CN107545610A - 一种施工人员安全布控系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种施工人员安全布控系统，所述的系统包括人脸识别考勤机或指纹识别考勤机、安全马甲、定位基站、GPRS无线传输模块和安全管理控制器，所述的安全马甲内安装智能芯片，所述的智能芯片包括GPS定位模块和RFID定位模块，所述的RFID定位模块、定位基站和GPRS无线传输模块依次连接，所述的人脸识别考勤机或指纹识别考勤机连接GPRS无线传输模块，所述的GPS定位模块连接GPRS无线传输模块，所述的GPRS无线传输模块连接安全管理控制器。与现有技术相比，本发明具有防止人员代打卡问题、双重定位功能、事故发生时进行及时救助、保留事故录音数据和便于有效管理等优点。

Description

一种施工人员安全布控系统

技术领域

本发明涉及无线定位和安全管理系统，尤其是涉及一种施工人员安全布控系统。

背景技术

工程建设在我国全面实现小康社会目标中起到重要作用。工程建设项目具有投资大、建设周期长等特点，直接关乎到我国基础设施完善性与人民生活的便捷性。近年，随着我国经济的高速发展，工程建设的规模和数量都不断的增长。于此同时，对应施工现场的管理提出来更高的要求，过去工程施工管理采用粗放式管理方式，不能全面、准确的统计工作人员是否到岗，是否在一定的时间段内在规定的区域内工作，是否有外来非工作人员进入施工现场等，加上施工现场突发事件复杂，工作环境差存在众多风险因素，导致施工现场事故频发。据统计，在2003年到2015年期间，施工过程中，因事故而死亡的人数多达上万人。因此，加强工程建设的安全管理是工程建设活动中一项十分重要的工作。

长期以来，施工人员安全管理采用人工巡逻、监督的方式，这种方式不仅效率低，信息的传达不及时，也不符合现代化施工管理的发展理念。现有的一些监控或定位设施应用在工程施工管理中，但是这些技术手段都比较单一，存在着无法全方位覆盖，监控死角多，不能准确快速的定位施工人员位置的问题。如何采用先进的技术手段，对施工现场的人员实施有效管理，成为迫切需要解决的问题。

现有技术存在以下缺点：

1、施工人员到岗情况的考核依靠人工记录或是无记录可查。即便现场有打卡机等智能设备也可能存在着代打卡、刷卡后离岗的弊端。

2、无法实现实时定位现场人员位置和工作运动轨迹。对于工作人员的工作状态不能实时了解。

3、由于采取粗放式管理，事故频发。

4、事故发生后，不能及时定位现场受伤人员位置，给抢险救灾工作带来难度，可能错过最佳救援时间。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种施工人员安全布控系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种施工人员安全布控系统，所述的系统包括人脸识别考勤机或指纹识别考勤机、安全马甲、定位基站、GPRS无线传输模块和安全管理控制器，所述的安全马甲内安装智能芯片，所述的智能芯片包括GPS定位模块和RFID定位模块，所述的RFID定位模块、定位基站和GPRS无线传输模块依次连接，所述的人脸识别考勤机或指纹识别考勤机连接GPRS无线传输模块，所述的GPS定位模块连接GPRS无线传输模块，所述的GPRS无线传输模块连接安全管理控制器。

优选地，所述的智能芯片还包括电源、微处理器、数据存储器、提示模块和一键呼救模块，所述的电源分别连接微处理器、数据存储器、提示模块和一键呼救模块，所述的微处理器分别连接数据存储器、提示模块和一键呼救模块，所述的微处理器连接GPRS无线传输模块。

优选地，所述的一键呼救模块包括呼救按钮和设置SOS声音信号的蜂鸣器，按下呼救按钮后，蜂鸣器发出SOS声音信号，并通过GPRS无线传输模块传输求救信息至工地定位服务器。

优选地，所述的提示模块包括振动器和发声喇叭，所述的振动器和发声喇叭分别连接微处理器。

优选地，所述的智能芯片还包括录音模块，所述的录音模块包括语音输入接口，所述的数据存储器包括语音存储单元，所述的语音输入接口连接语音存储单元。

优选地，所述的微处理器型号为STM32F103VET6。

优选地，所述的智能芯片还包括一键急救按钮，所述的一键急救按钮通过无线网络连接急救服务中心。

优选地，所述的系统还包括LED显示屏，所述的LED显示屏连接安全管理控制器。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、防止人员代打卡问题：通过人脸识别/指纹识别考勤机，可以有效防止人员代打卡问题，同时也保证了工地出勤及人员安全问题；

2、双重定位功能：通过安全马甲内的RFID和GPS模块，实现对工地人员的身份标识和位置定位功能，同时双重定位可以避免监控死角，RFID定位模块弥补当GPS/北斗信号受到遮挡物遮挡无法定位时，定位空白问题；

3、事故发生时进行及时救助，保留事故录音数据：安全马甲具有录音功能，当出现紧急情况马甲可以存储1～5分钟的录音资料，便于后期追踪，同时一键呼救按钮可发出求救信号，便于及时发现事故情况；

4、便于有效管理：系统可通过电子地图系统(GIS)实时显示定位信息，并利用无线传输模块实现信息共享，有利于管理方、监理方和现场施工单位等均能同时获得人员相关信息；

5、自动提醒：安全马甲自带的振动装置和发声喇叭，当进入工地开始施工的人员不在指定区域工作，或管理人员对施工人员的运动轨迹有疑问(如长期处于某地，没有进行移动)，或是对工作人员进行调度的时候，在事故发生后的紧急通知和处理时候，相关获得权限的人员可以启动该功能通知单个或多个工地相关人员。

附图说明

图1为本发明施工人员安全布控系统图；

图2为本发明中安全马甲示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

实施例

为加强施工人员到岗情况考核，监督现场工作情况，本发明利用物联网技术发明了一种施工人员安全布控系统，该系统由安全马甲、现场人脸识别/指纹识别打卡机、定位基站等硬件设施和系统软件组成。可提高对施工人员的考核力度，实时精确的对工地人员进行定位，减少了事故发生率。而当发生事故时，通过系统可以快速找到事故中的人员定位，加快了救援的效率，大大降低了事故给工地人员造成的危害。

一种施工人员安全布控系统是集施工人员考勤、人员定位与移动轨迹查询、录音、一键呼救、通知与调度、报警等于一体的施工人员安全布控系统，如图1。安全布控系统由安全管理中心、人脸识别/指纹识别、工地现场、施工人员、GPS卫星定位、移动GPRS无线传输、定位基站、和穿在施工人员身上的安全马甲组成。该系统可实时精确地对工地人员进行定位，能便捷、高效地进行安全生产和考勤管理，提高施工管理水平，也能为事故处理和救援工作提供可靠的数据依据，保证抢险救灾工作的高效运作。

系统各主要模块介绍：

安全管理中心：

包括服务器、工作站、LED显示屏、报警器等组成，安全管理中心起着监控和管理和调用数据的作用，通过安全管理中心可以获知施工人员的姓名、性别等信息，可实时的监控施工人员的位置和运动轨迹。以及对施工人员进行调度和发布通知等。

现场人脸识别/指纹识别打卡机：

打卡机实现现场人员的人脸识别，指纹打卡功能，配合安全马甲的GPS和RFID定位系统保证人员真实到位且处于正常的工作状态。一台打卡机可容纳2000枚指纹、500张面部容量、误判率：0.0001s、支持wifi通讯及有限网络通讯。

定位基站：

定位基站实现RFID芯片定位，当GPS信号丢失时系统通过RFID定位基站进行定位。无线设计免布线，双模块双天线双频段，有LED液晶屏，可显示附近人员信息。

安全马甲：

马甲配置了GPS/北斗主板、GPRS信道传输、RFID芯片、一键呼救模块，如图2。系统采用RFID定位系统、GPS定位系统双层定位技术，来弥补当GPS/北斗信号受到遮挡物遮挡无法定位时，定位空白问题，马甲带有一键呼救功能，当发生危险时可以通过一键呼救按钮进行呼救。安全马甲具有报警功能，自带的振动装置和发声喇叭，实现管理人员对施工人员的通知和调度功能。安全马甲安装功能模块方便，可加载更多的功能模块。

安全马甲的主要参数：

GPS定位精度：4-10米；

马甲工作时间：大容量锂电池可供应马甲连续工作24小时以上，电池可反复充电使用；

安全马甲定位速度精度:0.2米/秒；

数据信道：数据的传输采用GPRS无线传输方式，人员定位采用GPS/北斗信号与RFID双重定位技术，达到了对工地人员的全覆盖、高精度定位要求，当工作人员在室内或者在隧道内GPS/北斗信号较弱时，系统采用RFID定位；

安全马甲有录音功能，当出现紧急情况马甲可以存储1～5分钟的录音资料，便于后期追踪。

施工人员安全布控系统由安全马甲GPS/北斗定位终端、GPRS无线传输系统、RFID芯片卡、现场指纹考勤机/人脸识别和工地定位服务器构成。

1、系统采用现场指纹考勤机/人脸识别对进入工地的施工人员进行识别，记录打卡人员的姓名，打卡时间等信息，通过GPRS无线传输系统把施工人员信息传输到安全管理控制器。安全管理中心可以建立信息档案数据库，包括人员的姓名、性别、身份证、照片等信息。2.施工人员打卡通过后，穿戴有GPS和RFID定位模块的安全马甲，对施工人员进行标识与定位。3.施工人员进入工地开始施工，安全马甲的GPS和RFID模块对施工人员当前位置实时传输到管理中心在显示屏上显示，保存位置—时间信息得到施工人员的移动轨迹，可以对施工人员的工作活动状况进行统计。在安全管理中心可以实现定义安全作业区域，当施工人员超出安全作业区域系统会自动报警。安全马甲具有报警功能，自带的振动装置和发声喇叭，管理人员对施工人员的运动轨迹有疑问(如长期处于某地，没有进行移动)，或是对工作人员进行调度的时候，在事故发生后的紧急通知和处理时候，可以通知和警告单个或多个工地相关人员。4.管理人员可在中心操作电脑上实现对现场人员的定位和调度，提高了工地现场的管理功能。通过服务器实现数据转发功能，管理单位、监理、现场施工单位和客户都可以及时的得到相关信息，实现了信息共享。通过“无线接入传输”方式传到项目数据中心的服务器中；系统对安全布控、报警数据进行数理统计、汇总、分析，技术人员或主管领导可以通过Internet网络登陆系统，查询监控部位的实时数据，从而全方位达到施工安全监控、安全布控、安全报警的目的。5.现场如有突发事件发生，安全马甲具有一键呼救功能，当发生危险时可以通过一键呼救按钮进行呼救；安全马甲还包括一键急救按钮，一键急救按钮采用现有技术，通过无线网络连接急救服务中心。安全马甲还具录音功能，当出现紧急情况马甲将会存储1～5分钟的录音资料，便于后期追踪。安全马甲的GPS和RFID双定位模块可以为施救者快速准确的提供处于危险中施工人员个人信息和当前位置，RFID定位模块弥补当GPS/北斗信号受到遮挡物遮挡无法定位时，定位空白问题。

该系统采用的现场人脸识别/指纹识别打卡机通过GPRS无线网络将到岗人员信息传输到管理中心服务器电脑上，供相关人员管理和查看。通过人脸识别/指纹识别考勤机，防止人员代打卡问题，同时也保证了工地出勤及人员安全问题。

该系统通过安全马甲实现实时定位现场人员位置和工作运动轨迹。安全马甲内置RFID和GPS技术模块，实现了对工地人员的身份标识和位置定位功能。

安全马甲具有录音功能，当出现紧急情况马甲可以存储1～5分钟的录音资料，便于后期追踪。安全马甲具有一键呼救功能，当发生危险时可以通过一键呼救按钮进行呼救。安全马甲的功能模块安装方便，有扩增功能模块的空间，安全马甲穿戴方便。安全马甲具有报警功能，自带的振动装置和发声喇叭，当进入工地开始施工的人员不在指定区域工作，或管理人员对施工人员的运动轨迹有疑问(如长期处于某地，没有进行移动)，或是对工作人员进行调度的时候，在事故发生后的紧急通知和处理时候，相关获得权限的人员可以启动该功能通知单个或多个工地相关人员。

如有事故发生，通过系统可以快速准确得到工地人员的分布情况，为事故处理和救援工作提供可靠的数据依据，保证抢险救灾工作的高效运作。

提高了工地现场的管理功能：可通过服务器实现数据转发功能，管理人员可在中心操作电脑上实现对现场人员的定位和调度。系统具备完善的设备和用户管理功能，同时结合电子地图系统(GIS)显示用户的实时定位信息及当前状态情况并将信息保存到数据库供日后查询。管理单位、监理、现场施工单位和客户都可以及时的得到相关信息，实现了信息共享。通过“无线接入传输”方式传到项目数据中心的服务器中；系统对安全布控、报警数据进行数理统计、汇总、分析，技术人员或主管领导可以通过Internet网络登陆系统，查询监控部位的实时数据，从而全方位达到施工安全监控、安全布控、安全报警的目的。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种施工人员安全布控系统，其特征在于，所述的系统包括人脸识别考勤机或指纹识别考勤机、安全马甲、定位基站、GPRS无线传输模块和安全管理控制器，所述的安全马甲内安装智能芯片，所述的智能芯片包括GPS定位模块和RFID定位模块，所述的RFID定位模块、定位基站和GPRS无线传输模块依次连接，所述的人脸识别考勤机或指纹识别考勤机连接GPRS无线传输模块，所述的GPS定位模块连接GPRS无线传输模块，所述的GPRS无线传输模块连接安全管理控制器。

2.根据权利要求1所述的一种施工人员安全布控系统，其特征在于，所述的智能芯片还包括电源、微处理器、数据存储器、提示模块和一键呼救模块，所述的电源分别连接微处理器、数据存储器、提示模块和一键呼救模块，所述的微处理器分别连接数据存储器、提示模块和一键呼救模块，所述的微处理器连接GPRS无线传输模块。

3.根据权利要求2所述的一种施工人员安全布控系统，其特征在于，所述的一键呼救模块包括呼救按钮和设置SOS声音信号的蜂鸣器，按下呼救按钮后，蜂鸣器发出SOS声音信号，并通过GPRS无线传输模块传输求救信息至工地定位服务器。

4.根据权利要求2所述的一种施工人员安全布控系统，其特征在于，所述的提示模块包括振动器和发声喇叭，所述的振动器和发声喇叭分别连接微处理器。

5.根据权利要求2所述的一种施工人员安全布控系统，其特征在于，所述的智能芯片还包括录音模块，所述的录音模块包括语音输入接口，所述的数据存储器包括语音存储单元，所述的语音输入接口连接语音存储单元。

6.根据权利要求2所述的一种施工人员安全布控系统，其特征在于，所述的微处理器型号为STM32F103VET6。

7.根据权利要求2所述的一种施工人员安全布控系统，其特征在于，所述的智能芯片还包括一键急救按钮，所述的一键急救按钮通过无线网络连接急救服务中心。

8.根据权利要求1所述的一种施工人员安全布控系统，其特征在于，所述的系统还包括LED显示屏，所述的LED显示屏连接安全管理控制器。