智能安全帽工地管理系統

摘 要：隨著我國經濟持續快速增長，我國的城市建設也是日新月異，高鐵、道路、橋梁、隧道等交通建設更是猶如雨后春筍般地快速發展。因此產生的建設資源浪費和工地施工人員管理等問題逐漸引起人們的關注，而且已成為社會的熱點問題。為此，文章闡述了大型高危項目的施工安全監管技術和管理理念，給出了智能安全帽工地管理系統的結構模型、系統功能和應用方法。

關鍵詞：射頻識別；GPRS；智能；安全帽

中圖分類號：TP29 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2014）01-0089-03

0 引 言

所謂智能安全帽工地管理系統是一種結合RFID技術、無線通信技術等高科技手段的智能高效型工地管理系統，它主要是通過將工地現場信息及時上傳到后臺管理系統，并生成相應的數據報告，實現工地設備管理、操作工人資質認證、實時監督、考勤統計和人員崗位簽到，為事故責任追溯提供數據支持的功能，從而對工地安全生產進行智能管理的一套系統。

很顯然如何實時、穩定地采集和傳輸工地現場信息成為整個系統的關鍵。本系統通過將RFID數據讀取模塊、內置天線系統和GPRS無線傳輸模塊集成在安全帽內，而不是固定在設備上，這種方案在工程推進時可以很方便地移動，使用方便靈活，從而實現對工地現場信息的實時采集和準確高效傳輸。

1 系統結構模型

本文提出的智能安全帽工地管理系統分為三個結構層次：即感知層、網絡層和應用層，圖1 所示為智能安全帽工地管理系統模型。

感知層主要由標簽和安全帽組成，將安全帽現場檢測到的數據信息通過GPRS無線模塊傳送至數據控制中心，實現數據檢測和傳輸功能；

網絡層通過聯通3G網絡或者其他專用網絡與互聯網等網絡平臺融合，實現現場信息采集和實時準確地傳輸至后臺數據管理控制中心，并對數據進行整合、匯總和必要的數據信息處理；

應用層把感知層采集的工地現場信息，根據不同功能模塊的需求進行智能化處理，實現工地設備管理、操作工人資質認證、實時監督、考勤統計和人員崗位簽到，為事故責任追溯提供數據支持的功能。

2 系統功能

系統通過智能安全帽上的讀寫功能模塊采集設備上RFID標簽的信息，并將讀取的信息通過GPRS模塊傳送到專用服務器上，客戶端從服務器上取回所需要的數據，根據工種不同，對數據進行分析判斷，實現對工地的智能管理。系統可實現五大目標。

2.1 實時監測和資質認證

系統通過錄入員工信息，實現工作現場的信息采集并存儲，并以無線模塊為傳輸媒介，將現場采集的信息上傳至服務器，生成相應的數據報告。客戶端可以跟蹤人員的運動軌跡，記錄他們使用過的設備和他們使用設備的時間。特別對監理等安全檢測人員，利用此功能領導就可以對他們進行監督和調度，從而保證施工安全進行。上傳至服務器的數據信息，在統計分析功能里可以查看每個工作人員接觸設備的記錄，違規操作的記錄呈紅色狀態。通過查看一個月工作人員個人和全體工作人員違規操作的比例，管理部門可以依據比例的高低有效調整管理強度和力度，使工作現場的安全隱患降到最低。如果有事故發生，該功能也可以為事故責任追溯提供有說服力的數據依據。

2.2 設備管理功能

在工作現場安裝標簽，系統設備管理系統可錄入設備型號、年檢有效期等相關信息，在設備年檢有效期結束的前一個月系統給出提示信息——XXX設備上次年檢時間是XXX年XXX月XXX日，有效期X年，距離有效期結束還有30天，通過這種方式可以實現設備年檢的有效管理，避免因設備年檢過期或年檢管理混亂而存在的安全隱患。

2.3 考勤統計

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

2.4 應急支持功能

通過系統可及時了解事故發生前現場人員總數、分布區域、人員的基本情況和人員最后接觸的設備等。在事故后，可通過軟件歷史軌跡，判斷被困人員大致位置，以便及時搜救和清理。

2.5 網絡共享

本系統具有網絡共享功能，可以通過局域網訪問考勤等信息，為各部門及上級各層領導及時提供實時監測信息與歷史信息，為他們監督指揮決策提供重要依據。

3 系統應用

本文以之江大橋試用基地為例，詳細講解本系統在實際中的典型應用，圖3所示是其現場應用圖。

在實際工地應用中，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。根據系統搭建要求，現場多數設備是金屬外殼的，所以需要使用抗金屬標簽，可以將標簽用鉚釘等固定在工地設備上，所有的安全帽采用電池供電，并且通過GPRS無線模塊進行數據傳送，無需考慮電源線和數據線的安裝情況。

所有抗金屬標簽正常安裝后，工人佩戴的安全帽會在讀寫模塊讀取范圍內采集數據信息，按照預設的工作方式進行實時監測，并把數據匯集到無線傳輸模塊上，最終通過GPRS VPN將數據傳送到后臺數據管理中心。

安全帽讀取模塊預設每次只能讀取一個標簽信息，不會發生標簽數據沖突等問題，GPRS無線模塊可以實時上傳數據，只要通過授權的終端設備都可以隨時獲取數據。

4 結 語

智能安全帽工地管理系統可以為施工工地安全生產監管提供準確的信息、為事故責任追溯提供數據支持，能夠實現對工地人員和設備的遠程監控和管理，定位并跟蹤工人作業的全過程，規范工人作業流程，豐富了施工工地安全監管手段，將有效地提高工地安全管理部門的工作效率、監管能力和服務水平。

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