摘 要 当下我国隧道建设快速发展，隧道建设数量急剧增多，但是隧道施工管理技术却停留在传统的洞口挂牌、登记等方法上，导致了洞内外信息往往无法及时沟通，从而加重了事故灾害发生的程度。本文主要研究以RFID无线射频技术为基础的隧道施工数字化管理系统的构建，以期解决上述问题。

　　关键词 隧道施工 管理 RFID无线射频技术 数字化

　　中图分类号：TD231.18 文献标识码：A

　　1 我国隧道管理现状

　　目前，我国隧道在建设过程中，通常采用传统的施工人员管理办法，即洞口挂牌、登记等方法进行管理，该方法的统计时效性差、管理人员主观随意性影响大等缺点，致使在实际管理过程中效果往往不尽如人意，此外，由于洞内外信息往往无法及时沟通，当洞内出现突发事故时，信息反馈常常延迟，从而加重了事故灾害发生的程度。

　　2 项目研究内容

　　本项目研究内容主要包括：（1）隧道施工人员自动化信息管理技术选取综合目前国内外自动化信息识别、管理技术，结合隧道工程特点，通过比选，最终确定适用于隧道工程应用的自动化信息管理技术。（2）隧道施工人员自动化信息管理系统构建结合隧道工程特点及其安全管理要求，研究并分析实现隧道施工人员自动化信息管理系统所需的各种设备及其型号、数量、系统组网要求等，由此构建较为合理的隧道施工人员自动化信息管理系统。

　　3隧道人员身份自动识别系统方案研究

　　3.1 系统识别方式

　　（1）近距离人工刷卡识别方式

　　识别设备：早期的高频、低频阅读器；识别距离：距阅读器20cm之内；优点：保证100%读取率，成本低廉；识别限制条件：近距离（或接触）识别，一次人员识别数量少。

　　（2）远距离被动识别方式

　　识别设备：目前较普遍的超高频（433M，868M，915M等）阅读器；识别距离：距阅读器10m范围；优点：保证100%读取率，一定程度上增加了被识别人员的通行速度；识别限制条件：射频卡不能被人体遮挡，不能与金属放在一起，一次人员识别流量不能太大（不能超过50个）。

　　（3）远距离主动识别方式

　　识别设备：目前较普遍的特定频（主要是2.4-2.48G频段）阅读器；识别距离：通常情况下距阅读器50m范围轻松识别，空气中可达80m范围；优点：保证100%读取率，大大提高了被识别人员的通行速度识别限制条件：无鉴于隧道各工区人流量均较大，部分工作人员（如机车驾驶人员）进入工区的通行速度较大，限制通行速度将给现场施工带来不便，因此，综上比较分析，隧道人员自动识别系统宜采用远距离主动识别方式。

　　3.2 系统方案设计

　　3.2.1 系统原理

　　识别系统设计原理主要是通过在隧道的进出口、爆破开挖区域等重要位置处安装识别阅读器，隧道施工人员则需随身携带人员识别标识卡，人员识别标签不断地主动发射载有目标识别码的无线电射频信号，当工作人员进入到识别阅读器读取范围内时，识别阅读器主动采集人员识别标识卡所发来的载波信号，信号经过分析、处理后，通过隧道内铺设的CAN总线方式发送到隧道洞外设置的通信接口装置，信号经过转换、放大后传送给洞外中心管理站的主控机，使得隧道内人员（或机车等移动目标）的动态分布情况在主控机界面中得以实时反映，从而实现隧道内识别目标的自动化管理目的。

　3.2.2 系统管理

　　识别系统若达到预期的管理效果，现场必需严格遵循以下管理制度：

　　（1）人员识别标识卡由生产单位输入工作人员相关信息后，装备并颁发给隧道工作人员。

　　（2）主控机内的系统数据库必需记录该标识卡相对应人员的基本信息，包括姓名、年龄、性别、所属班组、所属工种、职务、本人照片、有效期等基本信息。

　　（3）管理单位遵循“统一发卡、统一装备、统一管理”的原则，实行“一人一卡”制。

　　（4）进入隧道的工作人员必须随身携带标识卡。

　　3.2.3设备布置

　　（1）中心站设备布置

　　洞外中心管理站安设1台主控机（也可安设2台主控机，1台主控机备用），1台数据通讯箱，数据通讯箱距主控机距离不得大于6m。

　　在通信电缆接入中心站之前，加装信号线路避雷器，保证系统安全运行。

　　系统主控机配备打印机等办公设备，以便于打印各种报表。

　　（2）隧道内设备布置

　　①进出口工区设备布置方案

　　由于隧道进出口工区属单头掘进，因此每条隧道内仅有一个开挖工作面，形成一个独立的人员活动区域，因此，只需在每条隧道洞口处设置两个间隔80m的识别阅读器即可实时掌握每条隧道内的施工人员数量、人员进出情况及人员活动的大致区域范围（一般为掌子面、二衬施做地段）。

　　由于两条隧道较近（间距40m），而多功能分站电源最远的供电距离为2km，最多可供六个识别阅读器同时供电，因此两个隧道可采用一台多功能分站电源对各识别阅读器进行统一供电。

　　②各斜井工区设备布置方案

　　与进出口工区设备布置方案相类似，仅在各斜井工区的进出口处设置两个识别阅读器，两阅读器间隔80m，采用一台多功能分站电源对其进行统一供电。如此便可掌握工区隧道内的施工人员数量及其人员进出情况。

　　在此基础上，在各主洞通往开挖工作面的通道内侧分别增设识别阅读器，每个部位均增设一个阅读器，布设的位置距通道拐弯处朝通道内侧约80m。此外，还在各通道的交汇口处增设一台多功能分站电源，利用其给增设的四个阅读器统一进行供电。便可掌握隧道内各施工人员的具体活动区域及其活动路线。