CN109819407B - 对海事及海洋工程建造现场进行安全管理的管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于对海事及海洋工程建造现场进行安全管理的管理系统，包括中央管理单元、现场人员管理单元、现场设备管理单元、现场消防及逃生管理单元。实现了对海事及海洋工程建造项目的现场人员安全、设备安全、消防安全、紧急逃生与救援、风险管理等领域的综合管理，统一平台，大大提高了安全管理效率，对重点监控的参数做到可视化。本发明还设计了增加定位精度、降低系统建设成本的人员定位模块，从而解决了海事及海洋工程建造现场人员某些特定区域无法定位或定位精度不足的问题。

Description

对海事及海洋工程建造现场进行安全管理的管理系统

技术领域

本发明涉及一种信息管理技术，特别涉及一种对海事及海洋工程建造现场进行安全管理的管理系统。

背景技术

目前，海事及海洋工程建造现场人员管理单元集成度较低，只能实现某个单独的功能，例如门禁系统、CCTV监控系统、消防系统等，各系统之间无法完成数据交互共享，重复性大，具体应用中有很多障碍，缺乏整体管理系统。

而且，传统海事及海洋工程建造现场人员管理单元无法解决人员现场定位的问题，在紧急情况下只能依靠人工点名确认遗留在现场的人员名单，耗时长、效率低、准确性差，而且延误了紧急救援的的时间，无法实现对大型建造现场数千人规模的有效管理。无法结合不同建造阶段，对消防逃生进行动态管理。

海事及海洋工程建造工程的现场属于钢结构环境，环境复杂且经常变动，现有几种室内定位技术无法应用。其中：射频识别技术需布设读卡器和天线，需要有大量的工程实践经验，施工难度大；超宽频、WIFI系统有较高的建设成本，同时信号会受到建造现场复杂环境的干扰造成定位误差；地磁定位技术，其磁信号容易受到环境中不断变化的电、磁信号源干扰，定位结果不稳定，精度会受影响。微惯性导航定位系统不易受到复杂环境的干扰，但基于微机电传感器的微惯导，其随时间以及行走距离产生的累积误差和方向漂移都比较大，无法满足长时间的定位需求。

虽然，近几年将射频技术、超宽频、WIFI、地磁等定位技术与微惯导相结合以降低所述累积误差和方向漂移的技术已有发表，但这些技术往往算法复杂，而且并不适用于海事及海洋工程建造现场。海事及海洋工程建造现场存在多层次、多管道、多弯折、金属材料屏蔽信号等复杂特性，这并不能通过增加信标密度而带来较大改进，反而会提高系统功率消耗，增加建造成本，增加海事及海洋工程建造现场的安装复杂度，甚至会影响海事及海洋工程建造的整体规划。因此，海事及海洋工程建造现场安全管理领域迫切需要一种能够将传统无线定位技术与微惯导简单结合，以快速、准确降低所述累积误差和方向漂移的技术。

另外，现有无线定位方式均需要增加信标密度来提高室内定位精度。然而，高密度布置信标不仅大大增加系统建设费用，而且对现场固定设施架设的需求也大幅提高。因此，如何在不增加系统建设费用的情况下，提高定位精度也是海事及海洋工程建造现场人员管理领域迫切需要解决的技术问题。

最后，现有海事及海洋工程建造现场安全管理系统主要利用安全管理体系以及人员进行现场管理，无数据库的支持以及可视化的平台。

发明内容

本发明是针对海事及海洋工程建造现场安全管理需求的问题，提出了一种海事及海洋工程建造现场安全管理系统,综合考虑了海事及海洋工程建造现场特点和使用需求，在完成对海事及海洋工程建造现场人员及设备的基本动态信息进行采集、分类、整合、查询和管理的同时，还能为本船主干信息网上其他系统提供相关服务。使得该系统具有较好的平台适应性，可应用到海事及海洋工程建造现场的人员及设备动态管理中。

本发明通过整合各种技术及其应用，实现了对海事及海洋工程建造项目的现场人员安全、设备安全、消防安全、应急逃生与救援、风险管理等领域的综合管理，统一平台，大大提高了安全管理效率，对重点监控的参数做到可视化，并设计了增加定位精度、降低系统建设成本的人员定位模块，从而适应了海事及海洋工程建造现场安全管理发展的未来需求，并可持续对其他复杂的大型建造项进行应用，构成了国家大力倡导的物联网、工业4.0的重要组成部分，对国家、社会具有突出的贡献。

根据本公开内容的一个方面，提供了一种用于海事及海洋工程建造现场进行安全管理的管理系统系统，包括中央管理单元、现场人员管理单元、现场设备管理单元、现场消防及应急逃生管理单元；所述中央管理单元与所述现场人员管理单元、现场设备管理单元、现场消防及应急逃生管理单元相互通信，以实现对系统的统一管理；

所述现场人员管理单元包含人员进入区域管理模块、人员定位模块、安全操作模块以及紧急撤离模块。

所述人员进入区域管理模块通过射频技术快捷记录进出人员的人数、身份以及日期时间；对未登记人员、超时退出人员或携带场内被登记物品人员做出警报；所述人员进入区域管理模块还通过射频技术和人脸识别功能数据分析对比，对身份不符人员进入或尾随人员进入发出警报。

为了解决传统无线定位技术受环境干扰大，而基于微惯导的定位技术累积误差大的问题，本发明提出了一种海事及海洋工程建造现场人员定位模块。

所述人员定位模块包括定位设备、通信设备以及中继设备；所述定位设备包括微惯性导航模块、处理模块以及通讯接口；所述微惯性导航模块包括加速度计、陀螺仪以及地磁计；所述通讯接口被配置成与所述通信设备通讯；所述通信设备包括多个蓝牙信标；所述通讯接口为蓝牙接口；所述蓝牙信标分布于已知坐标点，人员接近所述蓝牙信标时，通过所述蓝牙信标对所述微惯性导航模块产生的累计误差进行校准。

针对现有微惯性导航定位系统随时间以及行走距离产生的累积误差和方向漂移，本发明通过蓝牙定位和微惯性导航定位融合的方式实现定位精度的提高。

具体为：在海事及海洋工程建造现场布置N个蓝牙信标，N>2，所述蓝牙信标只作为定位校准用，不构成三角定位系统。

所述定位设备的微惯性导航模块被配置成感测人员的运动；

所述定位设备的处理模块根据所述微惯性导航模块所感测的人员的运动实时计算所述定位设备的第一空间坐标；

所述通信设备被配置成：当所述人员运动至所述多个蓝牙信标中的一个蓝牙信标的附近时，通过所述定位设备的通讯接口将所述第一空间坐标发送给该蓝牙信标；

所述多个蓝牙信标中的每个被配置成：当该蓝牙信标感测到所述定位设备时，该蓝牙信标将感测信号以及接收的第一空间坐标通过所述中继设备发送到所述中央管理单元；

所述中央管理单元被配置成：仅根据该感测信号计算所述定位设备的第二空间坐标，并将所述第一空间坐标和第二空间坐标进行融合处理，从而得到所述定位设备的校正定位坐标；并且所述中继设备和所述通信设备被配置成：依次通过所述中继设备和所述通信设备将所述校正定位坐标返回至所述定位设备。

针对现有无线定位方式均需要增加信标密度来提高室内定位精度，高密度布置信标不仅大大增加系统建设费用，而且对现场固定设施架设的需求也大幅提高的问题，本发明对所述中继设备进行改造，使得所述中继设备同时具有无线信号传输和蓝牙定位的功能。从而使得系统只需架设少量无线中继设备，便可到达不增加系统建设费用的基础上，大幅提高定位精度的效果，可以达到亚米级的定位误差。

所述中继设备可以在定位模式和中继模式之间切换；所述中继设备处于定位模式时，所述中继设备和所述通信设备都能够用于信标，当所述人员运动至所述中继设备附近时，通过所述定位设备的通讯接口将所述第一空间坐标发送给该中继设备的蓝牙接口；该中继设备感测到所述定位设备时，该中继设备将感测信号以及通过该中继设备的蓝牙接口所接收的第一空间坐标通过无线通信模块发送到所述中央管理单元；

所述中央管理单元被配置成：当所述中继设备处于中继模式时，所述中央管理单元将访问请求经由所述中继设备发送给所述通信设备，以实现对所述通信设备的查询操作、修改操作或数据传输操作；当所述中继设备处于定位模式时，所述中央管理单元仅根据该感测信号计算所述定位设备的第二空间坐标，并将所述第一空间坐标和第二空间坐标进行融合处理，从而得到所述定位设备的校正定位坐标。

所述安全操作模块监控现场操作人员的安全装备，并且对不符合规定的人员进行捕捉和锁定。

所述紧急撤离模块通过现场搭建的物联网实现紧急撤离时现场自动指导；其中，所述现场自动指导包括：所述中央管理单元触发灯光指示，所述灯光指示是在预先设计的逃生路线上显示带有闪烁的灯光；所述紧急撤离模块向处于错误的逃生路线的人员所穿戴的个人可穿戴设备发送关于逃生路线错误的声光警报提示。

设计出一种新型的应急LED逃生指示灯，所述应急LED逃生指示灯能够实时接收所述中央管理单元指令，并且能够显示不同的颜色以标识逃生方向是否正确；所述中央管理单元收集现场信息，动态调整逃生路线，并且指示所述应急LED逃生指示灯相应的动态调整显示。

所述现场设备管理单元包含设施定位模块、设施追踪模块、设备维修管理模块、设备备件管理模块。

所述设施定位模块对区域内需要重点保护的物品和设备进行监测和定位；所述设施追踪模块利用有源RFID技术对区域内需要重点保护的物品和设备进行追踪；所述设备维修管理模块通过设备上配装的射频芯片实现设备安全管理；所述设备备件管理模块实现对设备备件的管理。

所述现场消防及逃生管理系统包括火灾探测及报警管理模块、消防器材管理模块、应急逃生预案制定模块、逃生人员监控模块。

所述火灾探测及报警管理模块用于通过红外热成像摄影头以及图像分析技术，探测预定范围内温度源。

所述消防器材管理模块利用射频阅读器实时了解器材信息，对于要求定点定位的消防器具，通过影像分析技术监测消防器具的完整状况。

所述应急逃生预案制定模块用于逃生方案及逃生通道设计、火灾风险评估、风险鉴定、人员识别、风险等级分类、预防措施指定以及初始援助实施。

所述逃生人员监控模块用于对所述现场分区域管理，设置逃生缓冲区，利用射频技术监控每一区域的人员通过人数确定每一区域的通过人员身份；所述人员定位模块被配置成定位现场内未逃出的人员位置，并且确定现场内未逃出的人员的状态；所述中央管理单元被配置成根据未逃出人员数量和状态启动预设的应急救援方案以实施救援。

本发明的有益效果在于：本发明海事及海洋工程建造现场安全管理系统，该平台通过RFID、红外热成像、机器学习、人工智能、微惯导、图像分析等技术手段，实现对大型海事及海洋工程建造项目以及类似建造项目现场的人员、设备、消防器材、应急救援等的安全管理。同时，在控制系统建设成本的基础上，大幅提高了人员定位精度。

附图说明

本公开可以通过参考下文中结合附图所给出的描述而得到更好的理解。应当明白的是附图不必按比例绘制。在附图中：

图1示出了根据本发明的一个实施例的用于对海事及海洋工程建造现场进行安全管理的管理系统的示例性结构框图；

图2示出了根据本发明的一个实施例的现场人员管理单元的示例性结构框图；

图3示出了根据本发明的一个实施例的现场设备管理单元的示例性结构框图；

图4示出了根据本发明的一个实施例的现场消防及应急逃生管理单元的示例性结构框图；

图5为根据本发明的一个实施例的人员定位模块的示例性结构框图；

图6为根据本发明的一个实施例的定位设备的示例性结构框图；

图7为根据本发明的一个实施例的通信设备的示例性结构框图；

图8为根据本发明的一个实施例的中继设备的示例性结构示框图。

具体实施方式

在下文中将结合附图对本公开内容的示例性实施方式进行描述。为了清楚和简明起见，在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该理解，在开发任何这种实际实施方式的过程中可以做出很多特定于实施方式的决定，以便实现开发人员的具体目标，并且这些决定可能会随着实施方式的不同而有所改变。

为了便于清楚描述本发明实施例的技术方案，在本发明的实施例中，采用了“第一”、“第二”等字样对功能或作用基本相同的相同项或相似项进行区分，本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本文中术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素或组件的存在或附加。

参见图1，本发明提供一种海事及海洋工程建造现场安全管理系统，包括中央管理单元1、现场人员管理单元2、现场设备管理单元3、现场消防及应急逃生管理单元4；所述中央管理单元1与所述现场人员管理单元2、现场设备管理单元3、现场消防及应急逃生管理单元4相互通信，以实现对系统的统一管理；

参见图2，所述现场人员管理单元2包含人员进入区域管理模块21、人员定位模块22、安全操作模块23以及紧急撤离模块24。

所述人员进入区域管理21模块结合射频和人脸识别技术，提高控制精确度，可达到以下功能：通过射频技术快捷记录进出人员的人数，身份，日期时间；对未登记人员，超时退出人员，携带场内被登记物品人员做出警报。被登记物品，例如是管控物品；进入者一人携带多个身份标识的识别；射频技术和人脸识别功能数据分析对比，对身份不符人员进入进行警报、尾随人员进入警报、进入和/或离开总人数实时记录分析。

为了解决传统无线定位技术受环境干扰大，而基于微惯导的定位技术累积误差大的问题，本发明提出了一种海事及海洋工程建造现场人员定位模块。

参见图5，所述人员定位模块22包括定位设备221、通信设备222、中继设备223。

参见图6，定位设备221包括微惯性导航模块2211、处理模块2212、通讯接口2213；定位设备221附在人员脚上。处理模块2212与微惯性导航模块2211、以及通讯接口2213相连。

微惯性导航模块2211包括加速度计、陀螺仪、地磁计。处理模块2212由单片机构成。通讯接口2213为蓝牙接口。

通信设备222包括多个蓝牙信标。所述蓝牙信标分布于已知坐标点，人员接近所述蓝牙信标时，通过所述蓝牙信标对所述微惯性导航模块产生的累计误差进行校准。微惯性导航模块2211还可以通过其它方式与人员绑定，例如肩部，腰部。

参见图7，通信设备222包括蓝牙接口2222、处理模块2223、无线通信模块2224；蓝牙接口2222与定位设备221的通讯接口2213通过蓝牙通讯。无线通信模块2224与中继设备223的无线通信模块2231可进行无线通信。处理模块2223可以由单片机构成。

通信设备222还包括气压计2221，用于根据所述气压计的测量结果计算人员所处高度信息。

参见图8，中继设备223包括无线通信模块2231、处理模块2232以及蓝牙接口2233，中继设备223具备无线中继功能，可以利用LORA、4G、WIFI等多种方式与中央管理单元1实现通讯中继功能。处理模块2232可以由单片机构成。

中央管理单元1，用于数据处理与分析，实现上述现场安全管理功能。

针对现有微惯性导航定位系统随时间以及行走距离产生的累积误差和方向漂移，本发明通过蓝牙定位和微惯导定位融合的方式实现定位精度的提高。

具体为：在海事及海洋工程建造现场布置N个蓝牙信标，N>2，所述蓝牙信标只作为定位校准用，不构成三角定位系统。

定位设备221的微惯性导航模块2211被配置成感测人员的运动；

定位设备的处理模块2212根据微惯性导航模块2211所感测的人员的运动实时计算定位设备221的第一空间坐标；

通信设备222被配置成：当人员运动至所述多个蓝牙信标中的一个蓝牙信标的附近时，通过定位设备221的通讯接口2213将所述第一空间坐标发送给该蓝牙信标；

所述多个蓝牙信标中的每个被配置成：当该蓝牙信标感测到定位设备221时，该蓝牙信标将感测信号以及接收的第一空间坐标通过中继设备223发送到中央管理单元1；

中央管理单元1被配置成：仅根据该感测信号计算所述定位设备221的第二空间坐标，并将所述第一空间坐标和第二空间坐标进行融合处理，从而得到定位设备221的校正定位坐标；并且

中继设备223和通信设备222被配置成：依次通过中继设备223和通信设备222将所述校正定位坐标返回至定位设备221。

所述蓝牙信标自身由电池供电，通过蓝牙与定位设备221通讯，提供已知位置信息，修正定位设备221的误差。所述蓝牙信标所需功率较小，续航时间长，识别准确度高。

针对现有无线定位方式均需要增加信标密度来提高室内定位精度，高密度布置信标不仅大大增加系统建设费用，而且对现场固定设施架设的需求也大幅提高的问题，本发明对中继设备223进行改造，使得中继设备223同时具有无线信号传输和蓝牙定位的功能。从而使得系统只需架设少量无线中继，便可到达不增加系统建设费用的基础上，大幅提高定位精度的效果，可以达到亚米级的定位误差。

中继设备223可以在定位模式和中继模式之间切换；中继设备223处于定位模式时，中继设备223和通信设备222都能够用于信标，当所述人员运动至中继设备223附近时，通过定位设备221的通讯接口2213将所述第一空间坐标发送给该中继设备223的蓝牙接口2233；该中继设备223感测到该定位设备221时，该中继设备223将感测信号以及通过该中继设备223的蓝牙接口2233所接收的第一空间坐标通过无线通信模块2231发送到中央管理单元1；

中央管理单元1被配置成：当中继设备223处于中继模式时，中央管理单元1将访问请求经由中继设备223发送给通信设备222，以实现对通信设备222的查询操作、修改操作或数据传输操作；当中继设备223处于定位模式时，中央管理单元1仅根据该感测信号计算所述定位设备的第二空间坐标，并将所述第一空间坐标和第二空间坐标进行融合处理，从而得到所述定位设备的校正定位坐标。

本发明另一优选方式为，利用施工现场使用的供电系统连接WIFI等其他无线通讯方式以及4G进行辅助，相比于单一的蓝牙、超宽频、WIFI等定位方式大幅减少对于现场固定设施架设的需求，同时精度经过算法优化以及信标校准，也可以达到亚米级的定位误差。

安全操作模块23可监控现场操作人员的安全装备，对不符合规定的人员及时捕捉和锁定。在可能造成重大风险的重要机器设备上安装人脸识别装置，操作人员进入操作间前先进行识别、获取认证后方可启动机器。未经许可人员不可操作。“个人健康状态”探测分析系统可以探测到操作者的病状，可根据情况拒绝其上岗操作。

紧急撤离模块24通过现场搭建物联网，实现紧急撤离时现场自动指导以及紧急撤离时现场及人员监控：预先设计的逃生路线沿路箭头指示灯闪烁。还可以根据现场具体路线状况，实时改变逃生路线路段，并实时提供现场指示。

传统的消防应急标志灯有一个致命缺陷，就是它只能指示一个固定的逃跑方向，一般是指向最近的安全门，但是这样会出现很多不利情况：如果指示的前方发生火灾或正是烟雾蔓延过来的方向，或安全门由于故障而不能自动开启，或建筑内的消防应急灯在平时没能实时维护，在危机情况出现故障时，消防应急标志灯失去了应有的作用，所以目前应用的传统消防应急灯有很大的局限性。

设计出一种新型的智能应急LED逃生指示灯，此灯采用电池供电，同时集成了无线通讯模块，例如，可与定位系统使用的某些通讯模块通用，可实时接收中央管理单元指令，正确的逃生方向将显示绿色，错误的逃生方向将显示红色或不显示。中央管理单元不断收集现场信息，动态调整逃生路线。逃生路线的动态调整可以设置为手动更新、固定时间更新或事件触发等方式，同时LED逃生指示灯也将动态调整显示。

通过射频阅读器定点捕捉通过人信息，如果在非指定逃生路段捕捉到人员通过信息，现场发出警报，给与阻止提示信号。现场分层、分区和分段管理。由射频阅读器监控每一段的人员通过人数,确定每一段的通过人员身份。通过路段监控器同时捕捉通过人数，确定每一段逃生路段的既存人数。在设置的逃生缓冲区，通过人脸系统识别，再次确定逃出人员身份。根据未逃出人员的人数、位置和状态，可由中央管理单元启动预设的各项应急救援方案。此功能由人员穿戴微惯性导航设备实现。

参见图3，现场设备管理单元3包含设施定位模块31、设施追踪模块32、设备维修管理模块33、设备备件管理模块34。

设施定位模块31：通过RFID(有源)、UWB超宽频、激光等技术对区域内需要重点保护的物品和设备(以下称“标识物”)进行监测和定位：利用射频技术(有源)或其他通讯方式，建立物联网(IOT)。可收集标识物接近实时的位置信息。

对于定点定位的设备装置，比如消防器具，也可以通过影像分析技术协助监测定点设备的完整状况。将重点保护物品和设备放置处所定义为禁区，未授权人员进入将触发报警系统。

设施追踪模块32：可利用有源RFID技术对区域内需要重点保护的物品和设备进行追踪。

标识物在每经过一个路段射频阅读器监测时，都会被抓取数据，从而描述移动路线。工作现场主要进出口的射频阅读器可检测到标识物信息。对预期外的标识物通过进行警报。

设备维修管理模块33：船厂的主要设备、器材、产品可以配装射频芯片，方便设备安全管理。设备信息，如生产厂家及联络信息，检修日期，监测单位，负责人等信息可以由系统统一管理。

系统可以自动触发检修提醒，或者可以和检修单位联网，自动安排检修日期，并和船厂相关单位联网办理检修人员车辆登记。未如期通过检修的设备，可由中央管理单元设置为禁止启动。

设备备件管理模块34：仓库管理系统能有效管理船厂现场仓库设备、设备备件、物料等物品，特别适用于船厂等海事行业单位。仓库及货物将会在射频技术管理下运作，达到最及时的FIFO,JIT,VMI等。需要最少仓库操作管理人员，自动盘点库存。

参见图4，现场消防及逃生管理系统4包括火灾探测及报警管理模块41、消防器材管理模块42、应急逃生预案制定模块43、逃生人员监控模块44。

火灾探测与警报模块41：通过红外热成像摄影头以及图像分析技术，探测范围内温度源。分析火苗、火势；火灾发生，可检测到事发火源，及最接近的消防器材地点。中央管理单元可以查看火势情况，可根据需要将现场信息分享到内部消防队及城市消防队。分块区域定点报警装置。运用个人紧急报警装置报警。

消防器材管理模块42：可利用射频(无源)技术监测定位、手持式射频阅读器随时了解器材信息、对于要求定点定位的消防器具，通过影像分析技术协助监测定点设备的完整状况、器材保养维护信息定期报告。

应急逃生预案制定模块43：逃生方案以及逃生通道设计、评估火灾风险、鉴定风险、人员识别、风险等级分类、预防措施、初始援助。

逃生人员监控模块44实现紧急撤离时现场及人员监控：现场分区域管理，并设置逃生缓冲区，要求所有人员逃往逃生缓冲区；利用射频技术监控每一区域的人员通过人数,初步确定每一区域的通过人员身份；逃出到缓冲区的人员，通过人脸识别，最终确定人员身份。人员定位系统定位场内尚没有逃出的人员位置和状态，根据未逃出人员数量和状态分析，由中央管理单元启动预设的应急救援方案实施救援。

本发明海事及海洋工程建造现场安全管理系统，该平台通过RFID、红外热成像、机器学习、人工智能、微惯导、图像分析等技术手段，实现对大型海事及海洋工程建造项目以及类似建造项目现场的人员、设备、消防器材、应急救援等的安全管理。同时，在控制系统建设成本的基础上，大幅提高了人员定位精度。

通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

以上，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，可轻易想到变化或替换，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 (9)

1.一种用于对海事及海洋工程建造现场进行安全管理的管理系统，其特征在于，所述管理系统包括：中央管理单元、现场人员管理单元、现场设备管理单元，以及现场消防及应急逃生管理单元；

其中，所述中央管理单元被配置成与所述现场人员管理单元、所述现场设备管理单元，以及所述现场消防及应急逃生管理单元相互通信，以实现对所述海事及海洋工程建造现场的统一管理；

所述现场人员管理单元包含人员定位模块；所述人员定位模块包括定位设备、通信设备以及中继设备；所述定位设备包括微惯性导航模块、处理模块以及通讯接口；所述定位设备的微惯性导航模块被配置成感测人员的运动；所述定位设备的处理模块根据所述微惯性导航模块所感测的人员的运动实时计算所述定位设备的第一空间坐标；所述通讯接口被配置成与所述通信设备通讯；所述通讯接口为蓝牙接口；所述通信设备包括多个蓝牙信标；

所述通信设备被配置成：当所述人员运动至所述多个蓝牙信标中的一个蓝牙信标的附近时，通过所述定位设备的通讯接口将所述第一空间坐标发送给该蓝牙信标；

所述多个蓝牙信标中的每个被配置成：当该蓝牙信标感测到所述定位设备时，该蓝牙信标将感测信号以及接收的第一空间坐标通过所述中继设备发送到所述中央管理单元；

所述中央管理单元被配置成：仅根据该感测信号计算所述定位设备的第二空间坐标，并将所述第一空间坐标和第二空间坐标进行融合处理，从而得到所述定位设备的校正定位坐标；并且

所述中继设备和所述通信设备被配置成：依次通过所述中继设备和所述通信设备将所述校正定位坐标返回至所述定位设备，

其中，所述微惯性导航模块包括加速度计、陀螺仪以及地磁计；所述中继设备能够在定位模式和中继模式之间切换；

所述中继设备可以在定位模式和中继模式之间切换；所述中继设备处于定位模式时，所述中继设备和所述通信设备都能够用于信标，当所述人员运动至所述中继设备附近时，通过所述定位设备的通讯接口将所述第一空间坐标发送给所述中继设备的蓝牙接口；所述中继设备感测到所述定位设备时，所述中继设备将感测信号以及通过该中继设备的蓝牙接口所接收的第一空间坐标通过无线通信模块发送到所述中央管理单元；

所述中央管理单元被配置成：当所述中继设备处于中继模式时，所述中央管理单元将访问请求经由所述中继设备发送给所述通信设备，以实现对所述通信设备的查询操作、修改操作或数据传输操作；当所述中继设备处于定位模式时，所述中央管理单元仅根据该感测信号计算所述定位设备的第二空间坐标，并将所述第一空间坐标和第二空间坐标进行融合处理，从而得到所述定位设备的校正定位坐标。

2.根据权利要求1所述的管理系统，其特征在于，所述现场人员管理单元还包含人员进入区域管理模块；所述人员进入区域管理模块通过射频技术快捷记录进出人员的人数、身份以及日期时间；对未登记人员、超时退出人员或携带场内被登记物品人员做出警报；所述人员进入区域管理模块还通过射频技术和人脸识别功能数据分析对比，对身份不符人员进入或尾随人员进入发出警报。

3.根据权利要求1所述的管理系统，其特征在于，所述现场人员管理单元还包含安全操作模块；所述安全操作模块监控现场操作人员的安全装备，并且对不符合规定的人员进行捕捉和锁定。

4.根据权利要求1所述的管理系统，其特征在于，所述现场人员管理单元还包含紧急撤离模块；所述紧急撤离模块通过现场搭建的物联网实现紧急撤离时现场自动指导；其中，所述现场自动指导包括：所述中央管理单元触发灯光指示，所述灯光指示是在预先设计的逃生路线上显示带有闪烁的灯光；所述紧急撤离模块还可以向处于错误的逃生路线的人员所穿戴的个人可穿戴设备发送关于逃生路线错误的声光警报提示。

5.根据权利要求4所述的管理系统，其特征在于，还包括应急LED逃生指示灯，所述应急LED逃生指示灯能够实时接收所述中央管理单元指令，并且能够显示不同的颜色以标识逃生方向是否正确；所述中央管理单元收集现场信息，动态调整逃生路线，并且指示所述应急LED逃生指示灯相应的动态调整显示。

6.根据权利要求1所述的管理系统，其特征在于，所述现场设备管理单元包含设施定位模块、设施追踪模块、设备维修管理模块以及设备备件管理模块；所述设施定位模块对区域内需要重点保护的物品和设备进行监测和定位；所述设施追踪模块利用有源RFID技术对区域内需要重点保护的物品和设备进行追踪；所述设备维修管理模块通过设备上配装的射频芯片实现设备安全管理；所述设备备件管理模块实现对设备备件的管理。

7.根据权利要求1所述的管理系统，其特征在于，所述现场消防及应急逃生管理单元包括火灾探测及报警管理模块、消防器材管理模块；所述火灾探测及报警管理模块用于通过红外热成像摄影头以及图像分析技术探测预定范围内温度源；所述消防器材管理模块利用射频阅读器实时了解器材信息，对于要求定点定位的消防器具，通过影像分析技术监测消防器具的完整状况。

8.根据权利要求1所述的管理系统，其特征在于，所述现场消防及应急逃生管理单元还包括应急逃生预案制定模块；所述应急逃生预案制定模块用于逃生方案及逃生通道设计、火灾风险评估、风险鉴定、人员识别、风险等级分类、预防措施指定以及初始援助实施。

9.根据权利要求1所述的管理系统，其特征在于，所述现场消防及应急逃生管理单元还包括逃生人员监控模块；所述逃生人员监控模块用于对所述现场分区域管理，设置逃生缓冲区，利用射频技术监控每一区域的人员通过人数确定每一区域的通过人员身份；所述人员定位模块被配置成定位现场内未逃出的人员位置，并且确定现场内未逃出的人员的状态；所述中央管理单元被配置成根据未逃出人员数量和状态启动预设的应急救援方案以实施救援。

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