基于射频识别（RFID）技术的隧道安全管理系统研究

孙鹏 王健

（中交一公局总承包经营分公司 重庆市 409800）

基于射频识别（RFID）技术的隧道安全管理系统研究

孙鹏 王健

（中交一公局总承包经营分公司 重庆市 409800）

隧道施工人员及设备安全监测管理系统是在第二代无线射频（RFID）识别技术、无线视频监控技术的基础上，结合先进的通信、计算机及网络技术成功研发的综合管理平台。系统是集施工现场视频监控、隧道施工人员考勤、区域定位、安全预警、灾后急救、日常管理等功能于一体，也是国内技术领先、运行稳定、设计专业化的隧道施工现场监测系统。

隧道；射频识别技术；安全管理

前言

安全生产事关人民群众的生命和财产安全，各级政府一贯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管理落后的管理模式，实现管理的现代化、信息化成为管理者研究的重要课题。因此，借助以灾害预防、事故救助、电子信息化等先进的管理手段是隧道建设安全管理的必然选择。

1 工程概况

我标段隧道共计两座。分别为酉阳1号隧道和酉阳2号隧道K6+ 556～K7+760段。酉阳1号隧道左线起讫桩号为ZK1+865～ZK5+737，长3821.622m，右线起讫桩号为K1+867.572～K5+744，长3851.648m，隧道进、出口受地形条件的限制，均设置小净距隧道。进口左洞设置240m的小净距隧道，右洞设置234的小净距隧道；出口左洞设置了57m的小净距隧道，右洞设置了66m的小净距隧道。酉阳2号隧道左线起讫桩号为ZK6+549～ZK7+760，长1211m，右线起讫桩号为K6+556～K7+760，长1204m，隧道进口受地形条件的限制，均设置小净距隧道。进口左洞设置71m的小净距隧道，右洞设置78m的小净距隧道。

2 系统设计原则

（1）实现直观的、实时的现场施工画面数字化管理。

（2）实现隧道施工作业人员进出的有效识别，实现施工人员分布的可视化，并使系统管理充分人性化、信息化和高度自动化。

（3）一旦发生安全事故，通过该系统立刻可以知隧道施工作业面工作人员的数量，保证抢险救灾和安全救护工作的高效运作。

（4）系统设计的安全性、可扩容性、易维护性和易操作性。

（5）标准化：网络视频监控系统就是要实现在网络系统上的图像传输和共享。本系统采用的产品均遵循网络协议和传输标准的要求。

（6）稳定可靠性原则：系统的稳定、可靠性是系统的重要指标，直接影响系统的各项功能的发挥和系统寿命。因此从系统设计到设备选型，都应遵守这一原则。我们的方案在充分考虑用户实际情况的基础上，所有系统中的硬件设备均经过严格测试使用，减少了环境因素造成故障的可能性。

（7）易用性和先进性结合原则：充分利用当代先进的技术和手段，建成一套先进实用的监控系统，是我们这次设计的根本目的。

3 系统设计方案

本系统遵循“统一发标识卡、统一装备、统一管理”的原则，按准许进入隧道的人员和班组实行“一人一卡”制，该标识卡可视为“上岗凭证”或“隧道准入证”。具体方案如下：

隧道施工单位在隧道中安装一定数量的信号收发器，具体位置根据现场情况而定，以满足区域定位为准。

隧道施工单位向有关人员统一配发并装备无线标识卡，无线标识卡安装在安全帽的合适位置。

每张无限标识卡具有唯一卡号，卡号对应员工的基本信息，包括姓名、年龄、性别、所属班组、所属工种、职务、本人照片、家属信息等初始化到系统数据库中。

进入隧道的人员必须佩戴装有无线标识卡的安全帽。当此人经过隧道的信号收发器时，立即被系统识别，并通过系统网络的信息交换，将此人通过的路段、时间等信息传输至安全监控中心记录，并可同时在地理信息大屏幕墙上出现提示信息，显示通过人员的姓名等。

图1 系统网络结构拓扑图

4 系统设计特点

（1）高度自动化。系统能自动检测隧道施工人员经过该监测点的时间、地点信息，并自动实现考勤作业的统计与管理。

（2）先进的通信系统。安装在隧道洞内的识别系统，实时向网络服务器传送相关人员通过的数据，整个过程无需人为干预。

（3）完备的数据统计与信息查询软件。系统软件具备专用数据库管理系统，包括工人进入隧道的信息采集和统计分析系统，考勤作业的统计与管理分析系统，显示并打印各种统计报表资料，为高层管理人员的查询与管理提供全方位服务。

5 结论

隧道施工人员统计系统是集隧道施工人员实时统计、作业考勤、安全预警、灾后急救、日常管理等功能于一体，也是国内技术领先、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，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。这一科技成果的实现，促使隧道建设的安全生产和日常管理再上新台阶。

TP399

A

1004-7344（2016）29-0167-01

2016-9-26