淺析高速公路施工現(xiàn)場安全管理信息系統(tǒng)設(shè)計

雷玥

摘 要 由于高速公路的隧道施工工序繁瑣，作業(yè)周期漫長，使得隧道施工過程中的安全問題非常突出，從我國山區(qū)高速公路建設(shè)開展以來，隧道施工人員安全監(jiān)管問題一直是高速公路建設(shè)中的重點和難題，本文結(jié)合高速公路安全生產(chǎn)的特點，對高速公路施工現(xiàn)場安全管理信息系統(tǒng)進(jìn)行了總體設(shè)計。

關(guān)鍵詞 高速公路 施工人員安全 理信息系統(tǒng)

中圖分類號：U415.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

本文所設(shè)計的高速公路隧道施工安全管理信息系統(tǒng)由施工人員及設(shè)備定位考勤子模塊和施工現(xiàn)場視頻監(jiān)控子模塊組成。該系統(tǒng)包括軟件和硬件兩大部分，硬件系統(tǒng)負(fù)責(zé)采集現(xiàn)場的數(shù)據(jù)，然后通過無線或有線的方式傳輸給架設(shè)在服務(wù)器上的軟件平臺處理。

高速公路施工現(xiàn)場安全管理信息系統(tǒng)由人員定位模塊和安全監(jiān)控模塊組成。這兩個模塊相輔相成，前者提供施工現(xiàn)場的人員及設(shè)備的位置信息，后者通過實時的視頻監(jiān)控獲取現(xiàn)場的施工進(jìn)度和狀況。兩者在數(shù)據(jù)和圖像結(jié)合起來，方便管理著全面地了解施工現(xiàn)場的安全情況。

施工人員及設(shè)備定位可實現(xiàn)隧道施工人員定位、人員出入洞考勤、軌跡追蹤、人員報警等多種功能，可使指揮部管理人員的實現(xiàn)對隧道施工人員的信息化管理，提升施工的管理水平；在事故發(fā)生時，軟件的軌跡追蹤功能可迅速查找隧道內(nèi)人員的位置情況，為緊急救援提供指導(dǎo)信息，提高救援效率。

施工現(xiàn)場監(jiān)控可以及時掌握施工現(xiàn)場實時動態(tài)的施工進(jìn)度，切實加強(qiáng)對施工現(xiàn)場安全生產(chǎn)、施工的監(jiān)管力度，確保安全生產(chǎn)、文明施工貫穿于施工全過程，達(dá)到進(jìn)一步提升施工現(xiàn)場安全管理水平、和及時了解施工進(jìn)度的目的。

系統(tǒng)采用分層的架構(gòu)，第一層是施工現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)來源于現(xiàn)場施工人員攜帶的定位卡以及現(xiàn)場立桿架設(shè)高清快速球形一體化網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，該攝像機(jī)內(nèi)置H.264編碼器，將采集到的視頻圖像進(jìn)行數(shù)字壓縮編碼處理，每一路高清視頻需要4Mbps帶寬，通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸。然后通過內(nèi)網(wǎng)（有線或無線）傳輸?shù)降诙?，即各個隧道洞口的監(jiān)控服務(wù)器，施工現(xiàn)場的項目管理人員可以在駐地通過internet訪問指揮中心的現(xiàn)場監(jiān)控平臺，瀏覽本地的監(jiān)控圖像畫面。最后通過外網(wǎng)接入到第三層，即遠(yuǎn)端的指揮中心，在指揮部搭建視頻管理硬、軟件平臺、視頻存儲服務(wù)器和流媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器，以便通過局域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)都能實時訪問。

和同類型的安全管理系統(tǒng)比較，本文所研究的系統(tǒng)是為四川省甚至全國提供一個標(biāo)準(zhǔn)化的高速公路工程施工安全管理統(tǒng)一平臺。以此平臺為基礎(chǔ)，把現(xiàn)有的與安全管理信息系統(tǒng)相關(guān)的信息化平臺有機(jī)的整合起來。高速公路建設(shè)單位能夠通過這個平臺對四川省的所有建設(shè)項目進(jìn)行統(tǒng)一的安全管理，提高安全管理水平和工作效率。

根據(jù)用戶的需求，在省級中心部署統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和監(jiān)控應(yīng)急指揮平臺，監(jiān)管單位可以通過該平臺提供的數(shù)據(jù)接口獲取各個項目施工現(xiàn)場安全管理的信息數(shù)據(jù)。

施工現(xiàn)場安全管理系統(tǒng)中最重要的是人員安全的管理，所以施工人員的定位是本課題所研究的系統(tǒng)中最主要的功能模塊之一。本文所設(shè)計的施工現(xiàn)場安全管理系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)由基站、定位卡和攝像頭組成?；臼怯糜诙ㄎ恍畔⒌膫鬏斣O(shè)備，其具體的安裝位置根據(jù)監(jiān)控現(xiàn)場的實際情況而定。根據(jù)功能不同，基站分為以下三類：定位基站、中繼基站、采集基站定位基站主要是定位功能，通過ZigBee與人員識別卡的通訊實現(xiàn)定位功能。

人員識別卡是進(jìn)入工作面的工作人員必須隨身攜帶識別卡，當(dāng)持卡人員經(jīng)過洞內(nèi)基站布置的區(qū)域時，系統(tǒng)能夠自動讀取持卡人的身份信息，并進(jìn)行識別，然后講讀取到的身份信息通過信號線傳送到現(xiàn)場的二級服務(wù)器后臺數(shù)據(jù)庫，此部分的數(shù)據(jù)信息是通過預(yù)先設(shè)計的編碼來存儲的，安全管理人員通過訪問系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫就能查詢持卡人的所有信息?？ㄆ鶕?jù)功能和需求主要分以下兩類：普通人員識別卡、短信識別卡

該模塊可以準(zhǔn)確及時的把隧道洞內(nèi)不同區(qū)域中正在施工的人員按照用戶設(shè)置的方式顯示在洞口的LED大屏上?，F(xiàn)場管理人員通過大屏幕就可以一目了然的掌握洞內(nèi)的人員信息，方便其對洞內(nèi)的施工進(jìn)行合理調(diào)度。提高應(yīng)急救援工作的效率。攝像頭是用于監(jiān)控施工區(qū)域的施工情況，傳動施工現(xiàn)場的圖像。

在洞內(nèi)施工人員出洞時，洞口的考勤基站便對其出洞時間進(jìn)行記錄。完全實現(xiàn)考勤的自動化管理，自動生成考勤報表，現(xiàn)場的管理效率得到提高。當(dāng)隧道發(fā)生緊急情況，系統(tǒng)特有的安全提示功能便發(fā)揮作用，施工人員所攜帶的卡便能發(fā)出聲光報警信息。一旦施工人員被困洞內(nèi)，施工人員可以手動報警，系統(tǒng)便能記錄其位置信息，上報安全管理人員，方便營救。

我國的高速公路隧道施工安全管理信息系統(tǒng)的研究處于起步階段，關(guān)于高速公路隧道施工安全的信息化才剛剛開始，跟其他行業(yè)的信息化相比，高速公路建設(shè)行業(yè)還存在著非常大的差距。本文選取高速公路隧道施工安全為研究對象，通過查閱文獻(xiàn)研究國內(nèi)外關(guān)于施工人員安全管理的最新現(xiàn)狀和實地考察高速公路隧道施工的安全現(xiàn)狀，針對目前四川省高速公路隧道施工過程中存在的安全管理隱患，結(jié)合隧道施工過程的特點，采用軟件技術(shù)設(shè)計和實現(xiàn)了一個基于B/S的高速公路隧道施工安全管理系統(tǒng)。