智能安全帽工地管理系統(tǒng)

引言

所謂智能安全帽工地管理系統(tǒng)是一種結(jié)合RFID技術(shù)、無線通信技術(shù)等高科技手段的智能高效型工地管理系統(tǒng)，它主要是通過將工地現(xiàn)場信息及時上傳到后臺管理系統(tǒng)，并生成相應(yīng)的數(shù)據(jù)報告，實(shí)現(xiàn)工地設(shè)備管理、操作工人資質(zhì)認(rèn)證、實(shí)時監(jiān)督、考勤統(tǒng)計和人員崗位簽到，為事故責(zé)任追溯提供數(shù)據(jù)支持的功能，從而對工地安全生產(chǎn)進(jìn)行智能管理的一套系統(tǒng)。

很顯然如何實(shí)時、穩(wěn)定地釆集和傳輸工地現(xiàn)場信息成為整個系統(tǒng)的關(guān)鍵。本系統(tǒng)通過將RFID數(shù)據(jù)讀取模塊、內(nèi)置天線系統(tǒng)和GPRS無線傳輸模塊集成在安全帽內(nèi)，而不是固定在設(shè)備上，這種方案在工程推進(jìn)時可以很方便地移動，使用方便靈活，從而實(shí)現(xiàn)對工地現(xiàn)場信息的實(shí)時釆集和準(zhǔn)確高效傳輸。

1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型

本文提岀的智能安全帽工地管理系統(tǒng)分為三個結(jié)構(gòu)層次:即感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層，圖1所示為智能安全帽工地管理系統(tǒng)模型。

感知層主要由標(biāo)簽和安全帽組成，將安全帽現(xiàn)場檢測到的數(shù)據(jù)信息通過GPRS無線模塊傳送至數(shù)據(jù)控制中心，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)檢測和傳輸功能；

網(wǎng)絡(luò)層通過聯(lián)通3G網(wǎng)絡(luò)或者其他專用網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)平臺融合，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場信息釆集和實(shí)時準(zhǔn)確地傳輸至后臺數(shù)據(jù)管理控制中心，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行整合、匯總和必要的數(shù)據(jù)信息處理；

應(yīng)用層把感知層采集的工地現(xiàn)場信息，根據(jù)不同功能模塊的需求進(jìn)行智能化處理，實(shí)現(xiàn)工地設(shè)備管理、操作工人資質(zhì)認(rèn)證、實(shí)時監(jiān)督、考勤統(tǒng)計和人員崗位簽到，為事故責(zé)任追溯提供數(shù)據(jù)支持的功能。

2系統(tǒng)功能

圖2所示是智能安全帽工地管理系統(tǒng)的工作示意圖。

系統(tǒng)通過智能安全帽上的讀寫功能模塊采集設(shè)備上RFID標(biāo)簽的信息，并將讀取的信息通過GPRS模塊傳送到專用服務(wù)器上，客戶端從服務(wù)器上取回所需要的數(shù)據(jù)，根據(jù)工種不同，對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析判斷，實(shí)現(xiàn)對工地的智能管理。系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)五大目標(biāo)。

2.1實(shí)時監(jiān)測和資質(zhì)認(rèn)證

系統(tǒng)通過錄入員工信息，實(shí)現(xiàn)工作現(xiàn)場的信息采集并存儲，并以無線模塊為傳輸媒介，將現(xiàn)場采集的信息上傳至服務(wù)器，生成相應(yīng)的數(shù)據(jù)報告。客戶端可以跟蹤人員的運(yùn)動軌跡,記錄他們使用過的設(shè)備和他們使用設(shè)備的時間。特別對監(jiān)理等安全檢測人員，利用此功能領(lǐng)導(dǎo)就可以對他們進(jìn)行監(jiān)督和調(diào)度，從而保證施工安全進(jìn)行。上傳至服務(wù)器的數(shù)據(jù)信息，在統(tǒng)計分析功能里可以查看每個工作人員接觸設(shè)備的記錄，違規(guī)操作的記錄呈紅色狀態(tài)。通過查看一個月工作人員個人和全體工作人員違規(guī)操作的比例，管理部門可以依據(jù)比例的高低有效調(diào)整管理強(qiáng)度和力度，使工作現(xiàn)場的安全隱患降到最低。如果有事故發(fā)生，該功能也可以為事故責(zé)任追溯提供有說服力的數(shù)據(jù)依據(jù)。

2.2設(shè)備管理功能

在工作現(xiàn)場安裝標(biāo)簽，系統(tǒng)設(shè)備管理系統(tǒng)可錄入設(shè)備型號、年檢有效期等相關(guān)信息，在設(shè)備年檢有效期結(jié)束的前一個月系統(tǒng)給出提示信息一一XXX設(shè)備上次年檢時間是XXX年XXX月XXX日，有效期X年，距離有效期結(jié)束還有30天,通過這種方式可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備年檢的有效管理，避免因設(shè)備年檢過期或年檢管理混亂而存在的安全隱患。

2.3考勤統(tǒng)計

本系統(tǒng)具有強(qiáng)大的考勤能力，人員無需排隊靠近考勤點(diǎn),100人同時快速進(jìn)入施工現(xiàn)場也能正確考勤。系統(tǒng)自動記錄人員的進(jìn)/出施工現(xiàn)場的時間，并自動統(tǒng)計生成每日考勤報表、每月考勤報表等，為現(xiàn)場施工提供考勤管理基礎(chǔ)信息。

2.4應(yīng)急支持功能

通過系統(tǒng)可及時了解事故發(fā)生前現(xiàn)場人員總數(shù)、分布區(qū)域、人員的基本情況和人員最后接觸的設(shè)備等。在事故后,可通過軟件歷史軌跡，判斷被困人員大致位置，以便及時捜救和清理。

2.5網(wǎng)絡(luò)共享

本系統(tǒng)具有網(wǎng)絡(luò)共享功能，可以通過局域網(wǎng)訪問考勤等信息，為各部門及上級各層領(lǐng)導(dǎo)及時提供實(shí)時監(jiān)測信息與歷史信息，為他們監(jiān)督指揮決策提供重要依據(jù)。

3系統(tǒng)應(yīng)用

本文以之江大橋試用基地為例，詳細(xì)講解本系統(tǒng)在實(shí)際中的典型應(yīng)用，圖3所示是其現(xiàn)場應(yīng)用圖。

在實(shí)際工地應(yīng)用中，不同工種人員所要佩戴的安全帽顏色和靈敏度要求不同，所以需要定制不同顏色和靈敏度的安全帽，以滿足不同工種的需求。根據(jù)系統(tǒng)搭建要求，現(xiàn)場多數(shù)設(shè)備是金屬外殼的，所以需要使用抗金屬標(biāo)簽，可以將標(biāo)簽用鉚釘?shù)裙潭ㄔ诠さ卦O(shè)備上，所有的安全帽采用電池供電，并且通過GPRS無線模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，無需考慮電源線和數(shù)據(jù)線的安裝情況。

圖3現(xiàn)場應(yīng)用

所有抗金屬標(biāo)簽正常安裝后，工人佩戴的安全帽會在讀寫模塊讀取范圍內(nèi)采集數(shù)據(jù)信息，按照預(yù)設(shè)的工作方式進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，并把數(shù)據(jù)匯集到無線傳輸模塊上，最終通過GPRS

VPN將數(shù)據(jù)傳送到后臺數(shù)據(jù)管理中心。

安全帽讀取模塊預(yù)設(shè)每次只能讀取一個標(biāo)簽信息，不會發(fā)生標(biāo)簽數(shù)據(jù)沖突等問題,GPRS無線模塊可以實(shí)時上傳數(shù)據(jù),只要通過授權(quán)的終端設(shè)備都可以隨時獲取數(shù)據(jù)。

4結(jié)語

智能安全帽工地管理系統(tǒng)可以為施工工地安全生產(chǎn)監(jiān)管提供準(zhǔn)確的信息、為事故責(zé)任追溯提供數(shù)據(jù)支持，能夠?qū)崿F(xiàn)對工地人員和設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理，定位并跟蹤工人作業(yè)的全過程，規(guī)范工人作業(yè)流程，豐富了施工工地安全監(jiān)管手段,將有效地提高工地安全管理部門的工作效率、監(jiān)管能力和服務(wù)水平。

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