CN116320993A - Tbm隧道施工智能管控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种TBM隧道施工智能管控系统，包括：车辆识别卡，其用于存储施工车辆的身份信息；人员识别卡，其用于存储施工人员的身份信息；多个定位装置，分散设置于施工隧道内部，在任一定位装置与车辆识别卡和/或人员识别卡建立通信的情况下，相应定位装置读取施工车辆和/或施工人员的身份信息，生成第一定位信息，第一定位信息包括相应定位装置在施工隧道中的位置信息以及施工车辆和/或施工人员的身份信息；监控服务器用于根据第一定位信息，在地图中显示施工车辆和/或施工人员的位置，标注施工车辆和/或施工人员的身份信息。本发明可以实现在TBM隧道施工过程中施工车辆和施工人员的定位和监控，以提高对于施工现场的管理效率。
Description
技术领域
本发明涉及隧道施工技术领域，尤其涉及一种TBM隧道施工智能管控系统。
背景技术
随着社会经济发展，人类向地下要空间的需求越来越大，隧道施工范围越来越广，涵盖水利、交通、市政、矿山等多个行业。隧道施工存在周期长，风险大，作业环境差，劳动强度高等诸多难题。近几十年来，隧道施工技术的快速发展以及机械化程度的大幅度提高已经有效解决了很多施工难题。特别是在施工中越来越广泛应用的隧道掘进机(TBM)，集机械、液压、电气于一体，可同步完成测量导向、地质预报、隧道开挖、出渣、初期支护(衬砌)等工作，大幅度提高隧道施工效率。然而，目前仍然缺乏对于施工过程施工人员和施工车辆的有效管理，导致对于施工现场的管理不足，施工现场组织不足，施工人员的安全难以得到保障等问题。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
本发明的一个目的是提供一种TBM隧道施工智能管控系统，其可以实现在TBM隧道施工过程中施工车辆和施工人员的实时定位和监控，以提高对于施工现场的管理效率。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种TBM隧道施工智能管控系统，包括：
车辆识别卡，其设置于施工车辆上，所述车辆识别卡用于存储所述施工车辆的身份信息；
人员识别卡，其设置于施工人员所佩戴的安全帽上，所述人员识别卡用于存储所述施工人员的身份信息；
多个定位装置，分散设置于施工隧道内部，在所述多个定位装置中任一个定位装置与所述车辆识别卡和/或所述人员识别卡建立通信的情况下，相应的定位装置读取所述施工车辆的身份信息和/或所述施工人员的身份信息，并生成第一定位信息，所述第一定位信息包括相应定位装置在所述施工隧道中的位置信息以及所述施工车辆的身份信息和/或所述施工人员的身份信息；
监控服务器，其与所述多个定位装置通信连接，所述监控服务器内部存储所述施工隧道的地图；
其中，在所述多个定位装置中任一个定位装置与所述车辆识别卡和/或所述人员识别卡建立通信的情况下，相应定位装置用于向所述监控服务器发送所述第一定位信息；所述监控服务器用于根据所述第一定位信息，在所述地图中显示所述施工车辆和/或所述施工人员的位置，并标注所述施工车辆的身份信息和/或所述施工人员的身份信息。
优选的是，所述的TBM隧道施工智能管控系统中，所述系统还包括可佩带报警装置，所述可佩带报警装置以可取下的方式设置于所述施工车辆或者所述安全帽上，所述可佩带报警装置用于根据外部报警操作而生成报警信息；在所述多个定位装置中任一个定位装置与所述车辆识别卡和/或所述人员识别卡建立通信的情况下，所述可佩带报警装置用于将所述报警信息发送至所述定位装置，相应定位装置所生成的第一定位信息还包括所述报警信息；所述监控服务器还用于根据所述第一定位信息，在所述地图中显示所述报警信息。
优选的是，所述的TBM隧道施工智能管控系统中，所述可佩带报警装置具有可供输入报警内容的操作界面，所述报警信息包括由施工人员操作所述操作界面所输入的报警内容。
优选的是，所述的TBM隧道施工智能管控系统中，所述可佩带报警装置包括第一摄像模块，所述第一摄像模块用于根据施工人员对所述操作界面的操作采集周围环境的图像或视频，并生成报警图像或报警视频，所述报警内容包括所述报警图像或所述报警视频。
优选的是，所述的TBM隧道施工智能管控系统中，在所述多个定位装置中任一个定位装置与所述车辆识别卡和/或所述人员识别卡建立通信的情况下，相应定位装置用于将当前读取的所述施工车辆的身份信息和/或所述施工人员的身份信息与在一预设的时间区间内所读取的全部施工车辆的身份信息和/或全部施工人员的身份信息进行比较；如当前读取的所述施工车辆的身份信息和/或所述施工人员的身份信息与在所述预设的时间区间内的所读取的任一个施工车辆的身份信息和/或任一个施工人员的身份信息是一致的，则相应定位装置不生成新的第一定位信息；如当前读取的所述施工车辆的身份信息和/或所述施工人员的身份信息在所述预设的时间区间内未被读取过，相应定位装置用于生成新的第一定位信息。
优选的是，所述的TBM隧道施工智能管控系统中，所述定位装置还包括第二摄像模块；所述监控服务器用于根据监控人员的操作而生成针对所述多个定位装置中的任一个定位装置的监控信息，并将所述监控信息发送至相应定位装置，相应定位装置用于根据所述监控信息，驱动所述第二摄像模块采集周围环境的图像或视频，生成监控图像或监控视频；相应定位装置用于生成第二定位信息，所述第二定位信息包括相应定位装置在所述施工隧道中的位置信息以及所述监控图像或监控视频；相应定位装置用于将所述第二定位信息发送至所述监控服务器；所述监控服务器用于根据所述第二定位信息，在所述地图中加载所述监控图像或所述监控视频的访问链接。
优选的是，所述的TBM隧道施工智能管控系统中，所述监控服务器包括地图绘制模块，所述地图绘制模块用于对所述监控服务器内存储的所述施工隧道的地图进行更新。
本发明至少包括以下有益效果：
本发明提供了一种TBM隧道施工智能管控系统，包括：车辆识别卡，其设置于施工车辆上，所述车辆识别卡用于存储所述施工车辆的身份信息；人员识别卡，其设置于施工人员所佩戴的安全帽上，所述人员识别卡用于存储所述施工人员的身份信息；多个定位装置，分散设置于施工隧道内部，在所述多个定位装置中任一个定位装置与所述车辆识别卡和/或所述人员识别卡建立通信的情况下，相应的定位装置读取所述施工车辆的身份信息和/或所述施工人员的身份信息，并生成第一定位信息，所述第一定位信息包括相应定位装置在所述施工隧道中的位置信息以及所述施工车辆的身份信息和/或所述施工人员的身份信息；监控服务器，其与所述多个定位装置通信连接，所述监控服务器内部存储所述施工隧道的地图；其中，在所述多个定位装置中任一个定位装置与所述车辆识别卡和/或所述人员识别卡建立通信的情况下，相应定位装置用于向所述监控服务器发送所述第一定位信息；所述监控服务器用于根据所述第一定位信息，在所述地图中显示所述施工车辆和/或所述施工人员的位置，并标注所述施工车辆的身份信息和/或所述施工人员的身份信息。本发明通过在施工车辆上设置车辆识别卡，在施工人员佩戴人员识别卡，在施工隧道内部分散设置多个定位装置，当多个定位装置中的某一个定位装置与施工车辆的车辆识别卡或者施工人员的人员识别卡建立通信，即说明施工车辆或者施工人员处于定位装置所定位的位置，监控服务器即可以在地图中对施工车辆和施工人员的位置进行标记，同时标记出施工车辆和施工人员的身份，从而实现对于进入施工隧道的各施工车辆和各施工人员的定位、监控和管理，提高对于施工现场的管理效率和对于施工人员的组织效率，同时还可以提高对于施工人员的安全管理。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明实施例所述的TBM隧道施工智能管控系统的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
如图1所示，本发明提供了一种TBM隧道施工智能管控系统，包括：车辆识别卡，其设置于施工车辆上，所述车辆识别卡用于存储所述施工车辆的身份信息；人员识别卡，其设置于施工人员所佩戴的安全帽上，所述人员识别卡用于存储所述施工人员的身份信息；多个定位装置，分散设置于施工隧道内部，在所述多个定位装置中任一个定位装置与所述车辆识别卡和/或所述人员识别卡建立通信的情况下，相应的定位装置读取所述施工车辆的身份信息和/或所述施工人员的身份信息，并生成第一定位信息，所述第一定位信息包括相应定位装置在所述施工隧道中的位置信息以及所述施工车辆的身份信息和/或所述施工人员的身份信息；监控服务器，其与所述多个定位装置通信连接，所述监控服务器内部存储所述施工隧道的地图；其中，在所述多个定位装置中任一个定位装置与所述车辆识别卡和/或所述人员识别卡建立通信的情况下，相应定位装置用于向所述监控服务器发送所述第一定位信息；所述监控服务器用于根据所述第一定位信息，在所述地图中显示所述施工车辆和/或所述施工人员的位置，并标注所述施工车辆的身份信息和/或所述施工人员的身份信息。
其中，车辆识别卡和人员识别卡可以使用ID芯片实现，例如RFID视频标签。定位装置设置有读卡器，在定位装置的通信范围内，读卡器可以与车辆识别卡或者人员识别卡建立通信，并读取到车辆识别卡或人员识别卡中所存储的信息。
多个定位装置可以沿着施工隧道进行分散布置，相邻两个定位装置之间保持一定间隔。当施工车辆或施工人员沿着施工隧道行进至某一个定位装置的通信范围内，车辆识别卡或人员识别卡与该定位装置建立通信，定位装置即可以读取到施工车辆或施工人员的身份信息，从而生成定位信息。监控服务器根据该定位信息，即可以在地图中对施工车辆或施工人员进行定位显示。随着施工车辆或施工人员在施工隧道中行进，其将依次经过若干定位装置，每经过一个定位装置，相应定位装置将对其实现一次定位，生成一次定位信息。由此，监控服务器将可以监测到施工车辆和施工人员在施工隧道中的实时位置以及移动轨迹，从而掌握施工现场中施工车辆和施工人员的具体位置，分布情况。基于上述过程，可以对施工现场中施工车辆进行更有效率的调度，减少施工隧道中交通拥堵的发生，以及及时了解施工车辆和施工人员的位置，以便在发生施工事故时及时对施工人员进行救治，对施工现场进行维护作业等。
在一个优选的实施例中，所述的TBM隧道施工智能管控系统中，所述系统还包括可佩带报警装置，所述可佩带报警装置以可取下的方式设置于所述施工车辆或者所述安全帽上，所述可佩带报警装置用于根据外部报警操作而生成报警信息；在所述多个定位装置中任一个定位装置与所述车辆识别卡和/或所述人员识别卡建立通信的情况下，所述可佩带报警装置用于将所述报警信息发送至所述定位装置，相应定位装置所生成的第一定位信息还包括所述报警信息；所述监控服务器还用于根据所述第一定位信息，在所述地图中显示所述报警信息。
可佩带报警装置可以设置在施工车辆或者安全帽上，而且可以根据需要固定在施工车辆或者安全帽上，也可以从施工车辆或者安全帽上取下。例如，可以通过卡勾或者夹子进行固定。
施工人员可以根据需要对可佩带报警装置进行报警操作，使其生成报警信息。例如，施工人员发现施工现场存在安全隐患，或者施工设备发生故障，或者施工人员受伤等情况，施工人员均可以通过可佩带报警装置进行报警。
施工人员通过可佩带报警装置进行报警后，施工人员附近的定位装置即可以将包含有报警信息的第一定位信息发送给监控服务器，监控服务器根据第一定位信息，将报警信息在地图中显示。监控人员可以通过及时掌握报警信息，并进行针对性的处置。
在一个优选的实施例中，所述的TBM隧道施工智能管控系统中，所述可佩带报警装置具有可供输入报警内容的操作界面，所述报警信息包括由施工人员操作所述操作界面所输入的报警内容。
施工人员还可以通过操作界面输入文字内容，以详细说明报警内容。基于此，监控人员能够更加清晰的掌握施工现场的实际情况，以便做出更加有效和准确的处置措施。
在一个优选的实施例中，所述的TBM隧道施工智能管控系统中，所述可佩带报警装置包括第一摄像模块，所述第一摄像模块用于根据施工人员对所述操作界面的操作采集周围环境的图像或视频，并生成报警图像或报警视频，所述报警内容包括所述报警图像或所述报警视频。
施工人员可以根据通过操作界面来控制第一摄像模块，对周围环境进行拍照或者摄像。监控服务器将在地图中定位地显示报警图像或报警视频的链接，即监控人员可以直接从地图中直观地了解到报警发生的具体位置，提高对于施工现场的管理效率。
在一个优选的实施例中，所述的TBM隧道施工智能管控系统中，在所述多个定位装置中任一个定位装置与所述车辆识别卡和/或所述人员识别卡建立通信的情况下，相应定位装置用于将当前读取的所述施工车辆的身份信息和/或所述施工人员的身份信息与在一预设的时间区间内所读取的全部施工车辆的身份信息和/或全部施工人员的身份信息进行比较；如当前读取的所述施工车辆的身份信息和/或所述施工人员的身份信息与在所述预设的时间区间内的所读取的任一个施工车辆的身份信息和/或任一个施工人员的身份信息是一致的，则相应定位装置不生成新的第一定位信息；如当前读取的所述施工车辆的身份信息和/或所述施工人员的身份信息在所述预设的时间区间内未被读取过，相应定位装置用于生成新的第一定位信息。
当施工车辆或者施工人员停留在施工隧道中某一处位置进行施工作业，其定位是长时间不变的。针对这一情况，定位装置将根据预设的时间区间，对所读取的施工车辆或施工人员的身份信息进行比较。如在预设的时间区间内，所读取的施工车辆或施工人员的身份信息是重复的，则说明施工车辆或施工人员未移动，定位装置不生成新的第一定位信息，也不向监控服务器上报新的第一定位信息。如在预设的时间区间内，所读取的施工车辆或施工人员的身份信息是新的，则说明施工车辆或施工人员是刚进入该定位装置的通信范围的，将其进行定位，生成第一定位信息，并向监控服务器上报。
这里，施工车辆在某一处停留时间超过预设的时间区间，定位装置在第一次与施工车辆的车辆识别卡建立通信并生成第一定位信息后，经过预设的时间区间，可以对施工车辆进行第二次定位，再生成第一定位信息。预设的时间区间可以是10分钟，可以根据实际情况进行设定。
在一个优选的实施例中，所述的TBM隧道施工智能管控系统中，所述定位装置还包括第二摄像模块；所述监控服务器用于根据监控人员的操作而生成针对所述多个定位装置中的任一个定位装置的监控信息，并将所述监控信息发送至相应定位装置，相应定位装置用于根据所述监控信息，驱动所述第二摄像模块采集周围环境的图像或视频，生成监控图像或监控视频；相应定位装置用于生成第二定位信息，所述第二定位信息包括相应定位装置在所述施工隧道中的位置信息以及所述监控图像或监控视频；相应定位装置用于将所述第二定位信息发送至所述监控服务器；所述监控服务器用于根据所述第二定位信息，在所述地图中加载所述监控图像或所述监控视频的访问链接。
当监控人员想要了解施工隧道中某一处的具体情况，其可以操作监控服务器，向相应位置的定位装置发送监控信息，相应定位装置在接收到监控信息后，开启第二摄像模块，生成监控图像或监控视频。监控服务器根据第二定位信息，可以在地图中加载一个监控图像或监控视频的访问链接，通过这一访问链接，监控人员可以在查看监控图像或监控视频。基于此，监控服务器将监控图像或者监控视频绑定至地图的指定位置，监控人员在查看施工隧道的情况时，即可以直接了解到施工隧道的特定位置的监控图像或监控视频，而不需要再查看到监控视频时，重新确认该监控视频所处的位置。
在一个优选的实施例中，所述的TBM隧道施工智能管控系统中，所述监控服务器包括地图绘制模块，所述地图绘制模块用于对所述监控服务器内存储的所述施工隧道的地图进行更新。
由于施工隧道处于施工过程中，随着施工进度，施工隧道的长度将发生改变，通过地图绘制模块对施工隧道的地图进行及时更新，可以保证对于隧道施工现场的有效管理。
综上所述，本发明提供了一种TBM隧道施工智能管控系统，包括：车辆识别卡，其设置于施工车辆上，所述车辆识别卡用于存储所述施工车辆的身份信息；人员识别卡，其设置于施工人员所佩戴的安全帽上，所述人员识别卡用于存储所述施工人员的身份信息；多个定位装置，分散设置于施工隧道内部，在所述多个定位装置中任一个定位装置与所述车辆识别卡和/或所述人员识别卡建立通信的情况下，相应的定位装置读取所述施工车辆的身份信息和/或所述施工人员的身份信息，并生成第一定位信息，所述第一定位信息包括相应定位装置在所述施工隧道中的位置信息以及所述施工车辆的身份信息和/或所述施工人员的身份信息；监控服务器，其与所述多个定位装置通信连接，所述监控服务器内部存储所述施工隧道的地图；其中，在所述多个定位装置中任一个定位装置与所述车辆识别卡和/或所述人员识别卡建立通信的情况下，相应定位装置用于向所述监控服务器发送所述第一定位信息；所述监控服务器用于根据所述第一定位信息，在所述地图中显示所述施工车辆和/或所述施工人员的位置，并标注所述施工车辆的身份信息和/或所述施工人员的身份信息。本发明通过在施工车辆上设置车辆识别卡，在施工人员佩戴人员识别卡，在施工隧道内部分散设置多个定位装置，当多个定位装置中的某一个定位装置与施工车辆的车辆识别卡或者施工人员的人员识别卡建立通信，即说明施工车辆或者施工人员处于定位装置所定位的位置，监控服务器即可以在地图中对施工车辆和施工人员的位置进行标记，同时标记出施工车辆和施工人员的身份，从而实现对于进入施工隧道的各施工车辆和各施工人员的定位、监控和管理，提高对于施工现场的管理效率和对于施工人员的组织效率，同时还可以提高对于施工人员的安全管理。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (7)
1.一种TBM隧道施工智能管控系统，其特征在于，包括：
车辆识别卡，其设置于施工车辆上，所述车辆识别卡用于存储所述施工车辆的身份信息；
人员识别卡，其设置于施工人员所佩戴的安全帽上，所述人员识别卡用于存储所述施工人员的身份信息；
多个定位装置，分散设置于施工隧道内部，在所述多个定位装置中任一个定位装置与所述车辆识别卡和/或所述人员识别卡建立通信的情况下，相应的定位装置读取所述施工车辆的身份信息和/或所述施工人员的身份信息，并生成第一定位信息，所述第一定位信息包括相应定位装置在所述施工隧道中的位置信息以及所述施工车辆的身份信息和/或所述施工人员的身份信息；
监控服务器，其与所述多个定位装置通信连接，所述监控服务器内部存储所述施工隧道的地图；
其中，在所述多个定位装置中任一个定位装置与所述车辆识别卡和/或所述人员识别卡建立通信的情况下，相应定位装置用于向所述监控服务器发送所述第一定位信息；所述监控服务器用于根据所述第一定位信息，在所述地图中显示所述施工车辆和/或所述施工人员的位置，并标注所述施工车辆的身份信息和/或所述施工人员的身份信息。
2.如权利要求1所述的TBM隧道施工智能管控系统，其特征在于，所述系统还包括可佩带报警装置，所述可佩带报警装置以可取下的方式设置于所述施工车辆或者所述安全帽上，所述可佩带报警装置用于根据外部报警操作而生成报警信息；在所述多个定位装置中任一个定位装置与所述车辆识别卡和/或所述人员识别卡建立通信的情况下，所述可佩带报警装置用于将所述报警信息发送至所述定位装置，相应定位装置所生成的第一定位信息还包括所述报警信息；所述监控服务器还用于根据所述第一定位信息，在所述地图中显示所述报警信息。
3.如权利要求2所述的TBM隧道施工智能管控系统，其特征在于，所述可佩带报警装置具有可供输入报警内容的操作界面，所述报警信息包括由施工人员操作所述操作界面所输入的报警内容。
4.如权利要求3所述的TBM隧道施工智能管控系统，其特征在于，所述可佩带报警装置包括第一摄像模块，所述第一摄像模块用于根据施工人员对所述操作界面的操作采集周围环境的图像或视频，并生成报警图像或报警视频，所述报警内容包括所述报警图像或所述报警视频。
5.如权利要求1所述的TBM隧道施工智能管控系统，其特征在于，在所述多个定位装置中任一个定位装置与所述车辆识别卡和/或所述人员识别卡建立通信的情况下，相应定位装置用于将当前读取的所述施工车辆的身份信息和/或所述施工人员的身份信息与在一预设的时间区间内所读取的全部施工车辆的身份信息和/或全部施工人员的身份信息进行比较；如当前读取的所述施工车辆的身份信息和/或所述施工人员的身份信息与在所述预设的时间区间内的所读取的任一个施工车辆的身份信息和/或任一个施工人员的身份信息是一致的，则相应定位装置不生成新的第一定位信息；如当前读取的所述施工车辆的身份信息和/或所述施工人员的身份信息在所述预设的时间区间内未被读取过，相应定位装置用于生成新的第一定位信息。
6.如权利要求1所述的TBM隧道施工智能管控系统，其特征在于，所述定位装置还包括第二摄像模块；所述监控服务器用于根据监控人员的操作而生成针对所述多个定位装置中的任一个定位装置的监控信息，并将所述监控信息发送至相应定位装置，相应定位装置用于根据所述监控信息，驱动所述第二摄像模块采集周围环境的图像或视频，生成监控图像或监控视频；相应定位装置用于生成第二定位信息，所述第二定位信息包括相应定位装置在所述施工隧道中的位置信息以及所述监控图像或监控视频；相应定位装置用于将所述第二定位信息发送至所述监控服务器；所述监控服务器用于根据所述第二定位信息，在所述地图中加载所述监控图像或所述监控视频的访问链接。
7.如权利要求1所述的TBM隧道施工智能管控系统，其特征在于，所述监控服务器包括地图绘制模块，所述地图绘制模块用于对所述监控服务器内存储的所述施工隧道的地图进行更新。
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