人員自動(dòng)登錄及定位系統(tǒng)技術(shù)方案

1、人員自動(dòng)登錄及定位系統(tǒng)解決方案一、人員自動(dòng)登錄及定位系統(tǒng)總體思路 人員自動(dòng)登錄及定位系統(tǒng)作為滬昆鐵路湖南段鐵路建設(shè)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的重要組成部分，主要是保障隧道施工安全及設(shè)備合理調(diào)度管理系統(tǒng)。此系統(tǒng)按使用功能分別部署在前端隧道施工工點(diǎn)和后端管理和調(diào)度系統(tǒng)中，與RCP MIS系統(tǒng)無縫鏈接，實(shí)現(xiàn)整個(gè)鐵路施工建設(shè)系統(tǒng)的統(tǒng)一性和完整性。尤其在前端工點(diǎn)部署方面，本系統(tǒng)有著很強(qiáng)的應(yīng)用性。一方面：實(shí)時(shí)監(jiān)控隧道內(nèi)部施工人員及大型工程機(jī)械的出入及其在隧道內(nèi)部的部署情況，實(shí)時(shí)了解隧道內(nèi)部人員及機(jī)械設(shè)備的部署情況，以便掌握生產(chǎn)進(jìn)度情況，同時(shí)也可以通過大屏幕實(shí)時(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示；另一方面，在實(shí)施爆破等危險(xiǎn)作業(yè)時(shí)及時(shí)了解隧道內(nèi)

2、部人員及設(shè)備部署情況，有效避免生產(chǎn)安全事故的發(fā)生；同時(shí)，借助此系統(tǒng)也可以對(duì)安全生產(chǎn)規(guī)范起到有效的監(jiān)督作用，主要是針對(duì)相關(guān)施工控制和管理人員，監(jiān)控器是否按照實(shí)施規(guī)范按時(shí)到崗進(jìn)行工作進(jìn)行有效的監(jiān)控，保障工程施工規(guī)范和工程質(zhì)量；還有，一旦發(fā)生生產(chǎn)安全事故，我們也可以借助此系統(tǒng)查詢到隧道內(nèi)部的人員及設(shè)備的部署情況，以便實(shí)施及時(shí)的救助工作。從滬昆鐵路湖南段鐵路公司鐵路建設(shè)施工管理的角度上講，本系統(tǒng)通過與RCP MIS系統(tǒng)的無縫集成，可以在RCP MIS相關(guān)模塊中中實(shí)現(xiàn)后端管理平臺(tái)對(duì)各個(gè)工點(diǎn)人員及設(shè)備等資源的查詢和相關(guān)信息的展現(xiàn)，實(shí)時(shí)了解整個(gè)滬昆鐵路湖南段鐵路建設(shè)過程中各個(gè)隧道施工的進(jìn)度及安全生產(chǎn)情況，實(shí)

3、現(xiàn)數(shù)字化隧道的管理目標(biāo)。二、人員自動(dòng)登錄及定位系統(tǒng)整體方案本系統(tǒng)的管理結(jié)構(gòu)分為指揮部、標(biāo)段項(xiàng)目局、項(xiàng)目部、工點(diǎn)等幾部分組成，通過網(wǎng)絡(luò)將此系統(tǒng)構(gòu)成統(tǒng)一的整體，（一）、系統(tǒng)整體架構(gòu)如圖所示，人員自動(dòng)登錄及定位系統(tǒng)的核心識(shí)別技術(shù)是RFID技術(shù)，即射頻識(shí)別技術(shù)。此技術(shù)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)是實(shí)現(xiàn)隧道施工人機(jī)信息采集的自動(dòng)化及時(shí)效性，即無需人工參與即可完成隧道施工人機(jī)信息的實(shí)時(shí)采集工作。在滬昆鐵路湖南段鐵路施工建設(shè)項(xiàng)目應(yīng)用上，通過在前端每個(gè)工點(diǎn)部署相關(guān)系統(tǒng)硬件及信息采集、處理機(jī)通訊等應(yīng)用軟件，實(shí)時(shí)采集進(jìn)入隧道的人員信息，包括隧道施工人員和大型機(jī)械設(shè)備等。遵循“統(tǒng)一發(fā)卡、統(tǒng)一裝備、統(tǒng)一管理”的原則，將標(biāo)識(shí)卡視為“上崗

4、證”或“隧道準(zhǔn)入證”，按準(zhǔn)許上崗人員實(shí)行“一人一卡”制。1、指揮部指揮和調(diào)度中心此系統(tǒng)部署在滬昆鐵路湖南段鐵路建設(shè)籌備部智慧和調(diào)度中心，由通訊服務(wù)、接口軟件、指揮調(diào)度以及運(yùn)行監(jiān)控等系統(tǒng)構(gòu)成，為滬昆鐵路湖南段鐵路建設(shè)籌備部提供查詢服務(wù)，實(shí)時(shí)了解各個(gè)工點(diǎn)的人員自動(dòng)登錄及定位現(xiàn)狀，做出合理的調(diào)度決策，保障項(xiàng)目進(jìn)度及安全管理。 2、工點(diǎn)人員自動(dòng)登錄及定位系統(tǒng) 本系統(tǒng)部署在滬昆鐵路湖南段要求部署人員自動(dòng)登錄定位系統(tǒng)的隧道施工工點(diǎn)，具有人員識(shí)別、人員管理、信息上傳等功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)隧道內(nèi)施工人員的基本信息及位置信息清楚的反映在工點(diǎn)系統(tǒng)內(nèi)，并按照滬昆鐵路湖南段指揮部管理的要求將信息實(shí)時(shí)上傳以滿足項(xiàng)目整體管理的要

5、求。 工點(diǎn)系統(tǒng)的主要功能如下：1)根據(jù)施工安全監(jiān)測(cè)需求，在隧道施工隧道出入口、安全區(qū)及監(jiān)控區(qū)等地點(diǎn)安裝人員識(shí)別臺(tái)站，并通過電纜或無線傳輸通訊鏈路將人員識(shí)別信息上傳到工點(diǎn)工控機(jī)端。2)隧道施工生產(chǎn)單位輸入工作人員相關(guān)信息后，向需要監(jiān)控人員的安全帽上部署人員標(biāo)識(shí)卡。3)工點(diǎn)人員自動(dòng)登錄及定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫記錄該標(biāo)識(shí)卡相對(duì)應(yīng)人員的基本信息，包括姓名、年齡、性別、所屬班組、所屬工種、職務(wù)、本人照片等基本信息。4)進(jìn)入隧道的工作人員必須隨身攜帶標(biāo)簽，當(dāng)此人員經(jīng)過設(shè)置人員識(shí)別臺(tái)站（出入口、安全區(qū)和監(jiān)控區(qū)等）的地點(diǎn)時(shí)被系統(tǒng)識(shí)別。系統(tǒng)將讀取該卡號(hào)信息，并在系統(tǒng)中進(jìn)行數(shù)據(jù)管理，供相關(guān)的查詢等應(yīng)用。5)項(xiàng)目分部或項(xiàng)目

6、局可根據(jù)管理的要求，對(duì)該標(biāo)識(shí)卡進(jìn)行授權(quán)管理。6)隧道一旦發(fā)生安全事故，系統(tǒng)會(huì)在第一時(shí)間內(nèi)可以知道被困人員的基本情況及所在位置，便于事故救助工作的開展。7)系統(tǒng)可自動(dòng)生成考勤作業(yè)的統(tǒng)計(jì)與管理等方面的報(bào)表資料，提高管理效益。（二）、應(yīng)用技術(shù)介紹1、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建本人員自動(dòng)登錄和定位系統(tǒng)運(yùn)行在有公網(wǎng)、局域網(wǎng)、工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)以及無線透明傳輸網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)上，施工工點(diǎn)采用485工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)或無線透明傳輸網(wǎng)絡(luò)，將人員識(shí)別信息上傳到工點(diǎn)工控機(jī)上，通過工點(diǎn)人員自動(dòng)登錄和定位系統(tǒng)處理，將相關(guān)信息上傳到RCP MIS系統(tǒng)，并在滬昆鐵路湖南段指揮控制中心及各項(xiàng)目局進(jìn)行展現(xiàn)。2、系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)本人員自動(dòng)登錄和定位系統(tǒng)使用

7、的關(guān)鍵技術(shù)包括：1） 基于星形網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架下的通訊應(yīng)用。根據(jù)滬昆鐵路湖南段建設(shè)信息化整體要求，須實(shí)現(xiàn)高風(fēng)險(xiǎn)及重點(diǎn)控制隨道人員信息接入到滬昆鐵路RCP MIS系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)全線管理。由于工點(diǎn)施工現(xiàn)場(chǎng)遠(yuǎn)離城市，網(wǎng)絡(luò)接入條件較差，可能會(huì)有光纖、專網(wǎng)、ADSL以及路由等網(wǎng)絡(luò)接入方式。從整體管理的角度出發(fā)，為保證工點(diǎn)信息的實(shí)時(shí)準(zhǔn)確上傳，必須做好各個(gè)隧道的網(wǎng)絡(luò)編碼體系或建立一套完整的內(nèi)部通訊機(jī)制。本系統(tǒng)為滿足項(xiàng)目需要特開發(fā)了一套專屬的通訊端應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)指揮調(diào)度中心與各個(gè)工點(diǎn)之間信息傳輸?shù)臅惩??？梢灾v，只要網(wǎng)絡(luò)通，整個(gè)系統(tǒng)就會(huì)正常運(yùn)行。另外，斷網(wǎng)保護(hù)功能，可以保證在網(wǎng)絡(luò)條件不允許的情況下實(shí)現(xiàn)本地存儲(chǔ)，只要網(wǎng)絡(luò)條件滿

8、足，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)上傳信息。2） 第三代RFID技術(shù)第三代RFID技術(shù)又稱精益RFID。是從第一代RFID不能準(zhǔn)確無誤識(shí)別人員信息-到第二代RFID只能單讀卡器較準(zhǔn)確識(shí)別，再到第三代RFID 能網(wǎng)絡(luò)化、多方向、多讀頭，（兩個(gè)以上、單一子網(wǎng)即多可達(dá)上百個(gè)，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)可達(dá)上千個(gè)）同時(shí)準(zhǔn)確識(shí)別人員定位信息的本質(zhì)性飛躍。精益RFID技術(shù)應(yīng)用0.13um芯片制造工藝，依靠世界頂尖的射頻電子技術(shù)專家，整合國(guó)際上最領(lǐng)先的天線技術(shù)、光通信技術(shù)、工業(yè)以太網(wǎng)傳輸技術(shù)、數(shù)據(jù)庫處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)、地理信息系統(tǒng)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、工程結(jié)構(gòu)學(xué)技術(shù)、井下應(yīng)急救災(zāi)技術(shù)等多學(xué)科的綜合課題攻關(guān)，全面、完善、徹底地解決了隧道內(nèi)人員定

9、位系統(tǒng)中遇到的前兩代RFID無法突破的技術(shù)瓶頸問題。3） 遠(yuǎn)程控制及維護(hù)技術(shù) 由于工點(diǎn)施工現(xiàn)場(chǎng)遠(yuǎn)離城市，因此對(duì)系統(tǒng)運(yùn)維的挑戰(zhàn)很大。系統(tǒng)魯棒性及穩(wěn)定性將是重中之重。本系統(tǒng)除了在穩(wěn)定安全性上做了大量的修正工作外，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制功能，即通過網(wǎng)絡(luò)即可實(shí)現(xiàn)工點(diǎn)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程維護(hù)。這主要得益于系統(tǒng)架構(gòu)及開發(fā)技術(shù)，同時(shí)借助遠(yuǎn)程控制工具有效降低工點(diǎn)系統(tǒng)的維護(hù)成本，大幅度提高系統(tǒng)可用性。3、系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)介紹本系統(tǒng)使用當(dāng)前主流的軟件開發(fā)技術(shù)，如JAVA和.net技術(shù)，這樣的開發(fā)工具保證了系統(tǒng)應(yīng)用適用性。此兩種開發(fā)工具系統(tǒng)適用性強(qiáng)，不存在兼容問題，保證了擴(kuò)展應(yīng)用及接口應(yīng)用時(shí)兼容或丟包等平靜問題。（三）、系統(tǒng)創(chuàng)新及

10、技術(shù)特點(diǎn)介紹 本系統(tǒng)在鐵路建設(shè)尤其是隧道施工人員管理方面有著獨(dú)特的適用性，并已經(jīng)在鐵路施工建設(shè)中顯現(xiàn)出良好的應(yīng)用效果。尤其是針對(duì)鐵路隧道施工現(xiàn)場(chǎng)條件進(jìn)行了針對(duì)性的設(shè)計(jì)。尤其是通訊機(jī)制和人員多進(jìn)多出識(shí)別是針對(duì)鐵路隧道施工人員自動(dòng)登錄定位系統(tǒng)應(yīng)用專門設(shè)計(jì)的。 一般來講，隧道挖掘主要采用對(duì)打的方式。但是對(duì)于風(fēng)險(xiǎn)隧道以及長(zhǎng)大隧道，還需要有橫洞、平導(dǎo)以及斜井等挖掘方式。為此，人員自動(dòng)登錄及定位系統(tǒng)需要適應(yīng)此種現(xiàn)場(chǎng)情況。即當(dāng)隧道打通以后,系統(tǒng)應(yīng)用模式應(yīng)從 ”單進(jìn)單出” 轉(zhuǎn)變?yōu)?”多進(jìn)多出”。這時(shí)人員在隧道內(nèi)的位置信息主要通過 ”分步式計(jì)算” 來實(shí)現(xiàn) ”多進(jìn)多出” 模式,保證人員安全管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)一 致性和

11、正確性。（四）、人員自動(dòng)登錄及定位系統(tǒng)功能介紹本人員自動(dòng)登錄及定位系統(tǒng)統(tǒng)是RCP MIS系統(tǒng)的重要輔助系統(tǒng)，為RCP MIS系統(tǒng)提供重要執(zhí)行數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)由工點(diǎn)數(shù)據(jù)采集、工點(diǎn)監(jiān)控、工點(diǎn)通訊、后端通訊、RCP MIS接口、調(diào)度監(jiān)控、多進(jìn)多出管理等七部分組成，具體功能如下：1、 工點(diǎn)RFID數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng) 此子系統(tǒng)完成人員自動(dòng)登錄及定位基礎(chǔ)信息的采集和處理，滿足高可靠性的數(shù)據(jù)采集。由于采用Active RFID技術(shù)，使得信息采集的效率非常高，基本能夠?qū)崿F(xiàn)100%的有效識(shí)別。另外，信息處理功能能夠有效降低冗余數(shù)據(jù)對(duì)系統(tǒng)的影響，將有效數(shù)據(jù)通過工業(yè)總線上傳到工點(diǎn)工業(yè)終端的人員自動(dòng)登錄及定位工點(diǎn)端系統(tǒng)中。2

12、、 工點(diǎn)人員自動(dòng)登錄及定位信息子系統(tǒng)工點(diǎn)人員自動(dòng)登錄及定位系統(tǒng)是整個(gè)信息系統(tǒng)的基本單元，除了承擔(dān)工點(diǎn)端系統(tǒng)本地應(yīng)用管理需要外，還將相關(guān)信息到后端指揮調(diào)度中心人員安全監(jiān)控系統(tǒng)，具體講，此子系統(tǒng)包括如下功能：2.1 綜合查詢此功能可以按照多種查詢條件提供人員進(jìn)出歷史數(shù)據(jù)查詢服務(wù)。包括人員進(jìn)出管理、讀卡器監(jiān)控及進(jìn)出隧道監(jiān)控等。l 讀卡器和進(jìn)出隧道監(jiān)控該模塊是對(duì)施工路段，讀卡器狀態(tài)，隧道內(nèi)人員信息，以及人員進(jìn)出情況等的匯總展示，設(shè)定刷新時(shí)間，會(huì)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)刷新界面。l 人員統(tǒng)計(jì)查詢此功能可以按照時(shí)間段、項(xiàng)目部等條件提供施工人員的統(tǒng)計(jì)查詢服務(wù)。l 人員進(jìn)出實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查詢 此功能提供最新的工點(diǎn)實(shí)施人員的數(shù)

13、據(jù)查詢服務(wù)l 人員工作信息查詢工作信息查詢與進(jìn)出查詢類似，根據(jù)選擇的查詢條件，查詢施工人員進(jìn)出信息，并統(tǒng)計(jì)其在隧道的工作時(shí)間（匯總滿足條件的信息）；其中數(shù)據(jù)“導(dǎo)出”功能，可以將查到的信息導(dǎo)出到文本文件中，以方便查詢。l 人員軌跡監(jiān)控l 人員分布狀況 此功能是根據(jù)相關(guān)的查詢條件，以圖表的方式實(shí)時(shí)反映隧道內(nèi)部的人員分布情況，并據(jù)此掌握工程進(jìn)度。l 人員軌跡圖此功能是對(duì)施工人員經(jīng)過的讀卡器節(jié)點(diǎn)的信息的統(tǒng)計(jì)，其中查詢模塊是對(duì)滿足條件的施工人員的軌跡的信息。當(dāng)選擇具體的施工人員的時(shí)候，查詢會(huì)跳轉(zhuǎn)到“軌跡圖”界面，顯示該施工人員的軌跡圖，形式是一條折線，橫坐標(biāo)是時(shí)間軸，縱坐標(biāo)是根據(jù)讀卡器的部署位置而形成的

14、位置點(diǎn)。此功能條件選擇默認(rèn)以時(shí)間為查詢條件，所以對(duì)于時(shí)間的選擇要求是盡量在滿足要求的時(shí)間段呢，以保證信息的完整性和一致性。 2.2 基礎(chǔ)信息設(shè)置 此模塊是工點(diǎn)系統(tǒng)的初始化功能，即在工點(diǎn)系統(tǒng)正式實(shí)施的第一步工作，共同此功能可以清晰的定義系統(tǒng)運(yùn)行的環(huán)境及狀態(tài)等，l 作業(yè)單位設(shè)置此功能主要是對(duì)作業(yè)單位、施工路段以及施工隊(duì)管理進(jìn)行維護(hù)。其中包含施工項(xiàng)目分部查詢和編輯，如添加，修改等操作。施工路段管理主要是對(duì)錄入的施工路段進(jìn)行查詢和編輯工作。施工隊(duì)管理功能是指對(duì)施工隊(duì)信息進(jìn)行添加，修改等操作及查詢工作。 施工人員管理功能主要是對(duì)施工人員進(jìn)行錄入、查詢、添加，修改等操作，如姓名，工種，職責(zé)等。l 作業(yè)部門

15、設(shè)置主要是對(duì)工點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的組織機(jī)構(gòu)進(jìn)行定義。l 施工人員設(shè)置主要是對(duì)隧道施工人員等信息進(jìn)行初始化定義，如人員管理的精細(xì)度等l 施工隧道設(shè)置此功能是對(duì)施工工點(diǎn)進(jìn)行定義和描述，以便查詢和統(tǒng)計(jì)輸出。l 讀卡器設(shè)備設(shè)置讀卡器設(shè)備設(shè)置包括讀卡器信息維護(hù)功能、讀卡器關(guān)系維護(hù)等功能。其中讀卡器設(shè)置功能主要是對(duì)讀卡器屬性進(jìn)行操作，如編號(hào)、標(biāo)識(shí)、端口號(hào)、增益設(shè)置及狀態(tài)選擇等。讀卡器關(guān)系維護(hù)主要是對(duì)讀卡器的部署位置的描述，例如“入口”，“襯砌附近”，“臨時(shí)作業(yè)區(qū)”等易讀的描述，使得系統(tǒng)能夠清楚的反映人員在隧道內(nèi)的位置信息。l 隧道區(qū)域設(shè)置此功能主要是按照管理規(guī)范需要對(duì)隧道內(nèi)部進(jìn)行一些定義，以便查詢。例如洞口、臨時(shí)作

16、業(yè)區(qū)、襯砌、安全區(qū)等。l 監(jiān)理設(shè)置 2.3 卡管理 此功能是工點(diǎn)系統(tǒng)的核心功能，很多重要的管理職能及日常操作都集中在此模塊中，包括卡維護(hù)、卡分配、卡查詢、掛失和歸還等。l 卡維護(hù)卡維護(hù)功能是對(duì)人員自動(dòng)登錄及定位系統(tǒng)中的人員標(biāo)識(shí)卡進(jìn)行錄入維護(hù)的過程 主要是對(duì)標(biāo)簽進(jìn)行維護(hù)工作，使得標(biāo)簽?zāi)鼙幌到y(tǒng)所識(shí)別。l 卡分配和卡查詢?cè)撃K是對(duì)施工人員和射頻卡的分配過程，即將系統(tǒng)中的施工人員與標(biāo)簽進(jìn)行關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)識(shí)別的目的，也可以理解為發(fā)卡管理?？ú樵兪菍?duì)錄入且領(lǐng)用或者退還掛失的標(biāo)識(shí)卡進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和使用狀態(tài)的查詢模塊。l 掛失和歸還針對(duì)施工管理的要求進(jìn)行相關(guān)業(yè)務(wù)操作，主要包括掛失和歸還流程。掛失即安全帽丟失或標(biāo)簽丟失而

17、導(dǎo)致必須重新領(lǐng)用一個(gè)標(biāo)簽才能實(shí)現(xiàn)人員識(shí)別的要求；歸還是指施工人員由于工作關(guān)系不再進(jìn)入隧道內(nèi)部或身份變更，需要將人員信息與標(biāo)簽解除關(guān)聯(lián)。掛失和退還的操作和領(lǐng)用操作過程類似，都是將人員信息與標(biāo)簽信息解除關(guān)聯(lián)的操作。2.4 監(jiān)控管理 監(jiān)控管理是工點(diǎn)系統(tǒng)的日常操作模塊，主要是完成對(duì)人員進(jìn)出及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行的日常操作。包括工點(diǎn)進(jìn)出監(jiān)控及多進(jìn)多出監(jiān)控等。l 工點(diǎn)進(jìn)出監(jiān)控此功能提供實(shí)時(shí)及歷史數(shù)據(jù)的監(jiān)控管理，可以根據(jù)選擇的查詢情況查詢出人員進(jìn)出的歷史記錄，并統(tǒng)計(jì)隧道內(nèi)人員進(jìn)出次數(shù)；實(shí)時(shí)查詢功能：同樣根據(jù)選擇的查詢條件，列出隧道內(nèi)的人員的詳細(xì)信息包括讀卡器讀到的最近時(shí)間的位置，其中也列出了施工人員的進(jìn)出隧道情

18、況。l 多進(jìn)多出監(jiān)控多進(jìn)多出監(jiān)控功能是本系統(tǒng)的亮點(diǎn)之一，通過此功能可以實(shí)現(xiàn)在多出入口的工點(diǎn)人機(jī)安全監(jiān)控管理。對(duì)于高風(fēng)險(xiǎn)、超長(zhǎng)隧道在建設(shè)過程中，通常需要有主出入口、平導(dǎo)及涵洞等多個(gè)出入口，為了保證人員自動(dòng)登錄及定位系統(tǒng)的正常運(yùn)行，還需要針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的工況進(jìn)行業(yè)務(wù)仿真以保證人員自動(dòng)登錄及定位系統(tǒng)的真實(shí)可靠性能。本功能就是針對(duì)復(fù)雜現(xiàn)場(chǎng)工況進(jìn)行過業(yè)務(wù)仿真及梳理，在系統(tǒng)內(nèi)經(jīng)過縝密的算法來完成人機(jī)出入點(diǎn)不同造成的系統(tǒng)數(shù)據(jù)失真現(xiàn)象分發(fā)生。2.5 監(jiān)理管理監(jiān)理管理功能是針對(duì)監(jiān)理定期到隨到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行相關(guān)工作設(shè)置的，按照滬昆鐵路湖南段鐵路公司的管理要求需要對(duì)監(jiān)理的工作進(jìn)行管理，主要是按時(shí)到崗的問題，本功能可以對(duì)管理的時(shí)

19、間間隔進(jìn)行確認(rèn)，以便定期生成預(yù)警信息，提示監(jiān)理要按時(shí)到崗。2.6 特殊情況處理該模塊主要照顧施工工點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)由于斷電或者讀卡器未啟動(dòng)等原因引起的系統(tǒng)數(shù)據(jù)不完整的調(diào)整操作。 2.7 系統(tǒng)管理系統(tǒng)管理模塊，主要是對(duì)用戶組管理和權(quán)限管理，以保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行。 3、通訊接口此模塊是按照滬昆鐵路湖南段鐵路公司信息化的需求進(jìn)行相關(guān)的接口。實(shí)現(xiàn)人員自動(dòng)登錄及定位系統(tǒng)與RCP MIS的對(duì)接，實(shí)現(xiàn)隧道編碼信息接口、人員進(jìn)出信息（RCP MIS調(diào)用）即時(shí)查詢、人機(jī)軌跡查詢（RCPMIS調(diào)用）及人機(jī)分布信息（RCPMIS調(diào)用）。4、 數(shù)據(jù)通訊客戶端 此客戶端是專門針對(duì)鐵路隧道建設(shè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性及不穩(wěn)定性定制的新型用

20、于網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)目蛻舳讼到y(tǒng)，包括工點(diǎn)客戶端及后端客戶端。4.1 工點(diǎn)數(shù)據(jù)通訊客戶端 此系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)的多種通訊接入方式（ADSL、GPRS、CDMA、專線、衛(wèi)星通訊等），以實(shí)現(xiàn)在工點(diǎn)和后端指揮調(diào)度中心間構(gòu)建穩(wěn)定，統(tǒng)一，可靠的通訊，保證系統(tǒng)的真實(shí)可靠性。4.2 指揮調(diào)度中心通訊服務(wù)系統(tǒng)由于滬昆鐵路湖南段鐵路沿線有百余條施工工點(diǎn)，各個(gè)施工工點(diǎn)與后端指揮調(diào)度中心都存在著信息的實(shí)時(shí)交互工作，如何有效避免出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)堵塞問題的出現(xiàn)，需要有完善的通訊機(jī)制做保證。本系支持持在大批量通訊客戶端接入的前提下，滿足通訊的可靠，高效，安全性。5、 人員自動(dòng)登錄及定位系統(tǒng)與RCP MIS系統(tǒng)接口 本人員自動(dòng)登錄及定位系統(tǒng)

21、可以實(shí)現(xiàn)與RCP MIS系統(tǒng)的無縫連接，能夠可靠，高效地為RCP MIS的指揮調(diào)度系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)的人員進(jìn)出，人員分布，隧道信息，工作面信息，監(jiān)理信息等數(shù)據(jù)信息。6、指揮調(diào)度中心人員安全監(jiān)控系統(tǒng)此模塊通過統(tǒng)一界面實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)隧道工作面的人員安全監(jiān)控，并能夠高效地監(jiān)控人員實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，進(jìn)出數(shù)據(jù)，分布數(shù)據(jù)，軌跡數(shù)據(jù)。包括如下功能：6.1 運(yùn)行監(jiān)控此模塊是實(shí)現(xiàn)在后端指揮調(diào)度中心進(jìn)行綜合查詢服務(wù)的功能?？梢酝ㄟ^相關(guān)的設(shè)置功能鍵完成后端各種查詢條件的準(zhǔn)備后通過后端服務(wù)器的處理展現(xiàn)出實(shí)時(shí)的查詢結(jié)果，包括各個(gè)施工隧道工作面人員監(jiān)控、分布情況、軌跡圖以及提供歷史數(shù)據(jù)的查詢服務(wù)。l 人員實(shí)時(shí)監(jiān)控l 分布情況l 人員軌跡圖

22、6.2 基礎(chǔ)設(shè)置此功能是后端展現(xiàn)層的查詢條件的設(shè)置項(xiàng)，通過機(jī)構(gòu)設(shè)置、隧道設(shè)置、標(biāo)簽管理、多進(jìn)多出以及監(jiān)理設(shè)置等功能項(xiàng)完成查詢的各種配置，為查詢展現(xiàn)提供條件和索引。7、多進(jìn)多出數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)本服務(wù)系統(tǒng)也是人員自動(dòng)登錄及定位的亮點(diǎn)之一。在滬昆鐵路湖南段眾多的隧道施工過程中為了更好的推進(jìn)隧道建設(shè)，往往需要在一個(gè)工點(diǎn)開掘出數(shù)個(gè)出入口。諸如主洞口、平導(dǎo)以及涵洞等。這些出入口都可以進(jìn)行作業(yè)操作，從系統(tǒng)真實(shí)可靠性出發(fā)，必須在每個(gè)出入口處部署讀卡器以識(shí)別人員出入，但是在隧道工作面連通以后，會(huì)存在人員出入不在同一出入口的情況，為了實(shí)現(xiàn)正確的識(shí)別，本系統(tǒng)支持這種數(shù)據(jù)的處理，使此系統(tǒng)能夠支持多洞口進(jìn)，多洞口出的人員安

23、全監(jiān)控模式。（五）、人員自動(dòng)登錄及定位系統(tǒng)實(shí)施方案 本人員自動(dòng)登錄及定位系統(tǒng)的實(shí)施分為后端指揮調(diào)度中心以及工點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)兩個(gè)層面。其中，后端指揮調(diào)度中心主要部署在滬昆鐵路湖南段鐵路建設(shè)RCP MIS系統(tǒng)的通訊服務(wù)器上，獨(dú)立完成前端工點(diǎn)數(shù)據(jù)通訊以及后端查詢的需要，同時(shí)部署了本人員自動(dòng)登錄及定位系統(tǒng)與RCP MIS的接口程序；前端工點(diǎn)系統(tǒng)主要部署在工點(diǎn)的工業(yè)控制終端上，完成數(shù)據(jù)的采集、處理、查詢、監(jiān)控以及數(shù)據(jù)通訊等功能。1、指揮調(diào)度中心系統(tǒng)實(shí)施根據(jù)滬昆鐵路湖南段鐵路建設(shè)信息化構(gòu)建的思路，此人員自動(dòng)登錄及定位系統(tǒng)后端指揮調(diào)度中心系統(tǒng)將部署在滬昆鐵路湖南段鐵路建設(shè)RCP MIS系統(tǒng)的通訊服務(wù)器上，由我方工程

24、師在滬昆鐵路湖南段籌備組的指導(dǎo)和配合下完成服務(wù)器端應(yīng)用系統(tǒng)的部署。2、工點(diǎn)系統(tǒng)實(shí)施考慮到滬昆鐵路湖南段鐵路隧道施工工點(diǎn)復(fù)雜性的情況，人員自動(dòng)登錄及定位系統(tǒng)前端工點(diǎn)系統(tǒng)的部署可以采用兩種方式，即人員自動(dòng)登錄系統(tǒng)部署模式、人員自動(dòng)登錄及定位系統(tǒng)部署模式以及短隧道人員考勤系統(tǒng)。2.1 人員自動(dòng)登錄系統(tǒng)部署模式按照滬昆鐵路湖南段指揮部的指示，人員自動(dòng)登錄系統(tǒng)的部署主要針對(duì)雙向掘進(jìn)隧道的人員出入監(jiān)控，為此我們建議選用有線部署模式，此模式的優(yōu)勢(shì)在于簡(jiǎn)單、穩(wěn)定、成熟、可靠。缺點(diǎn)是需要按照軌道現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行線路的部署，相對(duì)周期較長(zhǎng)。系統(tǒng)硬件設(shè)備包括：l 讀卡器l 讀卡器工業(yè)供電電源l 讀卡器電源保護(hù)模塊l 讀卡

25、器安裝支架l 485-TCP/IP網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換器l 4口網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)l 讀卡器供電及數(shù)據(jù)傳輸線纜及輔助材料l 工控機(jī)（預(yù)裝操作系統(tǒng)及人員安全管理應(yīng)用相關(guān)系統(tǒng)軟件）l 粘貼硅膠等2.2 人員自動(dòng)登錄及定位系統(tǒng)部署模式 此部署模式適用于多掘進(jìn)面的人員自動(dòng)登錄系統(tǒng)部署及重點(diǎn)高風(fēng)險(xiǎn)隧道的人員自動(dòng)登錄及定位系統(tǒng)的部署。此部署模式，此模式與人員登錄系統(tǒng)的主要區(qū)別是增加了一臺(tái)讀卡器，以便于實(shí)現(xiàn)多進(jìn)多出及定位應(yīng)用需求。系統(tǒng)硬件設(shè)備包括：l 讀卡器l 讀卡器工業(yè)供電電源l 讀卡器電源保護(hù)模塊l 讀卡器安裝支架l 485-TCP/IP網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換器l 4口網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)l 讀卡器供電及數(shù)據(jù)傳輸線纜及輔助材料l 工控機(jī)（預(yù)裝操作

26、系統(tǒng)及人員安全管理應(yīng)用相關(guān)系統(tǒng)軟件）l 粘貼硅膠等2.3 人員考勤系統(tǒng)部署模式按照滬昆鐵路湖南段指揮部的指示，針對(duì)中短隧道，擬使用人員考勤系統(tǒng)的模式來實(shí)現(xiàn)軌道施工人員安全管理的要求。此應(yīng)用主要是在施工人員出入隧道必經(jīng)處部署讀卡器（無源或有源），以達(dá)到人員考勤管理應(yīng)用要求。系統(tǒng)硬件設(shè)備包括：l 讀卡器l 讀卡器工業(yè)供電電源l 讀卡器電源保護(hù)模塊l 讀卡器安裝套件l 485/232轉(zhuǎn)換器l 讀卡器供電及數(shù)據(jù)傳輸線纜及輔助材料l 工控機(jī)（預(yù)裝操作系統(tǒng)及人員安全管理應(yīng)用相關(guān)系統(tǒng)軟件）l 標(biāo)簽掛繩及保護(hù)套等2.3 人員自動(dòng)登錄及定位系統(tǒng)無線部署模式此部署模式適用于多掘進(jìn)面的人員自動(dòng)登錄系統(tǒng)部署及重點(diǎn)高風(fēng)

27、險(xiǎn)隧道的人員自動(dòng)登錄及定位系統(tǒng)的部署。相對(duì)于有線部署模式，此模式的優(yōu)勢(shì)在于部署簡(jiǎn)單，大幅度減少了現(xiàn)場(chǎng)布線的工作量，確認(rèn)代之的是移動(dòng)識(shí)別臺(tái)站，此移動(dòng)臺(tái)站具備無線傳輸網(wǎng)絡(luò)。通過無線網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一將隧道內(nèi)移動(dòng)識(shí)別臺(tái)站采集到的人員信息傳送到工點(diǎn)工業(yè)控制終端中，完成數(shù)據(jù)采集功能。系統(tǒng)硬件設(shè)備包括：l 移動(dòng)識(shí)別臺(tái)站（含閱讀器、移動(dòng)小車、數(shù)傳電臺(tái)、電源等）l 工控機(jī)（預(yù)裝操作系統(tǒng)及人員安全管理應(yīng)用相關(guān)系統(tǒng)軟件）l 數(shù)傳電臺(tái)l 線纜（屏蔽線 4芯* 1.0）及輔助材料標(biāo)簽及粘貼硅膠等三、系統(tǒng)設(shè)備選型和技術(shù)實(shí)現(xiàn)（一）、人員自動(dòng)登錄及定位系統(tǒng)設(shè)備選型和技術(shù)實(shí)現(xiàn)人員自動(dòng)登錄及定位系統(tǒng)具體的部署方式為：在工點(diǎn)信息房的工控機(jī)

28、上安裝人員自動(dòng)登錄及定位信息系統(tǒng)和RCP MIS接口程序；在隧道出入口及內(nèi)部的制定監(jiān)控地點(diǎn)安裝讀卡器或移動(dòng)識(shí)別臺(tái)站；同時(shí)向需要監(jiān)控的隧道施工人員及監(jiān)理人員的安全帽內(nèi)安裝標(biāo)簽。當(dāng)人員進(jìn)入隧道施工和進(jìn)行相關(guān)工作時(shí)，部署在隧道內(nèi)部的讀卡器會(huì)時(shí)時(shí)采集相關(guān)信息，供系統(tǒng)進(jìn)行處理和查詢等應(yīng)用。同時(shí)，根據(jù)滬昆鐵路湖南段鐵路公司管理的要求，可以通過相關(guān)接口時(shí)時(shí)查詢到該工點(diǎn)的人員出入等信息，一方面可以對(duì)施工進(jìn)行監(jiān)管，另一方面也保障了人員的安全。 工點(diǎn)部署結(jié)構(gòu)圖 1、系統(tǒng)部署條件1.1 環(huán)境條件： （1）、溫度：-40-60 （2）、濕度：5%93%(非凝結(jié)) （3）、電磁干擾：非強(qiáng)電高頻環(huán)境。 （4）、物理?xiàng)l件：

29、隧道口成型且襯砌深度超過200米。 1.2 電源、網(wǎng)絡(luò)及硬件條件： （1）、具備穩(wěn)定的220V交流電源。 （2）、使用工控機(jī)完成工點(diǎn)人員自動(dòng)登錄及定位系統(tǒng)應(yīng)用，要求具備1個(gè)獨(dú)立的RS232端口。2、讀卡器（移動(dòng)識(shí)別臺(tái)站）及標(biāo)簽安裝方式 讀卡器由12V電源進(jìn)行供電，同時(shí)通過485接口與隧道口信息房應(yīng)用服務(wù)器相連接；標(biāo)簽安裝在安全帽內(nèi)。3、管理規(guī)范：1）“統(tǒng)一發(fā)卡、統(tǒng)一裝備、統(tǒng)一管理”2） 施工人員進(jìn)入隧道必須佩戴自己的安全膜即必須隨身攜帶標(biāo)識(shí)卡。3）標(biāo)簽安裝方式：使用粘貼材料將標(biāo)簽固定在安全帽內(nèi)。4）每個(gè)工點(diǎn)配備一名系統(tǒng)操作人員，負(fù)責(zé)系統(tǒng)的日常管理工作。 4、硬件設(shè)備選型 人員自動(dòng)登錄及定位系統(tǒng)

30、最重要的硬件設(shè)備主要包括讀卡器和標(biāo)簽，要求滿足100%的識(shí)讀率的苛刻要求，只有這樣才能真正實(shí)現(xiàn)隧道施工的安全管理要求。本系統(tǒng)選用當(dāng)前最先進(jìn)的第三代RFID技術(shù)，滿足識(shí)讀距離遠(yuǎn)，防沖突能力強(qiáng)、準(zhǔn)確率高和傳輸速度快的特點(diǎn)，十分適合滬昆鐵路湖南段鐵路的應(yīng)用要求。4.1 i508固定RFID閱讀器：構(gòu)建于創(chuàng)新RFID統(tǒng)一技術(shù)平臺(tái)上的i508固定RFID閱讀器是采用固定方式安裝的電子標(biāo)簽閱讀設(shè)備，使用的是外接電源和有線方式進(jìn)行后臺(tái)通訊。主要在某一區(qū)域完成對(duì)該區(qū)域電子標(biāo)簽的信息自動(dòng)采集，同時(shí)將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到后端的接收主機(jī)或系統(tǒng)平臺(tái)；也可在安全性控制下完成接收后端主機(jī)或系統(tǒng)平臺(tái)的指令或數(shù)據(jù)。i608固定RF

31、ID閱讀器提供對(duì)電子標(biāo)簽長(zhǎng)距離、雙向通訊的能力，能在百米范圍內(nèi)同時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)以千計(jì)配備電子標(biāo)簽的識(shí)別物。獨(dú)特特性：¨ 具備本機(jī)存儲(chǔ)功能；¨ 內(nèi)建RTC(Real Time Clock)實(shí)時(shí)時(shí)鐘功能；¨ 支持閱讀器固件的在線升級(jí)，可通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)閱讀器固件的遠(yuǎn)程在線升級(jí)功能，可實(shí)現(xiàn)異地升級(jí)；¨ 識(shí)別距離動(dòng)態(tài)可調(diào)，閱讀器天線增益通過軟件動(dòng)態(tài)調(diào)整，簡(jiǎn)單方便；¨ 閱讀器識(shí)別方向具有定向性，可實(shí)現(xiàn)較精確的區(qū)域識(shí)別；¨ 閱讀器采用面向工業(yè)級(jí)應(yīng)用的設(shè)計(jì)，閱讀器背面采用密集型散熱鋼柱設(shè)計(jì)，提供更好的散熱性及可靠性，可穩(wěn)定工作于隧道、礦井等各種惡劣

32、環(huán)境中。設(shè)備特點(diǎn)：¨ 支持RS232/485/方式與上位機(jī)通訊；¨ 加密計(jì)算與認(rèn)證，確保數(shù)據(jù)安全，防止鏈路竊聽與數(shù)據(jù)破解；¨ 最大支持512個(gè)信道，使用頻道隔離技術(shù)，多個(gè)設(shè)備互不干擾；¨ 先進(jìn)的防碰撞技術(shù)，最大支持625個(gè)/秒的防沖突特性；¨ 作用距離可控，最大支持128級(jí)功率控制；¨ 支持讀卡器固件的在線升級(jí)；¨ 支持聯(lián)機(jī)和脫機(jī)兩種工作模式，具有內(nèi)部RTC，帶6個(gè)本地I/O接口；¨ 具備本地存儲(chǔ)單元， 512K字節(jié)存儲(chǔ)容量；¨ 具有方向性識(shí)別， 60度¨ 抗干擾和防雷設(shè)計(jì)；¨ 滿足I

33、P65工業(yè)環(huán)境要求；物理特性¨ 重量：2.2千克；¨ 顏色：白色；¨ 防護(hù)等級(jí)：IP65；¨ 安裝方式：采用專用安裝套件安裝于圓桿上 (如圖3-25所示) ；I508讀卡器外觀微波鏈路特性¨ 信號(hào)調(diào)制方式：GFSK；¨ 通訊速率：雙向最大1024Kbit/s；¨ 工作頻率：2.42.4835 GHz；¨ 最大輸出功率：8dbm；¨ 發(fā)射功率小于：1mW；¨ 微波通訊距離：0120米；¨ 微波通訊檢錯(cuò)：CRC32循環(huán)冗余校驗(yàn)；¨ 通訊加密：i-Detector加密算法；

34、8; 接收靈敏度：-80dbm90dbm；¨ 位誤碼率：10-9 ；¨ 空中接口：符合ISO18000-4規(guī)范；電氣特性¨ 工作電壓：+9 - +12V DC；¨ 工作電流：小于20mA；¨ 可靠性：MTBF70000小時(shí)；¨ 工作壽命：大于15年；環(huán)境特性¨ 工作溫度：-40 +80；¨ 存儲(chǔ)溫度：-60 +120；¨ 工作濕度：小于95；¨ 抗震動(dòng)：102000Hz 15g 三個(gè)軸；¨ 抗干擾：10V/m 0.11GHz AM調(diào)幅電磁波；4.2 i210 遠(yuǎn)距離人員標(biāo)識(shí)卡：i210遠(yuǎn)距離人員標(biāo)識(shí)卡是基于完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的RFID創(chuàng)新技術(shù)下的有源電子標(biāo)簽，是一個(gè)具有高靈活性、只讀的電子標(biāo)簽，配合讀寫設(shè)備能完成對(duì)人員的遠(yuǎn)距離自動(dòng)識(shí)別和信息的自動(dòng)交換。獨(dú)特特性：¨ 采用獨(dú)特納瓦級(jí)超微功耗和超長(zhǎng)壽命設(shè)計(jì)，電池壽命大于3年，支持電池更換，用戶可方便的更換電池，提供長(zhǎng)時(shí)間、可循環(huán)的工作性能；¨ 標(biāo)簽采用面向工業(yè)級(jí)應(yīng)用的設(shè)計(jì)，防塵、