一、对项目建设需求的理解和详细的描述
门禁和人员定位系统总共由八部分组成，分别是：人员考勤定位系统、门禁管理系统、无卡报警系统、LED显示系统、视频监控系统、隧道通信系统、平台管理系统以及环境检测系统。
1、视频监控系统：视频监控系统主要是针对隧道施工掌子面的监控，采用矿用防爆摄像头，130万像素的网络摄像头安装在二衬台车上，采用无线网桥传输模式，摄像头随着二衬台车的移动而移动，并且能接入国内主流厂商的监控控制平台。
2、人员考勤定位系统：人员定位系统主要采用当今最先进的0.18uM的微波芯片技术， 系统能够及时、准确的各个隧道施工人员及设备的动态情况反映到地面计算机系统，使管理人员能够随时掌握施工人员、设备的分布状况和每个施工人员的运动轨迹，以便于进行更加合理的调度管理，促使隧道建设的安全生产和日常管理更加合理。
门禁和人员定位系统是主要应用在隧道的出入口和管理、施工人员。集施工人员考勤、区域定位、安全预警、灾后急救、日常管理等功能于一体，是国内技术领先、运行稳定、设计专业化的隧道施工现场监测系统。使管理人员能够随时掌握施工现场人员、设备的分布状况和每个人员和设备的运动轨迹，便于进行更加合理的调度管理以及安全监控管理。当事故发生时，救援人员可根据该系统所提供的数据、图形，迅速了解有关人员的位置情况，及时采取相应的救援措施，提高应急救援工作的效率。
系统由主机、传输接口、读卡分站、读卡器、识别卡、矿用隔爆兼本安型直流稳压电源、电缆、接线盒、避雷器和其他必要设备组成。在隧道出入口、掌子面 、掘进工作面、重点区域、限制区域、等重要位置安装读卡分站、读卡器，施工人员携带识别卡，识别卡能发射信号，当识别卡在读卡器一定范围内时，读卡器接收到识别卡发出的信号，将信号传输至读卡分站进行分析、处理，并把信号发送到项目部，信号传输接口把信号进行转换，交给主机进行处理，从而实现目标的自动化管理，其有监测、管理、存储和显示、 人机对话、备用电源等功能。
门禁系统采用非接触式IC卡和读卡器组成，工牌集成IC卡，必要时建设电子闸门。用于隧道施工人员和检查人员佩戴进入，保证一人一卡，车辆也可以使用。
3、LED显示系统：LED系统采用同步数据技术，将LED大屏幕安装在隧道口附近，用于实时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，总人数等，使领导及监管人员不用进入洞内，也不必查看监控室电脑就能及时了解隧道内施工人员情况。有了该LED大屏幕显示系统不仅可以使洞内各区域内施工人员信息形象、直观、一目了然的体现出来。而且，在开隧道现场会时，也可以在大屏幕上显示各种欢迎标语、宣传标语；在平时可以通过大屏幕提示施工人员注意施工安全，在有高温、霜冻等恶劣天气时可以及时进行温馨提示。这些都能充分体现隧道施工项目部管理上的人性化、现代化、科学化。
4、无卡人员报警系统：无卡报警系统通过红外感应器、声光报警器、控制报警读卡器以及相关应用软件配合，可实现无卡人员报警功能。
5、管理系统：管理系统主要包括管理中心电脑、考勤软件、定位软件、显示屏服务软件、报表打印机、UPS电源、交流稳压器、配电箱、电源插板、串口服务器等。主要是安装在现场值班房或者公司总部的一些硬件设备和软件。
二、网络及软、硬件部署结构和访问方式
总体网络技术方案（含组网）
◇ 总系统由考勤定位系统和视频监控系统两大部分组成，在公司总部安装服务器，然后所有隧道的考勤定位数据和视频监控数据都上传到公司服务器平台；
◇ 每个隧道现场电脑上安装隧道监控系统和视频监控系统，以便以现场管理人员的查看；
◇ 访问方式：总部服务器上安装客户端软件，指挥部和业主都分配一个账号和密码，指挥部和业主根据账号权限的不同，能访问的隧道也不一样；
◇ 采用包括前端工点监控、中间通讯层、后台服务器三层体系架构
◇ 前端工点监控（隧道）采用B/S应用架构，服务器软件采用的C/S架构，根据权限的不同，访问的隧道也不同。服务器拉设专用通讯光纤，然后设定一个固定IP和端口，指挥部和业主只需要在系统中输入自己的账号和密码，则可以访问与之权限匹配的隧道。
三、对技术架构的描述
3.1系统实现的功能特点
1) 高度的识别可靠性：100%的前端识别率，施工人员只要正确佩戴射频卡（除非坏掉），就能被附近的读卡器读到。
2) 识别距离远（可根据现场施工环境确定）。
3) 极高的防冲突性：每个检测点可最多同时识别50个施工人员的信息。
4) 高度的识别稳定性（误码率小于十万分之一），真正达到无误码、无漏卡。
5) 快速的识别速度：最快可达到200公里/小时的识别速度，即对动态的标签卡也能认识到。
6) 双向报警功能：施工人员可以通过标签按钮来向监控中心呼叫；监控中心也可以向标签发信息。
7) 有安全型的防爆、防尘、防水性能。
8) 高抗干扰性，对隧道干扰源、周围环境无特殊要求，环境适应性强。
9) 内部电路高度集成化，器件故障率最小化，运行可靠。采用有源识别卡，无电磁污染，免维护，使用安全。
3.2人员考勤定位系统
1）要实现从隧道口到掌子面的全范围定位，采取每隔160米安装一个定位读卡器的方式（读卡器的读卡半径为80米），例如海德隧道长2148米，则需要安装13个读卡器。
2）二衬台车上安装一个读卡器，和视频监控摄像头共用一对无线网桥，采用无线传输模式，随着二衬台车的移动而移动，用来定位掌子面附近的施工人员和设备。
3）除了二衬台车上的读卡器采用无线网桥通讯外，剩下的读卡器通讯方式采用两芯铜芯线缆，每隔600米安装一个485中继器，以保证读卡器的通讯正常（例如海德隧道长2148米，则需要3个485中继器）。
4）随着隧道的开挖，隧道每前进160，则加装一个读卡器。
5）隧道口的两个读卡器除了有定位功能外，还有考勤功能，洞口两个读卡器之间的距离最少要间隔160米。
6）1台读卡器装在隧道洞口的入口处，另一台读卡器装在洞口往里160米处，根据读卡器读到卡的先后顺序来判断施工人员的进出情况，施工人员或者设备何时进、何时出、洞内有多少作业人员都能反映到系统软件中，并体现到大屏幕上，使考勤情况一目了然。施工人员将该系统考勤卡佩戴在安全帽内侧，无须主动刷卡便能实现自动考勤，方便省力、准确度高。
7）门禁和人员定位系统是主要应用在隧道的出入口和管理、施工人员。集施工人员考勤、区域定位、安全预警、灾后急救、日常管理等功能于一体，是国内技术领先、运行稳定、设计专业化的隧道施工现场监测系统。该系统使管理人员能够随时掌握施工现场人员、设备的分布状况和每个人员和设备的运动轨迹，便于进行更加合理的调度管理以及安全监控管理。当事故发生时，救援人员可根据该系统所提供的数据、图形，迅速了解有关人员的位置情况，及时采取相应的救援措施，提高应急救援工作的效率。
3.3门禁系统
门禁通道系统主要利用IC卡刷卡机制限制人员的进出，保障禁止非工作人员私自进出施工区域，同时也可用来来保障数据的真实性和有效性，避免因人为因素而导致考勤失效，或是管理出错。车辆的门禁可以提升对现场车辆的及时管控，做到更加有效的车辆利用率。
主机（现场服务器）：负责整个系统设备及人员检测数据的管理、通讯、统计存储以及屏幕显示、查询打印、画面编辑、网络通讯等任务。
控制板：实时采集接收人员卡的信息，并及时通过通信线路实时反馈到系统当中并生成控制摆闸的指令，根据数据有效性就行控制，保证人员进出正常。
道闸：主要安装在入口处，对车辆进出限制作用
地感检测器：及时检测是否有车辆经过，并发送信息至控制系统，产生相关联动
三辊闸：也安装在隧道入口处，对人员进出限制作用
IC卡读卡器：通过靠近自动刷卡方式，获取人员/车辆携带的电子标签卡信息，并传输到后台控制中央去。
利用人员/车辆门禁通道系统可以实现进出人车分流通过，保证一定的进出安全，只要给人员和车辆配置相关IC卡，并给予权限即可。当人员携带人员卡，靠近人员门禁通道也即三辊闸的时候并刷卡，内置的读卡器可以及时读取卡片信息，并送交后台核实，运行通过，则发送命令给三辊闸，开启放行，否则不变化。而对于车辆门禁系统，也需要给每一辆车配置车辆卡，车辆经过通行区域的时候，人员刷卡，同时也有地感触发，当同时读卡和地感触发的时候，系统将判定车辆允许通行，则开启道闸放行。单单的读卡或是单一的地感触发，系统统一认为不允许通过。
3.4无卡人员报警系统
外来无卡人员报警系统，主要是利用红外对射和报警读卡器来共同完成，当人员经过红外触发区域时，系统会自动监测当前人员是否带卡，如果没有带卡进入，则发生联动报警（报警可以手动关闭），如果监测到有带卡片，则不触发报警装置。该报警系统可以实现单人进出100%报警判断，在非并排多人进出的时候，只要确保人与人间隔在3米以上，可实现98%报警判断。
3.5 LED显示系统
将LED大屏幕安装在施工入口附近，靠近门房或是值班室为佳，用于实时显示地铁施工人员的信息，使管理先进化，透明化。显示的内容包括：标签号，姓名，时间，总人数等，使领导及监管人员不用下到隧道下面去，也不必查看监控室电脑就能及时了解隧道内施工人员情况。有了该LED大屏幕显示系统不仅可以使洞内各区域内施工人员信息形象、直观、一目了然的体现出来。而且，在开现场会时，也可以在大屏幕上显示各种欢迎标语、宣传标语；在平时可以通过大屏幕提示施工人员注意施工安全，在有高温、霜冻等恶劣天气时可以及时进行温馨提示。这些都能充分体现隧道施工项目部管理上的人性化、现代化、科学化。
系统组成：服务器、同步系统卡、LED显示屏
服务器：主要实现对显示内容的编辑，控制
同步显示系统卡：系统的核心部分，同步实现电脑与LED屏的显示内容。对信号进行编译传输
LED显示屏：由32X16 led灯点（P10单红）阵组成的模组拼装而成，根据实际情况可以选择拼装的大小
3.6视频监控系统
1）视频监控主要针对掌子面危险区域。
2）摄像头采用130万像素网络摄像头，安装在二衬台车上，并随着二衬台车的前进而前进。
3）掌子面摄像头采用网桥无线传输，布线采用无线网桥传输模式，无线网桥在隧道里的传输距离为2000米，如果隧道结构复杂，拐弯较多，可以采用加网桥中继，或者采用光纤加无线网桥的模式。
3.7 隧道通信系统
隧道对讲机是单工工作方式，一方呼叫的时候，另一方只能接听。按下收发开关，对讲机进入发射状态，此时对着话筒喊话，声音信号经过发射电路后就变成高频调频电波通过天线向空中传播出去，调整好发射频率，音频信号通过放大、带通滤波器、去加重等电路，进入音量控制电路和功率放大器放大，驱动扬声器，接收方松开收发开关进入对讲机接收状态即可得到人们所需的信息。
3.8 统一平台
3.8.1 总体平台架构
以本地系统为基础，实现各功能模块数据通信；
可以拥有远程中心，可实时查询当前隧道的相关安全信息；
采用包括前端工点监控、中间通讯层、后台调度监控的三层体系架构；
前端工点监控（人员进出定位管理系统、视频监控、人员/车辆门禁管理）以及后台调度（远程中心机房、服务器以及部分外部对接平台）采用B/S应用架构。
3.8.2 统一管理平台
利用各个隧道口的网络通讯。可以将各个隧道的采集到的人员数据，包括进出记录以及定位信息等，实时传送到集团调动中心，及时了解各隧道人员分布情况，方便指挥调度。
3.9 环境监测系统
环境监测系统重点对危险气体的监测，比如瓦斯、一氧化碳、二氧化碳、硫化氢、二氧化硫、氨气、二氧化氮、氮氧化合物、粉尘等有毒气体的监测。在开挖面需要进行气体监测的地方，安装相应的气体监测装置，利用气体检测仪实现对该区域气体的监测，以便及时将实时气体浓度消息通知后台，做到及时防范，安全预警，保证隧道工作更加正常安全的进行。
3.10 软件介绍
3.10.1 概述
系统满足用户的要求，稳定、可靠、实用。人机界面友好，操作方便，检索、查询简单快捷。
隧道人员定位系统软件为自主开发。采用目前先进VC.net开发平台，结合功能强大的SQL SERVER数据库。基于B/S结构的网络监控软件，可通过IE浏览器在网络上浏览、查询、打印施工人员定位及考勤管理等相关信息，同时根据权限的不同，可以进行相关权限下的限制操作等，保证系统稳定运行。
3.10.2 功能概述
隧道人员安全进出管理系统集成了人员进出门禁考勤定位功能、视频监控、无卡人员报警系统以及LED显示四大功能于一身，对于隧道内部人员和或其他监控物体的动态分布情况、数量以及其所在的位置，同时具有选择跟踪、实时跟踪、位置查询和个人定位等功能。
1）选择跟踪：选择各部门工种等特定人员，掌握其在现场的工作情况
2）实时跟踪：实时显示隧道内部各人员的位置状态及其来源地。能够清楚地反映其活动情况
3）位置跟踪：选定某个监控段或是监控点，可以显示此段区域内的人员或车辆分布情况
4）个人定位：显示特定人员的运动轨迹，并可显示其历史运动方向
3.10.3 考勤统计功能
1）通过对进出隧道的工作人员的出、入时间以及在隧道各区域的停留工作时间的记录与统计，完成对全区个人、部门以及干部的考勤信息查询、统计
2）按照要求输出各种信息报表（如：时间报表、出勤月报表等）
3.10.4 视频监控
1）实时显示监控位置的图像，监控更直观清晰
2）提供云台方式查看，监控更具体更立体
3）视频存储方便，可以查阅半个月内的视频录像。
4）外接性能功能强大。可以与系统实现报警联动。
3.10.5 LED大屏显示
1）同步显示系统各监测数据，更直接更形象
2）可以进行丰富的节目安排，人性化极高
3）上手容易，简单易懂，操作性方便快捷
3.10.6 员工管理功能
1）员工管理功能 ：员工的增加、删除、修改和查询
2）硬件信息管理功能：对读卡器基站站、分站名称进行管理，对人员识别卡信息进行录入。
具有告警信息实时显示及历史告警查询功能，告警内容包括读卡器基站故障、卡电池电量不足、危险区域超时、禁区闯入等重要内容。
3.10.8 灾后急救
万一当隧道发生紧急事件时系统可以及时对丢失人员进行统计，查询事故现场附近的人员信息，快速确定人员的准确位置，以便及时有效地开展搜救工作
3.10.9 历史数据的查询和报表打印功能
1）可对隧道人员定位、人员跟踪、考勤统计、安全监测管理、系统运行管理等信息进行长期保存，并可方便地查询历史记录。
2）能按时间、部门等对信息进行查询和打印
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