基于無線通信技術(shù)的公路隧道智能巡檢系統(tǒng)

萬浪

（貴州中交貴黔高速公路發(fā)展有限公司，貴州 貴陽 551404）

一、主要目標(biāo)

（一）開放性

在高速公路隧道智能巡檢系統(tǒng)中，要求其設(shè)計(jì)方式符合國(guó)際及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)，能夠有效迎合硬件設(shè)備的通用性和硬件互換性。數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)須保障其兼容商業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，使數(shù)據(jù)處理流程與現(xiàn)階段的管理系統(tǒng)進(jìn)行有效銜接，同時(shí)預(yù)留出能夠與其他系統(tǒng)對(duì)接的開放性接口。

（二）安全性

高速公路隧道智能巡檢系統(tǒng)首先須保障不能對(duì)所巡檢的硬件設(shè)備造成負(fù)面影響，須通過安全合理的手段來保證數(shù)據(jù)信息的安全性，確保數(shù)據(jù)信息不會(huì)被非法人士所篡改或隨意竊取，可設(shè)置用戶權(quán)限機(jī)制，管理人員只有通過系統(tǒng)設(shè)定的身份驗(yàn)證之后才能夠登錄系統(tǒng)，并運(yùn)用巡檢系統(tǒng)巡檢終端，通過獲得訪問權(quán)限才能在巡檢后臺(tái)展開數(shù)據(jù)傳遞，以此來確保智能巡檢后臺(tái)數(shù)據(jù)的可靠性和安全性。

（三）可靠性

智能巡檢系統(tǒng)在保障數(shù)據(jù)安全信任的同時(shí)，還須通過科學(xué)合理的預(yù)防手段，避免出現(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)丟失。應(yīng)綜合巡檢隧道的實(shí)際地理環(huán)境，選擇合適的巡檢終端和巡檢定位標(biāo)識(shí)標(biāo)簽，確保硬件設(shè)備不被損毀，以此來保障數(shù)據(jù)的可靠性。除此之外，巡檢終端及巡檢定位標(biāo)識(shí)標(biāo)簽須具備基礎(chǔ)的抗震性和抗電磁干擾功能。

（四）易維護(hù)性

高速公路隧道智能巡檢系統(tǒng)硬件設(shè)備和軟件設(shè)備都應(yīng)具備較為簡(jiǎn)便的可維護(hù)性，對(duì)于巡檢終端來說，應(yīng)能夠自動(dòng)化識(shí)別后臺(tái)軟件版本，同時(shí)升級(jí)方式不能過于困難，相關(guān)使用人員無須再獨(dú)立安裝特殊軟件，可直接采用系統(tǒng)自帶的瀏覽器登錄到巡檢后臺(tái)。應(yīng)根據(jù)隧道的實(shí)際地理環(huán)境和巡檢要求，對(duì)設(shè)備類型巡檢周期及巡檢項(xiàng)目進(jìn)行自定義設(shè)置，同時(shí)須保障系統(tǒng)備份及數(shù)據(jù)恢復(fù)操作簡(jiǎn)單易執(zhí)行，相關(guān)使用人員可根據(jù)需求對(duì)巡檢定位標(biāo)識(shí)標(biāo)簽和巡檢終端進(jìn)行增加或減少。

二、終端功能需求

（一）驗(yàn)證身份功能

隧道巡檢人員在運(yùn)用終端系統(tǒng)之前，首先須通過系統(tǒng)驗(yàn)證，證明其隧道巡檢員的身份，通過綜合巡檢員的工作編碼及個(gè)人密碼登錄后臺(tái)系統(tǒng)之后，才能展開后續(xù)的系統(tǒng)操作，否則終端系統(tǒng)登錄失敗，將無法展開后續(xù)巡檢工作。

（二）自動(dòng)下載獲取巡檢任務(wù)的功能

對(duì)于隧道巡檢終端系統(tǒng)來說，須依照巡檢工作人員的身份兼具自動(dòng)化或手動(dòng)化巡檢任務(wù)的下載功能，下載巡檢任務(wù)和巡檢所在方位及站點(diǎn)并無關(guān)系，也就是說，每個(gè)獨(dú)立的巡檢終端應(yīng)做到適配多個(gè)巡檢站點(diǎn)及數(shù)個(gè)巡檢任務(wù)。

（三）巡檢功能

只有具備巡檢功能的終端系統(tǒng)才能夠稱之為智能化隧道巡檢終端，整個(gè)系統(tǒng)須做到完成數(shù)個(gè)自定義的巡檢任務(wù)，智能巡檢終端系統(tǒng)須實(shí)現(xiàn)兩種方式的巡檢任務(wù)啟動(dòng)，一種是自動(dòng)化的任務(wù)啟動(dòng)，主要是通過無線通信模塊對(duì)設(shè)備信息進(jìn)行相應(yīng)獲取，觸發(fā)巡檢任務(wù)；另外一種是手動(dòng)啟動(dòng)巡檢任務(wù)，須通過人工對(duì)巡檢任務(wù)手動(dòng)選擇，在其中輸入相應(yīng)的巡檢設(shè)備編號(hào)，將巡檢項(xiàng)目取出。巡檢終端系統(tǒng)可依照設(shè)備的標(biāo)識(shí)及編碼，了解到設(shè)備類型及巡檢項(xiàng)目，同時(shí)須實(shí)現(xiàn)巡檢對(duì)象和巡檢任務(wù)的具體參數(shù)可查。

（四）巡檢結(jié)果回傳和分析功能

等到巡檢完成之后，終端系統(tǒng)應(yīng)將巡檢結(jié)果完整地傳輸至后臺(tái)，同時(shí)須以更加清晰和直觀的方式在屏幕上顯示出巡檢過程中未消除掉的缺陷和未巡檢的項(xiàng)目，方便巡檢人員對(duì)其進(jìn)行處理。

（五）提示功能

在巡檢終端中，須設(shè)置功能提醒，包括與巡檢任務(wù)相關(guān)的站點(diǎn)、巡檢工具操作方、巡檢任務(wù)順序等，還包括設(shè)備中未消除的隧道缺陷和未巡檢的項(xiàng)目，若缺陷庫(kù)長(zhǎng)久未更新，應(yīng)提醒相應(yīng)巡檢人員更新數(shù)據(jù)庫(kù)，以保障與巡檢后臺(tái)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)一致。

三、系統(tǒng)功能架構(gòu)

根據(jù)業(yè)務(wù)功能劃分，主要可將基于無線通信技術(shù)的智能巡檢技能劃分為三個(gè)子系統(tǒng)，分別為巡檢終端子系統(tǒng)、巡檢后臺(tái)子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)通訊子系統(tǒng)。

巡檢后臺(tái)子系統(tǒng)可在Web服務(wù)器中運(yùn)行，是整個(gè)隧道智能巡檢系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的核心要素，其主要核心功能包括以下幾個(gè)方面：巡檢數(shù)據(jù)管理和維護(hù)、基礎(chǔ)信息和系統(tǒng)管理、巡檢計(jì)劃管理，以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和報(bào)表生成。巡檢后臺(tái)子系統(tǒng)主要模式為B/S模式，對(duì)于其他計(jì)算機(jī)使用的局域網(wǎng)及Internet，都可以通過電腦自帶的瀏覽器直接登錄。

數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)巡檢后臺(tái)子系統(tǒng)及巡檢終端子系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信的重點(diǎn)環(huán)節(jié)，通過這一系統(tǒng)，能夠隨時(shí)隨地下載巡檢任務(wù)，也能夠?qū)⒀矙z數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行回傳，相關(guān)的工作人員可在巡檢后臺(tái)子系統(tǒng)中設(shè)定當(dāng)日的巡檢任務(wù)，同時(shí)將和巡檢任務(wù)相關(guān)的數(shù)據(jù)資料及缺陷庫(kù)回傳至巡檢終端，當(dāng)相關(guān)工作人員完成巡檢任務(wù)之后，可通過數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)將巡檢過程中所獲得的數(shù)據(jù)信息回傳至巡檢后臺(tái)子系統(tǒng)中，對(duì)數(shù)據(jù)展開統(tǒng)籌和整合。

巡檢終端子系統(tǒng)主要在巡檢終端進(jìn)行應(yīng)用，其主要作用是對(duì)巡檢過程中的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集，是整個(gè)隧道智能巡檢系統(tǒng)中不可或缺的組成要素，在巡檢任務(wù)的執(zhí)行過程中，相關(guān)專業(yè)人員手拿巡檢終端設(shè)備到隧道內(nèi)進(jìn)行巡檢，在巡檢現(xiàn)場(chǎng)就可直接完成識(shí)讀巡檢定位標(biāo)識(shí)并完成隧道實(shí)際狀態(tài)數(shù)據(jù)的采集。在整個(gè)巡檢終端子系統(tǒng)中，可直接展開巡檢工作人員的身份權(quán)限驗(yàn)證、識(shí)別巡檢任務(wù)，將巡檢數(shù)據(jù)信息進(jìn)行全過程記錄，工作人員可根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)的提示頁面展開相應(yīng)操作，或者可直接依照巡檢對(duì)象的實(shí)際狀態(tài)展開現(xiàn)場(chǎng)核對(duì)，也可將目標(biāo)參數(shù)的數(shù)據(jù)信息直接輸入并展開相應(yīng)的抄表記錄。

四、結(jié)語

將無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用到隧道的智能巡檢任務(wù)管理系統(tǒng)中，能夠?qū)⒐ぷ魅藛T從有線巡檢模式中全面解脫出來，不再需要攜帶傳輸線進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)巡檢。通過無線通信記錄采集到數(shù)據(jù)信息之后，能夠隨時(shí)將數(shù)據(jù)回傳至終端系統(tǒng)中，促使整體的巡檢工作效率越來越高。