RFID人员安全管理方案.docx
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RFID人员安全管理方案
隧道人员安全管理系统
方案介绍
2010年3月
上海天钿通网络科技发展有限公司
一、
系统背景
随着国家经济的迅速发展，我国的隧道建设更是日新月异。
由于城市地铁、铁路隧道和高速公路隧道改善了路线技术指标、缩短了路程和行车时间，提高了运营效益；再加上隧道造价高，运营管理相对复杂，所以各地对隧道的建设十分重视。
隧道施工在实体中建造空间，不仅难度非常大，而且风险也很大，安全事故也频繁发生。
因此，搞好隧道人员安全管理非常重要。
针对目前隧道安全管理存在的现状，可以采取的安全控制措施主要有如下几点：
Ø完善安全组织机构；
Ø完善施工管理体系；
Ø制定地质灾害处理与意外事故的应急预案。
其中完善安全组织结构和完善施工管理体系，都是和人员的安全管理密切相关的。
目前的远程信息管理系统往往只是对行政和技术文件的管理，而无法实时地获取施工信息，更不能对施工方信息和施工人员有一个全面、及时、准确的掌握,从而导致很多事故的发生。
为此各级政府高度重视工程建设安全生产问题，并采取一系列措施不断加强安全生产工作。
如何改变目前隧道施工过程安全管理落后的管理模式，实现管理的现代化、信息化、智能化成为管理者研究的重要课题。
因此，借助以灾害预防、事故救助、电子信息化等先进的管理手段是隧道建设安全管理的必然选择。
我公司针对以上情况提出了“隧道人员安全管理系统的解决方案”为隧道建设安全管理提供了崭新的安全管理理念。
二、系统概述
在隧道施工过程中，常规使用的方式是配备专职员工留守隧道口进行翻牌登记或者让出入者自行翻牌登记。
然而这样的方式存在着诸多弊端：
Ø进出隧道的参建单位比较多，更换人员挂牌信息不方便；
Ø存在人为的不翻牌或者误翻牌等情况，造成信息不准；
Ø只能获取是否进出隧道信息，无法记录具体进出隧道时间。
在长距离隧道施工中，尤其是在应急逃生时，需要对隧道内人员信息有准确的掌握。
为了完善长距离隧道施工的风险管理系统，更及时、细致、准确地对隧道内进出人员进行登记管理，经过调研，采用RFID技术的人员安全管理系统被引入隧道工程施工管理中。
隧道人员安全管理系统是集隧道施工人员考勤、区域定位、灾后急救、日常管理等功能于一体，也是国内技术领先、运行稳定、设计专业化的隧道施工现场人员监测系统。
使管理人员能够随时掌握施工现场人员的分布状况，便于进行更加合理的调度管理。
当事故发生时，救援人员也可根据隧道人员安全管理系统所提供的数据、图形，迅速了解有关人员的位置情况，及时采取相应的救援措施，提高应急救援工作的效率。
这一科技成果的实现，将为隧道建设的安全生产和日常管理再上新台阶提供有力保障。
隧道人员安全管理系统是基于最新的远距离电子标签（RFID）识别技术，采用计算机平台实时监控隧道出入口通道，利用射频技术通过监控可识别电子标签（RFID）定位，实现到位监督。
系统会自动记录当前进出者的相关信息，包括姓名，职务和进出时间，实现人员进出隧道信息管理自动化、规范化、功能管理多元化。
通过光纤网络，可以在隧道口和远处的地面办公室实时获得进出者的相关信息，解决了传统挂牌方式的弊端，提高了管理的效率和信息采取的精确度，并保证了数据的实时性。
三、系统构成
在各参建单位所有人员的安全帽内侧配置了一片小巧的电子标签，并将与标签对应的人员的单位、姓名、岗位等信息输入电脑，通过隧道口的监测设备，可实现在管理系统的电脑上实时显示隧道内的人员进出情况。
ØRFID电子标签
RFID电子标签是将存有信息的芯片附于人或物品上，用电波进行读取和识别的自动识别方法。
电子标签的主要特点是利用电波交换信息的非接触式操作，通过数据读取器即电波交换信息可同时读取多个芯片的信息。
我们把无源型电子标签安置在安全帽上，在电子标签内写入持有者的相关信息，通过远距离读取，可实现人员进出记录的电子化管理，确保信息的实时性，准确性。
安装有电子标签的安全帽
Ø
系统原理
系统原理图
Ø系统硬件
系统硬件主要由RFID电子标签、RFID读卡器、控制主机、液晶显示屏、LED屏、光电开关、声光报警、摄像头等设备构成。
即使在多人同时交错通行的情况下，采用两枚读卡器能确保人员出入判断的准确性。
为了确保无证人员进入通道能声光报警，要通过减小入口宽度以杜绝两人并行进入。
现场设备示意图
Ø可吊装通道
将所有的设备（包括RFID读卡器、控制主机、液晶显示屏、LED屏、光电开关、声光报警、摄像头等）安装于一个类似于活动房的通道内，集成度高、便于移位，比较适应当前工程需要的现状。
通道模拟图
通道尺寸选择：
长*宽*高
（一）外径：
2*1.5*2.6米内径2*1.1*2.2米；
（二）外径：
1.6*1.5*2.5米内径1.6*1.0*2米；
通道实际图
四、
系统功能特点
Ø支持远距离自动刷卡或短距离主动刷卡
对于长距离自动刷卡双读卡器系统来说，工作人员只需要在胸前佩带卡片或把卡放在安全帽内，无需主动刷卡，自然通过即可，人性化、快速方便。
短距离刷卡系统需要人员刷卡通过，同样无需停留，速度几乎相同。
Ø非法用户报警功能
外来人员无卡通过通道时，通道会发出声光报警，提示管理人员，同时会抓拍无卡通过人员的影像资料，有效的防止非法人员的进入，排除隐患。
Ø双向进出、自动方向识别
每路通道均可入可出，大大提高设备的使用率，人员通过时，系统会自动识别进出方向，为管理者提供更准确的数据，同时也能防止有人刷卡后却没有真正进入。
Ø通过一人识别一张卡
每通过一人，系统只能识别一张卡，有效的防止了替代刷卡的现象。
Ø快速通过
根据用户实测，单通道每分钟可以通过60人以上，不会发生拥堵的现象。
Ø远程实时数据管理
所有的数据实时传输，从人员通过到抓拍影像资料、LED显示，以及主管人员通过网络看到数据，只有不到1秒的间隔。
便于领导实时掌握第一手资料。
Ø视频联动功能
当有人员通过时，相关管理人员（例如各个部门的办事员）的电脑马上会显示相应的信息；在照片回调时也会显示人员的姓名、身份、照片等个人信息。
一旦出现问题，可以很方便地定位到相应的责任人。
Ø区域管理
可以对不对的竖井进行区域分组管理，例如A竖井和B竖井在没有连通之前，可以划分为两个独立的区域，连通之后，划分为同一区域，人员可以从A竖井进入，B竖井走出，系统都可以准确地统计。
ØLED显示
当人员通过时，可以实时地显示通过人员姓名、身份信息，同时显示在场人员数。
还可以在LED屏幕上滚动显示欢迎词、注意事项、日期、天气预报等信息。
Ø实时统计分析
系统会实时统计分析出每一个区域在场持卡人员、无卡人员数据，快速生成在场持卡人员名单，显示无卡人员进场时的照片。
一旦出现事故，在第一时间掌握第一手资料。
Ø数据查询统计
可以对历史数据进行统计分析，生成施工人员、管理人员、监理人员和来访人员下井数据，并根据数据进行分组、打印。
五、
软件功能
软件功能主要有：
井下人员信息显示、人事管理（人员、工种、单位）、人员出入数据统计（日统计、月统计）、人员信息编辑（添加、修改、删除）、人员出入信息查询（全部查询、条件查询）、数据备份还原等（若有需要，我们可以根据用户的需要，进行软件相关功能的添加和修改）。
以下为软件部分界面：
主界面（显示当前井下人员信息）
用户授权（人员信息管理）
记录查询（进出通道信息查询）
历史记录统计分析
六、应用分析
通过对某隧道情况的初步了解，我们做了以下分析：
该系统主要以施工人员的管理为主，出入通道就一个带门禁的人员出入井。
主要存在的问题是：
1.读卡器距离较近，手工刷卡，不方便，不够人性化；
2.不能与视频系统联动，尽管地铁竖井都安装了视频监控系统，但视频系统与刷卡系统完全独立，当出现问题时，查证很困难。
3.不能识别一人多卡，有一些施工单位利用考勤机的数据进行考勤管理，但却不能解决一人刷多张卡，代别人刷卡考勤的问题。
4.不能识别刷卡但没有进入的情况，有一些施工单位利用考勤机的刷卡数据对管理人员及监理的下井检查进行监督，但却不能解决人员刷卡但并不下井的问题。
5.进出方向无法准确判断；
6.软件功能简单，界面不够直观，不适应井下人员信息管理的需要；
根据此种情况，我们进行以下改善：
1.采用技术领先的无源远距离RFID读卡器，该读卡器读卡距离为2-10米可调；
2.在通道出入口安装2枚无源RFID读卡器，通过计算读取电子标签的顺序可准确判断进出方向和行走轨迹，并且利用光电开关对读卡进行辅助控制，进一步提升读卡判断的准确性；
3.在通道口安装防水控制箱（内带液晶屏幕），可动态显示当前井下人员信息和数量；
4.为每位施工人员和来访人员的安全帽安装无源RFID电子标签；
5.充分利用原有的线路进行软硬件调试；
道闸系统构成：
远距离阅读器、控制器、闸机、远端PC采集。
无源RFID系统结构图
6.持续软件的功能更新，使之更人性化、更符合该隧道人员管理的功能要求。
七、
主要设备
RFID人员管理系统设备清单（一个通道）
序号
分类
设备名称
数量
1
系统软件
人员安全管理系统软件
1
2
读卡设备
RFID远距离读卡器（含支架接头）
2
3
电子标签
RFID无源电子标签
500
4
RFID发卡器
1
5
通道中设备
彩钢板通道1.6*1.5*2.5米
1
6
控制机箱
1
7
ITX工控PC
1
8
DELL液晶显示器24"
1
9
LED屏104*33*10cm
1
10
摄像头
1
11
Omron光电开关
4
12
声光报警器
1
13
控制器102c
2
14
聚合物锂电池12v18AH
1
15
开关电源12v16A
1
16
通讯工程
（可选）
光纤收发器
2
17
光配架
2
18
尾纤
16
19
光跳线
4
20
光耦合器
4
21
网络交换机
2
22
超五类网线
1
23
单模八芯光纤
500
24
PVC管道
0
25
预埋管道
0
26
安装附件
1
27
光熔接
8
28
4芯屏蔽线
1
29
2芯电源线
1
（结束）
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