[发明专利]隧道安全施工管控系统

说明书

本发明隧道安全施工管控系统，属于隧道施工领域，目的是使险情发生具备预判性，使险情发生后的救援和逃生过程具有联动性和协调性。包括采集人员信息的定位监测模块、视频监测模块、量测模块、BIM智能管控平台和逃生指引模块；所述BIM智能管控平台根据隧道围岩和支护结构动态变形数据判定围岩为稳定状态，根据视频信息判定作业区危险状态；并据此识别险情类别，做出相应逃生规划。本发明，通过BIM智能管控平台集成了隧道洞内作业区内隧道结构、作业人员和作业情况的实施信息，能掌握洞内施工安全情况以及作业人员的分布情况，使险情发生具备预判性，同时能使险情发生后的救援和逃生过程具有联动性和协调性。

技术领域

本发明属于隧道施工领域，具体的是隧道安全施工管控系统。

背景技术

我国高速公路、铁路隧道建设规模逐年增大。隧道施工中安全管控成为建设单位和施工单位不可忽视的重要问题。隧道洞内施工作业空间有限、危险源多，给施工安全管理带来很大的挑战，为了及时发现隧道施工中潜在的安全隐患，确保施工人员作业安全，进行动态控制施工过程，并对施工过程中的重要作业区和施工人员进行安全信息化管理非常必要的。

目前，隧道施工中的重要作业区域可分为：掌子面开挖与支护作业区、仰拱施工作业区和二衬施工作业区。这三个作业区的施工人员密集、环境复杂、风险因素众多，是隧道安全管控的重难点。

申请号为CN201720168634，名称为基于BIM实施的地铁隧道施工人员定位系统的专利申请，公开了一种隧道安全管控方法，其采用人员定位检测的方式获取人员在作业区的运动轨迹和生物特征等信息，通过作业人员的运动轨迹和生物特征判定是否存在危险情况，发出报警信息，并为救援提供准确的位置信息。

但是，其无法使得作业区的工作人员自主感知危险情况，工作人员不能进行自主逃生，只能采取被动等待外界救援，易使得工作人员错失逃生时机而发生危险。

但是，其无法对隧道内作业区施工情况和工人进行实时视频监控，没有集成隧道围岩和结构监控量测数据，安全管控范围不够全面，无法发挥出联动救援体系的效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种隧道安全施工管控系统，实时监测隧道施工区信息，掌握洞内施工安全情况，使险情发生具备预判性，使险情发生后的救援和逃生过程具有联动性和协调性，保障施工人员安全。

本发明采用的技术方案是：隧道安全施工管控系统，包括定位监测模块和BIM智能管控平台；所述定位监测模块为基于Zigbee技术的无线定位识别卡，采集人员信息，并将人员信息传递至BIM智能管控平台；还包括视频监测模块、量测模块和逃生指引模块；

所述视频监测模块安装于隧道掌子面作业区、仰拱作业区和二衬作业区，实时监测隧道作业区视频信息，并将视频信息通过无线讯号传递给BIM智能管控平台；

所述量测模块安装于隧道支护结构，实时采集隧道围岩和支护结构动态变形数据，并将隧道围岩和支护结构动态变形数据通过无线讯号传递给BIM智能管控平台；

所述逃生指引模块与BIM智能管控平台通信连接；

所述BIM智能管控平台根据接受到隧道围岩和支护结构动态变形数据判定围岩为稳定状态与不稳定状态，根据接受到的视频信息判定作业区为危险状态与不危险状态；并据此识别险情类别，当BIM智能管控平台判定作业区为危险状态时，结合定位监测模块检测的人员信息，启动内置应急预案，BIM智能管控平台根据危险源类别和位置，为施工人员在内置应急预案所包含的多条逃生路线中匹配出最优逃生路线，并将逃生路线传递给逃生指引模块，通过逃生指引模块发出指示指引施工人员逃生；当BIM智能管控平台判定作业区为不危险状态，且围岩为不稳定状态，则生成预警预报指令并传递给逃生指引模块，通过逃生指引模块发出警示，通知施工人员撤离。