引言

所謂智能安全帽工地管理系統(tǒng)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(tǒng)，它主要是通過將工地現(xiàn)場信息及時上傳到后臺管理系統(tǒng)，并生成相應的數(shù)據(jù)報告，實現(xiàn)工地設備管理、操作工人資質認證、實時監(jiān)督、考勤統(tǒng)計和人員崗位簽到，為事故責任追溯提供數(shù)據(jù)支持的功能，從而對工地安全生產(chǎn)進行智能管理的一套系統(tǒng)。

很顯然如何實時、穩(wěn)定地釆集和傳輸工地現(xiàn)場信息成為整個系統(tǒng)的關鍵。本系統(tǒng)通過將RFID數(shù)據(jù)讀取模塊、內(nèi)置天線系統(tǒng)和GPRS無線傳輸模塊集成在安全帽內(nèi)，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(xiàn)對工地現(xiàn)場信息的實時釆集和準確高效傳輸。

1系統(tǒng)結構模型

本文提岀的智能安全帽工地管理系統(tǒng)分為三個結構層次:即感知層、網(wǎng)絡層和應用層，圖1所示為智能安全帽工地管理系統(tǒng)模型。

感知層主要由標簽和安全帽組成，將安全帽現(xiàn)場檢測到的數(shù)據(jù)信息通過GPRS無線模塊傳送至數(shù)據(jù)控制中心，實現(xiàn)數(shù)據(jù)檢測和傳輸功能；

網(wǎng)絡層通過聯(lián)通3G網(wǎng)絡或者其他專用網(wǎng)絡與互聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡平臺融合，實現(xiàn)現(xiàn)場信息釆集和實時準確地傳輸至后臺數(shù)據(jù)管理控制中心，并對數(shù)據(jù)進行整合、匯總和必要的數(shù)據(jù)信息處理；

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

2系統(tǒng)功能

圖2所示是智能安全帽工地管理系統(tǒng)的工作示意圖。

系統(tǒng)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(shù)據(jù)，根據(jù)工種不同，對數(shù)據(jù)進行分析判斷，實現(xiàn)對工地的智能管理。系統(tǒng)可實現(xiàn)五大目標。

2.1實時監(jiān)測和資質認證

系統(tǒng)通過錄入員工信息，實現(xiàn)工作現(xiàn)場的信息采集并存儲，并以無線模塊為傳輸媒介，將現(xiàn)場采集的信息上傳至服務器，生成相應的數(shù)據(jù)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(jiān)理等安全檢測人員，利用此功能領導就可以對他們進行監(jiān)督和調度，從而保證施工安全進行。上傳至服務器的數(shù)據(jù)信息，在統(tǒng)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(guī)操作的記錄呈紅色狀態(tài)。通過查看一個月工作人員個人和全體工作人員違規(guī)操作的比例，管理部門可以依據(jù)比例的高低有效調整管理強度和力度，使工作現(xiàn)場的安全隱患降到最低。如果有事故發(fā)生，該功能也可以為事故責任追溯提供有說服力的數(shù)據(jù)依據(jù)。

2.2設備管理功能

在工作現(xiàn)場安裝標簽，系統(tǒng)設備管理系統(tǒng)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(tǒng)給出提示信息一一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(xiàn)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(tǒng)計

本系統(tǒng)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(xiàn)場也能正確考勤。系統(tǒng)自動記錄人員的進/出施工現(xiàn)場的時間，并自動統(tǒng)計生成每日考勤報表、每月考勤報表等，為現(xiàn)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(tǒng)可及時了解事故發(fā)生前現(xiàn)場人員總數(shù)、分布區(qū)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，以便及時捜救和清理。

2.5網(wǎng)絡共享

本系統(tǒng)具有網(wǎng)絡共享功能，可以通過局域網(wǎng)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(jiān)測信息與歷史信息，為他們監(jiān)督指揮決策提供重要依據(jù)。

3系統(tǒng)應用

本文以之江大橋試用基地為例，詳細講解本系統(tǒng)在實際中的典型應用，圖3所示是其現(xiàn)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(jù)系統(tǒng)搭建要求，現(xiàn)場多數(shù)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?shù)裙潭ㄔ诠さ卦O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(shù)據(jù)傳送，無需考慮電源線和數(shù)據(jù)線的安裝情況。

圖3現(xiàn)場應用

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(nèi)采集數(shù)據(jù)信息，按照預設的工作方式進行實時監(jiān)測，并把數(shù)據(jù)匯集到無線傳輸模塊上，最終通過GPRS

VPN將數(shù)據(jù)傳送到后臺數(shù)據(jù)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(fā)生標簽數(shù)據(jù)沖突等問題,GPRS無線模塊可以實時上傳數(shù)據(jù),只要通過授權的終端設備都可以隨時獲取數(shù)據(jù)。

4結語

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

20211118_6195d73b3b521__智能安全帽工地管理系統(tǒng)