本发明涉及一种隧道施工监控管理系统及方法，特别涉及一种高效的隧道施工监控管理系统及方法，属于工程管理领域。
背景技术：
公路是国民经济的重要命脉，公路运输是目前的主要交通运输方式，公路隧道是公路工程结构的重要组成部分之一，公路隧道建筑规模越来越大，隧道规模越大技术也相应复杂，因此，对公路隧道的施工和运营管理提出了更高的要求。随着公路及公路隧道的建设项目与日俱增，隧道安全运营问题显得越来越突出，除隧道本身的土建施工质量外，隧道的监视与控制管理成为公路隧道安全正常运行的重要保障。随着计算机技术、图像处理技术、通讯技术、控制技术的发展，使隧道的监视与控制实现高速信息共享成为可能。
技术实现要素：
本发明隧道施工监控管理系统及方法公开了新的方案，采用基于网络通信的隧道施工现场人员、车辆的监控方案，解决了现有同类方案对现场人员、车辆监控不到位，效率低的问题。
本发明隧道施工监控管理系统包括服务器、远程监控端、门禁端、施工人员考勤端、施工人员实时定位端，远程监控端、门禁端、施工人员考勤端、施工人员实时定位端与服务器通信连接。
服务器包括施工人员信息数据库、施工车辆信息数据库、门禁信息数据库、门禁管理模块、施工人员考勤信息数据库、施工人员定位信息数据库，施工人员信息数据库用于存储、管理施工人员信息，施工车辆信息数据库用于存储、管理施工车辆信息，门禁信息数据库用于存储、管理施工人员、施工车辆的门禁信息，门禁管理模块用于管理门禁过程，施工人员考勤信息数据库用于存储、管理施工人员考勤信息，施工人员定位信息数据库用于存储、管理施工人员定位信息。
远程监控端包括施工人员管理页面、施工车辆管理页面、门禁信息管理页面、施工人员考勤管理页面、施工人员定位管理页面，施工人员管理页面用于管理施工人员信息，施工车辆管理页面用于管理施工车辆信息，门禁信息管理页面用于管理门禁信息，施工人员考勤管理页面用于管理施工人员考勤信息，施工人员定位管理页面用于管理施工人员定位信息。
门禁端包括三辊闸控制模块、道闸控制模块、门禁读卡模块、地感检测模块，三辊闸控制模块用于控制隧道入口处的三辊闸，道闸控制模块用于控制隧道入口处的道闸，门禁读卡模块用于采集施工人员、施工车辆携带的电子标签卡信息，地感检测模块用于采集施工车辆触发地感检测器产生的反馈信号。
施工人员考勤端包括考勤读卡模块，考勤读卡模块包括前置读卡模块、后置读卡模块，前置读卡模块、后置读卡模块用于采集施工人员携带的电子标签卡信息来监测施工人员进出隧道的情况。
施工人员实时定位端包括施工台车读卡模块，施工台车读卡模块包括台车前读卡模块、台车后读卡模块，台车前读卡模块、台车后读卡模块用于采集施工人员携带的电子标签卡信息来监测施工人员的位置信息。
本发明还公开了一种隧道施工监控管理方法，隧道施工监控管理方法基于隧道施工监控管理系统，隧道施工监控管理系统包括服务器、远程监控端、门禁端、施工人员考勤端、施工人员实时定位端，远程监控端、门禁端、施工人员考勤端、施工人员实时定位端与服务器通信连接。服务器包括施工人员信息数据库、施工车辆信息数据库、门禁信息数据库、门禁管理模块、施工人员考勤信息数据库、施工人员定位信息数据库。远程监控端包括施工人员管理页面、施工车辆管理页面、门禁信息管理页面、施工人员考勤管理页面、施工人员定位管理页面。门禁端包括三辊闸控制模块、道闸控制模块、门禁读卡模块、地感检测模块。施工人员考勤端包括考勤读卡模块，所述考勤读卡模块包括前置读卡模块、后置读卡模块。施工人员实时定位端包括施工台车读卡模块，施工台车读卡模块包括台车前读卡模块、台车后读卡模块。方法包括以下过程。
管理员在施工人员管理页面查阅、编辑、上传施工人员信息存入施工人员信息数据库，管理员在施工车辆管理页面查阅、编辑、上传施工车辆信息存入施工车辆信息数据库。
施工人员携带电子标签卡进入三辊闸入口，门禁读卡模块采集施工人员携带的电子标签卡信息上传给门禁管理模块，门禁管理模块将收到的电子标签卡信息与施工人员信息数据库内的对应预设信息进行比对判断是否一致，门禁管理模块根据比对一致的结果向三辊闸控制模块发送开启指令，对应的施工人员通过三辊闸，门禁管理模块将对应的施工人员通过三辊闸的信息存入门禁信息数据库。
施工车辆携带电子标签卡进入道闸入口，门禁读卡模块采集施工车辆携带的电子标签卡信息上传给门禁管理模块，门禁管理模块将收到的电子标签卡信息与施工车辆信息数据库内的对应预设信息进行比对判断是否一致，门禁管理模块根据比对一致的结果和地感检测模块因施工车辆触发反馈的信号向道闸控制模块发送开启指令，对应的施工车辆通过道闸，门禁管理模块将对应的施工车辆通过道闸的信息存入门禁信息数据库。
门禁信息数据库将收到的门禁信息推送至门禁信息管理页面，管理员在门禁信息管理页面查阅门禁信息。
进入施工现场的施工人员在施工现场的入口处经过前置读卡器、后置读卡器，前置读卡模块、后置读卡模块采集施工人员携带的电子标签卡信息上传给施工人员考勤信息数据库，施工人员考勤信息数据库将收到的考勤信息推送至施工人员考勤管理页面，管理员根据施工人员考勤管理页面上前置读卡模块、后置读卡模块采集信息时间点的先后顺序判断对应施工人员进入或离开施工现场。
设在施工台车前部的车前读卡器的台车前读卡模块采集设定距离范围内的施工人员携带的电子标签卡的信息上传给施工人员定位信息数据库，设在施工台车后部的车后读卡器的台车后读卡模块采集设定距离范围内的施工人员携带的电子标签卡的信息上传给施工人员定位信息数据库，施工人员定位信息数据库将收到的定位信息推送至施工人员定位管理页面，管理员根据施工人员定位管理页面显示的信息监测施工人员的位置。
进一步，本方案方法的施工人员实时定位端还包括若干隧道定位读卡器，隧道定位读卡器设在隧道内的预定位置，隧道定位读卡器的隧道定位读卡模块采集设定距离范围内的施工人员携带的电子标签卡的信息上传给施工人员定位信息数据库，施工人员定位信息数据库将收到的定位信息推送至施工人员定位管理页面，管理员根据施工人员定位管理页面显示的信息监测施工人员在隧道内的位置。
进一步，本方案方法的隧道施工监控管理系统还包括现场施工人员携带的移动报警端，移动报警端包括移动报警模块，服务器还包括报警信息数据库，远程监控端还包括报警管理页面，施工人员触发移动报警模块，移动报警模块根据收到的触发信号生成报警信息上传存入报警信息数据库，报警信息数据库将收到的报警信息推送至报警管理页面，管理员通过报警管理页面实时监测报警信息。
进一步，本方案方法的隧道施工监控管理系统还包括设在施工现场的应急逃生灯，应急逃生灯包括应急指示灯、断电安全照明灯、应急蓄电池，应急指示灯包括应急指示灯控制电路，断电安全照明灯包括断电安全照明灯控制电路，应急指示灯控制电路、断电安全照明灯控制电路检测到异常断电后接通应急指示灯、断电安全照明灯。
进一步，本方案方法的隧道施工监控管理系统还包括设在施工现场的安全指示预警装置，安全指示预警装置包括预警级别指示灯、声光报警器，预警级别指示灯包括预警级别指示灯控制模块，声光报警器包括声光报警器控制模块，服务器还包括安全预警管理模块，远程监控端还包括安全预警页面，管理员在安全预警页面编辑、上传预警信息给安全预警管理模块，安全预警管理模块根据收到的预警信息向预警级别指示灯控制模块、声光报警器控制模块发送开启指令，预警级别指示灯控制模块、声光报警器控制模块根据收到的指令开启预警级别指示灯、声光报警器。
进一步，本方案方法的隧道施工监控管理系统还包括设在施工现场的多个摄像头，服务器还包括视频监控模块、视频监控数据库，远程监控端还包括视频监控页面，管理员通过视频监控页面调用视频监控模块控制摄像头采集施工现场的实时视频信息上传给视频监控数据库，视频监控数据库将收到的视频信息推送至视频监控页面供管理员实时监控。
进一步，本方案方法的隧道施工监控管理系统还包括设在施工现场的若干led大屏幕，服务器还包括广播信息数据库，远程监控端还包括广播管理页面，管理员通过广播管理页面调取施工人员信息数据库、施工车辆信息数据库、门禁信息数据库、施工人员考勤信息数据库、施工人员定位信息数据库的信息进行编辑、上传至广播信息数据库，广播信息数据库将收到的广播信息推送至led大屏幕展示。
进一步，本方案方法的隧道施工监控管理系统还包括设在施工现场的若干危险气体检测装置，服务器还包括危险气体检测信息数据库，远程监控端还包括危险气体检测管理页面，危险气体检测装置采集施工现场的空气参数信息上传存入危险气体检测信息数据库，危险气体检测信息数据库将收到的危险气体检测信息推送至危险气体检测管理页面供管理员实时监测。
本发明隧道施工监控管理系统及方法采用基于网络通信的隧道施工现场人员、车辆的监控方案，具有监控到位、高效的特点。
附图说明
图1是隧道施工监控管理系统的总体平台架构图。
图2是隧道施工监控管理系统的网络结构拓扑图。
图3是人员、车辆门禁的原理图。
图4是隧道施工监控管理系统的原理图。
具体实施方式
本发明隧道施工监控管理系统包括服务器、远程监控端、门禁端、施工人员考勤端、施工人员实时定位端，远程监控端、门禁端、施工人员考勤端、施工人员实时定位端与服务器通信连接。
服务器包括施工人员信息数据库、施工车辆信息数据库、门禁信息数据库、门禁管理模块、施工人员考勤信息数据库、施工人员定位信息数据库，施工人员信息数据库用于存储、管理施工人员信息，施工车辆信息数据库用于存储、管理施工车辆信息，门禁信息数据库用于存储、管理施工人员、施工车辆的门禁信息，门禁管理模块用于管理门禁过程，施工人员考勤信息数据库用于存储、管理施工人员考勤信息，施工人员定位信息数据库用于存储、管理施工人员定位信息。
远程监控端包括施工人员管理页面、施工车辆管理页面、门禁信息管理页面、施工人员考勤管理页面、施工人员定位管理页面，施工人员管理页面用于管理施工人员信息，施工车辆管理页面用于管理施工车辆信息，门禁信息管理页面用于管理门禁信息，施工人员考勤管理页面用于管理施工人员考勤信息，施工人员定位管理页面用于管理施工人员定位信息。
门禁端包括三辊闸控制模块、道闸控制模块、门禁读卡模块、地感检测模块，三辊闸控制模块用于控制隧道入口处的三辊闸，道闸控制模块用于控制隧道入口处的道闸，门禁读卡模块用于采集施工人员、施工车辆携带的电子标签卡信息，地感检测模块用于采集施工车辆触发地感检测器产生的反馈信号。
施工人员考勤端包括考勤读卡模块，考勤读卡模块包括前置读卡模块、后置读卡模块，前置读卡模块、后置读卡模块用于采集施工人员携带的电子标签卡信息来监测施工人员进出隧道的情况。
施工人员实时定位端包括施工台车读卡模块，施工台车读卡模块包括台车前读卡模块、台车后读卡模块，台车前读卡模块、台车后读卡模块用于采集施工人员携带的电子标签卡信息来监测施工人员的位置信息。
本发明还公开了一种隧道施工监控管理方法，隧道施工监控管理方法基于隧道施工监控管理系统，隧道施工监控管理系统包括服务器、远程监控端、门禁端、施工人员考勤端、施工人员实时定位端，远程监控端、门禁端、施工人员考勤端、施工人员实时定位端与服务器通信连接。服务器包括施工人员信息数据库、施工车辆信息数据库、门禁信息数据库、门禁管理模块、施工人员考勤信息数据库、施工人员定位信息数据库。远程监控端包括施工人员管理页面、施工车辆管理页面、门禁信息管理页面、施工人员考勤管理页面、施工人员定位管理页面。门禁端包括三辊闸控制模块、道闸控制模块、门禁读卡模块、地感检测模块。施工人员考勤端包括考勤读卡模块，所述考勤读卡模块包括前置读卡模块、后置读卡模块。施工人员实时定位端包括施工台车读卡模块，施工台车读卡模块包括台车前读卡模块、台车后读卡模块。方法包括以下过程。
管理员在施工人员管理页面查阅、编辑、上传施工人员信息存入施工人员信息数据库，管理员在施工车辆管理页面查阅、编辑、上传施工车辆信息存入施工车辆信息数据库。
施工人员携带电子标签卡进入三辊闸入口，门禁读卡模块采集施工人员携带的电子标签卡信息上传给门禁管理模块，门禁管理模块将收到的电子标签卡信息与施工人员信息数据库内的对应预设信息进行比对判断是否一致，门禁管理模块根据比对一致的结果向三辊闸控制模块发送开启指令，对应的施工人员通过三辊闸，门禁管理模块将对应的施工人员通过三辊闸的信息存入门禁信息数据库。
施工车辆携带电子标签卡进入道闸入口，门禁读卡模块采集施工车辆携带的电子标签卡信息上传给门禁管理模块，门禁管理模块将收到的电子标签卡信息与施工车辆信息数据库内的对应预设信息进行比对判断是否一致，门禁管理模块根据比对一致的结果和地感检测模块因施工车辆触发反馈的信号向道闸控制模块发送开启指令，对应的施工车辆通过道闸，门禁管理模块将对应的施工车辆通过道闸的信息存入门禁信息数据库。
门禁信息数据库将收到的门禁信息推送至门禁信息管理页面，管理员在门禁信息管理页面查阅门禁信息。
进入施工现场的施工人员在施工现场的入口处经过前置读卡器、后置读卡器，前置读卡模块、后置读卡模块采集施工人员携带的电子标签卡信息上传给施工人员考勤信息数据库，施工人员考勤信息数据库将收到的考勤信息推送至施工人员考勤管理页面，管理员根据施工人员考勤管理页面上前置读卡模块、后置读卡模块采集信息时间点的先后顺序判断对应施工人员进入或离开施工现场。
设在施工台车前部的车前读卡器的台车前读卡模块采集设定距离范围内的施工人员携带的电子标签卡的信息上传给施工人员定位信息数据库，设在施工台车后部的车后读卡器的台车后读卡模块采集设定距离范围内的施工人员携带的电子标签卡的信息上传给施工人员定位信息数据库，施工人员定位信息数据库将收到的定位信息推送至施工人员定位管理页面，管理员根据施工人员定位管理页面显示的信息监测施工人员的位置。
上述方案采用基于网络通信的隧道施工现场人员、车辆的监控方案，对于施工人员采用门禁与考勤相结合的监管方案，既避免了非施工人员进入施工现场，又保证了施工人员的有效考勤，同时通过在隧道内的施工设备上布置电子标签采集模块使得实时采集施工人员的位置信息成为可能，对于施工车辆采用门禁与地感相结合的监管方案，保证施工车辆的进出监控准确无误，采用在施工台车上的前后部位安装读卡器的方式实现了施工人员到岗工作位置的实时监控，从而对施工人员和施工车辆实现了全自动、安全、高效的管控，大幅提高了监控的效率，使得监控更加到位。
为了实现对隧道内施工台车附近以外的施工人员的定位监控，本方案方法的施工人员实时定位端还包括若干隧道定位读卡器，隧道定位读卡器设在隧道内的预定位置，隧道定位读卡器的隧道定位读卡模块采集设定距离范围内的施工人员携带的电子标签卡的信息上传给施工人员定位信息数据库，施工人员定位信息数据库将收到的定位信息推送至施工人员定位管理页面，管理员根据施工人员定位管理页面显示的信息监测施工人员在隧道内的位置。
为了便于隧道内的施工人员在发生紧急状况时即时报警，本方案方法的隧道施工监控管理系统还包括现场施工人员携带的移动报警端，移动报警端包括移动报警模块，服务器还包括报警信息数据库，远程监控端还包括报警管理页面，施工人员触发移动报警模块，移动报警模块根据收到的触发信号生成报警信息上传存入报警信息数据库，报警信息数据库将收到的报警信息推送至报警管理页面，管理员通过报警管理页面实时监测报警信息。
为了满足在隧道内发生异常断电事故时应急逃生的要求，本方案方法的隧道施工监控管理系统还包括设在施工现场的应急逃生灯，应急逃生灯包括应急指示灯、断电安全照明灯、应急蓄电池，应急指示灯包括应急指示灯控制电路，断电安全照明灯包括断电安全照明灯控制电路，应急指示灯控制电路、断电安全照明灯控制电路检测到异常断电后接通应急指示灯、断电安全照明灯。
为了帮助施工人员在即将发生紧急状态的情况下及时得知并顺利退出施工现场，本方案方法的隧道施工监控管理系统还包括设在施工现场的安全指示预警装置，安全指示预警装置包括预警级别指示灯、声光报警器，预警级别指示灯包括预警级别指示灯控制模块，声光报警器包括声光报警器控制模块，服务器还包括安全预警管理模块，远程监控端还包括安全预警页面，管理员在安全预警页面编辑、上传预警信息给安全预警管理模块，安全预警管理模块根据收到的预警信息向预警级别指示灯控制模块、声光报警器控制模块发送开启指令，预警级别指示灯控制模块、声光报警器控制模块根据收到的指令开启预警级别指示灯、声光报警器。
为了满足管理人员即时视频监控施工现场的要求，本方案方法的隧道施工监控管理系统还包括设在施工现场的多个摄像头，服务器还包括视频监控模块、视频监控数据库，远程监控端还包括视频监控页面，管理员通过视频监控页面调用视频监控模块控制摄像头采集施工现场的实时视频信息上传给视频监控数据库，视频监控数据库将收到的视频信息推送至视频监控页面供管理员实时监控。
为了便于施工现场管理人员及时准确的掌握施工人员、车辆的状态，本方案方法的隧道施工监控管理系统还包括设在施工现场的若干led大屏幕，服务器还包括广播信息数据库，远程监控端还包括广播管理页面，管理员通过广播管理页面调取施工人员信息数据库、施工车辆信息数据库、门禁信息数据库、施工人员考勤信息数据库、施工人员定位信息数据库的信息进行编辑、上传至广播信息数据库，广播信息数据库将收到的广播信息推送至led大屏幕展示。
为了实现隧道内有毒有害气体的实时监测，本方案方法的隧道施工监控管理系统还包括设在施工现场的若干危险气体检测装置，服务器还包括危险气体检测信息数据库，远程监控端还包括危险气体检测管理页面，危险气体检测装置采集施工现场的空气参数信息上传存入危险气体检测信息数据库，危险气体检测信息数据库将收到的危险气体检测信息推送至危险气体检测管理页面供管理员实时监测。
本方案公开了一种隧道施工监控管理系统，着重在综合隧道管理各项资源，在保证既定的系统功能正常应用的前提下，利用网络通信技术对系统进行整合利用，包含视频监控、人员进出与定位管理、人员/车辆门禁系统、隧道气体监测等，从而最大限度的利用资源提升隧道施工、管理水平。
隧道施工监控管理系统主要有人员进出定位管理系统、人员/车辆门禁系统、led显示系统、视频监控系统(包括洞内洞外视频监控和拌合站梁场监控)以及通信系统组成。
隧道施工监控管理系统应用总体平台架构以本地系统为基础，实现各功能模块数据通信，可以拥有远程中心，可实时查询当前隧道的相关安全信息，采用包括前端工点监控、中间通讯层、后台调度监控的三层体系架构，前端工点监控(人员进出定位管理系统、视频监控、人员/车辆门禁管理)以及后台调度(远程中心机房、服务器以及部分外部对接平台)采用b/s应用架构。
人员进出定位管理可分为人员进出考勤管理、人员定位信息管理，主要有监控主机、读卡基站、人员识别卡、传输数据接口转换器等。监控主机(现场服务器)负责整个系统设备及人员检测数据的管理、通讯、统计存储以及屏幕显示、查询打印、画面编辑等任务。读卡基站(读卡器)实时采集接收人员卡的信息，并及时通过通信线路实时反馈到系统当中，可以分为定位基站和识别基站。人员识别卡(电子标签)编程有全球唯一的识别码，仅提供给读卡基站识别，一般在安全帽上安装或是身上佩戴，健康认证，安全可靠。传输数据接口转换器包括一些信号转换器，主要实现对信号的转换以便系统更好的接收、处理数据。
本方案的考勤系统，在每个施工隧道内装2台读卡器，1台读卡器装在隧道洞口的入口处，另一台读卡器装在洞口往里100米处，根据读卡器读到卡的先后顺序来判断施工人员的进出情况，施工人员何时进、何时出、洞内有多少作业人员都能反映到系统软件中，并体现到大屏幕上，使考勤情况一目了然。施工人员将该系统考勤卡佩戴在安全帽内侧，无须主动刷卡便能实现自动考勤，方便省力、准确度高。
本方案的定位系统，在每个施工隧道二衬台车(施工台车)附近安装2台读卡器，一个安装在台车前，一个安装在台车后，台车前读卡器主要是对掌子面开挖或是其他靠近掌子面工作的人员定位，台车后读卡器主要是负责台车附近工作的人员定位，若要加装定位读卡器，可以按200米一个点位安装一个读卡器的方式，同时，隧道开挖的长度必须大于或等于1000米，已开挖部分超过600米，洞口的2台考勤读卡器也可以实现定位功能，洞内定位随台车作业实时进行识别定位。施工人员只要将该系统考勤卡佩戴在安全帽内侧，无须主动刷卡，在每个读卡器的有效识别范围内，根据识别到的人员标识卡的情况对施工人员进行区域定位识别管理，使管理人员在监控室就能及时掌握施工现场的具体情况。同时特殊人员还可以携带有按钮的报警功能电子标签卡，实现洞内洞外双向通讯，当洞内有危险情况的时候，可以通过按钮，及时通知洞外值班室，以便做好危险预防及救助。洞外获取信息后，可以通过广播的形式通知现场所有带识别的人员。
人员/车辆门禁通道管理主要利用自动刷卡机制限制人员的进出，禁止非工作人员私自进出施工区域，同时也可用来保障数据的真实性和有效性，避免因人为因素而导致考勤失效，或是管理出错。车辆的门禁可以提升对现场车辆的及时管控，做到更高的车辆利用率。现场服务器负责整个系统设备及人员检测数据的管理、通讯、统计存储以及屏幕显示、查询打印、画面编辑、网络通讯等任务。控制板(读卡器)实时采集接收人员卡的信息，并及时通过通信线路实时反馈到系统当中并生成控制三辊闸摆闸的指令，根据数据有效性就行控制，保证人员进出正常。道闸主要安装在隧道入口处，限制车辆进出。地感检测器及时检测是否有车辆经过，并发送信息至控制系统，产生相关联动。三辊闸也安装在隧道入口处，限制施工人员进出。读卡器可以采用远距离识别读卡器，通过靠近自动刷卡方式，获取人员/车辆携带的电子标签卡信息，并传输到后台。
利用人员/车辆门禁通道系统可以实现进出人车分流通过，保证进出安全，只要给人员和车辆配置相关电子标签即可。当人员携带人员卡(电子标签)靠近人员门禁通道(三辊闸)的时候，内置的读卡器可以及时读取卡片信息，并送交后台核实，运行通过，则发送命令给三辊闸，开启放行，否则不变化。而对于车辆门禁系统，也需要给每一辆车配置车辆卡，车辆经过通行区域的时候，会触发读卡，同时也有地感触发，当同时读卡通过和地感触发的时候，系统将判定通行，则开启道闸放行。只有读卡或地感触发，系统将判定禁止通过。
应急逃生灯引导管理分为应急指示灯系统和断电安全照明灯系统两个部分，用于出现紧急情况断电后指引工人离开施工现场。应急指示灯标有安全出口方向并且异常断电后会继续亮启，持续大概90分钟。断电安全照明灯在正常情况下处于关闭状态充电，出现紧急情况断电后会亮启照明，持续大概90分钟。
安全指示预警系统由四级指示灯和声光报警系统组成，由值班室遥控发出预警信号，四级指示灯变成预警颜色，声光报警器发出警报音并亮启闪烁报警灯。四级指示灯根据隧道现场情况分为四种颜色，出现紧急情况后，值班室把指示灯由安全级别切换到不同危险级别的警告颜色。声光报警器由控制主机、报警喇叭、报警灯与遥控器组成，出现紧急情况后由值班室值班人员通过遥控拉响警报并开启报警灯。
视频监控管理包括前端视频采集设备、网络视频编解码、通讯传输设备，以及后端的监控接收客户端软件。安装在隧道各主要的监控点执行信号采集传输，软件主要是安装在监控室电脑上，两者之间通过平台管理中心系统授权，对其前端视频点进行多点对多点的实时监控管理，例如视频、云台、放大、录像等功能，有管理权限的用户还可以对任何点的录像进行设置、下载、实时点播录像等，系统还可以通过pc浏览器进行监控。系统采用的是监控摄像机对隧道施工现场各视频点进行24小时的实时监控。对于一些关键视频点可启动视频移动侦测功能和报警功能，系统根据图像移动情况自动识别、触发，并进行录像，系统具有预先录制机制，预录时长能提前20秒以上，同时系统将图像、声音、报警等实时数据传送到监控室电脑，管理人员可以通过本地监视、远程ie监视、web网页客户端等方式随意切换前端任意监控点的视频，能直观地了解和掌握施工各视频监控点的实时情况，从而达到随时随地及时准确地对其进行监管。具体可以在掌子面以及洞口附近分别安装摄像头，实时显示查看监控区域的情况，让管理者更直接的了解现场情况。
视频监控管理系统包括服务器、摄像机、视频服务器、传输数据接口转换器以及通讯传输部分。服务器，监控平台终端对系统返回的信息进行显示，并通过平台软件对各个监控点位的摄像机进行操控，以及提供录像、播放视频、云台控制等多个功能。摄像机，前段监测设备实时采集信号，实现摄像角度的改变，提供全方位式立体式监控。视频服务器实现将声音图像的模拟信号转换成数字信号进行传输，通过通讯线路回传给监控平台。传输数据接口转换器包括一些信号转换器，主要实现对信号的转换，以便系统更好的接收处理数据。通讯传输主要是由一些rvvp线缆和网线构成，实现视频信号的及时传输。
根据现场实际环境，选用多种通讯系统，包含有线通讯、无线通讯以及光纤通讯系统，合理搭配各种通讯系统，保证最优最合理的通讯传输。后台系统根据需求分析，采用最前沿的电视墙技术，通过平台服务，及时的将数据呈现到电视墙上面，以供管理员及时分析处理。利用各个隧道口的网络通讯，可以将各个隧道采集到的人员数据，包括进出记录以及定位信息等，实时传送到集团调动中心，使其及时了解各隧道人员分布情况，方便指挥调度。
本方案采用将led大屏幕安装在施工现场入口附近的方式，用于实时显示隧道施工人员的信息，使管理高效化，透明化。显示的内容包括：标签号、姓名、时间、总人数等，使现场监管人员不用下到隧道下面去，也不必查看监控室电脑就能及时了解隧道内施工人员情况，可以使洞内各区域内施工人员信息形象直观、一目了然的体现出来。而且，在开现场会时，也可以在大屏幕上显示各种欢迎标语、宣传标语，在平时可以通过大屏幕提示施工人员注意施工安全，在有高温、霜冻等恶劣天气时可以及时进行温馨提示，提高了管理的人性化、现代化、科学化。其中，服务器主要实现对显示内容的编辑，控制，同步显示系统卡同步实现电脑与led屏的显示内容，对信号进行编译传输。led显示屏由32×16led灯点(p10单红)阵组成的模组拼装而成，根据实际情况可以选择拼装的大小。
气体环境监测系统重点对危险气体进行监测，比如瓦斯。在开挖面需要进行气体监测的地方，利用瓦斯检测仪实现对该区域瓦斯的监测，以便及时将实时气体浓度消息通知后台，做到及时防范，安全预警，保证隧道工作更加正常安全的进行。
本方案可实现在建铁路全线隧道管控，从总指挥部到各项目部再到各隧道驻地，逐级权限管理。由总指挥部统一发卡，统一装备，统一管理，高清远程视频上墙统一显示，实时性隧道人员信息数据集中监控。
在建铁路全线隧道管控，各驻地、隧道均与中心平台对接，数据及时上传，总指挥部可以及时查询任意一驻地或隧道当前工作状态及相关数据，可视化电视墙及高性能服务器，提供直观的数据以及图像信息。
隧道内危险气体监测功能可以及时预防，做到早发现，早处理，保证员工健康安全，采用实时性数据传输，按时间段推送数据报表显示。
隧道内施工人员实时动态显示功能实现了任一时间的隧道内某个地点作业人员人数，作业人员人数具体信息的监视，可以查询一个或多个人员现在的洞内的实际位置，记录有关人员在任一地点的到/离时间和总工作时间等一系列信息，可以督促和落实重要巡查人员是否按时、到点的进行实地查看，或进行各项数据的检测和处理，从根本上杜绝因人为因素而造成的相关事故，实现多点共享监视信息。
自动报警功能可以设定特殊的禁区，如果有人员进入，实时声音报警，并显示进入禁区的人员，或是设定特殊危险地段，当工作人员超过规定数目时自动发出警报，并把警告信息及时发送管理人员。
人员轨迹查询功能可查找某个人在某个时间段内所经历的路径，并在图中画出线路轨迹。
考勤功能可对出入洞口的施工人员进行统计，实现施工人员考勤记录，建立人员出入隧道的各种信息报表，例如：进出洞时间报表、出勤月报表、加班报表、缺勤报表等。
灾后急救功能，施工现场发生各类事故后，上位机上立即能显示出事故地点的人员数量、人员信息，人员位置等信息，大大提高了抢险效率和救护效果。
本方案的人员、车辆管理具有以下特点：⑴安全、稳定性高：健康资质认证，具有防爆防尘、抗干扰的特点；⑵多卡快速识别，50米范围内可同时识别100个卡的信息，识别物体速度可达到200公里/小时；⑶适应性强：可以配合现在各种传输网络，比如光强、以太网、485总线等；⑷丰富的查询报表，最大程度上方便管理人员操作；⑸双向报警功能，施工人员可以通过标签按钮来向监控中心呼叫，监控中心也可以向标签发信息。⑹远程接入，可以在任何一台可以上网的电脑上远程查看隧道的实时情况，无须到现场；⑺视觉性强，通过外置的超大led屏幕显示，可以随时知道目前洞内人员数量。
隧道施工人员安全进出管理系统集成了人员进出考勤定位功能、视频监控、环境气体监测功能、以及led显示，对于隧道内部人员、设备的动态分布情况、数量以及其所在的位置监控，同时具有选择跟踪、实时跟踪、位置查询和个人定位等功能。选择跟踪功能，选择各部门工种等特定人员，掌握其在现场的工作情况。实时跟踪功能，实时显示隧道内部各人员的位置状态及其来源，能够清楚地反映其活动情况。位置跟踪功能，选定某个监控段或是监控点，可以显示此段区域内的人员或车辆分布情况。个人定位功能，显示特定人员的运动轨迹，并可显示其历史运动方向。
考勤统计功能，通过对进出隧道的工作人员的出、入时间以及在隧道各区域的停留工作时间的记录与统计，完成对施工人员的考勤信息查询、统计，并按照要求输出各种信息报表，如：时间报表、出勤月报表等。
视频监控，实时显示监控位置的图像，监控更直观清晰，提供云台方式查看，监控更具体更立体，视频存储方便，可以查阅一个月内的视频录像，外接性能功能强大，可以与系统实现报警联动。
环境气体监测，根据时间段实时获取当前隧道内部气体成分，以及比例，图表形式显示，更客观直接，可查询历史记录信息，可设置报警阀值，管理更加方便。
led大屏显示，同步显示系统各监测数据，更直接形象，可以进行丰富的节目安排，人性化极高，上手容易，简单易懂，操作方便快捷。
员工管理功能，员工的增加、删除、修改和查询。硬件信息管理功能，对读卡器基站站、分站名称进行管理，对人员识别卡信息进行录入。实时报警功能，具有告警信息实时显示及历史告警查询功能，告警内容包括读卡器基站故障、卡电池电量不足、危险区域超时、禁区闯入等重要内容。安全监测功能，跟踪安全监测人员在隧道内的运动轨迹，记录他们在各区域及各监测点的停留时间，从而保证安全监测工作的严格执行。区域禁入管理功能，当有非授权人员进入一些重要地方、或是危险场所等禁止进入区域时，系统给出提示和警告，同时将相关信息记录保存。紧急事件协助处理功能，当隧道发生紧急事件时，系统可以及时对丢失人员进行统计，查询事故现场附近的人员信息，快速确定人员的准确位置，以便及时有效地开展搜救工作。历史数据的查询和报表打印功能，可对隧道人员定位、人员跟踪、考勤统计、安全监测管理、系统运行管理等信息进行长期保存，并可方便地查询历史记录。信息联网功能，通过建立web服务器，可以以浏览网页的方式实现信息共享，客户端无须另加任何软件，提供web浏览器方式访问，保证远程用户可以及时的了解和掌握现场的实际情况，进行未来生产工作的安排和指导。
本方案公开的系统、装置、模块等除有特别说明外，均可以采用本领域公知的通用、惯用的方案实现，涉及到的算法可以采用本领域公知的或惯用的算法，也可以作出适应性修改。
本方案隧道施工监控管理系统及方法并不限于具体实施方式中公开的内容，实施例中出现的技术方案可以基于本领域技术人员的理解而延伸，本领域技术人员根据本方案结合公知常识作出的简单替换方案也属于本方案的范围。
本文用于企业家、创业者技术爱好者查询，结果仅供参考。
