RFID和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在施工單位的應(yīng)用

針對(duì)占地面積大的超高層建筑，現(xiàn)場(chǎng)施工的勞務(wù)人員分散，施工單位在安全管理和實(shí)名制管理方面難度大的問題。結(jié)合現(xiàn)有的 RFID 和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)人員進(jìn)行定位，通過(guò)建立管理系統(tǒng)，快速精準(zhǔn)地反映施工現(xiàn)場(chǎng)人員的具體樓層位置。從理論上為施工單位提出一種解決方法，供業(yè)內(nèi)人士參考。

1 引言

隨著國(guó)內(nèi)超高層建筑和超大面積建筑越來(lái)越多，工地里的勞務(wù)人員數(shù)量也越來(lái)越多。目前普遍采用的勞務(wù)管理辦法是實(shí)名制管理，給每個(gè)勞務(wù)人員建立安全卡，通過(guò)門禁卡和考勤機(jī)記錄每個(gè)施工現(xiàn)場(chǎng)人員上下班時(shí)間。這種方式可以有效地記錄每天進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)人員的數(shù)量和時(shí)間，但不能判斷出施工現(xiàn)場(chǎng)人員的施工位置，只有施工現(xiàn)場(chǎng)人員進(jìn)出工地的記錄，無(wú)法實(shí)時(shí)掌握施工現(xiàn)場(chǎng)人員的動(dòng)態(tài)，若采用現(xiàn)有成熟和 RFID 和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，使用 RFID芯片為施工現(xiàn)場(chǎng)人員建立身份卡，通過(guò)在樓層內(nèi)設(shè)置讀卡器，可以即時(shí)讀出 RFID 芯片信息，了解施工現(xiàn)場(chǎng)人員所在位置和個(gè)人信息。同時(shí)通過(guò)電腦主機(jī)將信息上傳到網(wǎng)絡(luò)云，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)或手機(jī) APP來(lái)查看信息，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。在勞務(wù)實(shí)名制和安全管理中，提供一種便捷可靠的方案。

2 勞務(wù)人員專屬 RFID 芯片

RFID 芯片可以記錄信息，且具有反復(fù)擦寫的功能，在勞務(wù)人員進(jìn)場(chǎng)時(shí)，通過(guò)寫卡機(jī)寫入勞務(wù)人員的信息，比如工作單位、身份證號(hào)、年齡、照片等基本信息。在日常的安全巡查中，若發(fā)現(xiàn)勞務(wù)人員出現(xiàn)違規(guī)操作，可以采用寫卡器或手機(jī)登錄網(wǎng)絡(luò)云平臺(tái)對(duì)勞務(wù)人員進(jìn)行記錄存檔，使用讀卡器或登錄云平臺(tái)進(jìn)行查詢。在勞務(wù)人員退場(chǎng)時(shí)，留存記錄檔案后，擦除RFID 芯片信息，可重復(fù)利用。

勞務(wù)專屬 RFID 芯片如圖 1 所示，在每位現(xiàn)場(chǎng)施工人員的安全帽中安裝一個(gè)標(biāo)簽，標(biāo)簽內(nèi)有智能芯片、MCU 處理器、一次性鋰電池，可使用3年時(shí)間。安裝方式可采取 PVC 膠水粘貼或是螺絲左右加固。

3 設(shè)置出入口基站

在每個(gè)出入口的門上安裝一個(gè)基站，當(dāng)佩戴有標(biāo)簽有安全帽經(jīng)過(guò)出入口時(shí)，即可被系統(tǒng)識(shí)別到，具有接近 100% 的精準(zhǔn)度和極快的響應(yīng)速度。出入口基站安裝示意圖如圖 2。

在出入口基站配有 220 V 的電源適配器，每個(gè)出入口需要有 220 V 的電源接口，并且提供 24 小時(shí)供電。為了降低通信費(fèi)用，基站與基站之間采用自主通信技術(shù)，最后再通過(guò) 3G 無(wú)線通信給服務(wù)器。

4 樓層平臺(tái)搭建

在工地設(shè)置管理機(jī)房，用于處理數(shù)據(jù)和搭建云平臺(tái)，管理系統(tǒng)示意圖如圖 3 所示。

在每個(gè)樓層的出入口各安裝一個(gè)基站，2樓基站插入 3G 通信卡，1 樓和 3 樓基站通過(guò)自主無(wú)線技術(shù)與 2 樓基站通信，同理 5 樓基站插入 3G 通信卡，4樓和 6 樓基站通過(guò)自主無(wú)線技術(shù)與 4 樓基站通信。樓層安裝示意圖如圖 4 所示。樓層內(nèi)基站采用無(wú)線通信技術(shù)，可以有效減少布線和維護(hù)難度。

5 手持機(jī) PDA

當(dāng)工作人員丟了施工帽子時(shí)，通過(guò)系統(tǒng)可以得知帽子在哪一層，然后可通過(guò)手持機(jī) PDA 進(jìn)行樓層詳細(xì)搜索。當(dāng)手持機(jī) PDA 越接近帽子時(shí)，APP 上顯示的信號(hào)強(qiáng)度越強(qiáng)，以此有目標(biāo)地搜索。手持機(jī) PDA 如圖 5 所示。

6 應(yīng)用軟件

通過(guò)末端和系統(tǒng)顯示每一層的人員數(shù)量，從圖中可以看出，4 樓、12 樓、17 樓、26 樓、35 樓、39 樓的人員比較多，點(diǎn)進(jìn)去時(shí)可以看出每層的具體人員信息。樓層人員整體顯示效果如圖 6 所示。

7 結(jié)語(yǔ)

該方法在理論上可實(shí)現(xiàn)人員的實(shí)時(shí)定位、歷史軌跡回放、信息查詢，地圖監(jiān)控、人員分布查看、人員實(shí)時(shí)定位、歷史信息查詢等功能。

用戶可通過(guò)相應(yīng)的功能，對(duì)人員的進(jìn)行定位，對(duì)基本信息進(jìn)行增加、刪除、修改和查詢，對(duì)人員的歷史軌跡進(jìn)行回放，對(duì)各報(bào)表進(jìn)行打印輸出，對(duì)使用該系統(tǒng)的用戶進(jìn)行添加、修改、刪除和查詢，對(duì)人員分布進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。用戶通過(guò)簡(jiǎn)單的操作，在電腦、手機(jī)端即可管理每個(gè)工地、每個(gè)區(qū)域。