基于物联网和RFID技术的施工安全管理系统研究

陈建飞 王华永 郑会军

本文通过对目前建筑业安全管理现状的分析，利用有源的RFID标签，结合解读器及中继端和手机APP、电脑管理平台，形成一套基于物联网和超高频RFID技术的施工现场智能安全管理系统，有效提高施工现场安全管理水平。

一、 研究背景

随着城市的快速发展，高效信息化的工地建筑需求越来越迫切，而在复杂且快节奏的工地建筑环境中，对人员的安全管理尤其重要。而建筑工地的人员管理有一定的特殊性：一是人流量大；二是大部分工人的文化水平较低；三是作业人员工作场地变动频率较快，无法对其及时定位，人员动态管理难度大。

近日，住建部副部长易军解读国务院办公厅印发的《关于促进建筑业持续健康发展的意见》时透露，建筑劳务工人实名制管理工作将在全国全面推行，建立工人信息数据集中平台，实现“一卡通”。

中建总公司《关于全面运行全国建筑工人管理服务信息平台的通知》，要求通过实名制管理等手段，构建“云筑劳务”系统；企业制定了《分包安全管理实施细则》，对劳务人员的管理及分包单位综合考核评价提出了严格要求。

传统的工地人员安全培训管理模式依靠手工记录，对人员的管理工作繁琐复杂，同时容易出现纰漏，数据登记不准确，且查询难度大，管理者无法快速准确地掌握工地人员的基本信息、安全教育记录、出勤时间等信息，这些信息不联网不互通，管理难度大，成本高。

鉴于以上背景，除加强安全教育和现场安全管理外，有必要采用基于物联网超高频RFID人员安全培训管理，通过数据采集、建立云端数据库、自动识别与大数据分析、人员定位等技术手段，加强现场人员的安全管理及实时管控，改进和完善施工现场安全监管水平，有效避免事故发生。

二、物联网与RFID的概念

物联网是指以感知为前提，借助射频识别、红外感应器、激光扫描器、全球定位系统、摄像头等信息传感设备对物体的位置、状态等信息进行捕捉，然后借助通信网络传递交互，实现人与物以及人与人、物与物之间的全面互联，进而实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，由标签、阅读器、天线三部分组成，通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。

三、研究内容

1.物联网与超高频RFID技术的智能安全帽（芯片）在实名制管理中的应用

施工现场的工人必须佩戴安全帽，因此，安全帽可以作为本系统中的一个媒介，通过将写有工人身份信息的RFID芯片与安全帽进行绑定，形成一种“智能安全帽”，实现远距离多个芯片同时扫描、识别，有效解决现场实名制管理问题。

2.物联网与超高频RFID技术的安全巡查终端

安全巡查终端分为固定式和移动式，固定式巡查终端主要部署在安全培训教室、建筑工地进出口处、作业层出入口，通过感应芯片对工人身份进行识别、信息收集。

移动式安全巡查终端可作为流动的采集设备，可灵活地完成建筑工地中需要手动处理的一些日常业务，并将信息上传至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。

3.基于物联网与超高频RFID技术的人员定位系统

RFID技术可实现动态实时通信，以每秒50～100次的频率与解读器进行通信，所以只要RFID标签的“智能安全帽”出现在解读器的有效识别范围内，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；查询一个或多个人员及设备彼时的实际位置、活动轨迹；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、到点地进行实地查看，或进行各项数据的检测和处理，尽量从根本上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。

4.物联网超高频RFID技术的云端工人诚信库

通过智能安全帽和智能安全巡查终端，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，有针对性地进行安全培训教育，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。通过对芯片定位，实时掌握现场人员动态，实现对人员的动态管理。

四、结语

基于物联网和超高频RFID技术施工人员安全管理系统的研究，可以形成各分包队伍人员云端数据库，实现对人员的动态管理，同时可作为住建部“云筑劳务”系统及局安全信息化管理平台的支撑体系；公司可根据分包单位人员变动情况，对其管理能力进行评价；做到检索查询即时便捷、归纳分析系统科学，达到来源可查、去向可追的目的，形成“智慧工地”，进一步提高施工现场的安全管理水平。