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1、 隧道无线施工安全管理监控系统隧道无线施工安全管理监控系统（视频、人员管理、语音对讲及火灾报警、综合参数监测）技术方案重庆市开谨科技有限公司二一四年二月二十日前言随着国家经济的迅速发展，我国的隧道建设更是日新月异。由于城市地铁、铁路隧道和高速公路隧道改善了路线技术指标、缩短了路程和行车时间，提高了运营效益。国家在不断加大隧道的建设力度，然而隧道建设的造价高、施工管理复杂、安全隐患多，所以各地对隧道的建设都十分重视，不敢掉以轻心；而其中穿越煤层的瓦斯隧道数量不断增多，施工过程中瓦斯事故时有发生。目前的远程信息管理系统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
2、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。为此各级政府高度重视工程建设安全生产问题，并采取一系列措施不断加强安全生产工作。如何改变目前隧道施工过程安全监管落后的管理模式，实现管理的现代化、信息化、智能化，成为管理者研究的重要课题。 重庆市开谨科技有限公司多年从事隧道施工安全监控管理工程及产品，研发的视频监控、有害气体监测及监测数据无线传送、施工人员管理的综合系统，其技术的先进性及实用性皆处于世界领先水平，是一套非常适用于隧道施工安全监控的系统。本系统的实施将会更好地保证隧道施工过程中的安全监控管理，保证对各项参数（特别是有害气体）进行有效的实时监测、预警、火灾报警和调度管
3、理，从而使施工过程更安全的，使隧道建设的安全生产和日常管理再上新台阶。一 概述：全国进入“后公路”时代，提倡加强安全施工建设，更重视科技信息化管理，采用一切现代化手段确保施工时期的安全需求日益强烈，而视频监控及隧道内施工期间相关参数的实时监控可为管理者提供及时有效的管理辅助，对安全生产和保障施工现场的人员及财产安全提供有效支持，已经被越来越多的施工企业及管理部门认可，更被各地相关质监部门作为施工管理的必备条件提上日程。目前现阶段隧道施工视频监控及相关参数监测通常采用有线传输方案，因施工现场环境极其复杂，施工车辆往来于施工隧道，施工人员粗狂施工，常因多种原因导致有线传输系统中断，不能正常运行，隧
4、道施工现场瓦斯超标，隧道洞内施工风速不达标，一氧化碳超标等影响施工人员安全的参数不能得到实时监测，给施工人员安全、施工现场监管带来巨大威胁，同时也给施工单位和业主的远程监管带来潜在威胁。针对施工现场各种影响因素，我司开发设计的一套隧道施工无线视频、语音及综合参数监控系统完全满足于施工现场，前端所有传感器采集的综合参数数据通过2.4GHz无线信号发送至图像数据采集系统接收端，同时现场情况自动被录像至视频服务器，再通过图像数据采集系统2.4GHz信号将前段采集的数据信号传输至局域网和公网，同时系统自动控制施工现场动力电源，当采集的各类参数超标或不达标时，系统自动断电进行施工现场保护，隧道内无线网络
5、对讲求助终端与监控中心进行语音对讲并启动报警按钮现场和监控中心进行声光报警，监控中心网络寻呼话筒与所以网络求助终端进行语音播报撤离现场，远程软件、局域网软件、施工隧道口LED大屏幕实时显示施工现场监测数据，从而使现场施工人员，施工项目现场管理办公室有效管控施工现场安全，杜绝潜在威胁发生，施工单位，业主单位等可以远程实时掌控施工现场监测数据及项目施工进度、以及符合监管部门提出的信息化施工管理。设计依据 安全防范工程技术规范GB50348-2004 视频安防系统技术要求GA/T367-2001 视频安防监控系统工程设计规范GB50395-2007 视频安防监控数字录像设备GB20815-2006
6、公路隧道施工技术规范 铁路瓦斯隧道技术暂行规定 煤矿安全规程2009年版 铁路瓦斯隧道技术规范TB10120-2002 中华人民共和国矿山安全法 矿井通风安全装备标准MT/T501696 煤矿安全监控系统及捡测仪器管理规范AQ1029-2007 铁路隧道工程施工安全技术规程TB10304-2009/J947-2009 安全防范工程程序与要求GA/T75-94 建筑电气设计技术规范GBJ16-83 工业场所防爆等级GB3836 隧道设施电气装置场所分类SY/T 0025-95 安全防范工程技术规范（GB50348-2004） 煤矿矿用无线通信系统运行管理制度 隧道设计防火规范GB50160-92
7、 遵循802.11b、802 .11g无线网络传输规范二系统方案隧道无线施工安全管理监控系统总共由六部分组成，分别是：视频监控系统、综合参数传感器监测系统、无线网络语音对讲及火灾报警系统、考勤定位系统、LED报警显示系统、系统平台管理系统。视频监控系统图像数据采集系统：高清一体化摄像机、网络视频服务器、无线网桥、RS485共享器、无线控制键盘场外图像数据采集系统：一体化云台摄像机、网络视频服务器、无线网桥图像数据直放站：无线网桥、EMI滤波器图像数据基站：交换机、电源模块、电源避雷器、EMI滤波器综合参数传感器监测系统瓦斯传感器、风速传感器、CO传感器、粉尘传感器、温度传感器等无线综合参数信号
8、处理器、断电仪、防爆开关、声光断电仪控制器无线网络语音对讲及火灾报警系统IP网络对讲求助终端、警示套件、紧急按钮、IP网络寻呼话筒、声光报警器考勤定位系统智能考勤读卡器、智能定位读卡器、智能安全识别卡无线网桥、网口转换器、控制线缆、信号线缆、数据通讯转换器LED显示报警系统户外高亮度LED屏、声光报警器、显示屏专用显卡、显示屏专用同步卡、显示屏专用开关电源、电源线缆、网线、电源插板数据通讯转换器系统平台管理系统监控中心电视墙、管理中心电脑、视频监控系统软件、局域网综合参数监测软件、远程综合参数监测软件、视频解码器、报表打印机、UPS电源、交流稳压器、1U机柜三总体设计方案隧道无线施工安全管理监
9、控系统包括括对施工现场视频、人员考勤、人员定位、语音对讲、火灾报警、瓦斯、CO浓度、烟雾浓度、风速、粉尘浓度、温度、湿度、照度、应力、位移等监测。 隧道无线施工安全管理监控系统前端通过各类传感器，如摄像机、瓦斯传感器、CO传感器，烟雾传感器、风速传感器、粉尘传感器、应力传感器等采集现场数据。本系统中无线视频监控系统分别安装在隧道防水板工作台车上、隧道内巷道关键点、隧道洞口、隧道洞外钢筋房位置。人员考勤分别在左右洞洞口安装智能考勤读卡器及在左右洞洞内50米的位置安装智能考勤读卡器。人员定位分别在关键位置安装智能定位读卡器及掌子面防水板工作台车上面安装定位读卡器。语音对讲分别在关键位置安装语音对讲
10、求助终端及掌子面防水板工作台车上面安装语音对讲求助终端。火灾报警系统与语音对讲系统共用，通过语音与监控室对讲及现场声光报警器报警。综合参数监测系统主要以瓦斯和风速传感器为主，在隧道施工掌子面挖掘现场左部、顶部、右部分别安装瓦斯传感器监测各施工点瓦斯数据，在掌子面挖掘现场回风巷安装风速传感器监测风机工作风速大小，同时分别在二衬台车上安装瓦斯传感器和风速传感器，监测二衬台车施工现场瓦斯数据和隧道巷道内风速数据，在隧道内其他需要监测数据现场安装对应参数的传感器即可达到实时监测的目的。当监测现场数据超标或不达标时，传感器自身进行声光报警，以警示施工现场工作人员注意施工安全，传感器采集到的各类数据信号通
11、过防爆无线综合参数信号处理器处理，以Zigbee 2.4GHz无线传输方式将信号传输至图像信号采集系统配套连接的无线综合参数信号接收处理器，图像数据采集系统将接收到的各类传感器信号、语音对讲信号、人员定位信号及监控视频信号通过无线传输至图像数据直放站，图像数据直放站将所有信号分别传输至图像数据基站和施工项目现场监控室的一体化工作站，图像数据基站通过连接项目部现场局域网和外网，将所有实时监测信号和视频信息传输至局域网监控软件客户端和远程监控软件客户端，通过局域网监控软件客户端和远程监控软件客户端实时查阅各施工现场传感器监测的数据，在客户端上自动保存所有监测数据以备查阅备档。一体化工作站通过串口连
12、接人员管理系统智能读卡器，通过串口连接声光报警/断电仪控制器再分别控制声光报警器和断电仪；通过千兆网口连接LED大屏幕，将各类传感器监测数据和人员管理信息实时显示在LED大屏幕上面，也可在系统软件对LED大屏幕上显示的信息进行编辑。当综合参数监测信息超标或不达标时，除隧道内掌子面施工现场传感器进行声光报警外，隧道外的声光报警器也会发出报警，同时系统通过智能分析判断是临时受施工现场环境影响还是监测数据确实超标或不达标，如果判断确为监测数据超标或不达标，则启动断电仪对隧道内施工的动力电线路进行自动断电，要求施工人员迅速撤离现场，从而保护施工现场人员安全。在系统软件上可对各监测点传感器报警值和声光报
13、警器报警值，断电仪断电值进行设定。隧道无线施工安全管理监控系统是依据最新科技和监管行政单位信息化管理研制而成，在于使最新科学技术适用于交通隧道安全施工建设，同时为政府监管单位、业主、施工单位对于隧道施工现场现代化、信息化、智能化、安全化提供支撑。四系统特点 1、一体化系统设备 采用一体化集成式监控终端，内置摄像机、视频服务器、无线传输天线、无线遥控、LED本地显示、防水牢固。2、 高清显示高清摄像机，水平分辨率彩色540线黑白7000线，18倍光学变12倍数码变焦（最大216倍），焦距f=4.173.8mm。 3、无线传输 无线微波传输，点对点或点对多点，系统可扩展性强，频率：2.3-2.5G
14、，无线协议：802.11b/g/n，有效距离：点对点3-5公里，数据传输三公里点对点实际速度在20Mbps以上，无线数据传输稳定可靠，八公里延时小于1s。4、大容量存储 标准H.264编解码，支持D1、CIF和QCIF编码格式；支持PAL/NTSC视频输入，前端存储1000G硬盘存储，最小支持1个月，支持图像抓拍，报警联动录像，支持回放录像功能。支持手机浏览、短信报警并可抓图上传、报警发邮件、报警FTP上传等5、实时、准确实时、准确将各传感器监测数据、人员管理信息动态反映到远程监控综合参数监控软件、局域网综合参数监控软件及洞口LED大屏幕上；智能分析判断监测数据是否异常，透明无线数据传输保证数
15、据准备可靠。6安全、稳定、可靠系统联合专业传感器厂家，研发专用的无线瓦斯监测报警及自动断电控制系统，当监测数据超标或不达标时，智能分析断电，以保证施工人员安全。7便捷、省力该系统通过信号无线传输特色，在隧道内从掌子面、隧道内的关键部位各传感器监测信号无线传输至局域网和公网，大大减少了对施工的干扰，省去了信号传输线缆铺设及保护工作，信号出洞口后并入网络进行远程监控。五系统安装示意图 1、视频、人员管理、语音对讲、火灾报警、参数监测系统2、 监控中心监控中心采用42寸、46寸液晶拼接屏或30寸、40寸、42寸、46寸等液晶监视器方式，可组成2*2，2*3，3*3，3*4几种电视墙供客户选择。 液晶电视墙（2*2） 液晶电视墙（2*3） 液晶电视墙（3*3） 液晶电视墙（3*3）六系统拓朴图七 系统主要产品介绍（1）瓦斯传感器根据隧道施工环境，存
