随着施工技术水平的发展，隧道施工机械化程度越来越高，但隧道施工工序管理、人员管理、机械设备调度仍依靠施工管理人员的现场组织，管理人员的业务水平、管理经验、责任心很大程度上影响了施工效率，资源配置不足、工序衔接不紧凑、工序作业时间长等突出问题造成了隧道工程进度缓慢、工期滞后，后期追赶工期增加大量投入的教训是非常惨痛的。因此，研发一套适合于隧道施工组织的智能化管理系统，减少人为因素，将隧道施工组织管理流程化、规范化势在必得。

一、隧道施工组织中亟需解决的突出问题

1.工序衔接不紧凑。管理人员经验不足、责任心不强，工序组织过分依赖于劳务队伍管理人员。

2.工序考核难度大。常规的工序考核主要依赖于管理人员现场统计，人为因素大，考核数据统计滞后，考核兑现不及时。

3.作业人员管理混乱。一是以往隧道作业人员考勤管理主要依靠现场点名，但隧道作业人员更换频繁，作业班组人为谎报人数等问题突出，常常造成报表与实际不符，无法准确掌握现场资源配置情况；二是各工序无法准确掌握每班作业人员数量，不能及时发现作业班组管理中存在的问题。

4.机械设备有效利用率低。隧道工程施工环境恶劣、作业空间狭小，加之管理力量薄弱，机械设备有效利用率普遍较低，一是有限空间内机械设备调度难度大，特别是单线隧道，因无法错车造成长距离倒车，无法形成有序的交通运输体系，增加油耗，影响施工效率；二是项目部无法及时掌握车辆的运转状态和运行轨迹，不利于车辆调度；三是无法做到精准的单机核算，造成大量性能差的老旧设备不能及时更换，油耗大、施工效率低、维养成本高。

二、隧道施工组织智能管理系统构想

隧道施工组织智能管理系统是以施工作业面为核心，以理顺施工组织关系，提高施工效率，实现隧道工序管理智能化、高效化、减人化为目的，以影响隧道施工进度的人员管理、机械设备管理、工序管理为对象进行研发，实现满足隧道工序管理、工序考核、人员管理、车辆管理为一体的智能化调度管理需要。

　根据项目实际需要结合隧道长度等现场具体情况，可作全线覆盖精准定位和危险施工区域精准定位（即掌子面定位）两种。

　全线覆盖主要针对一些特长隧道，施工条件难度大，项目管理要求高的一些重点隧道工程，采用全线信号覆盖精准人员定位，每隔600米安装一台定位基站，可做到隧道内的无线定位信号全覆盖，定位精度Zui大可达30CM。

　危险施工区域精准定位又称掌子面区域精准定位，即在防水板台车上安装1台高精度定位基站即可，基站将采集到进入该区域内的定位卡信号，通过无线网桥传输到后台管理系统中。

　经过软件处理，得出各具体信息（如：姓名，距离洞口多远，具体时间）， 同时可把它动态显示（实时）在监控中心的电脑上或隧道外的 LED大屏幕上，并作好备份。管理人员可随时了解隧道中人员的状态。管理者也可以根据电脑上的分布示意图查看某一区域，计算机即会把这一区域的人员情况统计并显示出来。管理者能实时的观察到隧道内工作人员的即时区域位臵，实现隧道内人员定位。另外一旦隧道内发生事故，可根据电脑中的人员定位分布信息马上查出事故地点的人员情况，以便帮助营救人员以准确快速 的方式营救出被困人员。一旦隧道内发生突发情况，隧道内人员可通过所携带的定位仪（识别卡）发出警报。 隧道内人员只要按定位仪上的报警按钮即可发出报警。在监控室的动态显示界面会立即弹出红色报警信号。

定位效果图如下：

原理图如下：

2.3.2定位终端设备介绍

（1）系统采用Zui先进的UWB定位技术，对隧道内人员从隧道口到隧道内工作面能全天候不间断　

　　　地进行实时的定位与跟踪，定位精度达到30厘米;

（2）保证隧道全部位于无信号死角，做到信号全覆盖;

　　（3) 系统能可靠识别静态或≤40Km/h 的移动目标。

（4）单台基站可同时识别 200 张以上的人员标识卡。

（5）人员定位标识卡采用有源工作方式（独立供电），超低能耗设计，一次充电可使用30日，　

　　可充电 10000 次，并具有欠压指示功能，出现欠压报 警指示后定位卡可以正常工作 3 天

（6）在紧急情况下，可通过定位卡上一键报警按钮，及时通知监控室管理人员；当隧道内人员

　　遇险时，可触发“求救”按钮，当工人发现意外情况时，也可通过定位卡按键向监控中心发

　　出对应报警信号，监控中心将 及时报警，并可查询显示是谁、在什么时间、什么地点发出

　　的报警 。

（7）能准确地统计全隧道的人员数量。并且知道该人员距离洞口的实时距离，以及桩号。

（8）通过无线方式传输数据到隧道口监控室;

（9）可显示任意选定人员的实时的位置信息，并可按时间段对指定 的隧道内人员的行走轨迹进

　　行历史回放显示单基站定位技术;

　　（10）可实现考勤、路径跟踪、安全管理、区域统计、数据存储、系统自诊断、出洞异常提示、

　　　　数据备份、操作记录、用户权限管理、远 程登录等一系列功能;

（11）隧道工程施工灾难发生后，系统可实时显示隧道内所有人员地 理位臵信息，并启动相应

　　　应急预案；

（12）能够显示隧道图形及隧道内部人员动态分布情况，可对人员进 行查找定位、实时跟踪、

　　　　　历史轨迹回放等;

（13）人员定位系统出口协议应开放，人员的所有信息均可以调用；

（14）人员定位系统服务器应配备外部网络，以供外网用户访问和系 统平台对接；