基于RFID技術(shù)的地鐵安全預(yù)警系統(tǒng)構(gòu)建

陳藝旋

（華中科技大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院 武漢 430070）

1 引言

我國城市的交通擁堵已經(jīng)成為了制約城市發(fā)展的重要因素，而軌道交通的出現(xiàn)，使得城市的交通擁堵現(xiàn)象得到了很大程度上的緩解。目前，我國軌道交通的建設(shè)正在飛速地發(fā)展，但由于地鐵建設(shè)過程中所面臨的環(huán)境具有較大的不確定性與復(fù)雜性，施工安全成為了地鐵建設(shè)過程中最為關(guān)注的問題。[1～3]近年來，信息技術(shù)飛速發(fā)展，從而帶動了一大批行業(yè)的革命，建筑行業(yè)便在其中。例如BIM技術(shù)在建設(shè)項目的全壽命周期的應(yīng)用，對建設(shè)項目的進度目標(biāo)、成本目標(biāo)以及質(zhì)量目標(biāo)起到了巨大的積極作用。[4～5]而RFID（無線射頻技術(shù)）是1種非接觸式的自動識別技術(shù)，用于信息采集，通常由讀寫器、RFID標(biāo)簽組成。RFID標(biāo)簽防水、防油，能穿透紙張、木材、塑膠等進行識別，可儲存多種類信息且容量可達數(shù)10M以上。[6]因此RFID標(biāo)簽十分適合應(yīng)用于施工現(xiàn)場這種比較惡劣復(fù)雜的環(huán)境。綜上所述，為減少地鐵施工時存在的安全風(fēng)險，加強高效的信息化管理，基于RFID技術(shù)來構(gòu)建地鐵安全預(yù)警系統(tǒng)是切實可行的。

2 地鐵安全預(yù)警的需求分析

地鐵工程的建設(shè)主要是由業(yè)主方、施工方、監(jiān)理方組成，若但考慮安全控制的工作，還可算上預(yù)警單位。不同項目參與方的安全控制的工作任務(wù)不同，相應(yīng)的對安全預(yù)警平臺的需求也各不相同。通過查閱文獻以及實地調(diào)查的方式，根據(jù)實際情況，考慮到不同項目參與方的需求有所不同，我們可以提出以下需求。

表1 需求描述

3 基于RFID的安全預(yù)警系統(tǒng)構(gòu)建

3.1 系統(tǒng)框架

考慮到RFID與安全預(yù)警系統(tǒng)的結(jié)合可以起到很好的作用，本文根據(jù)地鐵施工安全預(yù)警工作的需要，將該平臺設(shè)計分為傳感層、網(wǎng)絡(luò)層以及應(yīng)用層。各層的功能與元件如表2所示，系統(tǒng)的架構(gòu)如圖1所示。

表2 各層次構(gòu)成元件及功能

3.2 基于RFID的系統(tǒng)安全控制流程

圖1 系統(tǒng)架構(gòu)圖

首先，在地鐵施工時，我們事先將具有較好防腐蝕性的電子標(biāo)簽預(yù)埋在各個構(gòu)件或每個一定距離預(yù)埋在地連墻中，每一個電子標(biāo)簽都與其所處具體位置相對應(yīng)。且根據(jù)圖紙，我們事先利用revit建立好了各個時間點不同狀態(tài)的BIM模型，該模型與預(yù)警平臺相關(guān)聯(lián)。現(xiàn)場人員在現(xiàn)場巡查過程中，一旦發(fā)現(xiàn)存在安全隱患的構(gòu)件或具體位置，利用RFID智能手機貼近掃描該構(gòu)件，在手機讀取到該處位置信息后，巡查人員在位置信息下編寫該位置存在的安全隱患，同時配圖說明。通過APP發(fā)送至預(yù)警平臺的數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫通過管理具體位置與監(jiān)測數(shù)據(jù)，在BIM模型中高亮顯示預(yù)警位置并發(fā)出預(yù)警消息，具體見圖2。

圖2 預(yù)警流程圖

4 結(jié)語

本文構(gòu)建了利用RFID技術(shù)的地鐵安全預(yù)警系統(tǒng)，通過現(xiàn)場安全巡查人員利用RFID手機的位置信息的讀取，在結(jié)合現(xiàn)場實際照片和文字描述的基礎(chǔ)上，可以在已建好的BIM模型中直觀顯示出現(xiàn)安全風(fēng)險的位置，以此保證地鐵建設(shè)各參與方監(jiān)督與檢查的及時性。

[1]劉仁輝，于渤，金真.基于區(qū)間估計的地鐵施工安全風(fēng)險評價指標(biāo)篩選[J].預(yù)測，2012，02：62～66.

[2]李小浩，宋永發(fā).CIM模型在地鐵施工安全風(fēng)險評估中的應(yīng)用[J].工程管理學(xué)報，2010，05：513～516.

[3]鮑學(xué)英，王起才，宮文昌.基于模糊層次分析法的地鐵工程施工安全評價[J].中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)，2013，01：136～139.

[4]張連營，于飛.基于BIM的建筑工程項目進度-成本協(xié)同管理系統(tǒng)框架構(gòu)建[J].項目管理技術(shù)，2014，12（12）.

[5]何清華，韓翔宇.基于BIM的進度管理系統(tǒng)框架構(gòu)建和流程設(shè)計[J].項目管理技術(shù)，2011（9）.

[6]仲青，蘇振民，王先華.基于RFID與BIM的集成施工現(xiàn)場安全監(jiān)控關(guān)鍵技術(shù)研究[J].建筑科學(xué)，2015，31（4）.