CN103390255A - 一种工地数字化管理系统及其应用方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于工地数字化管理技术领域，具体涉及一种工地数字化管理系统及其应用方法，所述管理系统包括五大子系统：人员定位系统、门禁系统、物资管理系统、盾构操作系统以及管片跟踪系统，各所述子系统均与远程数据库服务器建立连接，在远程数据库服务器内建有与五大子系统相对应的五大子数据库，各所述子系统利用RFID无线射频技术对工地范围内的主要管理对象进行读写操作，并将所读取到数据实时上传入相应的各大子数据库内，通过各大子数据库之间的数据交叉验证，以获取手持式RFID读头的操作权限和盾构机的操作权限。本发明的优点是，改善目前传统粗放性管理，明确管理责任，提高管理水平，实现工程信息化管理、数字化管理、可视化管理。

Description

一种工地数字化管理系统及其应用方法

技术领域

本发明属于工地数字化管理技术领域，具体涉及一种工地数字化管理系统及其应用方法。

背景技术

建筑工地属于施工环境复杂和人员复杂的区域，如何有序管理施工人员和施工设备并且规范施工作业以确保工地内的安全有序，极其考验一个建筑企业的管理能力。

建筑企业目前普遍采用的管理手段是门禁考勤和远程视频监控，即在工地入口处安装指纹考勤仪或打卡装置以作门禁考勤用；同时在工地内安装覆盖整个施工场所的智能高速球形摄像仪以及红外线摄像机，各个监控设备24小时运行，以及时发现和消除施工现场安全事故隐患，提高安全质量监管效率。此类管理系统只是简单的架设几台摄像机进行现场视频监控，仅仅能最低限度的满足监督管理者对施工现场的监督要求，并且视频监控所获取的是影像资料，需要管理人员实时对着监控屏幕仔细监控方可及时发现施工中所存在的问题和安全隐患，费时费力，效率不高。

随着建筑业科技水平的迅猛提升，建筑行业对于工地数字信息化管理进程的需求愈发强烈，建筑信息模型（BIM）随之应运而生，近十年来，BIM技术在国内外取得了大量的应用成果。BIM技术是一种应用于工程设计建造管理的数据化工具，通过建立三维的参数模型整合各种项目和设备的相关信息，在建筑项目的设计、施工和后期运维的全生命周期过程中进行共享和传递，使工程技术人员对各种建筑信息作出正确理解和高效应对，为设计团队以及包括建筑施工单位在内的各方建设主体提供协同工作的基础，在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥重要作用。但是BIM技术的缺点在于只注重于设备的信息管理和提高生产效率，而无法有效的对施工过程中的人员进行有效管理，确保施工生产中的作业安全问题。

因此本领域急需建立一套完整的数字化工地管理系统，以帮助建筑企业达到施工安全、人员管理、物资追踪、成本控制等方面的要求和标准。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种工地数字化管理系统及其应用方法，该管理系统通过在工地范围内的主要管理对象上设置RFID电子标签，并通过RFID读头进行身份识别和数据读写，以建立人员定位系统、门禁系统、物资管理系统、盾构操作系统以及管片跟踪系统这五大子系统；同时在远程数据库服务器上建立与所述五大子系统相对应的五大子数据库，通过各子数据库之间的数据交叉验证以实现对施工人员操作盾构机或手持式RFID读头的操作权限，有效的确保了施工质量和安全。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种工地数字化管理系统，涉及用于运行所述管理系统和存储数据的远程数据库服务器，其特征在于所述管理系统包括五大子系统：人员定位系统、门禁系统、物资管理系统、盾构操作系统以及管片跟踪系统，各所述子系统均与所述远程数据库服务器建立连接；     所述人员定位系统由设置有RFID电子标签的安全帽以及设置于所述工地内的若干RFID读头构成，所述RFID读头内的无线网络模块与所述远程数据库服务器无线连接，其中所述安全帽佩戴于施工人员头部；     所述门禁系统由设置于所述工地入口处的RFID读头构成，所述RFID读头内的无线网络模块与所述远程数据库服务器无线连接；     所述物资管理系统由设置于各个施工设备上的RFID电子标签以及手持式RFID读头构成，所述手持式RFID读头内的无线网络模块与所述远程数据库服务器无线连接；     所述盾构操作系统由设置于盾构机上的RFID读头构成，所述RFID读头内的无线网络模块与所述远程数据库服务器无线连接，所述rfid读头还与所述盾构机的启动装置连接；     所述管片跟踪系统由设置于各个管片上的RFID电子标签以及所述手持式RFID读头构成。

所述远程数据库服务器内建有与所述五大子系统相对应的五大子数据库，分别为人员定位数据库、门禁数据库、物资管理数据库、盾构操作数据库以及管片跟踪数据库。

所述安全帽内设置有至少三张RFID电子标签，分别为高频被动式无源RFID电子标签、超高频主动式有源RFID电子标签和超高频被动式无源RFID电子标签，各所述RFID电子标签内均存储有施工人员的唯一工号及其各项基本信息，其中所述高频被动式无源RFID电子标签用于同所述门禁管理系统的RFID读头进行交互，所述超高频主动式有源RFID电子标签用于同所述人员定位系统中的RFID读头进行交互，所述超高频被动式无源RFID电子标签用于同所述盾构操作系统中的RFID读头进行交互。

所述物资管理系统中的RFID电子标签为超高频被动式无源RFID电子标签。

所述管片跟踪系统中的RFID电子标签为超高频被动式无源RFID电子标签。

一种涉及上述工地数字化管理系统的应用方法，其特征在于所述应用方法至少包括如下步骤：     当施工人员佩戴设置有所述RFID电子标签的安全帽进入工地入口处时，所述门禁系统内的RFID读头读取所述安全帽内的高频被动式无源RFID电子标签内的施工人员唯一工号及其门禁权限，若该施工人员具有门禁通行权限，则放行并通过所述RFID读头内的无线网络模块将该施工人员已进入工地内部的信息上传入所述远程数据库服务器内的门禁数据库内；     施工人员进入工地内后，所述安全帽上的超高频主动式有源RFID电子标签开始接收与其相距最近的RFID读头所发送的射频信号，所述RFID读头读取所述超高频主动式有源RFID电子标签内的施工人员唯一工号并记录其实时所处的施工工区，之后所述RFID读头内的无线网络模块将该施工人员实时所处的施工工区上传入远程数据库服务器内的人员定位数据库内；    将处于只读状态的所述手持式RFID读头靠近所述安全帽以对施工人员是否具有操作所述手持式RFID读头的条件进行交叉验证，即所述手持式RFID读头首先读取所述安全帽内的RFID电子标签内的施工人员唯一工号，之后所述手持式RFID电子标签通过无线网络模块将所述的唯一工号发送至所述远程数据库服务器上进行查询，若所述门禁数据库内具有该施工人员通行记录，同时所述人员定位数据库内该施工人员实时位置处于施工工区内，则表面该施工人员具有操作所述手持式RFID读头的权限，所述手持式RFID读头转换为可读写状态；反之，则所述手持式RFID读头继续处于只读状态；    施工人员携带所述手持式RFID读头对各个所述施工设备进行巡检，并通过所述手持式RFID读头对各个所述施工设备上的超高频被动式无源RFID电子标签进行写入巡检信息操作，之后所述手持式RFID读头通过无线网络模块将所述施工设备的巡检信息上传入远程数据库服务器内的物资管理数据库；    施工人员携带所述手持式RFID读头对各个所述管片进行巡检，并通过所述手持式RFID读头对各个所述管片上的超高频被动式无源RFID电子标签进行写入巡检信息操作，之后所述手持式RFID读头通过无线网络模块将所述管片的巡检信息上传入远程数据库服务器内的管片跟踪数据库；    在操作所述盾构机之前，所述盾构机上的RFID读头读取所述安全帽内的超高频被动式无源RFID电子标签内的该施工人员唯一工号，通过所述RFID读头内的无线网络模块将所述唯一工号上传入所述远程数据库服务器进行交叉验证，以判断该施工人员是否具有操作盾构机的权限，所述交叉验证具体为：所述门禁数据库内具有该施工人员的通行记录，所述人员定位数据库内该施工人员实时位置为所述盾构机所处的施工工区，所述管片跟踪数据库内的施工所用管片状态均为良好，所述物资管理数据库内的盾构开挖所用的施工设备均为良好，若以上各所述数据库内的数据均满足要求，则表明该施工人员具有操作盾构机的权限，所述RFID读头对所述盾构机的启动装置发送启动许可指令，施工人员启动所述盾构机进行开挖掘进，所述RFID读头内的无线网络模块实时上传所述盾构机的掘进环数和运行状态至所述远程数据库服务器内的盾构操作数据库；若所述盾构机上的RFID读头无法正常读取到所述安全帽内的超高频被动式无源RFID电子标签时，则所述RFID读头对所述盾构机的启动装置发送锁止指令，以防他人误操作。

本发明的优点是，利用RFID无线射频技术对工地范围主要管理对象进行身份识别，通过传感手段和物联网技术，推进管理内容标准化和精细化，改善目前传统粗放性管理，明确管理责任，提高管理水平，实现工程信息化管理、数字化管理、可视化管理；通过各子数据库之间的数据交叉验证来获取物资管理系统和管片跟踪系统中的手持式RFID读头的操作权限以及盾构操作系统中的盾构机的操作权限，有效确保施工的质量安全、录入信息的真实性、事故责任的可追溯性。

附图说明

图1为本发明中的管理系统组成框图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本发明的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

实施例：本实施例具体涉及一种工地数字化管理系统及其应用方法，该管理系统利用RFID无线射频技术对工地范围内的主要管理对象进行身份识别，通过传感手段和物联网技术，推进管理内容标准化和精细化，改善目前传统粗放性管理，明确管理责任，提高管理水平，实现工程信息化管理、数字化管理和可视化管理，普遍适用于隧道工程、房屋、桥梁和道路等工程工地上。

如图1所示，以下将就隧道工程为例进行说明，应用于隧道工程上的工地数字化管理系统主要包括以下五大子系统：门禁系统、人员定位系统、物资管理系统、盾构操作系统以及管片跟踪系统，各个子系统均与设置于工地监控室内的远程数据库服务器相连，在远程数据库服务器内建有与五大子系统一一对应的五大子数据库，各子数据库用于存储与其相对应的各子系统所发送来的信息，同时用于数据交叉验证之用，五大子数据库具体为：门禁数据库、人员定位数据库、物资管理数据库、盾构操作数据库以及管片跟踪数据库。

在该管理系统中的主要受管理对象为施工人员，在施工人员身上佩戴有可作为工地一帽通的安全帽，在该安全帽内集成设置有三张RFID电子标签，分别为高频被动式无源RFID电子标签、超高频主动式有源RFID电子标签和超高频被动式无源RFID电子标签，在各RFID电子标签内均存储有施工人员的唯一工号及其各项基本信息，如照片、年龄、职位、工种、可通行施工工区等；其中高频被动式无源RFID电子标签用于同门禁管理系统的RFID读头进行交互，超高频主动式有源RFID电子标签用于同人员定位系统中的RFID读头进行交互，超高频被动式无源RFID电子标签用于同盾构操作系统中的RFID读头进行交互。

以下①-⑤中所述为工地数字化管理系统的具体构成说明：

①门禁系统：门禁系统设置于工地的地面作业区域入口和地下作业区域入口处，用于确认施工人员是否具有通行进入的权限和作考勤用，具体由RFID读头、闸机以及门房间门禁主机构成，三者顺次连接，其中RFID读头内的无线网络模块还与远程数据库服务器无线连接； 

②人员定位系统：人员定位系统覆盖工地内的地面作业区域和地下作业区域，用以实时定位施工人员所处的施工工区、记录其运动轨迹以及进入危险区域的警报，具体由施工人员所佩戴的设置有RFID电子标签的安全帽以及设置于工地内的若干RFID读头构成，其中RFID读头内的无线网络模块与远程数据库服务器无线连接；该工地根据职能的不同将其内部划分为若干个独立的施工工区，各施工工区内设置有一个RFID读头，RFID 读头所向外发射的射频信号覆盖半径仅限于其所处的施工工区，射频信号覆盖半径的大小通过控制信号强度来实现，以此实现对施工人员所处工区的准确实时定位；

③物资管理系统：物资管理系统主要涉及各类施工设备和建材，用于记录各类施工设备和建材的基本信息和状态信息，比如生产商名称、型号、生产日期、合格证编号、巡检信息、维修记录以及能否正常运行等信息，具体由设置在施工设备和建材上的RFID电子标签以及手持式RFID读头构成，其中RFID电子标签为超高频被动式无源RFID电子标签，其内存储有施工设备和建材的基本信息和状态信息，手持式RFID读头内的无线网络模块与远程数据库服务器无线连接；

④管片跟踪系统：管片跟踪系统主要涉及盾构隧道所用的管片，用于记录其各项基本信息以及由其构成的盾构隧道施工信息，比如型号、施工日期、管片生产商名称、管片生产、合格证编号、轴线信息、盾构姿态、管片间隙、注浆量、整圆度、管片渗漏水、破裂、盾构异常数据报警等信息，具体由设置在各个管片上的RFID电子标签以及用于读取该RFID电子标签的手持RFID读头构成，该RFID电子标签具体为超高频被动式无源RFID电子标签，其中手持RFID读头即为物资管理系统中所用的手持式RFID读头，该手持RFID读头可共用于物资管理系统和管片跟踪系统中；

⑤盾构操作系统：盾构操作系统主要涉及盾构机，用于记录盾构机工作时的各项技术数据和运行状态，具体由设置于盾构机上的RFID读头构成，该RFID读头内的无线网络模块与远程数据库服务器无线连接，同时该RFID读头还具有一串口与盾构机的启动装置相连接。

以下将就该工地数字化管理系统的具体应用方法进行详细说明：

（A）施工人员进入工地必须佩带安全帽以确保自身安全以及数字化管理的需求，当施工人员进入工地入口时，门禁系统内的RFID读头立刻读取施工人员安全帽内的高频被动式无源RFID电子标签的信息，即该施工人员的唯一工号、照片及门禁通行权限，并实时在门房间门禁主机的显示屏上显示，如果该施工人员的工号、相貌与显示屏上所显示的相符，并且具有该工地的门禁通行权限，则门禁主机向闸机发送通行指令以对该施工人员放行，同时RFID读头内的无线网络模块将该施工人员已进入工地内部的信息上传入远程数据库服务器内的门禁数据库内，以作为该施工人员的考勤记录，并作后续数据调用之用；

（B）施工人员通过闸机进入工地内部之后，安全帽上的超高频主动式有源RFID电子标签开始接收与其相距最近的RFID读头所发送的射频信号，即该施工人员所处的施工工区内所设置的RFID读头开始读取该超高频主动式有源RFID电子标签内的施工人员唯一工号及其有权通行的各个施工工区，并通过RFID读头内的无线网络模块将该施工人员实时所处的施工工区上传入远程数据库服务器内的人员定位数据库内，以作为该施工人员的考勤记录，并作为后续数据调用之用；如果该施工人员进入了其无权限进入的施工工区内，则人员定位数据库将记录其违规信息，并通过短信推送至该施工人员的手机上以告知其违规行为和潜在安全风险；

（C）在工地内对物资管理系统和管片跟踪系统的信息管理主要依靠于可进行读写信息操作的手持式RFID读头，该手持式RFID读头的初始状态为只读，施工人员可通过其读取施工设备、建材和管片上的RFID电子标签内的信息；但是当施工人员巡检维修之后对RFID电子标签录入信息时，该手持式RFID读头需要对施工人员是否具有操作手持式RFID读头的条件进行交叉验证，进行交叉验证的目的在于提高物资管理数据库和管片跟踪数据库内的数据可靠性和精确性，避免非专业人员随意篡改各项信息，同时也可确保事故责任的可追溯性，交叉验证的具体过程为：手持式RFID读头首先读取安全帽内的RFID电子标签内的该施工人员的唯一工号，之后通过手持式RFID读头内的无线网络模块将该唯一工号发送至远程数据库服务器上进行数据查询，分别调用门禁数据库和人员定位数据库内的数据，如果门禁数据库内具有该施工人员进入工地的通行记录，同时人员定位数据库内的数据表明该施工人员的实时位置位于其岗位所处的施工工区内，则表面该施工人员具有操作该手持式RFID读头的权限，手持式RFID读头将自动转换为可读写状态；若门禁数据库和人员定位数据库内的数据不同时满足以上两个条件，则该手持式RFID读头继续处于只读状态；

（D）当手持式RFID读头被解锁进入可读写状态之后，施工人员携带该手持式RFID读头对各施工设备和建材进行巡检，并通过该手持式RFID读头对各施工设备和建材上的超高频被动式无源RFID电子标签进行写入巡检信息操作，之后该手持式RFID读头再通过无线网络模块将巡检信息上传入远程数据库服务器内的物资管理数据库，以供监控人员查阅各项状态信息，并及时安排维修人员前往解决；

（E）同时该施工人员还携带该手持式RFID读头对各个管片进行巡检，并通过手持式RFID读头对各管片上的超高频被动式无源RFID电子标签进行写入巡检信息操作，之后该手持式RFID读头通过无线网络模块将所述管片的巡检信息上传入远程数据库服务器内的管片跟踪数据库，以供监控人员查阅管片的各项信息；在管片跟踪数据库中还建立有一张隧道平面矢量图，该隧道平面矢量图根据管片的拼接情况实时更新，可以观察到隧道的施工进度，同时在隧道平面矢量图上标识有色标以表示管片的安全情况；

（F）在操作盾构机之前需要对施工人员的操作权限进行交叉验证，以避免非专业人员的误操作所造成的安全隐患，交叉验证的具体过程为：施工人员将安全帽靠近盾构机上的RFID读头，该RFID读头将读取安全帽内的超高频被动式无源RFID电子标签内的该施工人员的唯一工号，通过RFID读头内的无线网络模块将该唯一工号上传入远程数据库服务器进行交叉验证，分别调用门禁数据库、人员定位数据库、物资管理数据库以及管片跟踪数据库内的数据，①门禁数据库内具有该施工人员进入工地的通行记录；②人员定位数据库内的数据表明该施工人员的实时位置位于盾构机所处的施工工区内；③物资管理数据库内的数据表明盾构开挖所用的施工设备和建材状态均为良好；④管片跟踪数据库内的数据表明盾构开挖时所用的管片状态均为良好，如果同时满足①-④的情况则表明该施工人员具有操作该盾构机的权限，RFID读头对盾构机的启动装置发送启动许可指令，施工人员启动盾构机进行开挖掘进，RFID读头内的无线网络模块实时上传盾构机的掘进环数和运行状态至远程数据库服务器内的盾构操作数据库，在出现安全隐患的情况下，盾构操作数据库可第一时间向项目负责人推送告警短信；如果盾构机上的RFID读头无法正常读取到安全帽内的超高频被动式无源RFID电子标签时，则表面该施工人员可能已经离开盾构机操作岗位，该RFID读头立即对盾构机的启动装置发送锁止指令，以防止非专业人员误操作造成损失。

在本实施例中各大子系统所涉及的信息量极为庞大，并不局限于本实施例中所述及的这一小部分信息。本工地数字化管理系统中所涉及的各项信息的目标具体作为施工安全分析、施工质量分析、现场人力资源分析、施工进度分析、项目成本分析、分包商考核分析和公司产值效益分析，并通过一定的采集与过滤最终作为领导决策的参考信息。

本实施例的有益效果在于：通过先进的智能网络手段，预先发现潜在风险信息，及时采取有效的管理措施，规避危险，节约管理成本，提升企业核心竞争力；数字化工程系统的研究和应用，不仅可以提高施工项目管理的水平，而且还将有利于未来工程运营维护；在操作手持式RFID读头时所采用的数据交叉验证，可有效保证录入信息的来源可靠性和精确性，避免非专业人士的随意录入，对后续施工造成恶性连锁反应；在操作盾构机时所采用的数据交叉验证，确保了盾构机启动前万无一失的前提条件，有效提高施工的安全性。

Claims (6)

1.一种工地数字化管理系统，涉及用于运行所述管理系统和存储数据的远程数据库服务器，其特征在于所述管理系统包括五大子系统：人员定位系统、门禁系统、物资管理系统、盾构操作系统以及管片跟踪系统，各所述子系统均与所述远程数据库服务器建立连接；    所述人员定位系统由设置有RFID电子标签的安全帽以及设置于所述工地内的若干RFID读头构成，所述RFID读头内的无线网络模块与所述远程数据库服务器无线连接，其中所述安全帽佩戴于施工人员头部；    所述门禁系统由设置于所述工地入口处的RFID读头构成，所述RFID读头内的无线网络模块与所述远程数据库服务器无线连接；    所述物资管理系统由设置于各个施工设备上的RFID电子标签以及手持式RFID读头构成，所述手持式RFID读头内的无线网络模块与所述远程数据库服务器无线连接；    所述盾构操作系统由设置于盾构机上的RFID读头构成，所述RFID读头内的无线网络模块与所述远程数据库服务器无线连接，所述rfid读头还与所述盾构机的启动装置连接；    所述管片跟踪系统由设置于各个管片上的RFID电子标签以及所述手持式RFID读头构成。

2.根据权利要求1所述的一种工地数字化管理系统，其特征在于所述远程数据库服务器内建有与所述五大子系统相对应的五大子数据库，分别为人员定位数据库、门禁数据库、物资管理数据库、盾构操作数据库以及管片跟踪数据库。

3.根据权利要求1所述的一种工地数字化管理系统，其特征在于所述安全帽内设置有至少三张RFID电子标签，分别为高频被动式无源RFID电子标签、超高频主动式有源RFID电子标签和超高频被动式无源RFID电子标签，各所述RFID电子标签内均存储有施工人员的唯一工号及其各项基本信息，其中所述高频被动式无源RFID电子标签用于同所述门禁管理系统的RFID读头进行交互，所述超高频主动式有源RFID电子标签用于同所述人员定位系统中的RFID读头进行交互，所述超高频被动式无源RFID电子标签用于同所述盾构操作系统中的RFID读头进行交互。

4.根据权利要求1所述的一种工地数字化管理系统，其特征在于所述物资管理系统中的RFID电子标签为超高频被动式无源RFID电子标签。

5.根据权利要求1所述的一种工地数字化管理系统，其特征在于所述管片跟踪系统中的RFID电子标签为超高频被动式无源RFID电子标签。

6.一种涉及权利要求1-5所述的工地数字化管理系统的应用方法，其特征在于所述应用方法至少包括如下步骤：     当施工人员佩戴设置有所述RFID电子标签的安全帽进入工地入口处时，所述门禁系统内的RFID读头读取所述安全帽内的高频被动式无源RFID电子标签内的施工人员唯一工号及其门禁权限，若该施工人员具有门禁通行权限，则放行并通过所述RFID读头内的无线网络模块将该施工人员已进入工地内部的信息上传入所述远程数据库服务器内的门禁数据库内；     施工人员进入工地内后，所述安全帽上的超高频主动式有源RFID电子标签开始接收与其相距最近的RFID读头所发送的射频信号，所述RFID读头读取所述超高频主动式有源RFID电子标签内的施工人员唯一工号并记录其实时所处的施工工区，之后所述RFID读头内的无线网络模块将该施工人员实时所处的施工工区上传入远程数据库服务器内的人员定位数据库内；    将处于只读状态的所述手持式RFID读头靠近所述安全帽以对施工人员是否具有操作所述手持式RFID读头的条件进行交叉验证，即所述手持式RFID读头首先读取所述安全帽内的RFID电子标签内的施工人员唯一工号，之后所述手持式RFID电子标签通过无线网络模块将所述的唯一工号发送至所述远程数据库服务器上进行查询，若所述门禁数据库内具有该施工人员通行记录，同时所述人员定位数据库内该施工人员实时位置处于施工工区内，则表明该施工人员具有操作所述手持式RFID读头的权限，所述手持式RFID读头转换为可读写状态；反之，则所述手持式RFID读头继续处于只读状态；    施工人员携带所述手持式RFID读头对各个所述施工设备进行巡检，并通过所述手持式RFID读头对各个所述施工设备上的超高频被动式无源RFID电子标签进行写入巡检信息操作，之后所述手持式RFID读头通过无线网络模块将所述施工设备的巡检信息上传入远程数据库服务器内的物资管理数据库；    施工人员携带所述手持式RFID读头对各个所述管片进行巡检，并通过所述手持式RFID读头对各个所述管片上的超高频被动式无源RFID电子标签进行写入巡检信息操作，之后所述手持式RFID读头通过无线网络模块将所述管片的巡检信息上传入远程数据库服务器内的管片跟踪数据库；    在操作所述盾构机之前，所述盾构机上的RFID读头读取所述安全帽内的超高频被动式无源RFID电子标签内的该施工人员唯一工号，通过所述RFID读头内的无线网络模块将所述唯一工号上传入所述远程数据库服务器进行交叉验证，以判断该施工人员是否具有操作盾构机的权限，所述交叉验证具体为：所述门禁数据库内具有该施工人员的通行记录，所述人员定位数据库内该施工人员实时位置为所述盾构机所处的施工工区，所述管片跟踪数据库内的施工所用管片状态均为良好，所述物资管理数据库内的盾构开挖所用的施工设备均为良好，若以上各所述数据库内的数据均满足要求，则表明该施工人员具有操作盾构机的权限，所述RFID读头对所述盾构机的启动装置发送启动许可指令，施工人员启动所述盾构机进行开挖掘进，所述RFID读头内的无线网络模块实时上传所述盾构机的掘进环数和运行状态至所述远程数据库服务器内的盾构操作数据库；若所述盾构机上的RFID读头无法正常读取到所述安全帽内的超高频被动式无源RFID电子标签时，则所述RFID读头对所述盾构机的启动装置发送锁止指令，以防他人误操作。

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