CN209199140U - 一种基于物联网与超高频rfid的智能安全管理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种基于物联网与超高频RFID的智能安全管理系统，包括智能安全帽，还包括RFID读写器Ⅰ、中继端、巡查终端、远程终端和数据库，智能安全帽通过RFID读写器Ⅰ与中继端相连接，中继端和巡查终端均与远程终端相连接，远程终端和后台服务器相连接，后台服务器与数据库相连接。本实用新型整体智能化程度高，大大提高了整体施工环境内的信息综合利用效率，方便项目管理人员根据施工进度调整施工人员数量。

Description

一种基于物联网与超高频RFID的智能安全管理系统

技术领域

本实用新型涉及施工现场安全预警的技术领域，尤其涉及一种基于物联网与超高频RFID的智能安全管理系统。

背景技术

近年来，建筑施工项目安全事故频发，施工单位和甲方监管力度大大增加，但是仍起不到很好的安全预警效果，并且在建筑工地的人员管理有一定的特殊性，一是人员流动性比较大，二是作业人员工作场地变动频繁，人员动态管理难度大，对于建筑劳务工人实名制管理建立工人信息数据集中平台，实现“一卡通”是目前解决建筑工地人员动态管理的有效方法，但是目前在建筑施工领域并没有相应完善的人员动态管理方法。

实用新型内容

针对传统建筑工地内人员动态管理难度大的技术问题，本实用新型提出一种基于物联网与超高频RFID的智能安全管理系统。

为了解决上述问题，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种基于物联网与超高频RFID的智能安全管理系统，包括智能安全帽，还包括RFID读写器Ⅰ、中继端、巡查终端、远程终端和数据库，智能安全帽通过RFID读写器Ⅰ与中继端相连接，中继端和巡查终端均与远程终端相连接，远程终端和后台服务器相连接，后台服务器与数据库相连接。

进一步地，所述智能安全帽包括帽壳、顶带、下颚带、帽舌、帽箍和RFID芯片，帽壳上部设置有RFID芯片，RFID芯片与RFID读写器Ⅱ相配合，RFID读写器Ⅱ与远程终端相连接，帽壳两侧设有顶带，顶带下部设有下颚带和帽箍，下颚带通过卡扣与帽箍相连接，帽壳前部设有帽舌。

进一步地，所述巡查终端包括移动式安全巡查终端和固定式巡查终端，移动式安全巡查终端通过无线通讯模块与远程终端相连接，固定式巡查终端通过中继端与远程终端相连接。

进一步地，所述移动式安全巡查终端为C71高扩展智能手持终端。

进一步地，所述中继端包括4G-DTU和中继器，4G-DTU与中继器相连接，中继器和远程终端相连接。

进一步地，所述无线通讯模块包括4G通讯模块或WiFi通讯模块。

本实用新型的有益效果：本实用新型整体智能化程度高，方便项目管理人员根据施工进度调整施工人员数量，通过RFID技术可实现动态实时通信，利用智能安全帽与RFID读写器Ⅰ进行通信，所以只要RFID芯片的智能安全帽出现在RFID读写器Ⅰ的有效识别范围内，就可以对其位置进行动态的追踪和监控，实现对作业人员的实时定位，有效解决了场地大、人员难管理的现象，为预防事故的发生打下基础，可以做到对任一时间进行查询并显示某个区域人员及设备的身份、数量和分布情况，实现对人员的动态管理；记录有关人员及设备在任一地点的到/离时间和总工作时间等一系列信息，可以督促和落实安全员，是否按时、到点的进行实地查看，或进行各项数据的检测和处理，从根本上尽量杜绝因人为因素而造成的相关事故。一旦遇到突发情况，安全管理人员可在第一时间通过定位找到作业人员，从而避免安全事故的发生。

通过采集各项目工人基本信息、入场信息安全培训信息、考勤信息、日常奖惩信息、项目评价信息等汇总形成一个云端工人诚信库，并对每个工人进行评分，有针对性进行安全培训教育，对于评分过低或者项目评价有劣迹的工人，在入场信息采集时系统自动提示，大大提高了整体施工环境内的信息综合利用效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的功能拓扑图。

图2为本实用新型的控制信号框图。

图3为智能安全帽的结构示意图。

图中附图标记表示为，1为帽壳，2为顶带，3为下颚带，4为帽舌，5为帽箍，6为RFID芯片，7为RFID读写器Ⅰ，8为身份证读卡器，9为远程终端，10为数据库，11为RFID读写器Ⅱ，12为移动式安全巡查终端，13为无线通讯模块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图2所示，一种基于物联网与超高频RFID的智能安全管理系统，包括智能安全帽、RFID读写器Ⅰ7、中继端、巡查终端、远程终端9和数据库10，智能安全帽通过RFID读写器Ⅰ7与中继端相连接，中继端和远程终端9相连接，中继端包括4G-DTU和中继器，4G-DTU用于RFID读写器Ⅰ7远程发送信号，RFID读写器Ⅰ7在建筑工地上设置若干个，在建筑工地上根据实际情况可以每隔5m-7m设置一个RFID读写器Ⅰ7，每个RFID读写器Ⅰ7具有唯一ID号，4G-DTU与中继器相连接，大大增加信号的传输距离和传输过程的稳定性，中继器和远程终端9相连接，远程终端9和后台服务器相连接，巡查终端与后台服务器相连接，后台服务器与数据库10相连接。

如图3所示，所述智能安全帽包括帽壳1、顶带2、下颚带3、帽舌4、帽箍5和RFID芯片6，帽壳1上部设置有RFID芯片6，RFID芯片6与RFID读写器Ⅱ11相配合，RFID读写器Ⅱ11用于向RFID芯片6内写入信息，RFID读写器Ⅱ11与远程终端9相连接，帽壳1两侧设有顶带2，顶带2下部设有下颚带3和帽箍5，下颚带3通过卡扣与帽箍5相连接，帽壳1前部设有帽舌4。

所述巡查终端包括移动式安全巡查终端12和固定式巡查终端，移动式安全巡查终端通过无线通讯模块与远程终端9相连接，无线通讯模块13为4G通讯模块、GPRS通讯模块或WiFi通讯模块，固定式巡查终端通过中继端与远程终端9相连接，移动式安全巡查终端12为C71高扩展智能手持终端，移动式安全巡查终端可作为流动的采集设备，可灵活的完成建筑工地中需要手动处理的一些日常业务，并将信息上传云端数据库例如培训签到信息、考试信息考勤、安全处罚信息等；固定式巡查终端主要是部署在安全培训教室、建筑工地进出口处、作业层出入口，通过感应芯片读取工人上身携带的智能安全帽上的RFID芯片内存储信息，用于工人身份进行识别、信息收集。

所述移动式安全巡查终端12为C71高扩展智能手持终端，C71高扩展智能手持终端基于Android系统的APP开发，能触发式获取距离小于等于80CM距离的RFID芯片6，并能启动摄像头进行照相，能获取数据库10中对应的RFID芯片6存储信息，同时C71高扩展智能手持终端可以将图片、时间、地点、事件等信息通过4G通讯模块、GPRS通讯模块或WiFi通讯模块上传至数据库10内，项目管理人员使用C71手持式终端对施工人员智能安全帽上或巡查点的RFID芯片6进行扫描，系统将巡检信息通过HTTP通信协议将数据传输到后台服务器，后台服务器将巡检信息上传至数据库进行人员或巡查点的RFID芯片ID号的甄别并存储数据，以确保巡检数据的准确性和可靠性。

如图1-2所示，一种基于物联网与超高频RFID的智能安全管理系统，具体工作方法如下：

1）通过身份证读卡器8读取工人身份信息导入远程终端9上，同时项目管理人员将工人工种信息、职位信息和部门信息手动输入到远程终端9上，工人身份信息采用B/S架构，利用USB2.0接口的二代身份证读卡器8对工人身份信息进行采集，采用身份证读卡器8读取人员基本信息，系统自动生成人员安全帽的序列码，序列码为工人身份证号和流水号，并记录在后台服务器内，远程终端9通过RFID读写器Ⅱ11将序列码信息导入RFID芯片6内，将带有RFID芯片6的RFID电子标签设置在智能安全帽内；

2）RFID读写器Ⅰ7对有效探测区域内的智能安全帽进行读取信息，记录施工人员和移动式安全巡查终端在有效探测区域内到离时间和总工作时间通过中继端传输至远程终端，结合BIM模型对建筑工地内的施工工人实现定位，远程终端9通过后台服务器向数据库10传输数据；项目管理人员通过巡查终端或远程终端9对任一时间进行查询并显示某个区域内施工人员和移动式巡查终端12数量和分布情况，查询一个或多个施工人员及移动式巡查终端12现在的实际位置和活动轨迹，为项目管理人员制定施工计划提供准确信息；

3）项目管理人员在施工现场巡查时，项目管理人员利用移动式安全巡查终端12通过无线通讯模块13向后台服务器快速调取查询工人各项信息以及项目评分情况，且项目管理人员在施工现场发现施工人员有违规行为，利用移动式安全巡查终端对违规施工人员身份识别，项目管理人员通过移动式安全巡查终端12对违规施工人员进行扣分处理并向数据库10传输操作信息，对于移动式安全巡查终端12，远程终端9自动生成地址码，地址码为设备编号和流水号，系统将项目管理人员身份信息与地址码绑定记录在后台服务器内，便于督促和落实安全人员，是否按时、到点的进行实地查看，或进行各项数据的检测和处理，从根本上尽量杜绝因人为因素而造成的相关事故，一旦遇到突发情况，项目管理人员可在第一时间通过定位找到施工人员，从而避免安全事故的发生；

4）项目管理人员利用固定式巡查终端将工人安全培训信息、考勤信息和奖惩信息通过中继端实时上传至数据库10内，对于固定式巡查终端安装点，远程终端9自动生成序列号，序列号为工程项目编号和流水号，登记巡查点时，系统将巡查点信息与序列号一起绑定记录在后台服务器内，便于管理人员对固定巡查点定期维护，方便管理人员快速找到出现故障的固定式巡查终端；

5）项目管理人员对各个劳务公司的施工进度、施工质量和施工人员管理情况做出综合性评价汇总成项目评价信息，同时项目管理人员将项目评价信息导入到远程终端9，远程终端9将项目评价信息上传到数据库10内，公司根据数据库中劳务公司综合信息，判定劳务公司综合管理能力；

6）对数据库10中的工人信息、安全培训信息、考勤信息、奖惩信息以及项目评价信息综合分析；对安全培训教育中考试成绩低于60分人员，项目管理人员将记录信息通过信息导入设备导入远程终端9内，并对考试成绩低于60分人员有针对性的进行安全培训教育；对每周不按时考勤人员，项目管理人员将不按时考勤人员信息通过信息导入设备导入远程终端9内；对于在施工期间受到警告、罚款和奖励人员，项目管理人员将警告、罚款和奖励人员信息通过信息导入设备导入远程终端9内，远程终端9将记录信息、不按时考勤人员信息、警告、罚款和奖励人员信息上传至数据库10内，利用数据库10对项目评价信息、记录信息、不按时考勤人员信息、警告罚款和奖励人员信息存储；对于施工人员有不良记录信息或者项目评价有劣迹的施工人员，在新招施工人员入场信息采集时，远程终端9自动提示施工人员以往工作信息。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于物联网与超高频RFID的智能安全管理系统，包括智能安全帽，其特征在于，还包括RFID读写器Ⅰ（7）、中继端、巡查终端（12）、远程终端（9）和数据库（10），智能安全帽中的RFID芯片（6）通过RFID读写器Ⅰ（7）与中继端相连接，中继端和巡查终端（12）均与远程终端（9）相连接，远程终端（9）和后台服务器相连接，后台服务器与数据库（10）相连接。

2.根据权利要求1所述的基于物联网与超高频RFID的智能安全管理系统，其特征在于，所述智能安全帽包括帽壳（1）、顶带（2）、下颚带（3）、帽舌（4）、帽箍（5）和RFID芯片（6），帽壳（1）上部设置有RFID芯片（6），RFID芯片（6）与RFID读写器Ⅱ（11）相配合，RFID读写器Ⅱ（11）与远程终端（9）相连接，帽壳（1）两侧设有顶带（2），顶带（2）下部设有下颚带(3)和帽箍(5)，下颚带(3)通过卡扣与帽箍(5)相连接，帽壳(1)前部设有帽舌(4)。

3.根据权利要求1所述的基于物联网与超高频RFID的智能安全管理系统，其特征在于，所述巡查终端包括移动式安全巡查终端（12）和固定式巡查终端，移动式安全巡查终端通过无线通讯模块与远程终端（9）相连接，固定式巡查终端通过中继端与远程终端（9）相连接。

4.根据权利要求3所述的基于物联网与超高频RFID的智能安全管理系统，其特征在于，所述移动式安全巡查终端（12）为C71高扩展智能手持终端。

5.根据权利要求1所述的基于物联网与超高频RFID的智能安全管理系统，其特征在于，所述中继端包括4G-DTU和中继器，4G-DTU与中继器相连接，中继器和远程终端（9）相连接。

6.根据权利要求3所述的基于物联网与超高频RFID的智能安全管理系统，其特征在于，所述无线通讯模块（13）为4G通讯模块、GPRS通讯模块或WiFi通讯模块。