智能安全帽工地管理系统

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摘 要：随着我国经济持续快速增长，我国的城市建设也是日新月异，高铁、道路、桥梁、隧道等交通建设更是犹如雨后春笋般地快速发展。因此产生的建设资源浪费和工地施工人员管理等问题逐渐引起人们的关注，而且已成为社会的热点问题。为此，文章阐述了大型高危项目的施工安全监管技术和管理理念，给出了智能安全帽工地管理系统的结构模型、系统功能和应用方法。

关键词：射频识别；GPRS；智能；安全帽

中图分类号：TP29 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2014）01-0089-03

0 引 言

所谓智能安全帽工地管理系统是一种结合RFID技术、无线通信技术等高科技手段的智能高效型工地管理系统，它主要是通过将工地现场信息及时上传到后台管理系统，并生成相应的数据报告，实现工地设备管理、操作工人资质认证、实时监督、考勤统计和人员岗位签到，为事故责任追溯提供数据支持的功能，从而对工地安全生产进行智能管理的一套系统。

很显然如何实时、稳定地采集和传输工地现场信息成为整个系统的关键。本系统通过将RFID数据读取模块、内置天线系统和GPRS无线传输模块集成在安全帽内，而不是固定在设备上，这种方案在工程推进时可以很方便地移动，使用方便灵活，从而实现对工地现场信息的实时采集和准确高效传输。

1 系统结构模型

本文提出的智能安全帽工地管理系统分为三个结构层次：即感知层、网络层和应用层，图1 所示为智能安全帽工地管理系统模型。

感知层主要由标签和安全帽组成，将安全帽现场检测到的数据信息通过GPRS无线模块传送至数据控制中心，实现数据检测和传输功能；

网络层通过联通3G网络或者其他专用网络与互联网等网络平台融合，实现现场信息采集和实时准确地传输至后台数据管理控制中心，并对数据进行整合、汇总和必要的数据信息处理；

应用层把感知层采集的工地现场信息，根据不同功能模块的需求进行智能化处理，实现工地设备管理、操作工人资质认证、实时监督、考勤统计和人员岗位签到，为事故责任追溯提供数据支持的功能。

2 系统功能

系统通过智能安全帽上的读写功能模块采集设备上RFID标签的信息，并将读取的信息通过GPRS模块传送到专用服务器上，客户端从服务器上取回所需要的数据，根据工种不同，对数据进行分析判断，实现对工地的智能管理。系统可实现五大目标。

2.1 实时监测和资质认证

系统通过录入员工信息，实现工作现场的信息采集并存储，并以无线模块为传输媒介，将现场采集的信息上传至服务器，生成相应的数据报告。客户端可以跟踪人员的运动轨迹，记录他们使用过的设备和他们使用设备的时间。特别对监理等安全检测人员，利用此功能领导就可以对他们进行监督和调度，从而保证施工安全进行。上传至服务器的数据信息，在统计分析功能里可以查看每个工作人员接触设备的记录，违规操作的记录呈红色状态。通过查看一个月工作人员个人和全体工作人员违规操作的比例，管理部门可以依据比例的高低有效调整管理强度和力度，使工作现场的安全隐患降到最低。如果有事故发生，该功能也可以为事故责任追溯提供有说服力的数据依据。

2.2 设备管理功能

在工作现场安装标签，系统设备管理系统可录入设备型号、年检有效期等相关信息，在设备年检有效期结束的前一个月系统给出提示信息——XXX设备上次年检时间是XXX年XXX月XXX日，有效期X年，距离有效期结束还有30天，通过这种方式可以实现设备年检的有效管理，避免因设备年检过期或年检管理混乱而存在的安全隐患。

2.3 考勤统计

本系统具有强大的考勤能力，人员无需排队靠近考勤点，100人同时快速进入施工现场也能正确考勤。系统自动记录人员的进/出施工现场的时间，并自动统计生成每日考勤报表、每月考勤报表等，为现场施工提供考勤管理基础信息。

2.4 应急支持功能

通过系统可及时了解事故发生前现场人员总数、分布区域、人员的基本情况和人员最后接触的设备等。在事故后，可通过软件历史轨迹，判断被困人员大致位置，以便及时搜救和清理。

2.5 网络共享

本系统具有网络共享功能，可以通过局域网访问考勤等信息，为各部门及上级各层领导及时提供实时监测信息与历史信息，为他们监督指挥决策提供重要依据。

3 系统应用

本文以之江大桥试用基地为例，详细讲解本系统在实际中的典型应用，图3所示是其现场应用图。

在实际工地应用中，不同工种人员所要佩戴的安全帽颜色和灵敏度要求不同，所以需要定制不同颜色和灵敏度的安全帽，以满足不同工种的需求。根据系统搭建要求，现场多数设备是金属外壳的，所以需要使用抗金属标签，可以将标签用铆钉等固定在工地设备上，所有的安全帽采用电池供电，并且通过GPRS无线模块进行数据传送，无需考虑电源线和数据线的安装情况。

所有抗金属标签正常安装后，工人佩戴的安全帽会在读写模块读取范围内采集数据信息，按照预设的工作方式进行实时监测，并把数据汇集到无线传输模块上，最终通过GPRS VPN将数据传送到后台数据管理中心。

安全帽读取模块预设每次只能读取一个标签信息，不会发生标签数据冲突等问题，GPRS无线模块可以实时上传数据，只要通过授权的终端设备都可以随时获取数据。

4 结 语

智能安全帽工地管理系统可以为施工工地安全生产监管提供准确的信息、为事故责任追溯提供数据支持，能够实现对工地人员和设备的远程监控和管理，定位并跟踪工人作业的全过程，规范工人作业流程，丰富了施工工地安全监管手段，将有效地提高工地安全管理部门的工作效率、监管能力和服务水平。

参 考 文 献

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