一、對項目建設需求的理解和詳細的描述
門禁和人員定位系統總共由八部分組成，分別是：人員考勤定位系統、門禁管理系統、無卡報警系統、LED顯示系統、視頻監控系統、隧道通信系統、平臺管理系統以及環境檢測系統。
1、視頻監控系統：視頻監控系統主要是針對隧道施工掌子面的監控，採用礦用防爆攝像頭，130萬像素的網絡攝像頭安裝在二襯臺車上，採用無線網橋傳輸模式，攝像頭隨著二襯臺車的移動而移動，並且能接入國內主流廠商的監控控制平臺。
2、人員考勤定位系統：人員定位系統主要採用當今最先進的0.18uM的微波芯片技術， 系統能夠及時、準確的各個隧道施工人員及設備的動態情況反映到地面計算機系統，使管理人員能夠隨時掌握施工人員、設備的分佈狀況和每個施工人員的運動軌跡，以便於進行更加合理的調度管理，促使隧道建設的安全生產和日常管理更加合理。
門禁和人員定位系統是主要應用在隧道的出入口和管理、施工人員。集施工人員考勤、區域定位、安全預警、災後急救、日常管理等功能於一體，是國內技術領先、運行穩定、設計專業化的隧道施工現場監測系統。使管理人員能夠隨時掌握施工現場人員、設備的分佈狀況和每個人員和設備的運動軌跡，便於進行更加合理的調度管理以及安全監控管理。當事故發生時，救援人員可根據該系統所提供的數據、圖形，迅速瞭解有關人員的位置情況，及時採取相應的救援措施，提高應急救援工作的效率。
系統由主機、傳輸接口、讀卡分站、讀卡器、識別卡、礦用隔爆兼本安型直流穩壓電源、電纜、接線盒、避雷器和其他必要設備組成。在隧道出入口、掌子面 、掘進工作面、重點區域、限制區域、等重要位置安裝讀卡分站、讀卡器，施工人員攜帶識別卡，識別卡能發射信號，當識別卡在讀卡器一定範圍內時，讀卡器接收到識別卡發出的信號，將信號傳輸至讀卡分站進行分析、處理，並把信號發送到項目部，信號傳輸接口把信號進行轉換，交給主機進行處理，從而實現目標的自動化管理，其有監測、管理、存儲和顯示、 人機對話、備用電源等功能。
門禁系統採用非接觸式IC卡和讀卡器組成，工牌集成IC卡，必要時建設電子閘門。用於隧道施工人員和檢查人員佩戴進入，保證一人一卡，車輛也可以使用。
3、LED顯示系統：LED系統採用同步數據技術，將LED大屏幕安裝在隧道口附近，用於實時顯示施工人員的信息，使管理先進化，透明化。顯示的內容包括：標籤號，姓名，時間，總人數等，使領導及監管人員不用進入洞內，也不必查看監控室電腦就能及時瞭解隧道內施工人員情況。有了該LED大屏幕顯示系統不僅可以使洞內各區域內施工人員信息形象、直觀、一目瞭然的體現出來。而且，在開隧道現場會時，也可以在大屏幕上顯示各種歡迎標語、宣傳標語；在平時可以通過大屏幕提示施工人員注意施工安全，在有高溫、霜凍等惡劣天氣時可以及時進行溫馨提示。這些都能充分體現隧道施工項目部管理上的人性化、現代化、科學化。
4、無卡人員報警系統：無卡報警系統通過紅外感應器、聲光報警器、控制報警讀卡器以及相關應用軟件配合，可實現無卡人員報警功能。
5、管理系統：管理系統主要包括管理中心電腦、考勤軟件、定位軟件、顯示屏服務軟件、報表打印機、UPS電源、交流穩壓器、配電箱、電源插板、串口服務器等。主要是安裝在現場值班房或者公司總部的一些硬件設備和軟件。
二、網絡及軟、硬件部署結構和訪問方式
總體網絡技術方案（含組網）
◇ 總系統由考勤定位系統和視頻監控系統兩大部分組成，在公司總部安裝服務器，然後所有隧道的考勤定位數據和視頻監控數據都上傳到公司服務器平臺；
◇ 每個隧道現場電腦上安裝隧道監控系統和視頻監控系統，以便以現場管理人員的查看；
◇ 訪問方式：總部服務器上安裝客戶端軟件，指揮部和業主都分配一個賬號和密碼，指揮部和業主根據賬號權限的不同，能訪問的隧道也不一樣；
◇ 採用包括前端工點監控、中間通訊層、後臺服務器三層體系架構
◇ 前端工點監控（隧道）採用B/S應用架構，服務器軟件採用的C/S架構，根據權限的不同，訪問的隧道也不同。服務器拉設專用通訊光纖，然後設定一個固定IP和端口，指揮部和業主只需要在系統中輸入自己的賬號和密碼，則可以訪問與之權限匹配的隧道。
三、對技術架構的描述
3.1系統實現的功能特點
1) 高度的識別可靠性：100%的前端識別率，施工人員只要正確佩戴射頻卡（除非壞掉），就能被附近的讀卡器讀到。
2) 識別距離遠（可根據現場施工環境確定）。
3) 極高的防衝突性：每個檢測點可最多同時識別50個施工人員的信息。
4) 高度的識別穩定性（誤碼率小於十萬分之一），真正達到無誤碼、無漏卡。
5) 快速的識別速度：最快可達到200公里/小時的識別速度，即對動態的標籤卡也能認識到。
6) 雙向報警功能：施工人員可以通過標籤按鈕來向監控中心呼叫；監控中心也可以向標籤發信息。
7) 有安全型的防爆、防塵、防水性能。
8) 高抗干擾性，對隧道干擾源、周圍環境無特殊要求，環境適應性強。
9) 內部電路高度集成化，器件故障率最小化，運行可靠。採用有源識別卡，無電磁汙染，免維護，使用安全。
3.2人員考勤定位系統
1）要實現從隧道口到掌子面的全範圍定位，採取每隔160米安裝一個定位讀卡器的方式（讀卡器的讀卡半徑為80米），例如海德隧道長2148米，則需要安裝13個讀卡器。
2）二襯臺車上安裝一個讀卡器，和視頻監控攝像頭共用一對無線網橋，採用無線傳輸模式，隨著二襯臺車的移動而移動，用來定位掌子面附近的施工人員和設備。
3）除了二襯臺車上的讀卡器採用無線網橋通訊外，剩下的讀卡器通訊方式採用兩芯銅芯線纜，每隔600米安裝一個485中繼器，以保證讀卡器的通訊正常（例如海德隧道長2148米，則需要3個485中繼器）。
4）隨著隧道的開挖，隧道每前進160，則加裝一個讀卡器。
5）隧道口的兩個讀卡器除了有定位功能外，還有考勤功能，洞口兩個讀卡器之間的距離最少要間隔160米。
6）1臺讀卡器裝在隧道洞口的入口處，另一臺讀卡器裝在洞口往裡160米處，根據讀卡器讀到卡的先後順序來判斷施工人員的進出情況，施工人員或者設備何時進、何時出、洞內有多少作業人員都能反映到系統軟件中，並體現到大屏幕上，使考勤情況一目瞭然。施工人員將該系統考勤卡佩戴在安全帽內側，無須主動刷卡便能實現自動考勤，方便省力、準確度高。
7）門禁和人員定位系統是主要應用在隧道的出入口和管理、施工人員。集施工人員考勤、區域定位、安全預警、災後急救、日常管理等功能於一體，是國內技術領先、運行穩定、設計專業化的隧道施工現場監測系統。該系統使管理人員能夠隨時掌握施工現場人員、設備的分佈狀況和每個人員和設備的運動軌跡，便於進行更加合理的調度管理以及安全監控管理。當事故發生時，救援人員可根據該系統所提供的數據、圖形，迅速瞭解有關人員的位置情況，及時採取相應的救援措施，提高應急救援工作的效率。
3.3門禁系統
門禁通道系統主要利用IC卡刷卡機制限制人員的進出，保障禁止非工作人員私自進出施工區域，同時也可用來來保障數據的真實性和有效性，避免因人為因素而導致考勤失效，或是管理出錯。車輛的門禁可以提升對現場車輛的及時管控，做到更加有效的車輛利用率。
主機（現場服務器）：負責整個系統設備及人員檢測數據的管理、通訊、統計存儲以及屏幕顯示、查詢打印、畫面編輯、網絡通訊等任務。
控制板：實時採集接收人員卡的信息，並及時通過通信線路實時反饋到系統當中並生成控制擺閘的指令，根據數據有效性就行控制，保證人員進出正常。
道閘：主要安裝在入口處，對車輛進出限制作用
地感檢測器：及時檢測是否有車輛經過，併發送信息至控制系統，產生相關聯動
三輥閘：也安裝在隧道入口處，對人員進出限制作用
IC卡讀卡器：通過靠近自動刷卡方式，獲取人員/車輛攜帶的電子標籤卡信息，並傳輸到後臺控制中央去。
利用人員/車輛門禁通道系統可以實現進出人車分流通過，保證一定的進出安全，只要給人員和車輛配置相關IC卡，並給予權限即可。當人員攜帶人員卡，靠近人員門禁通道也即三輥閘的時候並刷卡，內置的讀卡器可以及時讀取卡片信息，並送交後臺核實，運行通過，則發送命令給三輥閘，開啟放行，否則不變化。而對於車輛門禁系統，也需要給每一輛車配置車輛卡，車輛經過通行區域的時候，人員刷卡，同時也有地感觸發，當同時讀卡和地感觸發的時候，系統將判定車輛允許通行，則開啟道閘放行。單單的讀卡或是單一的地感觸發，系統統一認為不允許通過。
3.4無卡人員報警系統
外來無卡人員報警系統，主要是利用紅外對射和報警讀卡器來共同完成，當人員經過紅外觸發區域時，系統會自動監測當前人員是否帶卡，如果沒有帶卡進入，則發生聯動報警（報警可以手動關閉），如果監測到有帶卡片，則不觸發報警裝置。該報警系統可以實現單人進出100%報警判斷，在非並排多人進出的時候，只要確保人與人間隔在3米以上，可實現98%報警判斷。
3.5 LED顯示系統
將LED大屏幕安裝在施工入口附近，靠近門房或是值班室為佳，用於實時顯示地鐵施工人員的信息，使管理先進化，透明化。顯示的內容包括：標籤號，姓名，時間，總人數等，使領導及監管人員不用下到隧道下面去，也不必查看監控室電腦就能及時瞭解隧道內施工人員情況。有了該LED大屏幕顯示系統不僅可以使洞內各區域內施工人員信息形象、直觀、一目瞭然的體現出來。而且，在開現場會時，也可以在大屏幕上顯示各種歡迎標語、宣傳標語；在平時可以通過大屏幕提示施工人員注意施工安全，在有高溫、霜凍等惡劣天氣時可以及時進行溫馨提示。這些都能充分體現隧道施工項目部管理上的人性化、現代化、科學化。
系統組成：服務器、同步系統卡、LED顯示屏
服務器：主要實現對顯示內容的編輯，控制
同步顯示系統卡：系統的核心部分，同步實現電腦與LED屏的顯示內容。對信號進行編譯傳輸
LED顯示屏：由32X16 led燈點（P10單紅）陣組成的模組拼裝而成，根據實際情況可以選擇拼裝的大小
3.6視頻監控系統
1）視頻監控主要針對掌子面危險區域。
2）攝像頭採用130萬像素網絡攝像頭，安裝在二襯臺車上，並隨著二襯臺車的前進而前進。
3）掌子面攝像頭採用網橋無線傳輸，佈線採用無線網橋傳輸模式，無線網橋在隧道里的傳輸距離為2000米，如果隧道結構複雜，拐彎較多，可以採用加網橋中繼，或者採用光纖加無線網橋的模式。
3.7 隧道通信系統
隧道對講機是單工工作方式，一方呼叫的時候，另一方只能接聽。按下收發開關，對講機進入發射狀態，此時對著話筒喊話，聲音信號經過發射電路後就變成高頻調頻電波通過天線向空中傳播出去，調整好發射頻率，音頻信號通過放大、帶通濾波器、去加重等電路，進入音量控制電路和功率放大器放大，驅動揚聲器，接收方鬆開收發開關進入對講機接收狀態即可得到人們所需的信息。
3.8 統一平臺
3.8.1 總體平臺架構
以本地系統為基礎，實現各功能模塊數據通信；
可以擁有遠程中心，可實時查詢當前隧道的相關安全信息；
採用包括前端工點監控、中間通訊層、後臺調度監控的三層體系架構；
前端工點監控（人員進出定位管理系統、視頻監控、人員/車輛門禁管理）以及後臺調度（遠程中心機房、服務器以及部分外部對接平臺）採用B/S應用架構。
3.8.2 統一管理平臺
利用各個隧道口的網絡通訊。可以將各個隧道的採集到的人員數據，包括進出記錄以及定位信息等，實時傳送到集團調動中心，及時瞭解各隧道人員分佈情況，方便指揮調度。
3.9 環境監測系統
環境監測系統重點對危險氣體的監測，比如瓦斯、一氧化碳、二氧化碳、硫化氫、二氧化硫、氨氣、二氧化氮、氮氧化合物、粉塵等有毒氣體的監測。在開挖面需要進行氣體監測的地方，安裝相應的氣體監測裝置，利用氣體檢測儀實現對該區域氣體的監測，以便及時將實時氣體濃度消息通知後臺，做到及時防範，安全預警，保證隧道工作更加正常安全的進行。
3.10 軟件介紹
3.10.1 概述
系統滿足用戶的要求，穩定、可靠、實用。人機界面友好，操作方便，檢索、查詢簡單快捷。
隧道人員定位系統軟件為自主開發。採用目前先進VC.net開發平臺，結合功能強大的SQL SERVER數據庫。基於B/S結構的網絡監控軟件，可通過IE瀏覽器在網絡上瀏覽、查詢、打印施工人員定位及考勤管理等相關信息，同時根據權限的不同，可以進行相關權限下的限制操作等，保證系統穩定運行。
3.10.2 功能概述
隧道人員安全進出管理系統集成了人員進出門禁考勤定位功能、視頻監控、無卡人員報警系統以及LED顯示四大功能於一身，對於隧道內部人員和或其他監控物體的動態分佈情況、數量以及其所在的位置，同時具有選擇跟蹤、實時跟蹤、位置查詢和個人定位等功能。
1）選擇跟蹤：選擇各部門工種等特定人員，掌握其在現場的工作情況
2）實時跟蹤：實時顯示隧道內部各人員的位置狀態及其來源地。能夠清楚地反映其活動情況
3）位置跟蹤：選定某個監控段或是監控點，可以顯示此段區域內的人員或車輛分佈情況
4）個人定位：顯示特定人員的運動軌跡，並可顯示其歷史運動方向
3.10.3 考勤統計功能
1）通過對進出隧道的工作人員的出、入時間以及在隧道各區域的停留工作時間的記錄與統計，完成對全區個人、部門以及幹部的考勤信息查詢、統計
2）按照要求輸出各種信息報表（如：時間報表、出勤月報表等）
3.10.4 視頻監控
1）實時顯示監控位置的圖像，監控更直觀清晰
2）提供雲臺方式查看，監控更具體更立體
3）視頻存儲方便，可以查閱半個月內的視頻錄像。
4）外接性能功能強大。可以與系統實現報警聯動。
3.10.5 LED大屏顯示
1）同步顯示系統各監測數據，更直接更形象
2）可以進行豐富的節目安排，人性化極高
3）上手容易，簡單易懂，操作性方便快捷
3.10.6 員工管理功能
1）員工管理功能 ：員工的增加、刪除、修改和查詢
2）硬件信息管理功能：對讀卡器基站站、分站名稱進行管理，對人員識別卡信息進行錄入。
具有告警信息實時顯示及歷史告警查詢功能，告警內容包括讀卡器基站故障、卡電池電量不足、危險區域超時、禁區闖入等重要內容。
3.10.8 災後急救
萬一當隧道發生緊急事件時系統可以及時對丟失人員進行統計，查詢事故現場附近的人員信息，快速確定人員的準確位置，以便及時有效地開展搜救工作
3.10.9 歷史數據的查詢和報表打印功能
1）可對隧道人員定位、人員跟蹤、考勤統計、安全監測管理、系統運行管理等信息進行長期保存，並可方便地查詢歷史記錄。
2）能按時間、部門等對信息進行查詢和打印
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