引言

　　隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，廣大人民群眾的物質(zhì)生活和精神生活日益豐富，全國各行各業(yè)努力共建和諧社會。建筑行業(yè)是一個勞動力密集型行業(yè)，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(tài)下，現(xiàn)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(tǒng)。隨著數(shù)字化時代的到來，為管理對象編碼，實時視頻監(jiān)控，無線傳輸?shù)榷汲蔀榭赡埽ㄟ^RFID技術給人員和物品編碼，并與實時視頻監(jiān)控無縫集成，通過無線傳輸把信息傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，系統(tǒng)自動記錄、判斷，實現(xiàn)信息化的綜合安全管理，不僅為管理人員掌握現(xiàn)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(xiàn)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(tǒng)的磁卡、IC 卡相比，射頻卡最大的優(yōu)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(xiàn)系統(tǒng)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(huán)境，短距離的射頻卡可以在這樣的環(huán)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(chǎn)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(xiàn)場主要應用遠距離RFID，這樣可以在一定范圍內(nèi)，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(lián)。
對于物品一般都是在一個封閉的環(huán)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(jīng)出庫被使用了。另外還可以設置規(guī)則，比如可以規(guī)定哪些人才能使用特定的物品，或者特定的物品在規(guī)定時間必須歸庫等。RFID標簽被固定在管理設備上。

　　2 視頻監(jiān)控技術

　　視頻監(jiān)控系統(tǒng)是一種防范能力較強的綜合系統(tǒng)，它憑直觀、方便、快捷、信息內(nèi)容豐富而受到人們的歡迎,并得到有效應用。該系統(tǒng)較早運用于國防、公安、交通、銀行等國家重要行業(yè)。視頻監(jiān)控系統(tǒng)經(jīng)歷了三個時代：模擬時代、半數(shù)字時代、全數(shù)字時代，隨著社會的進步，計算機技術、網(wǎng)絡技術、圖像處理及傳輸技術的飛快發(fā)展，目前的視頻監(jiān)控系統(tǒng)已完全打破過去“閉路電視系統(tǒng)”的模擬方式結構，實現(xiàn)了一體化、網(wǎng)絡化、數(shù)字化、集成化和遠程視頻監(jiān)控，其應用的范圍也越來越廣。

　　2.1 工地視頻監(jiān)控技術的應用

　　視頻監(jiān)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(shù)字網(wǎng)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(yōu)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(wǎng)聯(lián)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(xié)議。它的最大優(yōu)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(xiàn)實的，一方面出入口會經(jīng)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(shù)據(jù)傳輸?shù)募捌溆行У姆绞?，即?jié)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(tǒng)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?shù)奖O(jiān)控中心。

　　4 信息化的綜合安全管理系統(tǒng)

　　工地信息化的綜合安全管理系統(tǒng)包括工地設置、人員管理、物品管理、發(fā)卡管理、出入分析、現(xiàn)場核查、應急處理、數(shù)據(jù)管理和系統(tǒng)管理等功能。如圖（4-1）所示。

圖（4-1）

　　系統(tǒng)的硬件架構圖如下：

　　總體上分為三個部分，系統(tǒng)準備、數(shù)據(jù)采集和綜合分析。系統(tǒng)整體流程如下：

　　4.1 系統(tǒng)準備

　　系統(tǒng)準備階段主要包括工地設置、人員管理、物品管理以及規(guī)則設定等。工地設置實現(xiàn)工地現(xiàn)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(lián)?？梢灾肋M出的是什么人，是哪些物品。最好需要設定相應的規(guī)則，讓系統(tǒng)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(guī)定的時間內(nèi)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(shù)據(jù)采集

　　數(shù)據(jù)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(wǎng)絡把數(shù)據(jù)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(tǒng)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(xiàn)場的情況。

　　4.3 綜合分析

　　通過信息的采集，現(xiàn)場管理人員可以實時掌控工地人員和物品的情況。統(tǒng)計每天進出工地的人數(shù)，以及是否還有人員在工地作業(yè)等。對于物品的使用也有使用的軌跡，對是否存在違規(guī)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(guī)則。

　　5 結論

　　針對工地現(xiàn)場情況的復雜性，為了確保工地現(xiàn)場人員和物品的安全，研發(fā)了工地信息化的綜合安全管理信息系統(tǒng)，系統(tǒng)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(xiàn)場的作業(yè)人員，是否存在不規(guī)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(tǒng)采用了RFID、視頻監(jiān)控和無線傳輸?shù)燃夹g，能夠通過無線網(wǎng)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(jiān)控技術，又基于無線網(wǎng)絡傳輸，應用于工地的綜合安全管理具有一定的創(chuàng)新性。

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