人員自動登錄及定位系統(tǒng)技術方案

1、人員自動登錄及定位系統(tǒng)解決方案一、人員自動登錄及定位系統(tǒng)總體思路 人員自動登錄及定位系統(tǒng)作為滬昆鐵路湖南段鐵路建設安全監(jiān)測系統(tǒng)的重要組成部分，主要是保障隧道施工安全及設備合理調度管理系統(tǒng)。此系統(tǒng)按使用功能分別部署在前端隧道施工工點和后端管理和調度系統(tǒng)中，與RCP MIS系統(tǒng)無縫鏈接，實現(xiàn)整個鐵路施工建設系統(tǒng)的統(tǒng)一性和完整性。尤其在前端工點部署方面，本系統(tǒng)有著很強的應用性。一方面：實時監(jiān)控隧道內部施工人員及大型工程機械的出入及其在隧道內部的部署情況，實時了解隧道內部人員及機械設備的部署情況，以便掌握生產(chǎn)進度情況，同時也可以通過大屏幕實時進行實時顯示；另一方面，在實施爆破等危險作業(yè)時及時了解隧道內

2、部人員及設備部署情況，有效避免生產(chǎn)安全事故的發(fā)生；同時，借助此系統(tǒng)也可以對安全生產(chǎn)規(guī)范起到有效的監(jiān)督作用，主要是針對相關施工控制和管理人員，監(jiān)控器是否按照實施規(guī)范按時到崗進行工作進行有效的監(jiān)控，保障工程施工規(guī)范和工程質量；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)查詢到隧道內部的人員及設備的部署情況，以便實施及時的救助工作。從滬昆鐵路湖南段鐵路公司鐵路建設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相關模塊中中實現(xiàn)后端管理平臺對各個工點人員及設備等資源的查詢和相關信息的展現(xiàn)，實時了解整個滬昆鐵路湖南段鐵路建設過程中各個隧道施工的進度及安全生產(chǎn)情況，實

3、現(xiàn)數(shù)字化隧道的管理目標。二、人員自動登錄及定位系統(tǒng)整體方案本系統(tǒng)的管理結構分為指揮部、標段項目局、項目部、工點等幾部分組成，通過網(wǎng)絡將此系統(tǒng)構成統(tǒng)一的整體，（一）、系統(tǒng)整體架構如圖所示，人員自動登錄及定位系統(tǒng)的核心識別技術是RFID技術，即射頻識別技術。此技術的技術優(yōu)勢是實現(xiàn)隧道施工人機信息采集的自動化及時效性，即無需人工參與即可完成隧道施工人機信息的實時采集工作。在滬昆鐵路湖南段鐵路施工建設項目應用上，通過在前端每個工點部署相關系統(tǒng)硬件及信息采集、處理機通訊等應用軟件，實時采集進入隧道的人員信息，包括隧道施工人員和大型機械設備等。遵循“統(tǒng)一發(fā)卡、統(tǒng)一裝備、統(tǒng)一管理”的原則，將標識卡視為“上崗

4、證”或“隧道準入證”，按準許上崗人員實行“一人一卡”制。1、指揮部指揮和調度中心此系統(tǒng)部署在滬昆鐵路湖南段鐵路建設籌備部智慧和調度中心，由通訊服務、接口軟件、指揮調度以及運行監(jiān)控等系統(tǒng)構成，為滬昆鐵路湖南段鐵路建設籌備部提供查詢服務，實時了解各個工點的人員自動登錄及定位現(xiàn)狀，做出合理的調度決策，保障項目進度及安全管理。 2、工點人員自動登錄及定位系統(tǒng) 本系統(tǒng)部署在滬昆鐵路湖南段要求部署人員自動登錄定位系統(tǒng)的隧道施工工點，具有人員識別、人員管理、信息上傳等功能，實現(xiàn)對隧道內施工人員的基本信息及位置信息清楚的反映在工點系統(tǒng)內，并按照滬昆鐵路湖南段指揮部管理的要求將信息實時上傳以滿足項目整體管理的要

5、求。 工點系統(tǒng)的主要功能如下：1)根據(jù)施工安全監(jiān)測需求，在隧道施工隧道出入口、安全區(qū)及監(jiān)控區(qū)等地點安裝人員識別臺站，并通過電纜或無線傳輸通訊鏈路將人員識別信息上傳到工點工控機端。2)隧道施工生產(chǎn)單位輸入工作人員相關信息后，向需要監(jiān)控人員的安全帽上部署人員標識卡。3)工點人員自動登錄及定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫記錄該標識卡相對應人員的基本信息，包括姓名、年齡、性別、所屬班組、所屬工種、職務、本人照片等基本信息。4)進入隧道的工作人員必須隨身攜帶標簽，當此人員經(jīng)過設置人員識別臺站（出入口、安全區(qū)和監(jiān)控區(qū)等）的地點時被系統(tǒng)識別。系統(tǒng)將讀取該卡號信息，并在系統(tǒng)中進行數(shù)據(jù)管理，供相關的查詢等應用。5)項目分部或項目

6、局可根據(jù)管理的要求，對該標識卡進行授權管理。6)隧道一旦發(fā)生安全事故，系統(tǒng)會在第一時間內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)可自動生成考勤作業(yè)的統(tǒng)計與管理等方面的報表資料，提高管理效益。（二）、應用技術介紹1、網(wǎng)絡構建本人員自動登錄和定位系統(tǒng)運行在有公網(wǎng)、局域網(wǎng)、工業(yè)控制網(wǎng)絡以及無線透明傳輸網(wǎng)絡構建的互聯(lián)網(wǎng)平臺上，施工工點采用485工業(yè)控制網(wǎng)絡或無線透明傳輸網(wǎng)絡，將人員識別信息上傳到工點工控機上，通過工點人員自動登錄和定位系統(tǒng)處理，將相關信息上傳到RCP MIS系統(tǒng)，并在滬昆鐵路湖南段指揮控制中心及各項目局進行展現(xiàn)。2、系統(tǒng)關鍵技術本人員自動登錄和定位系統(tǒng)使用

7、的關鍵技術包括：1） 基于星形網(wǎng)絡構架下的通訊應用。根據(jù)滬昆鐵路湖南段建設信息化整體要求，須實現(xiàn)高風險及重點控制隨道人員信息接入到滬昆鐵路RCP MIS系統(tǒng)中，實現(xiàn)全線管理。由于工點施工現(xiàn)場遠離城市，網(wǎng)絡接入條件較差，可能會有光纖、專網(wǎng)、ADSL以及路由等網(wǎng)絡接入方式。從整體管理的角度出發(fā)，為保證工點信息的實時準確上傳，必須做好各個隧道的網(wǎng)絡編碼體系或建立一套完整的內部通訊機制。本系統(tǒng)為滿足項目需要特開發(fā)了一套專屬的通訊端應用，實現(xiàn)指揮調度中心與各個工點之間信息傳輸?shù)臅惩??？梢灾v，只要網(wǎng)絡通，整個系統(tǒng)就會正常運行。另外，斷網(wǎng)保護功能，可以保證在網(wǎng)絡條件不允許的情況下實現(xiàn)本地存儲，只要網(wǎng)絡條件滿

8、足，系統(tǒng)會自動上傳信息。2） 第三代RFID技術第三代RFID技術又稱精益RFID。是從第一代RFID不能準確無誤識別人員信息-到第二代RFID只能單讀卡器較準確識別，再到第三代RFID 能網(wǎng)絡化、多方向、多讀頭，（兩個以上、單一子網(wǎng)即多可達上百個，整個網(wǎng)絡可達上千個）同時準確識別人員定位信息的本質性飛躍。精益RFID技術應用0.13um芯片制造工藝，依靠世界頂尖的射頻電子技術專家，整合國際上最領先的天線技術、光通信技術、工業(yè)以太網(wǎng)傳輸技術、數(shù)據(jù)庫處理技術、計算機軟件技術、地理信息系統(tǒng)技術、互聯(lián)網(wǎng)技術、工程結構學技術、井下應急救災技術等多學科的綜合課題攻關，全面、完善、徹底地解決了隧道內人員定

9、位系統(tǒng)中遇到的前兩代RFID無法突破的技術瓶頸問題。3） 遠程控制及維護技術 由于工點施工現(xiàn)場遠離城市，因此對系統(tǒng)運維的挑戰(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，同時可以實現(xiàn)遠程控制功能，即通過網(wǎng)絡即可實現(xiàn)工點系統(tǒng)的遠程維護。這主要得益于系統(tǒng)架構及開發(fā)技術，同時借助遠程控制工具有效降低工點系統(tǒng)的維護成本，大幅度提高系統(tǒng)可用性。3、系統(tǒng)開發(fā)技術介紹本系統(tǒng)使用當前主流的軟件開發(fā)技術，如JAVA和.net技術，這樣的開發(fā)工具保證了系統(tǒng)應用適用性。此兩種開發(fā)工具系統(tǒng)適用性強，不存在兼容問題，保證了擴展應用及接口應用時兼容或丟包等平靜問題。（三）、系統(tǒng)創(chuàng)新及

10、技術特點介紹 本系統(tǒng)在鐵路建設尤其是隧道施工人員管理方面有著獨特的適用性，并已經(jīng)在鐵路施工建設中顯現(xiàn)出良好的應用效果。尤其是針對鐵路隧道施工現(xiàn)場條件進行了針對性的設計。尤其是通訊機制和人員多進多出識別是針對鐵路隧道施工人員自動登錄定位系統(tǒng)應用專門設計的。 一般來講，隧道挖掘主要采用對打的方式。但是對于風險隧道以及長大隧道，還需要有橫洞、平導以及斜井等挖掘方式。為此，人員自動登錄及定位系統(tǒng)需要適應此種現(xiàn)場情況。即當隧道打通以后,系統(tǒng)應用模式應從 ”單進單出” 轉變?yōu)?”多進多出”。這時人員在隧道內的位置信息主要通過 ”分步式計算” 來實現(xiàn) ”多進多出” 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）、人員自動登錄及定位系統(tǒng)功能介紹本人員自動登錄及定位系統(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)由工點數(shù)據(jù)采集、工點監(jiān)控、工點通訊、后端通訊、RCP MIS接口、調度監(jiān)控、多進多出管理等七部分組成，具體功能如下：1、 工點RFID數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng) 此子系統(tǒng)完成人員自動登錄及定位基礎信息的采集和處理，滿足高可靠性的數(shù)據(jù)采集。由于采用Active RFID技術，使得信息采集的效率非常高，基本能夠實現(xiàn)100%的有效識別。另外，信息處理功能能夠有效降低冗余數(shù)據(jù)對系統(tǒng)的影響，將有效數(shù)據(jù)通過工業(yè)總線上傳到工點工業(yè)終端的人員自動登錄及定位工點端系統(tǒng)中。2

12、、 工點人員自動登錄及定位信息子系統(tǒng)工點人員自動登錄及定位系統(tǒng)是整個信息系統(tǒng)的基本單元，除了承擔工點端系統(tǒng)本地應用管理需要外，還將相關信息到后端指揮調度中心人員安全監(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出歷史數(shù)據(jù)查詢服務。包括人員進出管理、讀卡器監(jiān)控及進出隧道監(jiān)控等。l 讀卡器和進出隧道監(jiān)控該模塊是對施工路段，讀卡器狀態(tài)，隧道內人員信息，以及人員進出情況等的匯總展示，設定刷新時間，會在規(guī)定的時間內刷新界面。l 人員統(tǒng)計查詢此功能可以按照時間段、項目部等條件提供施工人員的統(tǒng)計查詢服務。l 人員進出實時數(shù)據(jù)查詢 此功能提供最新的工點實施人員的數(shù)

13、據(jù)查詢服務l 人員工作信息查詢工作信息查詢與進出查詢類似，根據(jù)選擇的查詢條件，查詢施工人員進出信息，并統(tǒng)計其在隧道的工作時間（匯總滿足條件的信息）；其中數(shù)據(jù)“導出”功能，可以將查到的信息導出到文本文件中，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)相關的查詢條件，以圖表的方式實時反映隧道內部的人員分布情況，并據(jù)此掌握工程進度。l 人員軌跡圖此功能是對施工人員經(jīng)過的讀卡器節(jié)點的信息的統(tǒng)計，其中查詢模塊是對滿足條件的施工人員的軌跡的信息。當選擇具體的施工人員的時候，查詢會跳轉到“軌跡圖”界面，顯示該施工人員的軌跡圖，形式是一條折線，橫坐標是時間軸，縱坐標是根據(jù)讀卡器的部署位置而形成的

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

15、設置主要是對工點所對應的組織機構進行定義。l 施工人員設置主要是對隧道施工人員等信息進行初始化定義，如人員管理的精細度等l 施工隧道設置此功能是對施工工點進行定義和描述，以便查詢和統(tǒng)計輸出。l 讀卡器設備設置讀卡器設備設置包括讀卡器信息維護功能、讀卡器關系維護等功能。其中讀卡器設置功能主要是對讀卡器屬性進行操作，如編號、標識、端口號、增益設置及狀態(tài)選擇等。讀卡器關系維護主要是對讀卡器的部署位置的描述，例如“入口”，“襯砌附近”，“臨時作業(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的位置信息。l 隧道區(qū)域設置此功能主要是按照管理規(guī)范需要對隧道內部進行一些定義，以便查詢。例如洞口、臨時作

16、業(yè)區(qū)、襯砌、安全區(qū)等。l 監(jiān)理設置 2.3 卡管理 此功能是工點系統(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、卡分配、卡查詢、掛失和歸還等。l 卡維護卡維護功能是對人員自動登錄及定位系統(tǒng)中的人員標識卡進行錄入維護的過程 主要是對標簽進行維護工作，使得標簽能被系統(tǒng)所識別。l 卡分配和卡查詢該模塊是對施工人員和射頻卡的分配過程，即將系統(tǒng)中的施工人員與標簽進行關聯(lián)，實現(xiàn)識別的目的，也可以理解為發(fā)卡管理?？ú樵兪菍︿浫肭翌I用或者退還掛失的標識卡進行統(tǒng)計和使用狀態(tài)的查詢模塊。l 掛失和歸還針對施工管理的要求進行相關業(yè)務操作，主要包括掛失和歸還流程。掛失即安全帽丟失或標簽丟失而

17、導致必須重新領用一個標簽才能實現(xiàn)人員識別的要求；歸還是指施工人員由于工作關系不再進入隧道內部或身份變更，需要將人員信息與標簽解除關聯(lián)。掛失和退還的操作和領用操作過程類似，都是將人員信息與標簽信息解除關聯(lián)的操作。2.4 監(jiān)控管理 監(jiān)控管理是工點系統(tǒng)的日常操作模塊，主要是完成對人員進出及設備運行狀態(tài)進行的日常操作。包括工點進出監(jiān)控及多進多出監(jiān)控等。l 工點進出監(jiān)控此功能提供實時及歷史數(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出的歷史記錄，并統(tǒng)計隧道內人員進出次數(shù)；實時查詢功能：同樣根據(jù)選擇的查詢條件，列出隧道內的人員的詳細信息包括讀卡器讀到的最近時間的位置，其中也列出了施工人員的進出隧道情

18、況。l 多進多出監(jiān)控多進多出監(jiān)控功能是本系統(tǒng)的亮點之一，通過此功能可以實現(xiàn)在多出入口的工點人機安全監(jiān)控管理。對于高風險、超長隧道在建設過程中，通常需要有主出入口、平導及涵洞等多個出入口，為了保證人員自動登錄及定位系統(tǒng)的正常運行，還需要針對現(xiàn)場的工況進行業(yè)務仿真以保證人員自動登錄及定位系統(tǒng)的真實可靠性能。本功能就是針對復雜現(xiàn)場工況進行過業(yè)務仿真及梳理，在系統(tǒng)內經(jīng)過縝密的算法來完成人機出入點不同造成的系統(tǒng)數(shù)據(jù)失真現(xiàn)象分發(fā)生。2.5 監(jiān)理管理監(jiān)理管理功能是針對監(jiān)理定期到隨到現(xiàn)場進行相關工作設置的，按照滬昆鐵路湖南段鐵路公司的管理要求需要對監(jiān)理的工作進行管理，主要是按時到崗的問題，本功能可以對管理的時

19、間間隔進行確認，以便定期生成預警信息，提示監(jiān)理要按時到崗。2.6 特殊情況處理該模塊主要照顧施工工點現(xiàn)場由于斷電或者讀卡器未啟動等原因引起的系統(tǒng)數(shù)據(jù)不完整的調整操作。 2.7 系統(tǒng)管理系統(tǒng)管理模塊，主要是對用戶組管理和權限管理，以保證系統(tǒng)的安全運行。 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行相關的接口。實現(xiàn)人員自動登錄及定位系統(tǒng)與RCP MIS的對接，實現(xiàn)隧道編碼信息接口、人員進出信息（RCP MIS調用）即時查詢、人機軌跡查詢（RCPMIS調用）及人機分布信息（RCPMIS調用）。4、 數(shù)據(jù)通訊客戶端 此客戶端是專門針對鐵路隧道建設系統(tǒng)網(wǎng)絡的復雜性及不穩(wěn)定性定制的新型用

20、于網(wǎng)絡傳輸?shù)目蛻舳讼到y(tǒng)，包括工點客戶端及后端客戶端。4.1 工點數(shù)據(jù)通訊客戶端 此系統(tǒng)可以實現(xiàn)自適應的多種通訊接入方式（ADSL、GPRS、CDMA、專線、衛(wèi)星通訊等），以實現(xiàn)在工點和后端指揮調度中心間構建穩(wěn)定，統(tǒng)一，可靠的通訊，保證系統(tǒng)的真實可靠性。4.2 指揮調度中心通訊服務系統(tǒng)由于滬昆鐵路湖南段鐵路沿線有百余條施工工點，各個施工工點與后端指揮調度中心都存在著信息的實時交互工作，如何有效避免出現(xiàn)網(wǎng)絡堵塞問題的出現(xiàn)，需要有完善的通訊機制做保證。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、 人員自動登錄及定位系統(tǒng)與RCP MIS系統(tǒng)接口 本人員自動登錄及定位系統(tǒng)

21、可以實現(xiàn)與RCP MIS系統(tǒng)的無縫連接，能夠可靠，高效地為RCP MIS的指揮調度系統(tǒng)提供實時的人員進出，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、指揮調度中心人員安全監(jiān)控系統(tǒng)此模塊通過統(tǒng)一界面實現(xiàn)對各個隧道工作面的人員安全監(jiān)控，并能夠高效地監(jiān)控人員實時數(shù)據(jù)，進出數(shù)據(jù)，分布數(shù)據(jù)，軌跡數(shù)據(jù)。包括如下功能：6.1 運行監(jiān)控此模塊是實現(xiàn)在后端指揮調度中心進行綜合查詢服務的功能。可以通過相關的設置功能鍵完成后端各種查詢條件的準備后通過后端服務器的處理展現(xiàn)出實時的查詢結果，包括各個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。l 人員實時監(jiān)控l 分布情況l 人員軌跡圖

22、6.2 基礎設置此功能是后端展現(xiàn)層的查詢條件的設置項，通過機構設置、隧道設置、標簽管理、多進多出以及監(jiān)理設置等功能項完成查詢的各種配置，為查詢展現(xiàn)提供條件和索引。7、多進多出數(shù)據(jù)服務系統(tǒng)本服務系統(tǒng)也是人員自動登錄及定位的亮點之一。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隧道建設，往往需要在一個工點開掘出數(shù)個出入口。諸如主洞口、平導以及涵洞等。這些出入口都可以進行作業(yè)操作，從系統(tǒng)真實可靠性出發(fā)，必須在每個出入口處部署讀卡器以識別人員出入，但是在隧道工作面連通以后，會存在人員出入不在同一出入口的情況，為了實現(xiàn)正確的識別，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，多洞口出的人員安

23、全監(jiān)控模式。（五）、人員自動登錄及定位系統(tǒng)實施方案 本人員自動登錄及定位系統(tǒng)的實施分為后端指揮調度中心以及工點現(xiàn)場兩個層面。其中，后端指揮調度中心主要部署在滬昆鐵路湖南段鐵路建設RCP MIS系統(tǒng)的通訊服務器上，獨立完成前端工點數(shù)據(jù)通訊以及后端查詢的需要，同時部署了本人員自動登錄及定位系統(tǒng)與RCP MIS的接口程序；前端工點系統(tǒng)主要部署在工點的工業(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、指揮調度中心系統(tǒng)實施根據(jù)滬昆鐵路湖南段鐵路建設信息化構建的思路，此人員自動登錄及定位系統(tǒng)后端指揮調度中心系統(tǒng)將部署在滬昆鐵路湖南段鐵路建設RCP MIS系統(tǒng)的通訊服務器上，由我方工程

24、師在滬昆鐵路湖南段籌備組的指導和配合下完成服務器端應用系統(tǒng)的部署。2、工點系統(tǒng)實施考慮到滬昆鐵路湖南段鐵路隧道施工工點復雜性的情況，人員自動登錄及定位系統(tǒng)前端工點系統(tǒng)的部署可以采用兩種方式，即人員自動登錄系統(tǒng)部署模式、人員自動登錄及定位系統(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，人員自動登錄系統(tǒng)的部署主要針對雙向掘進隧道的人員出入監(jiān)控，為此我們建議選用有線部署模式，此模式的優(yōu)勢在于簡單、穩(wěn)定、成熟、可靠。缺點是需要按照軌道現(xiàn)場情況進行線路的部署，相對周期較長。系統(tǒng)硬件設備包括：l 讀卡器l 讀卡器工業(yè)供電電源l 讀卡器電源保護模塊l 讀卡

25、器安裝支架l 485-TCP/IP網(wǎng)絡轉換器l 4口網(wǎng)絡交換機l 讀卡器供電及數(shù)據(jù)傳輸線纜及輔助材料l 工控機（預裝操作系統(tǒng)及人員安全管理應用相關系統(tǒng)軟件）l 粘貼硅膠等2.2 人員自動登錄及定位系統(tǒng)部署模式 此部署模式適用于多掘進面的人員自動登錄系統(tǒng)部署及重點高風險隧道的人員自動登錄及定位系統(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)別是增加了一臺讀卡器，以便于實現(xiàn)多進多出及定位應用需求。系統(tǒng)硬件設備包括：l 讀卡器l 讀卡器工業(yè)供電電源l 讀卡器電源保護模塊l 讀卡器安裝支架l 485-TCP/IP網(wǎng)絡轉換器l 4口網(wǎng)絡交換機l 讀卡器供電及數(shù)據(jù)傳輸線纜及輔助材料l 工控機（預裝操作

26、系統(tǒng)及人員安全管理應用相關系統(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，針對中短隧道，擬使用人員考勤系統(tǒng)的模式來實現(xiàn)軌道施工人員安全管理的要求。此應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），以達到人員考勤管理應用要求。系統(tǒng)硬件設備包括：l 讀卡器l 讀卡器工業(yè)供電電源l 讀卡器電源保護模塊l 讀卡器安裝套件l 485/232轉換器l 讀卡器供電及數(shù)據(jù)傳輸線纜及輔助材料l 工控機（預裝操作系統(tǒng)及人員安全管理應用相關系統(tǒng)軟件）l 標簽掛繩及保護套等2.3 人員自動登錄及定位系統(tǒng)無線部署模式此部署模式適用于多掘進面的人員自動登錄系統(tǒng)部署及重點高風

27、險隧道的人員自動登錄及定位系統(tǒng)的部署。相對于有線部署模式，此模式的優(yōu)勢在于部署簡單，大幅度減少了現(xiàn)場布線的工作量，確認代之的是移動識別臺站，此移動臺站具備無線傳輸網(wǎng)絡。通過無線網(wǎng)絡統(tǒng)一將隧道內移動識別臺站采集到的人員信息傳送到工點工業(yè)控制終端中，完成數(shù)據(jù)采集功能。系統(tǒng)硬件設備包括：l 移動識別臺站（含閱讀器、移動小車、數(shù)傳電臺、電源等）l 工控機（預裝操作系統(tǒng)及人員安全管理應用相關系統(tǒng)軟件）l 數(shù)傳電臺l 線纜（屏蔽線 4芯* 1.0）及輔助材料標簽及粘貼硅膠等三、系統(tǒng)設備選型和技術實現(xiàn)（一）、人員自動登錄及定位系統(tǒng)設備選型和技術實現(xiàn)人員自動登錄及定位系統(tǒng)具體的部署方式為：在工點信息房的工控機

28、上安裝人員自動登錄及定位信息系統(tǒng)和RCP MIS接口程序；在隧道出入口及內部的制定監(jiān)控地點安裝讀卡器或移動識別臺站；同時向需要監(jiān)控的隧道施工人員及監(jiān)理人員的安全帽內安裝標簽。當人員進入隧道施工和進行相關工作時，部署在隧道內部的讀卡器會時時采集相關信息，供系統(tǒng)進行處理和查詢等應用。同時，根據(jù)滬昆鐵路湖南段鐵路公司管理的要求，可以通過相關接口時時查詢到該工點的人員出入等信息，一方面可以對施工進行監(jiān)管，另一方面也保障了人員的安全。 工點部署結構圖 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) （3）、電磁干擾：非強電高頻環(huán)境。 （4）、物理條件：

29、隧道口成型且襯砌深度超過200米。 1.2 電源、網(wǎng)絡及硬件條件： （1）、具備穩(wěn)定的220V交流電源。 （2）、使用工控機完成工點人員自動登錄及定位系統(tǒng)應用，要求具備1個獨立的RS232端口。2、讀卡器（移動識別臺站）及標簽安裝方式 讀卡器由12V電源進行供電，同時通過485接口與隧道口信息房應用服務器相連接；標簽安裝在安全帽內。3、管理規(guī)范：1）“統(tǒng)一發(fā)卡、統(tǒng)一裝備、統(tǒng)一管理”2） 施工人員進入隧道必須佩戴自己的安全膜即必須隨身攜帶標識卡。3）標簽安裝方式：使用粘貼材料將標簽固定在安全帽內。4）每個工點配備一名系統(tǒng)操作人員，負責系統(tǒng)的日常管理工作。 4、硬件設備選型 人員自動登錄及定位系統(tǒng)

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

31、ID閱讀器提供對電子標簽長距離、雙向通訊的能力，能在百米范圍內同時監(jiān)控數(shù)以千計配備電子標簽的識別物。獨特特性：¨ 具備本機存儲功能；¨ 內建RTC(Real Time Clock)實時時鐘功能；¨ 支持閱讀器固件的在線升級，可通過有線或無線網(wǎng)絡實現(xiàn)閱讀器固件的遠程在線升級功能，可實現(xiàn)異地升級；¨ 識別距離動態(tài)可調，閱讀器天線增益通過軟件動態(tài)調整，簡單方便；¨ 閱讀器識別方向具有定向性，可實現(xiàn)較精確的區(qū)域識別；¨ 閱讀器采用面向工業(yè)級應用的設計，閱讀器背面采用密集型散熱鋼柱設計，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。設備特點：¨ 支持RS232/485/方式與上位機通訊；¨ 加密計算與認證，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個信道，使用頻道隔離技術，多個設備互不干擾；¨ 先進的防碰撞技術，最大支持625個/秒的防沖突特性；¨ 作用距離可控，最大支持128級功率控制；¨ 支持讀卡器固件的在線升級；¨ 支持聯(lián)機和脫機兩種工作模式，具有內部RTC，帶6個本地I/O接口；¨ 具備本地存儲單元， 512K字節(jié)存儲容量；¨ 具有方向性識別， 60度¨ 抗干擾和防雷設計；¨ 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；¨ 防護等級：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¨ 信號調制方式：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：CRC32循環(huán)冗余校驗；¨ 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；¨ 工作壽命：大于15年；環(huán)境特性¨ 工作溫度：-40 +80；¨ 存儲溫度：-60 +120；¨ 工作濕度：小于95；¨ 抗震動：102000Hz 15g 三個軸；¨ 抗干擾：10V/m 0.11GHz AM調幅電磁波；4.2 i210 遠距離人員標識卡：i210遠距離人員標識卡是基于完全自主知識產(chǎn)權的RFID創(chuàng)新技術下的有源電子標簽，是一個具有高靈活性、只讀的電子標簽，配合讀寫設備能完成對人員的遠距離自動識別和信息的自動交換。獨特特性：¨ 采用獨特納瓦級超微功耗和超長壽命設計，電池壽命大于3年，支持電池更換，用戶可方便的更換電池，提供長時間、可循環(huán)的工作性能；¨ 標簽采用面向工業(yè)級應用的設計，防塵、