信息化的综合安全管理系统应用方案

　　引言

　　随着我国经济的快速发展，广大人民群众的物质生活和精神生活日益丰富，全国各行各业努力共建和谐社会。建筑行业是一个劳动力密集型行业，为适应建设和谐社会，在建筑施工过程中必须坚持“以人为本，关爱生命，人性化管理”的方针，加强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，包括人员的进出和物品的使用情况。如果在封闭的状态下，现在采用门禁等方式是一种好的解决方案，然而由于工地开阔，情况复杂，需要一套不影响日常工作的透明的无人值守的安全管理系统。随着数字化时代的到来，为管理对象编码，实时视频监控，无线传输等都成为可能，通过RFID技术给人员和物品编码，并与实时视频监控无缝集成，通过无线传输把信息传输到监控中心，系统自动记录、判断，实现信息化的综合安全管理，不仅为管理人员掌握现场情况提供了有效手段，关键能够给施工人员和工地物品带来无障碍的安全保障。

　　1 射频识别技术
　
　　射频识别技术（Radio Frequency Identification，缩写RFID），是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术，射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。和传统的磁卡、IC 卡相比，射频卡最大的优点就在于非接触，因此完成识别工作时无须人工干预，适合于实现系统的自动化且不易损坏，可识别高速运动物体并可同时识别多个射频卡，操作快捷方便。射频卡不怕油渍、灰尘污染等恶劣的环境，短距离的射频卡可以在这样的环境下替代条码，用在工厂的流水线等场合跟踪物体。长距离的产品多用于交通上，距离可达几十米，可用在自动收费或识别车辆身份等场合。

　　1.1 工地RFID的应用

　　在世博500千伏输变电站建设工地现场主要应用远距离RFID，这样可以在一定范围内，同一时间识别多个目标。工地一般有多个出入口，为了能够有效掌握进出工地的人员的情况，避免无效判断，采用通道方式，即每个出入口以通道的方式在两端各安装一个读卡器，如图（1.1-1）所示。

图（1.1-1）

　　通过这样的设计，当目标如果先被进读卡器读到，然后再被出读卡器读到，那么认为此目标进入施工范围，反之则离开施工范围。此方式主要是针对工地施工人员的管理。RFID射频卡被安装在进入工地的人员的安全帽中，每个RFID射频卡唯一编号与人员的身份证号码相关联。
对于物品一般都是在一个封闭的环境中，比如仓库。因此采用单读卡器模式，如图（1.1-2）所示。

图（1.1-2）

　　通过这样的设计，当目标物体一直被读卡器读到，那么认为物品在仓库中，不被读卡器读到就认为物品已经出库被使用了。另外还可以设置规则，比如可以规定哪些人才能使用特定的物品，或者特定的物品在规定时间必须归库等。RFID标签被固定在管理设备上。

　　2 视频监控技术

　　视频监控系统是一种防范能力较强的综合系统，它凭直观、方便、快捷、信息内容丰富而受到人们的欢迎,并得到有效应用。该系统较早运用于国防、公安、交通、银行等国家重要行业。视频监控系统经历了三个时代：模拟时代、半数字时代、全数字时代，随着社会的进步，计算机技术、网络技术、图像处理及传输技术的飞快发展，目前的视频监控系统已完全打破过去“闭路电视系统”的模拟方式结构，实现了一体化、网络化、数字化、集成化和远程视频监控，其应用的范围也越来越广。

　　2.1 工地视频监控技术的应用

　　视频监控技术应用于工地，即可以真实的记录工地的情况，也避免了RFID技术存在的冒名顶替的缺陷。每个通道的数字网络摄像机将24小时采集影像资料，即可以实时查看，也可以历史检索。为了能够达到精细化检索的目的，视频信息被分段存储，以1分钟为单位录制，这样可以通过时间，精确定位需要查询的视频。工地视频探头的部署图，如图（2.1-1）所示。

图（2.1-1）

　　3 无线传输技术

　　WiFi的全称是Wireless Fidelity，无线保真技术。与蓝牙技术一样，同属于在办公室和家庭中使用的短距离无线技术。该技术使用的是2.4GHz附近的频段，该频段目前尚属没用许可的无线频段。其目前可使用的标准有两个，分别是IEEE802.11a和IEEE802.11b。该技术由于有着自身的优点，因此受到厂商的青睐。802.11b有时也被错误地标为Wi-Fi，实际上Wi-Fi是无线局域网联盟（WLANA）的一个商标，该商标仅保障使用该商标的商品互相之间可以合作，与标准本身实际上没有关系。但是后来人们逐渐习惯用WIFI来称呼802.11b协议。它的最大优点就是传输速度较高，可以达到11Mbps，另外它的有效距离也很长，同时也与已有的各种802.11 DSSS设备兼容。笔记本电脑技术--迅驰技术就是基于该标准的。
由于工地情况的复杂性，通过拉线的方式是不大现实的，一方面出入口会经常变化，另外一方面线也会被拉断的危险。因此通过无线方式传输是解决工地数据传输的及其有效的方式，即节约成本又能够适应工地的复杂情况。

　　信息化的工地安全管理系统中不管是视频信息还是RFID信息都是通过无线传输技术传输到监控中心。

　　4 信息化的综合安全管理系统

　　工地信息化的综合安全管理系统包括工地设置、人员管理、物品管理、发卡管理、出入分析、现场核查、应急处理、数据管理和系统管理等功能。如图（4-1）所示。

图（4-1）

　　系统的硬件架构图如下：

　　总体上分为三个部分，系统准备、数据采集和综合分析。系统整体流程如下：

　　4.1 系统准备

　　系统准备阶段主要包括工地设置、人员管理、物品管理以及规则设定等。工地设置实现工地现场情况的设置，包括出入口的情况，每个出入口放置的RFID读卡器和视频探头信息，这样能够使信息具有可读性，知道是哪个出入口的人员进出。此外需要对人员和物品进行RFID编码，设置唯一身份识别，并与台账中的人员身份证号和物品编号关联。可以知道进出的是什么人，是哪些物品。最好需要设定相应的规则，让系统具有智能捕捉和报警的功能。例如设定人员当天进去后在规定的时间内没有出来那么需要报警提醒；设定物品授权给特定人员使用，在特定地点和特定时间使用等。

　　4.2 数据采集

　　数据采集是一个自动化的过程，由RFID读卡器和前段视频采集器通过无线网络把数据存入到中央服务器。此过程是一个自动化的无人值守的过程，可以在不影响日常工作的情况下进行，系统不会增加主观判断，而是真实的记录下实际情况，能够很好的反映现场的情况。

　　4.3 综合分析

　　通过信息的采集，现场管理人员可以实时掌控工地人员和物品的情况。统计每天进出工地的人数，以及是否还有人员在工地作业等。对于物品的使用也有使用的轨迹，对是否存在违规使用了如指掌。上层管理人员可以通过这些信息制定合理的人员安排和物品使用规则。

　　5 结论

　　针对工地现场情况的复杂性，为了确保工地现场人员和物品的安全，研发了工地信息化的综合安全管理信息系统，系统能够及时客观反映人员的进出情况和物品的使用情况，能够让管理者掌握现场的作业人员，是否存在不规范的物品使用，为工地的日常运营和应急管理提供了高效的辅助手段。

　　考虑到无障碍不影响正常施工的问题，系统采用了RFID、视频监控和无线传输等技术，能够通过无线网络传输标识信息和实时视频信息，人员和物品只要配备相应的RFID标签，就能把实时信息传回控制中心，通过进出记录可以方便查看视频信息，整合RFID和视频监控技术，又基于无线网络传输，应用于工地的综合安全管理具有一定的创新性。

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