一種地鐵盾構(gòu)隧道門吊作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)及其工作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種地鐵盾構(gòu)隧道門吊作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)及其工作方法，系統(tǒng)主要由門吊作業(yè)定位閱讀器與定位標(biāo)簽裝置、地面吊裝區(qū)紅外偵測裝置、工作井吊裝區(qū)紅外門禁裝置、車載報(bào)警裝置等組成。本系統(tǒng)與方法可有效實(shí)現(xiàn)地鐵盾構(gòu)隧道地面門吊與工作井內(nèi)移動(dòng)目標(biāo)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和預(yù)報(bào)警，為地鐵盾構(gòu)隧道施工中的垂直運(yùn)輸作業(yè)安全提供可靠保障。
【專利說明】—種地鐵盾構(gòu)隧道門吊作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)及其工作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于盾構(gòu)隧道施工領(lǐng)域，具體涉及ー種以門吊作業(yè)為對象的地鐵盾構(gòu)隧道門吊作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)及其工作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，我國地鐵建設(shè)蓬勃發(fā)展，多個(gè)城市開始或者繼續(xù)進(jìn)行地鐵建設(shè)。在地鐵施工中，經(jīng)常采用的施工方法有明挖法、淺埋暗挖礦山法以及盾構(gòu)法。盾構(gòu)法因其施工速度快、安全性高以及對地層擾動(dòng)小等特點(diǎn)而得到廣泛使用。
[0003]地鐵盾構(gòu)施工中的關(guān)鍵エ序之ー是隧道工作井的垂直運(yùn)輸作業(yè)，同時(shí)也是地鐵盾構(gòu)施工工法中操作最頻繁、工作量最大的施工環(huán)節(jié)之一。地鐵盾構(gòu)隧道工作井垂直運(yùn)輸能否安全、正常作業(yè)直接決定了地鐵盾構(gòu)隧道的施工安全、進(jìn)度和效率。因此，國家有關(guān)工程規(guī)范中對地鐵盾構(gòu)隧道工作井垂直運(yùn)輸安全提出了嚴(yán)格要求，例如在《地鐵工程施工安全評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50715-2011)中對盾構(gòu)工作井作業(yè)規(guī)定其工作豎井上下應(yīng)設(shè)置聯(lián)絡(luò)信號，提升設(shè)備不應(yīng)超負(fù)荷作業(yè)，運(yùn)輸速度應(yīng)符合設(shè)備技術(shù)要求。但由于現(xiàn)場施工作業(yè)條件限制，カロ上垂直運(yùn)輸施工作業(yè)安全控制カ度不夠，施工人員安全意識(shí)不強(qiáng)，安全感知和防范能力弱，近年來地鐵施工垂直運(yùn)輸作業(yè)安全事故依然頻發(fā)。
[0004]據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前國內(nèi)地鐵盾構(gòu)隧道施工中絕大多數(shù)采用門吊機(jī)械進(jìn)行垂直運(yùn)輸。根據(jù)門吊施工作業(yè)特點(diǎn)，門吊在行走和吊裝過程中，軌行區(qū)和吊裝區(qū)存在大量作業(yè)盲區(qū)，極易造成垂直運(yùn)輸過程中出現(xiàn)碰撞、物體打擊和機(jī)械傷害等安全事故，加上門吊的動(dòng)カ和慣性大，駕駛員和施工人員極可能因注意力不集中、反應(yīng)滯后、觀察判斷失誤等感知能力不足釀成安全事故。因此，建立ー套科學(xué)、系統(tǒng)、有效的實(shí)時(shí)監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別、預(yù)警和控制地鐵盾構(gòu)隧道工作井門吊垂直運(yùn)輸安全風(fēng)險(xiǎn)，具有重要的工程意義和現(xiàn)實(shí)價(jià)值。
[0005]目前國內(nèi)外傳統(tǒng)的地鐵盾構(gòu)隧道垂直運(yùn)輸監(jiān)控預(yù)警手段主要是利用簡單的視頻監(jiān)控和光/聲輔助門吊駕駛員進(jìn)行安全控制，其缺點(diǎn)是在復(fù)雜施工作業(yè)環(huán)境下視頻監(jiān)控圖像難以看清，需要駕駛員仔細(xì)辨別并作出人工判斷，容易干擾駕駛員的駕駛操作。并且傳統(tǒng)的光/聲報(bào)警器是在門吊開啟后一直處于工作狀態(tài)，對變化環(huán)境缺乏感知能力，容易造成駕駛員和施工人員麻痹大意。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供ー種地鐵盾構(gòu)隧道門吊作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)連續(xù)的對地鐵盾構(gòu)隧道工作井、地面現(xiàn)場、門吊和施工人員的安全狀況進(jìn)行全面監(jiān)測并實(shí)時(shí)將安全報(bào)警信息及定位信息傳輸至相關(guān)人員，實(shí)現(xiàn)自主安全預(yù)報(bào)警，以及時(shí)、有效的采取安全措施防止事故的發(fā)生，降低垂直運(yùn)輸?shù)陌踩L(fēng)險(xiǎn)。
[0007]本發(fā)明所述的ー種地鐵盾構(gòu)隧道門吊作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)，包括定位閱讀器與定位標(biāo)簽、紅外線熱能偵測裝置、紅外門禁裝置、車載報(bào)警裝置。[0008]所述定位閱讀器與定位標(biāo)簽，主要用于復(fù)雜環(huán)境下門吊地面區(qū)域與工作井內(nèi)的移動(dòng)目標(biāo)的空間實(shí)時(shí)定位跟蹤。該裝置利用定位閱讀器與定位標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)定位與聲光報(bào)警功能，實(shí)現(xiàn)一般情況下地鐵隧道工作井地面和工作井內(nèi)施工人員、結(jié)構(gòu)體與移動(dòng)中的門吊車體、吊鉤、吊裝物等之間的防碰撞預(yù)報(bào)警，以提高施工現(xiàn)場的安全風(fēng)險(xiǎn)控制。在地面門吊桁架、軌行區(qū)和工作井內(nèi)分別安裝定位閱讀器，組成無線傳感網(wǎng)絡(luò)，定位閱讀器與定位標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)無線數(shù)據(jù)通訊，地面及作業(yè)井內(nèi)施工人員佩戴定位標(biāo)簽，門吊及其掛鉤上安裝定位標(biāo)簽，該定位標(biāo)簽由RFID標(biāo)簽和聲光預(yù)警模塊組成；所述定位閱讀器由RFID無線閱讀器、信號處理模塊和聲光預(yù)警模塊組成。
[0009]所述紅外線熱能偵測裝置，主要對門吊地面行走與吊裝過程中周邊施工人員進(jìn)行高精度自動(dòng)識(shí)別，通過門吊兩支腿前后端及其內(nèi)側(cè)安裝的紅外線熱能偵測裝置消除門吊行駛中的盲區(qū)作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)，提高門吊駕駛員與施工人員的安全感知能力；在門吊兩支腿前后端及其內(nèi)側(cè)分別安裝紅外線熱能偵測裝置，該紅外線熱能偵測裝置由依次連接的紅外輻射接收模塊、信號處理模塊、數(shù)據(jù)發(fā)送模塊組成；所述紅外線熱能偵測裝置與車載報(bào)警裝置、定位閱讀器和定位標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)無線數(shù)據(jù)通訊。
[0010]所述紅外門禁裝置，主要用于工作井內(nèi)吊裝作業(yè)過程中，實(shí)時(shí)提醒擅自進(jìn)入工作井吊裝區(qū)內(nèi)的無關(guān)作業(yè)人員及時(shí)規(guī)避不安全狀態(tài)，減少吊裝物垂直運(yùn)輸中物體打擊等事故發(fā)生，確保工作井內(nèi)吊裝安全；同時(shí)，井口上方安裝視頻攝像頭用于實(shí)時(shí)監(jiān)控紅外門禁裝置所監(jiān)控的工作井吊裝危險(xiǎn)區(qū)域。該紅外門禁裝置由紅外發(fā)射器、紅外接收器、安裝在作業(yè)井口上方的視頻攝像頭和數(shù)據(jù)發(fā)送模塊組成，該紅外門禁裝置與車載報(bào)警裝置、定位閱讀器和定位標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)無線數(shù)據(jù)通訊。
[0011]所述車載報(bào)警裝置，用于實(shí)時(shí)接收定位閱讀器和紅外線熱能偵測裝置、紅外門禁裝置的監(jiān)控信息，并顯示工作井吊裝區(qū)域的實(shí)時(shí)監(jiān)控畫面，根據(jù)嵌入的預(yù)報(bào)警規(guī)則進(jìn)行實(shí)時(shí)分析判斷，發(fā)布不同級別的聲光報(bào)警，提醒門吊駕駛員及時(shí)采取剎車、停吊等安全控制措施；同時(shí)，利用車載報(bào)警裝置自帶的軟硬件對上傳的安全信息進(jìn)行分析和存儲(chǔ)，為地鐵隧道門吊作業(yè)安全培訓(xùn)和行為控制提供重要依據(jù)；所述車載報(bào)警裝置與紅外線熱能偵測裝置、定位閱讀器、定位標(biāo)簽和紅外門禁裝置實(shí)現(xiàn)無線數(shù)據(jù)通訊。所述車載報(bào)警裝置由顯示器、聲光報(bào)警器、分析與存儲(chǔ)器等組成。
[0012]本發(fā)明還提供ー種地鐵盾構(gòu)隧道門吊作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)的安裝使用方法，包括以下步驟:
(1)根據(jù)施工現(xiàn)場環(huán)境建立門吊作業(yè)區(qū)的空間三維定位坐標(biāo)體系，設(shè)計(jì)各種監(jiān)控裝置的布局方案，確定每個(gè)監(jiān)控裝置的具體三維坐標(biāo)，實(shí)現(xiàn)地鐵隧道門吊作業(yè)三維空間的監(jiān)控坐標(biāo)體系，為實(shí)時(shí)定位、信息傳輸和決策分析提供空間基礎(chǔ)；
(2)根據(jù)有關(guān)工程規(guī)范制定隧道大型門吊作業(yè)預(yù)報(bào)警規(guī)則。對于本系統(tǒng)的預(yù)報(bào)警，共設(shè)置三級，即施工人員處于一般危險(xiǎn)區(qū)時(shí)觸發(fā)黃色光警并伴有短蜂鳴進(jìn)行提醒；當(dāng)施工人員處于顯著危險(xiǎn)區(qū)時(shí)觸發(fā)橙色光警并伴有長短相間的蜂鳴進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警；當(dāng)施工人員處于嚴(yán)重危險(xiǎn)區(qū)時(shí)觸發(fā)紅色光警并伴有長蜂鳴進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)報(bào)警；實(shí)現(xiàn)地鐵隧道門吊作業(yè)的安全主動(dòng)控制，并提升施工人員的安全感知能力；
(3)根據(jù)設(shè)計(jì)的監(jiān)控布局方案在地面門吊軌行區(qū)安裝定位閱讀器，組成門吊地面軌行區(qū)定位跟蹤網(wǎng)絡(luò)； (4)地面及作業(yè)井內(nèi)施工人員佩戴定位標(biāo)簽，門吊車體及其掛鉤上安裝定位標(biāo)簽；
(5)通過定位閱讀器、定位標(biāo)簽自帶的定位算法對接收的無線射頻信號進(jìn)行供電和信號調(diào)試；
(6)在門吊兩支腿前后端及其內(nèi)側(cè)分別安裝紅外線熱能偵測裝置；
(7)在工作井的隧道入口和地面入口處分別安裝紅外門禁裝置，并在井口上方安裝視頻監(jiān)控?cái)z像頭；
(8)在門吊駕駛室內(nèi)安裝車載報(bào)警裝置；
(9)對紅外線熱能偵測裝置、紅外門禁裝置、車載報(bào)警裝置進(jìn)行供電和信號調(diào)試；
(10)待所有設(shè)備安裝固定后，進(jìn)行設(shè)備整體聯(lián)調(diào)，保證系統(tǒng)軟硬件正常工作；
(11)將施工作業(yè)過程中的各類定位信息、監(jiān)控信息、預(yù)報(bào)警信息進(jìn)行集成分析和存儲(chǔ)。
[0013]在上述技術(shù)方案中，所述的定位閱讀器與定位標(biāo)簽的信息處理流程如下:
第一歩，根據(jù)施工現(xiàn)場環(huán)境建立門吊作業(yè)區(qū)的三維空間定位坐標(biāo)體系，在地面門吊桁
架、軌行區(qū)和工作井內(nèi)分別安裝定位閱讀器，各個(gè)定位閱讀器內(nèi)存儲(chǔ)有自身的空間坐標(biāo)信息；
第二步，每個(gè)定位閱讀器通過內(nèi)置天線發(fā)送一定頻率的無線射頻信號，掃描其信號覆蓋范圍內(nèi)是否存在定位標(biāo)簽，每個(gè)定位標(biāo)簽也以相同方法掃描其信號覆蓋范圍內(nèi)是否存在定位閱讀器；如果存在，定位閱讀器將與定位標(biāo)簽建立無線射頻通信鏈路，進(jìn)行信息的傳輸交流；
第三步，針對于每個(gè)不同的定位標(biāo)簽，定位閱讀器進(jìn)行計(jì)算處理，利用RSSI與TDOA的混合測距加權(quán)定位算法，計(jì)算出定位標(biāo)簽相對于定位閱讀器的空間位置，根據(jù)定位標(biāo)簽的ID屬性，對這些空間位置信息進(jìn)行存儲(chǔ)；
第四步，根據(jù)預(yù)先建立的門吊作業(yè)區(qū)三維空間坐標(biāo)體系，定位閱讀器將上述相對空間位置計(jì)算轉(zhuǎn)化為定位標(biāo)簽的實(shí)際三維坐標(biāo)信息；
第五歩，利用定位標(biāo)簽的三維坐標(biāo)信息，定位閱讀器根據(jù)內(nèi)嵌的預(yù)報(bào)警規(guī)則判斷是否啟動(dòng)自身和定位標(biāo)簽的預(yù)警模塊進(jìn)行光/聲報(bào)警；
第六步，上述過程中的定位信息、預(yù)報(bào)警信息均傳輸至車載報(bào)警裝置，由軟件平臺(tái)進(jìn)行分析和存儲(chǔ)，便于進(jìn)一歩的安全培訓(xùn)和行為控制。
[0014]在上述技術(shù)方案中，所述的紅外線熱能偵測裝置的信息處理流程如下:
第一歩，當(dāng)門吊啟動(dòng)作業(yè)吋，門吊兩支腿前后端及其內(nèi)側(cè)的紅外線熱能偵測裝置啟動(dòng)，
紅外輻射接收模塊以固有頻率接收外界的紅外輻射，對軌行區(qū)進(jìn)行移動(dòng)目標(biāo)的自動(dòng)識(shí)別；第二步，當(dāng)施工人員進(jìn)入軌行區(qū)和門架下方吊裝區(qū)時(shí)，紅外線熱能偵測裝置根據(jù)接收到的紅外輻射強(qiáng)度進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，精確計(jì)算施工人員與門吊之間的相對距離；
第三歩，紅外線熱能偵測裝置通過其數(shù)據(jù)發(fā)送模塊將相對距離信息無線傳輸至門吊駕駛室車載報(bào)警裝置，車載報(bào)警裝置根據(jù)預(yù)先設(shè)定的預(yù)警規(guī)則發(fā)布相應(yīng)級別的聲光報(bào)警，提醒門吊駕駛員采取安全控制措施；
第四步，紅外線熱能偵測裝置通過其數(shù)據(jù)發(fā)送模塊將相對距離信息無線傳輸至門吊上安裝的定位閱讀器和施工人員佩戴的定位標(biāo)簽，定位閱讀器和標(biāo)簽根據(jù)預(yù)先設(shè)定的預(yù)警規(guī)則發(fā)布相應(yīng)級別的聲光報(bào)警，提醒施工人員及時(shí)規(guī)避安全風(fēng)險(xiǎn)；
第五步，上述過程中的紅外線熱能偵測信息和預(yù)報(bào)警信息可傳輸至車載報(bào)警裝置，由其軟件平臺(tái)進(jìn)行分析和存儲(chǔ)，便于進(jìn)一歩的安全培訓(xùn)和行為控制。
[0015]在上述技術(shù)方案中，所述的紅外門禁裝置的信息處理流程如下:
第一歩，當(dāng)門吊掛鉤進(jìn)入工作井上方吋，工作井入ロ處的紅外門禁裝置啟動(dòng)，紅外發(fā)射器以固有頻率發(fā)送脈沖紅外線，接收器接收該脈沖紅外線，以此對進(jìn)入工作井吊裝區(qū)的移動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行定向探測；
第二步，當(dāng)施工人員或機(jī)械通過紅外門禁裝置時(shí)，脈沖紅外線被阻斷，紅外門禁裝置實(shí)時(shí)記錄脈沖紅外線被阻斷的時(shí)間和空間位置信息；
第三步，脈沖紅外線被阻斷后，監(jiān)控?cái)z像頭自動(dòng)對準(zhǔn)該區(qū)域，實(shí)時(shí)將現(xiàn)場圖像傳輸至車載報(bào)警裝置；
第四步，紅外門禁裝置將上述信息無線傳輸?shù)杰囕d報(bào)警裝置，車載報(bào)警裝置根據(jù)預(yù)先設(shè)定的預(yù)警規(guī)則發(fā)布相應(yīng)級別的聲光報(bào)警；
第五歩:紅外門禁裝置將上述信息無線傳輸至工作井口安裝的定位閱讀器和施工人員佩戴的定位標(biāo)簽，定位閱讀器和標(biāo)簽根據(jù)預(yù)先設(shè)定的預(yù)警規(guī)則發(fā)布相應(yīng)級別的聲光報(bào)警，提醒施工人員及時(shí)規(guī)避安全風(fēng)險(xiǎn)；
第六步，上述過程中的紅外門禁信息、預(yù)報(bào)警信息、安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控圖像均可傳輸至車載報(bào)警裝置，由其軟件平臺(tái)進(jìn)行分析和存儲(chǔ)，便于進(jìn)一歩的安全培訓(xùn)和行為控制。
[0016]在上述技術(shù)方案中，所述的車載報(bào)警裝置的信息處理流程如下:
第一歩，當(dāng)門吊啟動(dòng)作業(yè)時(shí)，車載報(bào)警裝置同時(shí)啟動(dòng)，實(shí)時(shí)與定位閱讀器、定位標(biāo)簽、紅外線熱能偵測裝置、紅外門禁裝置保持無線射頻信號的通訊傳輸；
第二步，定位閱讀器、定位標(biāo)簽、紅外線熱能偵測裝置、紅外門禁裝置通過無線射頻通信鏈路，將自身采集到的各種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息傳輸至車載報(bào)警裝置，車載報(bào)警裝置與預(yù)先設(shè)定的預(yù)警規(guī)則進(jìn)行一一匹配判斷，進(jìn)行不同級別的聲光報(bào)警，以此提醒門吊駕駛員采取安全控制措施；
第三歩，門吊作業(yè)過程中，車載報(bào)警裝置實(shí)時(shí)顯示隧道工作井內(nèi)危險(xiǎn)區(qū)域的視頻監(jiān)控畫面；
第四步，當(dāng)施工安全風(fēng)險(xiǎn)得到有效控制并消除危險(xiǎn)后，車載報(bào)警裝置自動(dòng)解除報(bào)警，必要時(shí)駕駛員可以手動(dòng)解除報(bào)警；
第五歩，對各種定位、監(jiān)控和預(yù)報(bào)警信息統(tǒng)ー分析和存儲(chǔ)，便于進(jìn)一歩的安全培訓(xùn)和行為控制。
[0017]本發(fā)明所述的地鐵盾構(gòu)隧道門吊作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)的各儀器設(shè)備電路、信號調(diào)試聯(lián)動(dòng)方法為:在設(shè)備安裝完成后，利用車載報(bào)警裝置的軟件平臺(tái)，將各儀器設(shè)備的參數(shù)信息錄入，并用軟件自帶的調(diào)試聯(lián)動(dòng)功能對設(shè)備正常工作與否、工作狀態(tài)進(jìn)行檢測，對不能正常工作的設(shè)備進(jìn)行檢修直至其正常工作或更換設(shè)備再調(diào)試。
[0018]本發(fā)明所述的地鐵盾構(gòu)隧道門吊作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)的軟件調(diào)試方法為:在設(shè)備參數(shù)錄入完成后，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的編程代碼對軟件各個(gè)功能項(xiàng)目進(jìn)行調(diào)試，對工作異常的功能項(xiàng)及時(shí)檢修直至其正常工作，保證軟件平穩(wěn)、健康運(yùn)行。
[0019]本發(fā)明提出的地鐵盾構(gòu)隧道門吊作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)與方法，主要由門吊作業(yè)定位閱讀器與定位標(biāo)簽裝置、地面吊裝區(qū)紅外線熱能偵測裝置、工作井吊裝區(qū)紅外門禁裝置、車載報(bào)警裝置等組成。盾構(gòu)隧道門吊作業(yè)中，在地面門吊桁架、軌行區(qū)和工作井內(nèi)分別安裝定位閱讀器，門吊兩支腿前后端及其內(nèi)側(cè)安裝紅外線熱能偵測裝置，工作井入口安裝工作井吊裝區(qū)的紅外門禁裝置，施工人員按要求佩戴定位標(biāo)簽。在門吊進(jìn)行地面行走和吊運(yùn)管片等預(yù)制構(gòu)件、設(shè)備和材料進(jìn)入工作井時(shí)，定位閱讀器通過無線射頻信號實(shí)時(shí)獲取門吊與工作井井ロ、吊鉤與工作井井壁和井底的相對位置，并利用紅外線熱能偵測裝置和紅外門禁裝置實(shí)時(shí)探測進(jìn)入地面吊裝區(qū)和工作井內(nèi)吊裝區(qū)的施工人員，定義不同級別的定位預(yù)警規(guī)則和探測報(bào)警規(guī)則，通過門吊駕駛室內(nèi)安裝的車載報(bào)警裝置、施工人員佩戴的定位標(biāo)簽進(jìn)行光/聲報(bào)警，提示門吊駕駛員和施工人員規(guī)避門吊作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，防止地鐵盾構(gòu)隧道垂直運(yùn)輸過程中的機(jī)械傷害和物體打擊等事故發(fā)生。所有移動(dòng)目標(biāo)的定位數(shù)據(jù)、預(yù)警信息均可通過定位閱讀器無線傳輸至車載報(bào)警裝置。
[0020]本系統(tǒng)及其方法可有效實(shí)現(xiàn)地鐵盾構(gòu)地面門吊與工作井內(nèi)移動(dòng)目標(biāo)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和預(yù)報(bào)警，為盾構(gòu)隧道施工中的垂直運(yùn)輸作業(yè)安全提供可靠保障。本系統(tǒng)具有如下優(yōu)點(diǎn):
(I)主動(dòng)安全控制:本系統(tǒng)采用的實(shí)時(shí)定位和紅外偵測、門禁等技術(shù)可有效實(shí)現(xiàn)門吊作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)的主動(dòng)提醒和預(yù)報(bào)警，較傳統(tǒng)手段可實(shí)現(xiàn)施工現(xiàn)場安全的事前主動(dòng)控制。
[0021](2)集成控制:本系統(tǒng)采用物聯(lián)網(wǎng)集成理念和統(tǒng)ー架構(gòu)設(shè)計(jì)，使得各種定位、監(jiān)控、預(yù)報(bào)警技術(shù)相互補(bǔ)充，能夠?qū)﹂T吊作業(yè)中的盲區(qū)風(fēng)險(xiǎn)、碰撞風(fēng)險(xiǎn)、物體打擊風(fēng)險(xiǎn)、機(jī)械傷害風(fēng)險(xiǎn)等進(jìn)行全方位集成控制。
[0022](3)數(shù)字化、可視化控制:本系統(tǒng)中所有定位數(shù)據(jù)、監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、預(yù)警數(shù)據(jù)風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控圖像均可通過安裝在現(xiàn)場的設(shè)備進(jìn)行分析和存儲(chǔ)，并同步傳輸至車載報(bào)警與分析裝置，可有效實(shí)現(xiàn)安全風(fēng)險(xiǎn)數(shù)字化與可視化控制。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明ー種地鐵盾構(gòu)隧道門吊作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)與方法的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖2是本發(fā)明中地面軌行區(qū)門吊行駛時(shí)安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)報(bào)警流程圖。
[0025]圖3是本發(fā)明中地面吊裝區(qū)門吊吊裝時(shí)安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)報(bào)警流程圖。
[0026]圖4是本發(fā)明中工作井吊裝區(qū)門吊吊裝時(shí)安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)報(bào)警流程圖。
[0027]圖5是本發(fā)明中門吊掛鉤與工作井四壁的防碰撞安全預(yù)報(bào)警圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]本發(fā)明采用無線射頻技術(shù)進(jìn)行移動(dòng)目標(biāo)實(shí)時(shí)定位跟蹤，采用高精度紅外線熱能偵測技術(shù)進(jìn)行人人、人車之間的安全距離預(yù)報(bào)警，采用高靈敏度紅外門禁技術(shù)進(jìn)行工作井安全狀態(tài)預(yù)報(bào)警，采用盲區(qū)視頻監(jiān)控技術(shù)進(jìn)行門吊駕駛盲區(qū)視頻監(jiān)控，并將預(yù)報(bào)警無線射頻信號同步傳輸至門吊車載報(bào)警裝置，以便門吊駕駛員及時(shí)做出安全操作，并將預(yù)報(bào)警信息在車載報(bào)警與分析裝置中進(jìn)行分析和存儲(chǔ)。
[0029]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)ー步的描述。
[0030]如圖1所示的ー種地鐵盾構(gòu)隧道門吊作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)的安裝流程及標(biāo)準(zhǔn)如下:
(I)制定定位閱讀器、定位標(biāo)簽、紅外線熱能偵測裝置、紅外門禁裝置、車載報(bào)警裝置的現(xiàn)場安裝標(biāo)準(zhǔn)，并掌握地鐵盾構(gòu)隧道門吊作業(yè)現(xiàn)場各儀器設(shè)備的實(shí)施邏輯圖。在這些儀器設(shè)備安裝中，需要嚴(yán)格執(zhí)行的以下標(biāo)準(zhǔn):
1、對于儀器設(shè)備要輕拿輕放，拆解和組裝要認(rèn)真、慎重；
2、一般情況下，不輕易觸摸儀器內(nèi)部，對儀器內(nèi)部構(gòu)造不隨意拆解；
3、對于接線頭，線的外保護(hù)層約剝離8cm左右，而金屬絲保護(hù)層只需剝離出大約1cm，使得金屬絲外露；
4、接線時(shí)，要拿穩(wěn)或放好，在將金屬絲擰入儀器接頭時(shí)，要保證金屬絲能與接頭有良好接觸，同時(shí)不得擰得太紫，防止金屬絲斷損；
5、接線完成后，要及時(shí)裝好后蓋并固定在穩(wěn)固的已有靜止物體上。
[0031](2)在地面軌行區(qū)一側(cè)每隔30-50米距離的固定物、在門吊桁架的兩個(gè)三等分點(diǎn)以及工作井內(nèi)安裝定位閱讀器；安裝過程中，注意定位閱讀器內(nèi)部線路接ロ的連接次序；閱讀器的線路連接完成后，將定位閱讀器進(jìn)行固定，并保證其可接收到完整的無線射頻信號。
[0032](3)定位閱讀器固定好后，及時(shí)使用車載報(bào)警裝置的軟件平臺(tái)進(jìn)行調(diào)試，并檢查其是否符合定位閱讀器的現(xiàn)場實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)；若符合，則進(jìn)行閱讀器的相關(guān)安裝信息的記錄、存檔；若不符合，則重復(fù)上述安裝步驟，直至符合標(biāo)準(zhǔn)為止。
[0033](4)對紅外線熱能偵測裝置進(jìn)行充電，保證足夠的充電時(shí)間直至其電量充滿為止；預(yù)制金屬盒，金屬盒起到保護(hù)紅外偵測裝置的作用，并用螺栓將紅外偵測裝置固定在金屬盒上；將金屬盒分別安裝在門吊兩支腿前后端及其內(nèi)側(cè)，保持安裝作業(yè)面的水平。
[0034](5)將每對紅外門禁裝置分別安裝在工作井的隧道入口處和車站入口處，將其固定在預(yù)制的金屬桿件上，保證發(fā)射器與接收器正相対。
[0035](6)在門吊駕駛室內(nèi)的電源控制面板中，接入DC-DC轉(zhuǎn)換器(直流電壓轉(zhuǎn)換器)，把門吊的工作電壓值轉(zhuǎn)換為車載報(bào)警裝置所需的小額度電壓值；將車載報(bào)警裝置與DC-DC轉(zhuǎn)換器串接好，并進(jìn)行固定。
[0036](7)紅外線熱能偵測裝置、紅外門禁裝置和車載報(bào)警裝置安裝固定好之后，及時(shí)使用車載報(bào)警裝置軟件平臺(tái)進(jìn)行調(diào)試，檢查是否符合現(xiàn)場實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)；若符合，則進(jìn)行裝置標(biāo)號、運(yùn)輸車編號等相關(guān)安裝信息的記錄、存檔；若不符合，則重復(fù)上述安裝步驟，直至符合標(biāo)準(zhǔn)為止。
[0037](8)收集吊裝施工人員的姓名、年齡、エ種等相關(guān)信息并將每個(gè)人的相關(guān)信息錄入指定的定位標(biāo)簽，而后向施工人員發(fā)放指定的安裝有定位標(biāo)簽的安全帽，并對人員進(jìn)行培訓(xùn)，其內(nèi)容包括定位標(biāo)簽的正確使用方法，以及注意事項(xiàng)；同時(shí)，駕駛室、大件物體和進(jìn)場車輛也應(yīng)安裝定位標(biāo)簽。
[0038]下面對本發(fā)明系統(tǒng)在四種作業(yè)情況下的安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)報(bào)警流程詳細(xì)描述如下。
[0039](I)地面軌行區(qū)門吊行駛時(shí)安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)報(bào)警流程，如圖2所示:
1、當(dāng)門吊正在行走吋，紅外線熱能偵測裝置自動(dòng)開啟；
2、當(dāng)施工人員處于門吊兩支腿前后6m以外時(shí)，紅外線熱能偵測裝置根據(jù)內(nèi)置的預(yù)報(bào)警規(guī)則判定其處于安全范圍，門吊車載報(bào)警裝置的警示燈呈綠色，不進(jìn)行報(bào)警；
3、當(dāng)施工人員進(jìn)入到門吊兩支腿前后6m-4m內(nèi)時(shí)，紅外線熱能偵測裝置根據(jù)內(nèi)置的預(yù)報(bào)警規(guī)則判定其處于安全黃色警戒范圍，并自動(dòng)觸發(fā)該裝置的安全預(yù)警功能，即門吊車載報(bào)警裝置的警示燈呈黃色，提示門吊駕駛員及時(shí)進(jìn)行安全操作，同時(shí)該裝置將自動(dòng)把預(yù)警信息傳輸至處于安全黃色警戒范圍內(nèi)施工人員隨身攜帯的定位標(biāo)簽上，進(jìn)行光/聲報(bào)警，提醒其盡快離開安全警戒區(qū)；
4、當(dāng)施工人員進(jìn)入到門吊兩支腿前后4m-2m內(nèi)時(shí)，紅外線熱能偵測裝置根據(jù)內(nèi)置的預(yù)報(bào)警規(guī)則判定其處于安全橙色警戒范圍，并自動(dòng)觸發(fā)該裝置的安全預(yù)警功能，即門吊車載報(bào)警裝置的警示燈呈黃色，提示門吊駕駛員及時(shí)進(jìn)行安全操作，同時(shí)該裝置將自動(dòng)把預(yù)警信息傳輸至處于安全黃色警戒范圍內(nèi)施工人員隨身攜帯的定位標(biāo)簽上，進(jìn)行光/聲報(bào)警，提醒其盡快離開安全橙色警戒區(qū)；
5、當(dāng)施工人員進(jìn)入到門吊兩支腿前后2m-0m內(nèi)時(shí)，紅外線熱能偵測裝置根據(jù)內(nèi)置的預(yù)報(bào)警規(guī)則判定其處于紅色危險(xiǎn)禁止范圍內(nèi)，并自動(dòng)觸發(fā)該裝置的安全報(bào)警功能，門吊車載報(bào)警裝置的警示燈呈紅色，提示門吊駕駛員立即進(jìn)行安全操作，同時(shí)該裝置自動(dòng)將預(yù)警信息傳輸至處于安全紅色禁止范圍內(nèi)施工人員隨身攜帯的定位標(biāo)簽上，進(jìn)行光/聲報(bào)警，提醒其立即離開安全紅色禁止區(qū)；
6、當(dāng)施工人員離開上述三種安全危險(xiǎn)區(qū)時(shí)，報(bào)警自動(dòng)解除。
[0040](2)地面吊裝區(qū)門吊吊裝時(shí)安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)報(bào)警流程，如圖3所示:
1、當(dāng)門吊正在進(jìn)行地面吊裝時(shí)，紅外線熱能偵測裝置隨之開啟；
2、當(dāng)施工人員處于門吊兩支腿之間前后6m以外時(shí)，紅外線熱能偵測裝置根據(jù)內(nèi)置的預(yù)報(bào)警規(guī)則判定其處于安全范圍，門吊車載報(bào)警裝置的警示燈呈綠色，不進(jìn)行報(bào)警；
3、當(dāng)施工人員進(jìn)入到門吊兩支腿之間前后6m-4m內(nèi)時(shí)，紅外線熱能偵測裝置根據(jù)內(nèi)置的預(yù)報(bào)警規(guī)則判定其處于安全黃色警戒范圍，并自動(dòng)觸發(fā)該裝置的安全預(yù)警功能，門吊車載報(bào)警裝置的警示燈呈黃色，提示門吊駕駛員及時(shí)進(jìn)行安全操作并且該裝置將自動(dòng)把預(yù)警信息傳輸至處于安全警戒范圍內(nèi)施工人員隨身攜帯的定位標(biāo)簽上，進(jìn)行光/聲報(bào)警，提醒其盡快離開安全黃色警戒區(qū)；
4、當(dāng)施工人員進(jìn)入到門吊兩支腿之間前后4m-2m內(nèi)時(shí)，紅外線熱能偵測裝置根據(jù)內(nèi)置的預(yù)報(bào)警規(guī)則判定其處于安全橙色警戒范圍，并自動(dòng)觸發(fā)該裝置的安全預(yù)警功能，即門吊車載報(bào)警裝置的警示燈呈黃色，提示門吊駕駛員及時(shí)進(jìn)行安全操作，同時(shí)該裝置將自動(dòng)把預(yù)警信息傳輸至處于安全黃色警戒范圍內(nèi)施工人員隨身攜帯的定位標(biāo)簽上，進(jìn)行光/聲報(bào)警，提醒其盡快離開安全橙色警戒區(qū)；
5、當(dāng)施工人員進(jìn)入到門吊兩支腿之間前后2m-0m內(nèi)時(shí)，紅外線熱能偵測裝置根據(jù)內(nèi)置的預(yù)報(bào)警規(guī)則判定其處于紅色危險(xiǎn)禁止范圍內(nèi)，并自動(dòng)觸發(fā)該裝置的安全報(bào)警功能，門吊車載報(bào)警裝置的警示燈呈紅色，提示門吊駕駛員立即進(jìn)行安全操作，同時(shí)該裝置自動(dòng)將預(yù)警信息傳輸至處于安全紅色禁止范圍內(nèi)施工人員隨身攜帯的定位標(biāo)簽上，進(jìn)行光/聲報(bào)警，提醒其立即離開安全紅色禁止區(qū)；
6、當(dāng)施工人員離開上述三種安全危險(xiǎn)區(qū)時(shí)，報(bào)警自動(dòng)解除。
[0041](3)工作井吊裝區(qū)門吊吊裝時(shí)安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)報(bào)警流程，如圖4所示:
1、當(dāng)門吊正在工作井上方進(jìn)行吊裝作業(yè)時(shí)，紅外門禁裝置隨之自動(dòng)開啟；
2、當(dāng)施工人員沒有通過紅外門禁裝置時(shí)，紅外門禁裝置根據(jù)內(nèi)置的預(yù)報(bào)警規(guī)則判定其處于安全范圍，門吊車載報(bào)警裝置的警示燈呈綠色，不進(jìn)行報(bào)警；
3、當(dāng)有施工人員從工作井入口進(jìn)到井內(nèi)吊裝區(qū)時(shí)，紅外門禁發(fā)出長蜂鳴進(jìn)行警報(bào)，并將警報(bào)信息傳輸至車載報(bào)警裝置，其警示燈呈紅色，脈沖紅外線被阻斷后，監(jiān)控?cái)z像頭自動(dòng)對準(zhǔn)該區(qū)域，實(shí)時(shí)將現(xiàn)場圖像傳輸至車載報(bào)警裝置；同時(shí)在車載視頻顯示器上將處于井內(nèi)吊裝區(qū)內(nèi)的施工人員用紅色熒光突出顯示，以便門吊駕駛員及時(shí)采取合理安全措施； 4、該裝置自動(dòng)將預(yù)警信息傳輸至處于安全禁止進(jìn)入范圍內(nèi)施工人員隨身攜帯的定位標(biāo)簽和工作井口的定位閱讀器上，進(jìn)行光/聲報(bào)警，提醒其立即離開安全禁止進(jìn)入?yún)^(qū)；
5、當(dāng)施工人員離開安全禁止進(jìn)入?yún)^(qū)時(shí)，報(bào)警解除。
[0042](4)門吊掛鉤與工作井四壁的防碰撞安全預(yù)報(bào)警流程，如圖5所示:
1、當(dāng)門吊正在工作井上方作業(yè)時(shí)，其吊鉤上的定位標(biāo)簽自動(dòng)開啟；
2、當(dāng)掛鉤進(jìn)入到工作井內(nèi)時(shí)，掛鉤通過定位標(biāo)簽實(shí)時(shí)探測其與四壁的絕對距離，并將其實(shí)時(shí)位置以及與四壁關(guān)系圖像顯示在車載顯示器上，以便門吊駕駛員實(shí)時(shí)掌控掛鉤位置；
3、當(dāng)掛鉤與工作井四壁之間絕對距離在3m以外時(shí)，掛鉤上的定位標(biāo)簽根據(jù)內(nèi)置的預(yù)報(bào)警規(guī)則判定其處于安全范圍，門吊車載報(bào)警裝置的警示燈呈綠色，不進(jìn)行報(bào)警；
4、當(dāng)掛鉤與四壁或任ー邊的絕對距離為3m-2m時(shí)，掛鉤定位標(biāo)簽根據(jù)內(nèi)置的預(yù)報(bào)警規(guī)則判定其處于安全黃色警戒范圍內(nèi)，井向門吊車載報(bào)警裝置發(fā)出警報(bào)，其警示燈呈黃色，提示門吊駕駛員立即進(jìn)行安全操作；
5、當(dāng)掛鉤與四壁或任ー邊的絕對距離為2m-lm時(shí)，掛鉤定位標(biāo)簽根據(jù)內(nèi)置的預(yù)報(bào)警規(guī)則判定其處于安全橙色警戒范圍內(nèi)，井向門吊車載報(bào)警裝置發(fā)出警報(bào)，其警示燈呈橙色，提示門吊駕駛員立即進(jìn)行安全操作；
6、當(dāng)掛鉤與四壁或任ー邊的絕對距離為Im-Om時(shí)，掛鉤定位標(biāo)簽根據(jù)內(nèi)置的預(yù)報(bào)警規(guī)則判定其處于安全紅色禁止范圍內(nèi)，井向門吊車載報(bào)警裝置發(fā)出警報(bào)，其警示燈呈紅色，提示門吊駕駛員立即進(jìn)行安全操作；
7、當(dāng)掛鉤遠(yuǎn)離上述三種安全警戒區(qū)時(shí)，報(bào)警自動(dòng)解除。
[0043]在上述工作流程中，根據(jù)現(xiàn)場定位要求，對定位閱讀器中基于場強(qiáng)值(RSSI)的定位算法，進(jìn)行相關(guān)參數(shù)設(shè)定，該算法的公式描述如下:
【權(quán)利要求】
1.ー種地鐵盾構(gòu)隧道門吊作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于:包括定位閱讀器與定位標(biāo)簽、紅外線熱能偵測裝置、紅外門禁裝置、車載報(bào)警裝置； 所述定位閱讀器與定位標(biāo)簽，用于門吊地面區(qū)域與工作井內(nèi)的移動(dòng)目標(biāo)的空間實(shí)時(shí)定位跟蹤；在地面門吊桁架、軌行區(qū)和工作井內(nèi)分別安裝定位閱讀器，組成無線傳感網(wǎng)絡(luò)，定位閱讀器與定位標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)無線數(shù)據(jù)通訊，地面及作業(yè)井內(nèi)施工人員佩戴定位標(biāo)簽，門吊及其掛鉤上安裝定位標(biāo)簽，該定位標(biāo)簽由RFID標(biāo)簽和聲光預(yù)警模塊組成；所述定位閱讀器由依次連接的RFID無線閱讀器、信號處理模塊和聲光預(yù)警模塊組成； 所述紅外線熱能偵測裝置，用于對門吊地面行走與吊裝過程中周邊施工人員進(jìn)行高精度自動(dòng)識(shí)別；在門吊兩支腿前后端及其內(nèi)側(cè)分別安裝紅外線熱能偵測裝置，該紅外線熱能偵測裝置由依次連接的紅外輻射接收模塊、信號處理模塊、數(shù)據(jù)發(fā)送模塊組成；所述紅外線熱能偵測裝置與車載報(bào)警裝置、定位閱讀器和定位標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)無線數(shù)據(jù)通訊； 所述紅外門禁裝置，用于實(shí)時(shí)探測擅自進(jìn)入工作井吊裝區(qū)內(nèi)的無關(guān)作業(yè)人員；該紅外門禁裝置由紅外發(fā)射器、紅外接收器、安裝在作業(yè)井口上方的視頻攝像頭和數(shù)據(jù)發(fā)送模塊組成，該紅外門禁裝置與車載報(bào)警裝置、定位閱讀器和定位標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)無線數(shù)據(jù)通訊； 所述車載報(bào)警裝置，用于實(shí)時(shí)接收定位閱讀器和紅外線熱能偵測裝置、紅外門禁裝置的監(jiān)控信息，并顯示工作井吊裝區(qū)域的實(shí)時(shí)監(jiān)控畫面，根據(jù)嵌入的預(yù)報(bào)警規(guī)則進(jìn)行實(shí)時(shí)分析判斷，發(fā)布不同級別的聲光報(bào)警，同時(shí)，利用車載報(bào)警裝置自帶的軟硬件對上傳的安全信息進(jìn)行分析和存儲(chǔ)，為地鐵隧道門吊作業(yè)安全培訓(xùn)和行為控制提供重要依據(jù)；所述車載報(bào)警裝置與紅外線熱能偵測裝置、定位閱讀器、定位標(biāo)簽和紅外門禁裝置實(shí)現(xiàn)無線數(shù)據(jù)通訊。
2.一種如權(quán)利要求1所述的地鐵盾構(gòu)隧道門吊作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)的エ作方法，其特征在于該方法包括定位閱讀器與定位標(biāo)簽的信息處理方法，其步驟如下: 第一歩，根據(jù)施工現(xiàn)場環(huán)境建立門吊作業(yè)區(qū)的三維空間定位坐標(biāo)體系，在地面門吊軌行區(qū)安裝定位閱讀器，各個(gè)定位閱讀器內(nèi)存儲(chǔ)有自身的空間坐標(biāo)信息；` 第二步，每個(gè)定位閱讀器通過內(nèi)置天線發(fā)送一定頻率的無線射頻信號，掃描其信號覆蓋范圍內(nèi)是否存在定位標(biāo)簽，每個(gè)定位標(biāo)簽也以相同方法掃描其信號覆蓋范圍內(nèi)是否存在定位閱讀器；如果存在，定位閱讀器將與定位標(biāo)簽建立無線射頻通信鏈路，進(jìn)行信息的傳輸交流； 第三步，針對于每個(gè)不同的定位標(biāo)簽，RFID無線閱讀器進(jìn)行計(jì)算處理，利用RSSI與TDOA的混合測距加權(quán)定位算法，計(jì)算出定位標(biāo)簽相對于RFID無線閱讀器的空間位置，根據(jù)定位標(biāo)簽的ID屬性，對這些空間位置信息進(jìn)行存儲(chǔ)； 第四步，根據(jù)預(yù)先建立的門吊作業(yè)區(qū)三維空間坐標(biāo)體系，定位閱讀器將上述相對空間位置計(jì)算轉(zhuǎn)化為定位標(biāo)簽的實(shí)際三維坐標(biāo)信息； 第五步，利用定位標(biāo)簽的三維坐標(biāo)信息，定位閱讀器根據(jù)內(nèi)嵌的預(yù)報(bào)警規(guī)則判斷是否啟動(dòng)自身和定位標(biāo)簽的預(yù)警模塊進(jìn)行光/聲報(bào)警。
3.一種如權(quán)利要求1所述的地鐵盾構(gòu)隧道門吊作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)的エ作方法，其特征在于該方法包括紅外線熱能偵測裝置的信息處理方法，其步驟如下:第一歩，當(dāng)門吊啟動(dòng)作業(yè)吋，門吊兩支腿前后端及其內(nèi)側(cè)的紅外線熱能偵測裝置啟動(dòng)，紅外輻射接收模塊以固有頻率接收外界的紅外輻射，對軌行區(qū)進(jìn)行移動(dòng)目標(biāo)的自動(dòng)識(shí)別；第二步，當(dāng)施工人員進(jìn)入軌行區(qū)和門架下方吊裝區(qū)時(shí)，紅外線熱能偵測裝置根據(jù)接收到的紅外輻射強(qiáng)度進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，精確計(jì)算施工人員與門吊之間的相對距離； 第三歩，紅外線熱能偵測裝置通過其數(shù)據(jù)發(fā)送模塊將相對距離信息無線傳輸至門吊駕駛室車載報(bào)警裝置，車載報(bào)警裝置根據(jù)預(yù)先設(shè)定的預(yù)警規(guī)則發(fā)布相應(yīng)級別的聲光報(bào)警；第四步，紅外線熱能偵測裝置通過其數(shù)據(jù)發(fā)送模塊將相對距離信息無線傳輸至門吊上安裝的定位閱讀器和施工人員佩戴的定位標(biāo)簽，定位閱讀器和標(biāo)簽根據(jù)預(yù)先設(shè)定的預(yù)警規(guī)則發(fā)布相應(yīng)級別的聲光報(bào)警。
4.一種如權(quán)利要求1所述的地鐵盾構(gòu)隧道門吊作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)的エ作方法，其特征在于該方法包括紅外門禁裝置的信息處理方法，其步驟如下: 第一歩，當(dāng)門吊掛鉤進(jìn)入工作井上方吋，工作井入ロ處的紅外門禁裝置啟動(dòng)，紅外發(fā)射器以固有頻率發(fā)送脈沖紅外線，接收器接收該脈沖紅外線，以此對進(jìn)入工作井吊裝區(qū)的移動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行定向探測； 第二步，當(dāng)施工人員或機(jī)械通過紅外門禁裝置時(shí)，脈沖紅外線被阻斷，紅外門禁裝置實(shí)時(shí)記錄脈沖紅外線被阻斷的時(shí)間和空間位置信息； 第三步，脈沖紅外線被阻斷后，監(jiān)控?cái)z像頭自動(dòng)對準(zhǔn)該區(qū)域，實(shí)時(shí)將現(xiàn)場圖像傳輸至車載報(bào)警裝置； 第四步，紅外門禁裝置將上述信息無線傳輸?shù)杰囕d報(bào)警裝置，車載報(bào)警裝置根據(jù)預(yù)先設(shè)定的預(yù)警規(guī)則發(fā)布相應(yīng)級別的聲光報(bào)警； 第五歩:紅外門禁裝置將上述信息無線傳輸至工作井口安裝的定位閱讀器和施工人員佩戴的定位標(biāo)簽，定位閱讀器和標(biāo)簽根據(jù)預(yù)先設(shè)定的預(yù)警規(guī)則發(fā)布相應(yīng)級別的聲光報(bào)警。
5.一種如權(quán)利要求1所述的地鐵盾構(gòu)隧道門吊作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)的エ作方法，其特征在于該方法包括車載報(bào)警裝置的信息處理方法，其步驟如下: 第一歩，當(dāng)門吊啟動(dòng)作業(yè)時(shí)，車載報(bào)警裝置同時(shí)啟動(dòng)，實(shí)時(shí)與地面門吊軌行區(qū)的定位閱讀器、定位標(biāo)簽、紅外線熱能偵測裝置、紅外門禁裝置保持無線射頻信號的通訊傳輸； 第二步，定位閱讀器、定位標(biāo)簽、紅外線熱能偵測裝置、紅外門禁裝置通過無線射頻通信鏈路，將自身采集到的各種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息傳輸至車載報(bào)警裝置，車載報(bào)警裝置與預(yù)先設(shè)定的預(yù)警規(guī)則進(jìn)行一一匹配判斷，進(jìn)行不同級別的聲光報(bào)警。
【文檔編號】B66C15/06GK103523676SQ201310434021
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月23日
【發(fā)明者】丁烈云, 周誠, 駱漢賓, 郭譜, 林興貴 申請人:華中科技大學(xué)