是施工的各安全信息。

　　第二章 技術(shù)方案設(shè)計

　　2.1 方案概述

　　公路、鐵路隧道的建筑施工環(huán)境艱苦惡劣，工種危險系數(shù)高，工作人員人數(shù)多，使隧道建筑施工企業(yè)面臨巨大的管理困難，迫切需求一種 能夠高效、準(zhǔn)確的人員管理和安全管理系統(tǒng)。綜合來說，這種需求主要包括人員考勤、跟蹤定位、災(zāi)后急救、日常管理。

　　陸禾高精度無線定位系統(tǒng)，采用先進(jìn)的UWB脈沖無線定位技術(shù)，通過在隧道部署定位基站，為工人佩戴標(biāo)簽的方式，能夠?qū)崿F(xiàn)對人員的實時高精度定位，間隔50-100米放置一個基站，精度高達(dá)10~30cm，100%保證<0.5米，系統(tǒng)容量大，實時性好，無漏卡。系統(tǒng)獨有的高定位精度在發(fā)生事故時可以進(jìn)行精確災(zāi)后急救，具有巨大價值。

　　2.2 系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)

　　2.2.1 系統(tǒng)組成

　　隧道綜合應(yīng)用系統(tǒng)主要有人員考勤精確定位管理系統(tǒng)、人員/車輛門禁系統(tǒng)、LED顯示系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、氣體檢測系統(tǒng)以及通訊系統(tǒng)組成。

　　2.2.2 系統(tǒng)應(yīng)用總體平臺架構(gòu)

　　◇ 以本地系統(tǒng)為基礎(chǔ)，實現(xiàn)各功能模塊數(shù)據(jù)通信;

　　◇　可實時查詢當(dāng)前隧道的相關(guān)安全信息;

　　◇ 采用包括前端工點監(jiān)控、中間通訊層、后臺調(diào)度監(jiān)控的三層體系架構(gòu)

　　◇ 前端工點監(jiān)控(精確定位管理系統(tǒng)、視頻監(jiān)控、車輛門禁管理)以及后臺調(diào)度采用B/S應(yīng)用架構(gòu)。

　　2.2.3 精確定位系統(tǒng)

　　系統(tǒng)組成：

　　監(jiān)控主機(jī)(現(xiàn)場服務(wù)器)：獨立計算機(jī)，負(fù)責(zé)整個系統(tǒng)設(shè)備及人員檢測數(shù)據(jù)的管理、通訊、統(tǒng)計存儲以及屏幕顯示、查詢打印、畫面編輯、網(wǎng)絡(luò)通訊等任務(wù)。

　　定位基站：實時采集***人員卡的信息，并及時通過通信線路實時反饋到系統(tǒng)當(dāng)中。

　　定位識別卡：編程有全球唯一的識別碼，僅提供給讀卡基站去識別，一般在安全帽上安裝或是身上佩戴，健康認(rèn)證，安全可靠

　　傳輸數(shù)據(jù)接口轉(zhuǎn)換器：包括一些信號轉(zhuǎn)換器，主要實現(xiàn)對信號的轉(zhuǎn)換以便系統(tǒng)更好的***處理數(shù)據(jù)

　　大致原理圖如下

　　1、定位對象：隧道內(nèi)施工人員、管理人員、重要車輛

　　2、定位精度：分米級定位，定位精度1-3分米

　　3、超高容量：系統(tǒng)可容納20000+的標(biāo)簽數(shù)量

　　4、實時定位：定位刷新率最高可達(dá)800Hz，可實現(xiàn)大容量高吞吐率定位，定位速度快，

　　5、超強(qiáng)擴(kuò)展：每一臺同步控制器可以支撐多達(dá)50臺定位基站，同時通過多臺同步控制器并行運(yùn)行， 可以進(jìn)一步擴(kuò)大系統(tǒng)。

　　6、穩(wěn)定可靠：系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，適合長期運(yùn)行于惡劣環(huán)境

　　7、組網(wǎng)部署：定位網(wǎng)絡(luò)組建快速靈活，可根據(jù)實際場合靈活布置，實現(xiàn)單區(qū)域、多區(qū)域定位，標(biāo)簽進(jìn)入系統(tǒng)自動 登記入網(wǎng)，使用方便，可以大規(guī)模部署

　　8、平臺強(qiáng)大：智能化系統(tǒng)管理軟件，實現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行管理、坐標(biāo)圖像顯示以及運(yùn)動路徑，操作日志，系統(tǒng)用戶管理等功能。

　　9二次開發(fā)：豐富的應(yīng)用接口提供二次開發(fā)的能力。

　　2.2.4車輛通道(門禁)系統(tǒng)

　　車輛門禁通道系統(tǒng)主要利用道閘系統(tǒng)來實現(xiàn)，當(dāng)有車輛出入時，工作人員只要按一個遙控器，道閘就可以自動抬起或降落.

　　道閘：主要安裝在入口處，對車輛進(jìn)出限制作用，對于可通行車輛，道閘自動開啟，放行車輛進(jìn)出。

　　通道閘機(jī)：主要安裝在入口處，對人員進(jìn)出限制作用，進(jìn)入人員必須有卡才能進(jìn)入。要求不同，可選用三棍閘或翼閘.

　　示意圖

　　2.2.5 LED同步顯示系統(tǒng)

　　系統(tǒng)組成：服務(wù)器、同步系統(tǒng)卡、LED顯示屏

　　服務(wù)器：主要實現(xiàn)對顯示內(nèi)容的編輯，控制

　　同步顯示系統(tǒng)卡：系統(tǒng)的核心部分，同步實現(xiàn)電腦與LED屏的顯示內(nèi)容。對信號進(jìn)行編譯傳輸

　　LED顯示屏：由32X16 led燈點(P10單紅)陣組成的模組拼裝而成，根據(jù)實際情況可以選擇拼裝的大小

　　LED大屏系統(tǒng)原理圖

　　2.2.6 視頻監(jiān)控系統(tǒng)

　　在實際的隧道現(xiàn)在，一般在在掌子面以及洞口附近分別安裝攝像頭，實時顯示查看監(jiān)控區(qū)域的情況，讓管理者更直接的了解現(xiàn)場情況。

　　系統(tǒng)組成：服務(wù)器、攝像機(jī)、視頻服務(wù)器、傳輸數(shù)據(jù)接口轉(zhuǎn)換器以及通訊傳輸部分

　　服務(wù)器：監(jiān)控平臺終端，對系統(tǒng)返回的信息進(jìn)行顯示，并通過平臺軟件對各個監(jiān)控點位的攝像機(jī)進(jìn)行操控，以及提供錄像、播放視頻、云臺控制等多個功能。

　　攝像機(jī)：前段監(jiān)測設(shè)備，實時采集信號。提供云臺設(shè)備，實現(xiàn)攝像角度的改變，提供全方位式立體式監(jiān)控。

　　傳輸數(shù)據(jù)接口轉(zhuǎn)換器：包括一些信號轉(zhuǎn)換器，主要實現(xiàn)對信號的轉(zhuǎn)換以便系統(tǒng)更好的***處理數(shù)據(jù)。

　　通訊傳輸：主要是一些RVVP線纜和網(wǎng)線構(gòu)成，實現(xiàn)視頻信號的及時傳輸。

　　2.2.7 通訊及后臺管理系統(tǒng)

　　根據(jù)現(xiàn)場實際環(huán)境，現(xiàn)場選用多種通訊系統(tǒng)，包含有線通訊、無線通訊以及光纖通訊系統(tǒng)，合理搭配各種通訊系統(tǒng)，保證最優(yōu)最合理的通訊傳輸。

　　總方案設(shè)計通訊線路為有線和無線相結(jié)合，后臺系統(tǒng)根據(jù)需求分析，采用平臺服務(wù)，以供管理員及時分析處理

　　2.2.8氣體檢測系統(tǒng)

　　2.2.9 電話報警管理系統(tǒng)

　　在隧道臺車處安裝報警電話，在監(jiān)控室安裝麥克通話語音.當(dāng)出現(xiàn)意外情況時，監(jiān)控可以通過麥克向里面喊話.當(dāng)隧道有什么情況時，也可以通過電話向監(jiān)控室打電話.

　　第三章 軟件功能

　　3.1 概述

　　第四章 案例介紹

　　部分業(yè)績案例介紹：

　　中交一公局哈達(dá)鋪隧道項目

　　中交一公局橋隧道舟曲項目

　　中交三公局循隆隧道項目

　　中交一公局隴南隧道項目

　　中鐵十九局秦峪隧道項目

　　中鐵四局白水川隧道項目

　　中交路橋化馬隧道項目

　　中鐵四局官鵝溝隧道項目

　　福建路橋楓木項目

　　中國水電十五局尖坪隧道項目

　　中鐵三局集團(tuán)石鼓山隧道項目

　　中鐵呂家溝隧道項目

　　中鐵十九局包家?guī)X隧道項目

　　中鐵港航局段家梁隧道項目

　　中鐵十八局石門隧道項目

　　中鐵十七局石樓道項目

　　浙江省交通工程建設(shè)集團(tuán)云景高速隧道項目

　　中鐵隧道集團(tuán)一處有限公司臺車分公司重慶隧道項目