發布日期：2022-05-20 點擊率：44
引言
隨著我國經濟的快速發展，廣大人民群眾的物質生活和精神生活日益豐富，全國各行各業努力共建和諧社會。建筑行業是一個勞動力密集型行業，為適應建設和諧社會，在建筑施工過程中必須堅持“以人為本，關愛生命，人性化管理”的方針，加強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，包括人員的進出和物品的使用情況。如果在封閉的狀態下，現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。隨著數字化時代的到來，為管理對象編碼，實時視頻監控，無線傳輸等都成為可能，通過RFID技術給人員和物品編碼，并與實時視頻監控無縫集成，通過無線傳輸把信息傳輸到監控中心，系統自動記錄、判斷，實現信息化的綜合安全管理，不僅為管理人員掌握現場情況提供了有效手段，關鍵能夠給施工人員和工地物品帶來無障礙的安全保障。
1 射頻識別技術
射頻識別技術（Radio Frequency Identification，縮寫RFID），是20世紀90年代開始興起的一種自動識別技術，射頻識別技術是一項利用射頻信號通過空間耦合(交變磁場或電磁場)實現無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到識別目的的技術。和傳統的磁卡、IC 卡相比，射頻卡最大的優點就在于非接觸，因此完成識別工作時無須人工干預，適合于實現系統的自動化且不易損壞，可識別高速運動物體并可同時識別多個射頻卡，操作快捷方便。射頻卡不怕油漬、灰塵污染等惡劣的環境，短距離的射頻卡可以在這樣的環境下替代條碼，用在工廠的流水線等場合跟蹤物體。長距離的產品多用于交通上，距離可達幾十米，可用在自動收費或識別車輛身份等場合。
1.1 工地RFID的應用
在世博500千伏輸變電站建設工地現場主要應用遠距離RFID，這樣可以在一定范圍內，同一時間識別多個目標。工地一般有多個出入口，為了能夠有效掌握進出工地的人員的情況，避免無效判斷，采用通道方式，即每個出入口以通道的方式在兩端各安裝一個讀卡器，如圖（1.1-1）所示。
圖（1.1-1）
通過這樣的設計，當目標如果先被進讀卡器讀到，然后再被出讀卡器讀到，那么認為此目標進入施工范圍，反之則離開施工范圍。此方式主要是針對工地施工人員的管理。RFID射頻卡被安裝在進入工地的人員的安全帽中，每個RFID射頻卡唯一編號與人員的身份證號碼相關聯。
對于物品一般都是在一個封閉的環境中，比如倉庫。因此采用單讀卡器模式，如圖（1.1-2）所示。
圖（1.1-2）
通過這樣的設計，當目標物體一直被讀卡器讀到，那么認為物品在倉庫中，不被讀卡器讀到就認為物品已經出庫被使用了。另外還可以設置規則，比如可以規定哪些人才能使用特定的物品，或者特定的物品在規定時間必須歸庫等。RFID標簽被固定在管理設備上。
2 視頻監控技術
視頻監控系統是一種防范能力較強的綜合系統，它憑直觀、方便、快捷、信息內容豐富而受到人們的歡迎,并得到有效應用。該系統較早運用于國防、公安、交通、銀行等國家重要行業。視頻監控系統經歷了三個時代：模擬時代、半數字時代、全數字時代，隨著社會的進步，計算機技術、網絡技術、圖像處理及傳輸技術的飛快發展，目前的視頻監控系統已完全打破過去“閉路電視系統”的模擬方式結構，實現了一體化、網絡化、數字化、集成化和遠程視頻監控，其應用的范圍也越來越廣。
2.1 工地視頻監控技術的應用
視頻監控技術應用于工地，即可以真實的記錄工地的情況，也避免了RFID技術存在的冒名頂替的缺陷。每個通道的數字網絡攝像機將24小時采集影像資料，即可以實時查看，也可以歷史檢索。為了能夠達到精細化檢索的目的，視頻信息被分段存儲，以1分鐘為單位錄制，這樣可以通過時間，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
WiFi的全稱是Wireless Fidelity，無線保真技術。與藍牙技術一樣，同屬于在辦公室和家庭中使用的短距離無線技術。該技術使用的是2.4GHz附近的頻段，該頻段目前尚屬沒用許可的無線頻段。其目前可使用的標準有兩個，分別是IEEE802.11a和IEEE802.11b。該技術由于有著自身的優點，因此受到廠商的青睞。802.11b有時也被錯誤地標為Wi-Fi，實際上Wi-Fi是無線局域網聯盟（WLANA）的一個商標，該商標僅保障使用該商標的商品互相之間可以合作，與標準本身實際上沒有關系。但是后來人們逐漸習慣用WIFI來稱呼802.11b協議。它的最大優點就是傳輸速度較高，可以達到11Mbps，另外它的有效距離也很長，同時也與已有的各種802.11 DSSS設備兼容。筆記本電腦技術--迅馳技術就是基于該標準的。
由于工地情況的復雜性，通過拉線的方式是不大現實的，一方面出入口會經常變化，另外一方面線也會被拉斷的危險。因此通過無線方式傳輸是解決工地數據傳輸的及其有效的方式，即節約成本又能夠適應工地的復雜情況。
信息化的工地安全管理系統中不管是視頻信息還是RFID信息都是通過無線傳輸技術傳輸到監控中心。
4 信息化的綜合安全管理系統
工地信息化的綜合安全管理系統包括工地設置、人員管理、物品管理、發卡管理、出入分析、現場核查、應急處理、數據管理和系統管理等功能。如圖（4-1）所示。
圖（4-1）
系統的硬件架構圖如下：
總體上分為三個部分，系統準備、數據采集和綜合分析。系統整體流程如下：
4.1 系統準備
系統準備階段主要包括工地設置、人員管理、物品管理以及規則設定等。工地設置實現工地現場情況的設置，包括出入口的情況，每個出入口放置的RFID讀卡器和視頻探頭信息，這樣能夠使信息具有可讀性，知道是哪個出入口的人員進出。此外需要對人員和物品進行RFID編碼，設置唯一身份識別，并與臺賬中的人員身份證號和物品編號關聯。可以知道進出的是什么人，是哪些物品。最好需要設定相應的規則，讓系統具有智能捕捉和報警的功能。例如設定人員當天進去后在規定的時間內沒有出來那么需要報警提醒；設定物品授權給特定人員使用，在特定地點和特定時間使用等。
4.2 數據采集
數據采集是一個自動化的過程，由RFID讀卡器和前段視頻采集器通過無線網絡把數據存入到中央服務器。此過程是一個自動化的無人值守的過程，可以在不影響日常工作的情況下進行，系統不會增加主觀判斷，而是真實的記錄下實際情況，能夠很好的反映現場的情況。
4.3 綜合分析
通過信息的采集，現場管理人員可以實時掌控工地人員和物品的情況。統計每天進出工地的人數，以及是否還有人員在工地作業等。對于物品的使用也有使用的軌跡，對是否存在違規使用了如指掌。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則。
5 結論
針對工地現場情況的復雜性，為了確保工地現場人員和物品的安全，研發了工地信息化的綜合安全管理信息系統，系統能夠及時客觀反映人員的進出情況和物品的使用情況，能夠讓管理者掌握現場的作業人員，是否存在不規范的物品使用，為工地的日常運營和應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，系統采用了RFID、視頻監控和無線傳輸等技術，能夠通過無線網絡傳輸標識信息和實時視頻信息，人員和物品只要配備相應的RFID標簽，就能把實時信息傳回控制中心，通過進出記錄可以方便查看視頻信息，整合RFID和視頻監控技術，又基于無線網絡傳輸，應用于工地的綜合安全管理具有一定的創新性。
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