隧道施工人员管理系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种隧道施工人员管理系统，包括由进入隧道人员携带的人员定位信息卡，人员定位信息卡上有RFID定位标签和UWB定位标签；安装在隧道洞内的多个定位基站，根据隧道的实际情况安装，定位基站内设有RFID接收模块和UWB接收模块，与人员定位信息卡上的RFID定位标签和UWB定位标签进行无线通信获取人员定位信息；服务器，通过有线或无线方式与定位基站连接，接收和处理定位基站传来的人员定位信息；第一显示装置，用于显示施工人员的相关信息。通过在人员定位信息卡对施对人员进行定位管理，不仅可以根据施工人员进洞、出洞的时间、行动路径对施工人员进行考勤管理，还可以实现人员准确定位，便于管理和救援。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及隧道施工管理系统
，特别涉及一种隧道施工人员管理系统。
技术介绍
目前，尽管我国隧道修建理论和技术近年来得到了很大的发展，但由于隧道的特殊性，在修建过程中不确定因素仍然很多，存在着很大的风险。同时我国隧道修建过程中自动化水平不高，发生危险时，施工人员的生命安全常常受到很大的威胁。20世纪90年代以后，隧道工程施工逐步迈向信息化时代，同时，岩土工程安全监控手段的硬件和软件发展迅速，监控范围不断扩大，监测自动化系统、信息处理和资料分析系统、安全预报系统也在不断推出和完善，目前在大坝、隧道、基坑、边坡工程中已经涌现出一些针对性的监控系统。我国在隧道及地下工程技术的运用程度和建设管理水平上与先进国家相比，还有较大的差距。其他与隧道大国的主要差距是机械装备、监测手段以及技术可靠性保障系统方面。这些与国家快速发展的经济形势对隧道及地下工程建设的需求不相适应。关于人员定位管理的相关应用在隧道内还很少，目前在国内隧道施工应用较广泛的是在洞口设置门禁卡，但这种方式只能了解洞内人员数量，无法确定具体位置。而且由于隧道内深处没有手机信号覆盖，所以也难以和隧道内人员进行通讯和交互。
技术实现思路
有鉴于此，本技术要解决的技术问题在于提供一种隧道施工人员管理系统，不仅可以对进入隧道的施工人员进行考勤管理，还可以精确定位施工人员在隧道洞内的位置，利于人员管理和救援。本技术通过以下技术手段解决上述技术问题：本技术提供了一种隧道施工人员管理系统，包括由进入隧道人员携带的人员定位信息卡，所述人员定位信息卡上有RFID定位标签和UWB定位标签；安装在隧道洞内的多个定位基站，根据隧道的实际情况安装，所述基站内设有RFID接收模块和UWB接收模块，与所述人员定位信息卡上的RFID定位标签和UWB定位标签进行无线通信获取人员定位信息；服务器，通过有线或无线方式与基站连接，接收和处理基站传来的人员定位信息；第一显示装置，用于显示施工人员的相关信息。进一步，RFID接收模块分别设置在隧道洞外、二衬施作区、仰拱施作区和开挖作业区，所述UWB接收模块设置在开挖作业区。进一步，所述人员定位信息卡上还设有GSM通信模块、第二显示装置、按键电路、语音模块、单片机及电池供电电路，所述GSM通信模块、第二显示装置、按键电路、语音模块分别与单片机连接，单片机与电池供电电路连接。进一步，所述服务器包括数据处理模块、GSM通信模块、数据存储模块、预警消息模块和控制器，所述数据处理模块、GSM通信模块、数据存储模块、预警消息模块分别与控制器连接。进一步，人员定位信息卡设置在安全帽或工作服上。本技术的有益效果：本技术的隧道施工人员管理系统，通过人员定位信息卡上的定位标签与定位基站进行通信，定位标签分为RFID定位标签和UWB定位标签，定位基站根据标签发送的无线信号判断标签所处的位置，进而对携带人员定位信息卡的人员进行定位管理，不仅可以根据施工人员进洞、出洞的时间、行动路径对施工人员进行考勤管理，还可以实现人员准确定位，利于人员管理和救援。附图说明下面结合附图和实施例对本技术作进一步描述。图1为本技术的原理框图。图2为本技术的人员定位信息卡原理框图。图3为本技术的服务器原理框图。图4为本技术的定位基站的原理框图。具体实施方式以下将结合附图对本技术进行详细说明，如图1，2，3，4所示：本技术的隧道施工人员管理系统，包括由进入隧道人员携带的人员定位信息卡，所述人员定位信息卡上有RFID定位标签和UWB定位标签；安装在隧道洞内的多个定位基站，根据隧道的实际情况安装，所述基站内设有RFID接收模块和UWB接收模块，与所述人员定位信息卡上的RFID定位标签和UWB定位标签进行无线通信获取人员定位信息；服务器，通过有线或无线方式与基站连接，接收和处理基站传来的人员定位信息；第一显示装置，用于显示施工人员的相关信息。第一显示装置与服务器连接。第一显示装置为LED显示屏，设置在隧道洞外。人员定位信息卡上的RFID定位标签和UWB定位标签上有对应的唯一的编码，与施工人员信息相对应。UWB标签发出的UWB脉冲信号通过定位基站接收和传输，采用信号到达时间差(TDOA)测量技术，使定位基站通过UWB标签找到携带人员定位信息卡的施工人员的实际位置，定位精度可达10cm。人员定位信息卡可设置在施工人员的的安全帽上或者工作服上。将隧道分区，分为隧道洞外区、二衬施作区、仰拱施作区、开挖作业区，施工人员位于隧道洞外的施工风险小，位于二衬施作区风险较小，位于仰拱施作区风险一般，位于开挖作业区的风险较大，定位基站分别设置在隧道洞外区、二衬施作区、仰拱施作区、开挖作业区，在隧道洞外区、二衬施作区、仰拱施作区、开挖作业区设置RFID接收模块。人员定位信息卡中的RFID定位标签每隔几秒向外发送一次数据(无线信号)，这些数据被周围的定位基站接收，定位基站经过数据处理后可确定其周围有哪些人员的定位信息卡。由于人员定位信息卡和人员一一对应，从而可以知道在定位基站附近有哪些人员。同时，服务器可根据基站接收到的人员定位信息卡发送的无线信号的信号强度，可以判断得出携带该人员定位信息卡的人员离定位基站大概有多远，判断出该人员在隧道中的大概位置，可以直观得到施工人员在隧道洞内的分布情况，人员信息、进洞、出洞的时间、人员行动路径等，实现对人员的考勤管理，且把施工人员在隧道中的位置通过第一显示装置显示出来。在高风险的开挖作业区的定位基站还设置了UWB接收模块，对高风险区域附近的人员做精确定位，发生紧急情况时，准确判断在高风险区域的人员的位置，有利于应急管理和救援。作为上述技术方案的进一步改进，所述人员定位信息卡上还设有GSM通信模块、第二显示装置、按键电路、语音模块、单片机及电池供电电路，所述GSM通信模块、第二显示装置、按键电路、语音模块分别与单片机连接，单片机与电池供电电路连接。GSM通信模块用于施工人员在危急关头向隧道外部的人员发送消息。人员定位信息卡上的第二显示装置采用液晶显示屏，用于显示施工人员所处位置与应急通道的位置路线，语音模块用于播报安全注意事项或遇到危险时逃往应急通道的路径。在人员定位信息卡上设置GSM通信模块、第二显示装置、按键电路、语音模块、单片机及电池供电电路，方便施工人员在隧道洞内发送突发意外时通过短信与外界通信，并接收外部发送的应急逃生路线，突发危险时对施工人员的管理和救援。作为上述技术方案的进一步改进，服务器包括数据处理模块、GSM通信模块、数据存储模块、预警消息模块和控制器，所述数据处理模块、GSM通信模块、数据存储模块、预警消息模块分别与控制器连接。数据处理模块用于处理接收到的从定位基站传来的信息；GSM通信模块用于通过短信方式通知隧道洞内的施工人员和相关管理人员；数据存储模块用于存储接收到的定位信息和每个施工人员在隧道洞内的行动路径和停留时间，方便随时调取查阅施工人员的行动路径；预警消息模块用于监测到隧道洞内区域有危险时，对危险情况分析后作出危险等级预判并作出预警指示。本技术的隧道施工人员管理系统，将隧道划分为不同区域，不同区域的事故风险不同，通过RFID定位标签和UWB定位标签向定位基站发送无线信号，定位基站接本文档来自技高网...

【技术保护点】
隧道施工人员管理系统，其特征在于：包括由进入隧道人员携带的人员定位信息卡，所述人员定位信息卡上有RFID定位标签和UWB定位标签；安装在隧道洞内的多个定位基站，根据隧道的实际情况安装，所述定位基站内设有RFID接收模块和UWB接收模块，与所述人员定位信息卡上的RFID定位标签和UWB定位标签进行无线通信获取人员定位信息；服务器，通过有线或无线方式与定位基站连接，接收和处理定位基站传来的人员定位信息；第一显示装置，用于显示施工人员的相关信息。

【技术特征摘要】
1.隧道施工人员管理系统，其特征在于：包括由进入隧道人员携带的人员定位信息卡，所述人员定位信息卡上有RFID定位标签和UWB定位标签；安装在隧道洞内的多个定位基站，根据隧道的实际情况安装，所述定位基站内设有RFID接收模块和UWB接收模块，与所述人员定位信息卡上的RFID定位标签和UWB定位标签进行无线通信获取人员定位信息；服务器，通过有线或无线方式与定位基站连接，接收和处理定位基站传来的人员定位信息；第一显示装置，用于显示施工人员的相关信息。2.如权利要求1所述的隧道施工人员管理系统，其特征在于：所述RFID接收模块分别设置在隧道洞外、二衬施作区、仰拱施作区和开挖作业区，所述UW...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘海京，涂耘，王小军，杨少晨，郑佳艳，曾知法，
申请(专利权)人：招商局重庆交通科研设计院有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆;50