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高危行业人员位置及生命安全预警管理系统解决方案

发布日期:2022-11-11 浏览次数:229
    着物联网技术不断发展,基于物联网技术的智慧化管理解决方案为各行各业的智能化管理水平的提升带来很大的提升。在建筑,桥梁,隧道及基建行业的施工现场,信息化系统的应用已经逐渐普及。

现有的信息化管理系统大部分以视频监控,环境监测,设备监控为主。而智慧工地需要解决的核心问题还是人员安全的问题,避免人员安全事故的发生,其次需要解决的是提高生产效率,降低生产成本。随着物联技术的深入发展,传感技术的成熟,传输技术,5G的快速发展,让更高智能化的物联技术具备了发展的基础。

《十四五国家科技发展规划》中的精确定位技术应用,可实时地获取实际的现场信息,对进出工地的人员,车辆的信息以及工地内各个区域的人员分布有一个全面、及时、准确的掌握。管理者不在需要花费大量的精力、时间对各个区域进行巡逻。就能及时、准确的掌握现场情况,提前发现安全隐患,杜绝事故的发生。

而基于室内精确定位以及室外精确定位人员安全的管理,高精度的位置数据作为智慧工地数据流的重要组成,是智慧工程业务流中时间、空间、状态三大数据指标之一,空间位置数据的准确性、实习性以及覆盖完整性,是智能工地前端感知质量的重要评价维度。构建基于室内、室外定位技术的高精度定位管理系统,借助室内定位技术,BDS定位技术,实现对工厂人、车、物等的精确定位、无缝追踪、智能调配与高效协同,大幅提升工地的精益生产及精细化管理水平。

其次大部分工地建设环境复杂,高危区域众多, 常见有高空作业,深坑作业,地下作业,隧道作业,危险如高温作业,高原缺氧作业等。在这些区域的对于环境的实时监测,以及施工人员生理,及心理的状态的监测和有效管理都可有效防止安全事故发生,保障工人职业健康。

基于此定位网络,不仅能够实现精确定位,还能通过定位标签与穿戴设备的集成,实现对工地人员健康数据监测,如心率,血氧,血压,汗液等监测,避免出现如疲劳上岗,过度劳动,防止出现中暑,缺氧,昏厥,乃至猝死引起未知的重大安全事故,以及实时调度系统,加之与视频系统的的联动,可显著提升工地的智慧化管理需求,

智慧工地利用信息化手段提高信息综合分析应用能力,能够推动和保证法规范,有效提升工地安全,有效减轻管理负担,提升工地现场整体管理水平

   1.2.2建立新型补充融合系统

新型物联感知网络可以接入智慧工地内网或者4G或5G公网,提供有线和无线两种接入方案。其中内网由工地统一规划建设,该网络通过内网与其他常用系统完成融合,为视频监控,门禁管理,应急系统提供精确的人员位置信息及生理性息,以及语音对讲功能,显著提升以上系统的运行效率及智能化程度。

本方案主要针对无线物联网络的建设进行设计。无线物联网络主要由无线基站设备构成。组网结构如上图:

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通过无线基站在信号覆盖范围内接入多种前端设备,实现同一网络下的跨系统数据汇集。采用这种方案一则可以统一规划实现主要区域的信号覆盖即可实现上述系统的数据上传,极大的简化了网络结构也使得网络维护难度大大降低。

    1.2.3建设实用的物联感知技术应用系统

应用系统模块包括:人员信息管理,人员位置管理、人员生命体征管理。工程车辆位置管理,潜在危险源管理,系统联动融合管理。

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 1.人员信息管理

Ø 通过身份证进行实名绑定,将人员身份信息、劳动合同书编号、岗位技能证书号登记入册,

Ø 并确保人、证、册、合同、证书相符统一,使监管部门对工地劳务分包人数、情况明细、

Ø 人员对号、调配有序。

2.人员位置管理

Ø 人员区域流动标准化,点名自动化,实现对流动信息的精确、实时、主动采集

Ø 危险区异常行为自动预警,实现如越界,滞留,出界,聚集自动告警

 3、人员生命体征管理

Ø 通过生命体征实时常态化监测及时发现突发体征异常人员;完善工人健康信息资源库

Ø 通过行为状态常态化监测,及时发现异常行为,如疲劳,中暑,缺氧,昏厥等,预防异常事件发生

Ø 对人员的睡眠,精神状态进行智能化分析,防止危险岗位疲劳上岗,防止事故发生。

 4、工程车辆管理

Ø 在施工车辆上安装定位基站,当人员靠近施工车辆时,司机即可收到声光报警,防止人车相撞。

Ø 车辆位置异常移动,非授权移动时后台报警

Ø 车辆位置管理,车辆调度管理

5、潜在危险源管理

Ø 工地中零时建筑,安装检测标签,提前预警倒塌

Ø 斜坡,边坡,植入滑坡预警传感器,提前预警滑坡

Ø 异常移动告警,对于不能产生位移相关设备,通过布设物联网标签实时监测管理

6、集群对讲及智能调度系统

Ø 智能安全帽内置POC数字对讲系统,可实现集群对讲 

Ø 紧急通知,紧急调度可1对1,危险告警可实现全员广播

Ø 支持系统自动文字转语音,系统自动广播

7、系统联动融合管理

Ø 实现与视频系统,闸机门禁系统联动实现高效管理,自动录像,利用平台集成传统安防系统,实现监控、门禁、报警、周界系统信息的集约化管理

     3.1系统框架

定位系统由传感层,传输层,中间层,业务层组成,如图 9所示。 传感层由智能标签和穿戴标签构成,传输层由局域物联网和广域物联网组成,其中局域物联网基于蓝牙网络和UWB网络,实现数据采集和室内精确定位,广域物联网借助运营商网络,包含NB,CAT,4G以及地面COSR站。实现数据上报及室外精确定位,


    3.1人员信息管理

     1通过身份证进行实名绑定,实现定位和人员身份ID的统一

     2.将施工人员,人员身份信息、含工种,职责,以及管理责任,管理范围绑定

     3,将访客,身份信息与佩戴标签绑定,

     4. 建立施工人员健康档案,既往病史,风险病史等等

     人员信息管理,人员位置管理、人员生命体征管理。工程车辆位置管理,潜在危险源管理,系统联动融合管理。

 

    3.2人员位置管理

     1.工地平面地图建模

工地地理模型,分级管理,逐级设置

         在工地平面地理模型上设置电子围栏区域,电子围栏区域属性可设置堆场去,施工区,挖掘区,危险区等,设置区域编号,监控视频编号,禁入时间,监控级别等信息

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    2.实时监控人员位置

         人员移动轨迹;通过电子地图实时显示1个或多个人员移动轨迹

 跟踪指定人员:地图随着标签的移动自动雀环,将鼠标移动到标签上可以看到标签的当前状态

 人员报警状态信息;通过平面电子地图上不同的颜色和形状显示人员的报警状态将鼠标移动到施工人员图标上可以看到施工人员当前状态,状态信息可自定义

 历史轨迹查询,追溯查询任意时间段内人员的活动路线。可以按照时间轴查询对应时间点的位置信息

    3.实时人员点名

 区域点名:在指定区域,显示实到人数,人员及状态,由系统自动进行辨别,记录及统计,实时统计施工区人员总数和人员明细可以按照设定的条件,

 出入统计:可实时统计某一时间段内进入某出入口的人员数量,可根据不同施工区域,等属性进行统计。

    4.报警提示:

 越界报警:针对不同施工人员,对某些重点区域设置禁入进入,禁止离开,滞留超时等,一旦有施工人员超过设置条件,马上报警

 主动求助报警:施工人员佩戴有呼叫器求救按钮的标签卡,当遇到危险时,只要按下按钮,系统就会收到该人员发出的报警及位置信息

 人员脱岗报警;根据系统显示,可以判断值班人员是否脱岗

 设备故障报警,主要针对各类标签,基站等设置的故障进行报警,如信号中断,设备电量不足,设备损坏等。

    5.智能分析

 超时提示∶ 对指定标签设置,在某指定区域内停留不得超过指定时间,如

 如果超过指定时间就会报警,可以限制人员在指定区域的停留时间,以防危险情况发生。

 人员接近靠近危险区域时,系统自动通过语音提醒报警

 告警管理


  6.异常行为分析 

         腕表能检则人员的静止、运行状态并针对不同的状态制订不同的报警提示策略,如人员在非休息时间(位置)长时间处于静止状态时(晕倒),或有跌倒,掉落时,系统都可进行报警提示。

   7.报表统计功能

可根据某段时间段进行数据统计;执行次数统计、人员工作时间分配,如高峰期和闲置时间、停留区域,工作状态等;


  3.2人员生命体征管理

   3.2.1

 通过连续疲劳度检测,工作强度检测,高危环境,如高原作业的缺氧检测,高温状态的体温过高检测,汗液检测防脱水检测,

 


Ø 实时血氧侦测            

Ø 实时心率侦测     

Ø 实时血压侦测

Ø 实时压力情绪监测

              Ø 6.实时体温监测

              Ø 5.睡眠监测

              Ø 7.活动量实时监测

 

  3.4工程车辆管理

1.车辆内置UWB及GPS定个位器, 实时追踪工程车辆在工地的位置

2.车辆内置PDOA定位基站, 发现佩戴UWB标签的人员过于靠近车辆,提示报警。

3、通过车辆定位,判断车量使用情况,通大数据统计,分析车量设备使用率

  3.5潜在危险源管理

1.在零时搭建的工程建筑,如挡墙,大门,立柱,等安装位移传感器,在挡墙发生异常,如晃动,位移等状态时,及时报警, 便于提前发现问题,防止倾倒。

2.一些施工边坡,植入压力传感器,监测边坡,当发生滑动时提前预警。

3.危险源靠近预警, 如竖井,大功率电源,等非授权人员靠近时报警。

  3.6 人员智能告警与调度系统

1. PoC对讲是依托运营商移动通信网络建立起来的一种用于调度指挥的移动通信系统。。由于其覆盖广、成本低等特点,可快速批量部署,可提高应急响应速度和工作效率的需求。

2. 智能安全帽配备POC智能数字对讲机,与定位系统完全打通实现智能应用

3. 危险语音提醒,智能调度管理

  3.7系统联动融合管理

1.人员信息联动

系统可定制开发接口从人员信息库中自动获取个人信息,使用户可以在系统中实现人员信息与移动设备的绑定。

2.视频联动管理

系统通过定制开发接口实现与视频监控系统的对接。系统将依据管理规则在特定事件发生时自动依据人员当前的位置联动监控系统提供抓拍、实时视频弹出等功能。系统也可以根据人员历史关键位置调取相应的监控视频。

3.一卡通融合管理

系统为人员提供的智能手表内置符合一卡通管理要求的无源电子腕带(例如IC或ID卡),可与相关的信息系统可以通过唯一智能手表识别施工人员身份并实现相应功能,从而为实现施工人员一卡通管理提供基础。

 

 



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