信息化的綜合安全管理系統(tǒng)應(yīng)用方案

　　引言

　　隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，廣大人民群眾的物質(zhì)生活和精神生活日益豐富，全國(guó)各行各業(yè)努力共建和諧社會(huì)。建筑行業(yè)是一個(gè)勞動(dòng)力密集型行業(yè)，為適應(yīng)建設(shè)和諧社會(huì)，在建筑施工過程中必須堅(jiān)持“以人為本，關(guān)愛生命，人性化管理”的方針，加強(qiáng)建筑工地的安全管理。建筑工地的安全管理主要是人和物的安全管理，包括人員的進(jìn)出和物品的使用情況。如果在封閉的狀態(tài)下，現(xiàn)在采用門禁等方式是一種好的解決方案，然而由于工地開闊，情況復(fù)雜，需要一套不影響日常工作的透明的無人值守的安全管理系統(tǒng)。隨著數(shù)字化時(shí)代的到來，為管理對(duì)象編碼，實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控，無線傳輸?shù)榷汲蔀榭赡埽ㄟ^RFID技術(shù)給人員和物品編碼，并與實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控?zé)o縫集成，通過無線傳輸把信息傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，系統(tǒng)自動(dòng)記錄、判斷，實(shí)現(xiàn)信息化的綜合安全管理，不僅為管理人員掌握現(xiàn)場(chǎng)情況提供了有效手段，關(guān)鍵能夠給施工人員和工地物品帶來無障礙的安全保障。

　　1 射頻識(shí)別技術(shù)
　
　　射頻識(shí)別技術(shù)（Radio Frequency Identification，縮寫RFID），是20世紀(jì)90年代開始興起的一種自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，射頻識(shí)別技術(shù)是一項(xiàng)利用射頻信號(hào)通過空間耦合(交變磁場(chǎng)或電磁場(chǎng))實(shí)現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達(dá)到識(shí)別目的的技術(shù)。和傳統(tǒng)的磁卡、IC 卡相比，射頻卡最大的優(yōu)點(diǎn)就在于非接觸，因此完成識(shí)別工作時(shí)無須人工干預(yù)，適合于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)化且不易損壞，可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)射頻卡，操作快捷方便。射頻卡不怕油漬、灰塵污染等惡劣的環(huán)境，短距離的射頻卡可以在這樣的環(huán)境下替代條碼，用在工廠的流水線等場(chǎng)合跟蹤物體。長(zhǎng)距離的產(chǎn)品多用于交通上，距離可達(dá)幾十米，可用在自動(dòng)收費(fèi)或識(shí)別車輛身份等場(chǎng)合。

　　1.1 工地RFID的應(yīng)用

　　在世博500千伏輸變電站建設(shè)工地現(xiàn)場(chǎng)主要應(yīng)用遠(yuǎn)距離RFID，這樣可以在一定范圍內(nèi)，同一時(shí)間識(shí)別多個(gè)目標(biāo)。工地一般有多個(gè)出入口，為了能夠有效掌握進(jìn)出工地的人員的情況，避免無效判斷，采用通道方式，即每個(gè)出入口以通道的方式在兩端各安裝一個(gè)讀卡器，如圖（1.1-1）所示。

圖（1.1-1）

　　通過這樣的設(shè)計(jì)，當(dāng)目標(biāo)如果先被進(jìn)讀卡器讀到，然后再被出讀卡器讀到，那么認(rèn)為此目標(biāo)進(jìn)入施工范圍，反之則離開施工范圍。此方式主要是針對(duì)工地施工人員的管理。RFID射頻卡被安裝在進(jìn)入工地的人員的安全帽中，每個(gè)RFID射頻卡唯一編號(hào)與人員的身份證號(hào)碼相關(guān)聯(lián)。
對(duì)于物品一般都是在一個(gè)封閉的環(huán)境中，比如倉(cāng)庫(kù)。因此采用單讀卡器模式，如圖（1.1-2）所示。

圖（1.1-2）

　　通過這樣的設(shè)計(jì)，當(dāng)目標(biāo)物體一直被讀卡器讀到，那么認(rèn)為物品在倉(cāng)庫(kù)中，不被讀卡器讀到就認(rèn)為物品已經(jīng)出庫(kù)被使用了。另外還可以設(shè)置規(guī)則，比如可以規(guī)定哪些人才能使用特定的物品，或者特定的物品在規(guī)定時(shí)間必須歸庫(kù)等。RFID標(biāo)簽被固定在管理設(shè)備上。

　　2 視頻監(jiān)控技術(shù)

　　視頻監(jiān)控系統(tǒng)是一種防范能力較強(qiáng)的綜合系統(tǒng)，它憑直觀、方便、快捷、信息內(nèi)容豐富而受到人們的歡迎,并得到有效應(yīng)用。該系統(tǒng)較早運(yùn)用于國(guó)防、公安、交通、銀行等國(guó)家重要行業(yè)。視頻監(jiān)控系統(tǒng)經(jīng)歷了三個(gè)時(shí)代：模擬時(shí)代、半數(shù)字時(shí)代、全數(shù)字時(shí)代，隨著社會(huì)的進(jìn)步，計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、圖像處理及傳輸技術(shù)的飛快發(fā)展，目前的視頻監(jiān)控系統(tǒng)已完全打破過去“閉路電視系統(tǒng)”的模擬方式結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了一體化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、集成化和遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控，其應(yīng)用的范圍也越來越廣。

　　2.1 工地視頻監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用

　　視頻監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用于工地，即可以真實(shí)的記錄工地的情況，也避免了RFID技術(shù)存在的冒名頂替的缺陷。每個(gè)通道的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)將24小時(shí)采集影像資料，即可以實(shí)時(shí)查看，也可以歷史檢索。為了能夠達(dá)到精細(xì)化檢索的目的，視頻信息被分段存儲(chǔ)，以1分鐘為單位錄制，這樣可以通過時(shí)間，精確定位需要查詢的視頻。工地視頻探頭的部署圖，如圖（2.1-1）所示。

圖（2.1-1）

　　3 無線傳輸技術(shù)

　　WiFi的全稱是Wireless Fidelity，無線保真技術(shù)。與藍(lán)牙技術(shù)一樣，同屬于在辦公室和家庭中使用的短距離無線技術(shù)。該技術(shù)使用的是2.4GHz附近的頻段，該頻段目前尚屬?zèng)]用許可的無線頻段。其目前可使用的標(biāo)準(zhǔn)有兩個(gè)，分別是IEEE802.11a和IEEE802.11b。該技術(shù)由于有著自身的優(yōu)點(diǎn)，因此受到廠商的青睞。802.11b有時(shí)也被錯(cuò)誤地標(biāo)為Wi-Fi，實(shí)際上Wi-Fi是無線局域網(wǎng)聯(lián)盟（WLANA）的一個(gè)商標(biāo)，該商標(biāo)僅保障使用該商標(biāo)的商品互相之間可以合作，與標(biāo)準(zhǔn)本身實(shí)際上沒有關(guān)系。但是后來人們逐漸習(xí)慣用WIFI來稱呼802.11b協(xié)議。它的最大優(yōu)點(diǎn)就是傳輸速度較高，可以達(dá)到11Mbps，另外它的有效距離也很長(zhǎng)，同時(shí)也與已有的各種802.11 DSSS設(shè)備兼容。筆記本電腦技術(shù)--迅馳技術(shù)就是基于該標(biāo)準(zhǔn)的。
由于工地情況的復(fù)雜性，通過拉線的方式是不大現(xiàn)實(shí)的，一方面出入口會(huì)經(jīng)常變化，另外一方面線也會(huì)被拉斷的危險(xiǎn)。因此通過無線方式傳輸是解決工地?cái)?shù)據(jù)傳輸?shù)募捌溆行У姆绞剑垂?jié)約成本又能夠適應(yīng)工地的復(fù)雜情況。

　　信息化的工地安全管理系統(tǒng)中不管是視頻信息還是RFID信息都是通過無線傳輸技術(shù)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。

　　4 信息化的綜合安全管理系統(tǒng)

　　工地信息化的綜合安全管理系統(tǒng)包括工地設(shè)置、人員管理、物品管理、發(fā)卡管理、出入分析、現(xiàn)場(chǎng)核查、應(yīng)急處理、數(shù)據(jù)管理和系統(tǒng)管理等功能。如圖（4-1）所示。

圖（4-1）

　　系統(tǒng)的硬件架構(gòu)圖如下：

　　總體上分為三個(gè)部分，系統(tǒng)準(zhǔn)備、數(shù)據(jù)采集和綜合分析。系統(tǒng)整體流程如下：

　　4.1 系統(tǒng)準(zhǔn)備

　　系統(tǒng)準(zhǔn)備階段主要包括工地設(shè)置、人員管理、物品管理以及規(guī)則設(shè)定等。工地設(shè)置實(shí)現(xiàn)工地現(xiàn)場(chǎng)情況的設(shè)置，包括出入口的情況，每個(gè)出入口放置的RFID讀卡器和視頻探頭信息，這樣能夠使信息具有可讀性，知道是哪個(gè)出入口的人員進(jìn)出。此外需要對(duì)人員和物品進(jìn)行RFID編碼，設(shè)置唯一身份識(shí)別，并與臺(tái)賬中的人員身份證號(hào)和物品編號(hào)關(guān)聯(lián)?？梢灾肋M(jìn)出的是什么人，是哪些物品。最好需要設(shè)定相應(yīng)的規(guī)則，讓系統(tǒng)具有智能捕捉和報(bào)警的功能。例如設(shè)定人員當(dāng)天進(jìn)去后在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)沒有出來那么需要報(bào)警提醒；設(shè)定物品授權(quán)給特定人員使用，在特定地點(diǎn)和特定時(shí)間使用等。

　　4.2 數(shù)據(jù)采集

　　數(shù)據(jù)采集是一個(gè)自動(dòng)化的過程，由RFID讀卡器和前段視頻采集器通過無線網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)存入到中央服務(wù)器。此過程是一個(gè)自動(dòng)化的無人值守的過程，可以在不影響日常工作的情況下進(jìn)行，系統(tǒng)不會(huì)增加主觀判斷，而是真實(shí)的記錄下實(shí)際情況，能夠很好的反映現(xiàn)場(chǎng)的情況。

　　4.3 綜合分析

　　通過信息的采集，現(xiàn)場(chǎng)管理人員可以實(shí)時(shí)掌控工地人員和物品的情況。統(tǒng)計(jì)每天進(jìn)出工地的人數(shù)，以及是否還有人員在工地作業(yè)等。對(duì)于物品的使用也有使用的軌跡，對(duì)是否存在違規(guī)使用了如指掌。上層管理人員可以通過這些信息制定合理的人員安排和物品使用規(guī)則。

　　5 結(jié)論

　　針對(duì)工地現(xiàn)場(chǎng)情況的復(fù)雜性，為了確保工地現(xiàn)場(chǎng)人員和物品的安全，研發(fā)了工地信息化的綜合安全管理信息系統(tǒng)，系統(tǒng)能夠及時(shí)客觀反映人員的進(jìn)出情況和物品的使用情況，能夠讓管理者掌握現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)人員，是否存在不規(guī)范的物品使用，為工地的日常運(yùn)營(yíng)和應(yīng)急管理提供了高效的輔助手段。

　　考慮到無障礙不影響正常施工的問題，系統(tǒng)采用了RFID、視頻監(jiān)控和無線傳輸?shù)燃夹g(shù)，能夠通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸標(biāo)識(shí)信息和實(shí)時(shí)視頻信息，人員和物品只要配備相應(yīng)的RFID標(biāo)簽，就能把實(shí)時(shí)信息傳回控制中心，通過進(jìn)出記錄可以方便查看視頻信息，整合RFID和視頻監(jiān)控技術(shù)，又基于無線網(wǎng)絡(luò)傳輸，應(yīng)用于工地的綜合安全管理具有一定的創(chuàng)新性。

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