智能安全帽配合无线网络覆盖在隧道施工可视化监管中的应用
发布时间: 2024-05-05 15:17:35
21世纪是中国高速发展的世纪，中国的基础建设水平正在以前所未有的速度进行，作为基础建设代表的高铁、高速公路、大型水利设施、港口等，有大量桥梁、隧道、大坝、人工岛等基础设施需要建设。由于这些基础建设工地现场往往地处偏僻，在深山老林、河面海面、孤岛沼泽等复杂环境下进行施工作业很是常见；再者，因为大型基建工程其建设周期很长，通常要几年，如何解决这些工地与指挥中心的通讯与远程监控，成为提高工地管理科技水平及防盗、防火、防工程事故的重要工作。桥梁隧道建成以后，后续的管理也需要有可靠的网络支撑，包括但不限于日常巡逻、安全监控、应急抢险等场景。
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桥梁隧道等大型基础设施监控需求有哪些？因为防盗、防火、防事故的需要，主要是视频监控、环境监控、地质灾害监控等。
大型工地都有大量的脚手架，电缆等设施和建筑材料，这些东西由于价值不菲，成了被偷盗的对象。在没有视频监控的工地，由于管理者不能24小时监督工地，导致在深夜和凌晨的偷盗现象非常严重。在建筑材料存放处，采用红外摄像机24小时监控，并采用报警联动功能，为警方提供破案线索，对盗窃分子形成有效威慑，可以有效地减少财产的损失。
桥梁隧道建成以后，要保障各种设施的安全，防止偷盗、破坏的问题发生，势必需要实时监控防护，并且对危险行为提前预警，及时处置。这种智能化监管也必须依靠可靠、安全而稳定的网络系统支撑。
人的不安全行为、工程机械（如塔吊等）的不安全状态和不良环境条件为第二类危险源，建筑工地绝大部分危险和有害因数（属第二类危险源）。建立安全生产监控系统（包含机械设备工作状态、操作指令记录、），对于及时发现违规操作与机械异常状态会有帮助。由于有综合监控系统的存在，也会使操作人员安全意识得到提高，防止事故发生。
桥梁隧道作业现场有大量的作业船只、重型机械（盾构机、塔吊等）和作业车辆，协调一致难度很大，特别是跨海大桥、穿山隧道等大型工地，参与建设的作业船舶和机械，一丝一毫的误差都要严格地控制，否则就会造成严重的后果。但这些船只、机械和车辆都是运动的，联网采用有线通信方式显然不合适，因为信号覆盖问题、通信带宽需求、安全可靠性与经济原因，唯有基于无线专网来组网，使用运营商的4G\5G网络显然也是不合适的。
桥隧投入使用后，现在常配置专用的无人机，实现诸如视频巡检、3D扫描等功能，为桥隧管理提供第一手的资料，这也需要有可靠稳定的无线网络系统来支撑。
桥梁隧道建设工地现场属于步步推进式工作现场，桥梁一般是分段施工，隧道则是逐步掘进，如果效仿城市监控点的设计做固定式监控点，那么管理方最关心的施工作业面的监控随着作业面前移则经常会面临“失控”。
桥梁隧道投入使用后，一旦发生车辆事故、自然灾害等问题，也需要第一时间部署监控点，将现场情况反馈给上级管理部门和远程的救援专家，这也离不开便携式监控点或车载监控点。
结合桥隧现场的特点，组网必然要选择无线通信技术来实现。协同办公需求，主要是解决现场与项目部、管理部门之间的电话互通、网络互联、终端接入等；现场的问题，视频监控、设备监控、无人机扫描、人员定位等需求都需要可靠稳定的无线专网来支撑。
结合桥梁隧道现场联网的需求分析，无线方案必须满足可靠、安全、稳定的特点，唯有专网专用的无线城域网方案能够满足。
各类功能集大成者（跌落、撞击等各类报警、佩戴检测、危险气体采集&上报、生命体征采集上报、内置气压计+温度计实现登高检测，精度1-3米）超长待机4G智能安全帽BZ980， https://www.besovideo.com/product/detail?i=87
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结合自身多年桥梁隧道行业从业经验，给出的几类有针对性的产品：
桥梁隧道建设大型建筑工地往往地方比较偏僻，即使是固定点接入，采用有线方式（如：光缆）通讯，不但影响施工，还极易发生被刮断、挖断的事故，导致通讯中断；船只、车辆、重型机械等移动点，更是只能可靠的无线通信系统才能保证联网的效果。
提供的iMAX无线城域网系统，以其独特的技术优势和卓越的性能，如：支持高可靠性网络结构设计，超长距离传输（可以满足数百公里组建专网的需求）、高带宽、安装简单、维护方便等，是其他无线宽带设备无法比拟的优势。
无线城域网系统设计的目标就是构建无线城市或者解决室外环境超远距离网络互联的，各系列设备通信距离都很远。其中，作为城市骨干网的有iMAX-6000、FibeAIR高频IP微波系统等，作为边缘接入网的有iMAX-8000各系列。
l通信距离：可视条件下，即使选用最小型集成天线的iMAX 5G专用通信系统，点对多点iMAX-8000H也可以轻松实现半径10公里以上的接入需求；点对点模式，iMAX-6000最远可达100公里以上。
l传输带宽：是300\600Mbps点对多点通信系统，6000是点对点150\300\600Mbps通信系统，FibeAIR高频IP微波系统是骨干网1G-20Gbps超高带宽通信系统。
综上所述，在解决了桥隧现场无线组网与通信的基础上，做网络互联、视频监控以及更多的信息化建设就很方便了！
2、集成化的移动监控点──iPMVS系列便携式监控点与iCMVS可拆卸式监控点系统
桥隧工地现场便携式与可拆卸式监控点，必须把供电、联网与监控的模块综合集成，按照监控的使用环境不同灵活设计和定制。为了这种周期性移动的监控场景设计的便携式监控点与可拆卸式监控点，正是解决这类应用的神器。
S系列便携式监控点系统由IP高清视频监控摄像机、iMAX无线城域网终端、高性能锂电电源及支撑脚架等部分构成，虽然复杂，但却可以简洁装箱、按需搬迁。通过集成专业化设计，该系统可以适应室外环境工作要求（防雨、高低温等），同时解决了高清视频监控、供电及IP网络联网，是临时应急架设视频监控点的理想选择。
可拆卸式监控点的应用主要特点是拆卸方便、运输方便、使用方便，通过多年摸索设计的iCMVS-3010可拆卸式监控点系统，通过集成化设计化繁为简，真正实现了“傻瓜式部署”，不需要专业人员甚至不需要繁琐的培训，即可保证系统的可靠部署。
iCMVS-3010可拆卸式监控点系统由IP高清视频监控摄像机、iMAX无线城域网终端、高性能锂电主机及支撑脚架等部分构成，虽然复杂，但却可以简捷装箱、方便安装、随时拆卸搬迁。通过集成专业化设计，该系统可以适应室外环境工作要求（防雨、高低温等），同时解决了高清视频监控、供电及IP网络联网，是临时应急架设视频监控点的理想选择。
对于车载、船载与隧道内通信系统，可采用幻游低频移动MESH无线城域网系统来解决。该系统机动灵活，对于车载\船载\机载临时网络组建与快速漫游移动应用非常适合，具体需求需要结合实际需求和网络规模量身定做，此处不做具体论述。
3、离散点的供电──iPower2000新能源供电系统
建设桥梁隧道施工现场远程监控系统，还有一个难点，就是供电难。临时搭建的监控点大都是瞭望塔、礁石、山顶等，如果采用市电电缆接入，从山脚到山顶铺设电缆成本动辄百万级别，施工费用和周期也是难以接受的。有些监控点地处深山老林，取电更是极难完成的任务。所以，对这样的固定点监控系统，取电的最佳方式就是采用iow2000新能源供电系统。
iPower2000新能源供电系统是集成化的新能源离网供电系统，应用于桥隧工地等野外环境，符合绿色环保的建设理念，又可以解决无线网络系统、视频监控点等设备离散及野外环境使用时的供电问题。
该系列产品很好地解决了野外视频监控点与信息监测点的长期或临时供电问题。系统基于锂离子电池为核心的锂电系统与高性能单晶硅太阳能电池板，与普通的铅酸或胶体电池太阳能供电系统比较，具备结构简单、体积较小、重量较轻、寿命长等优点，为野外环境IT系统建设长时取电的理想之选。
综上所述，采用高可靠性的iMAX无线城域网产品作为工地的视频、数据、话音综合通讯基础网络互联平台是最合适的，而iPower2000新能源供电系统寿命长、可靠性高，两者结合既可解决网络互联，又能提供可靠的电力保证，堪称野外环境IT信息点建设的黄金搭档!
桥梁隧道无论是建设期，还是投运后的智慧化管理，都需要无线专网系统的支撑。
在解决了桥梁隧道无线专网接入的基础上，视频监控系统可以选择目前主流的IP数字网络视频监控系统。
桥隧监控点一般不会很多，且存储时间不会太长，因此前端监控点配置IP网络摄像机（IPC），存储采用网络硬盘录像机NVR性价比最高。为满足24小时全天候不间断监控的需求，IPC适合选择红外网络一体化枪机或红外网络高速球机，再选择与之配套的NVR系统即可。
同样，在解决了桥梁隧道无线专网接入的基础上，电话可以通过VoIP网络电话系统解决。采用网络IP电话系统，最大的好处是内网通话零话费，且网络可达，电话即可达，与iMAX无线系统结合后部署将十分方便。实际部署时，在工地项目部部署一套IP-PBX电话交换机，在需要用电话的地点等只要部署IP电话交换机即可。IP-PBX电话交换机容量可以按照实际需求选择。
针对移动通信组网，如果结合车载\船载移动点、隧道内部可拆卸式监控点和固定监控点、无人机图传等，桥梁隧道大型基础建设工地与后期综合监控管理系统应用将更复杂、更丰富，对无线系统和技术能力的要求也更高。
