本發明涉及施工安全技術領域,尤其是一種基于物聯網的地下人員安全監控預警及調度指揮系統。
背景技術:
國家的經濟發展必然走向城市化道路,城市是人口積聚的地方,人類的活動必然要占用土地,然而土地是不可再生資源。面對城市人口擁擠、建筑空間縮小、綠地減少、交通擁堵、污染嚴重、環境惡化的嚴重勢態,開發利用城市地下空間,是城市發展過程中解決諸多問題的有效途徑。
地鐵具有運量大、污染小、快速、高效、受氣候條件影響小等特點。地鐵項目建設的快速發展對緩解城市交通狀況、加強城市基礎設施建設、節約利用土地資源、促進城市經濟發展等發揮了重要作用。近年來,在國家和地方政府的高度重視下,我國地鐵正在經歷著高速發展的時代。我國的地鐵建設正面臨前所未有的良好的發展和難得的發展機遇。
但是,由于我國地鐵發展歷史較短、建設和管理的經驗不足,在項目的建設與運營過程中存在著一些不容忽視的問題和安全隱患,如城市地鐵主要在城市建成區的地下建設和運營,工程風險較大,加上建設規模大、要求進度快,在一個城市同時開工的作業面多,面對工程風險的控制能力不足,工程風險控制工作不科學、不到位,工程項目管理人員的失職等,給城市地鐵建設與運營帶來了安全隱患和財產損失。在地鐵項目的建設與運營過程中,用于安全風險監測的儀器種類繁多,布設的測點數量巨大,須處理的檢測數據繁多。然而,目前人工檢測仍是主要應用的方式,不僅導致了效率低下,也因人為因素提高了錯誤的幾率。這種落后的人工檢測方式造成檢測數據的采集、分析、處理均滯后于項目運行的需要,不能及時甚至不能發現和預報項目的安全隱患。
地鐵項目在建設與運營期間的不確定因素比較多,可能引發的事故種類繁多,并且一旦發生地鐵安全事故,其后果通常是災難性的,對社會造成嚴重的負面影響。
地鐵項目的安全監控一直都是國內外學者和工程師非常關心的問題,目前研究已取得了一定的成果,一些建設項目的安全監測也邁向了信息化管理,降低了人員安全事故的發生風險。然而,地鐵項目的安全問題仍沒有得到根本的解決,人員安全事故依然困擾著地鐵行業的發展。如果能夠建立其安全監控系統,預測地鐵項目人員安全事故的發生,在人員傷亡事故發生之前啟動應急預案,通知安全管理人員及現場工作人員,采取措施,就可以有效防止事故的發生,或者降低風險損失。而且,預測及信息傳遞越及時、越準確,防止事故發生的可能性越大,或者風險損失越小。
物聯網是一個基于互聯網、電信網和移動網絡等信息承載體,讓所有能夠被獨立尋址的普通物理對象實現互聯互通的網絡。它將無處不在的終端設備,包括傳感器、移動終端、工業系統、樓控系統、家庭智能設施、視頻監控系統以及攜帶無線終端的個人與車輛等,通過各種形式的網絡實現互聯互通。物聯網的核心技術包括rfid技術、傳感器技術、無線傳感器網絡技術、人工智能技術等,其中,rfid技術對物聯網的發展起著最為重要的作用。rfid由應答器、閱讀器、應用系統軟件等幾部分組成,通過無線電訊號識別與讀寫指定目標的相關數據,其最突出的優點是具備非接觸式的自動識別功能,當閱讀器發射某特定頻率的無線電波時,應答器接收該無線電波,并將內部的數據傳送給閱讀器,閱讀器接收數據后傳送至應用數據做相關處理。
目前,物聯網應用比較廣泛,但是其應用在地下人員安全方面的效果不是很突出。
技術實現要素:
本發明的目的在于克服現有技術的不足,提供一種通過frid技術和攝像頭采集現場人員的信息,然后經無線通信模塊傳送到遠程監控指揮中心進行綜合分析處理,實時掌握人員的情況的基于物聯網的地下人員安全監控預警及調度指揮系統。
本發明解決其技術問題是采取以下技術方案實現的:
一種基于物聯網的地下人員安全監控預警及調度指揮系統,其特征在于:包括遠程監控指揮中心和人員采集站點,所述遠程監控指揮中心通過無線通信網絡與人員采集站點傳輸數據,所述每個人員采集站點包括rfid標簽、rfid讀寫器、傳感器模塊、無線通信模塊、信號調理模塊、處理器模塊和供電模塊,所述傳感器模塊、rfid讀寫器采集現場人員的信息,經信號調理模塊調理后,傳送到處理器模塊的輸入端,進行信息的處理,通過無線通信模塊將該信息傳送到遠程監控指揮中心;所述的無線通信網絡為gprs網絡或者3g、4g網絡。
而且,所述的人員采集站點還包括射燈、報警盒和攝像頭,所述報警盒包括閃燈和警號。
而且,所述的傳感器模塊包括溫度傳感器、煙霧傳感器和位移傳感器。
而且,所述的信號調理模塊包括放大電路、隔離單路和濾波電路,放大電路對傳感器模塊采集的信號進行放大,隔離電路對傳感器模塊采集的信號進行隔離,濾波電路對傳感器模塊采集的信號進行濾波去噪。
而且,所述的遠程監控指揮中心包括gprs收發單元、報警單元、數據存儲單元、中央處理器,gprs收發單元、報警單元、數據存儲單元分別與中央處理器連接,gprs收發單元接收現場無線通信模塊傳輸過來的數據,經中央處理器處理并保存在數據存儲單元中。
而且,所述的報警單元為聲光報警器。
而且,所述的遠程監控指揮中心還包括人員定位服務器,且采用基于gis技術的地理位置信息顯示、查詢系統。
而且,所述的rfid標簽攜帶在每個人員身上,每個rfid標簽具有唯一的id號碼。
而且,所述的供電模塊為蓄電池。
本發明的優點和積極效果是:
1、本發明利用rfid技術和傳感技術,獲取現場人員的信息通過無線通信模塊傳送到遠程監控指揮中心,遠程監控指揮中心對信息進行分析處理,獲取地下人員的安全情況。
2、本發明整個系統安全可靠,遠程監控指揮中心的工作人員可以實時了解地下人員的安全狀態,以及設備的工作狀態,系統簡單,易于廣泛推廣。
附圖說明
圖1是本發明結構框圖示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本發明實施例做進一步詳述:
如圖1所示,本發明所述的一種基于物聯網的地下人員安全監控預警及調度指揮系統,其特征在于:包括遠程監控指揮中心和人員采集站點,所述遠程監控指揮中心通過無線通信網絡與人員采集站點傳輸數據,所述每個人員采集站點包括rfid標簽、rfid讀寫器、傳感器模塊、無線通信模塊、信號調理模塊、處理器模塊和供電模塊,所述傳感器模塊、rfid讀寫器采集現場人員的信息,經信號調理模塊調理后,傳送到處理器模塊的輸入端,進行信息的處理,通過無線通信模塊將該信息傳送到遠程監控指揮中心;所述的無線通信網絡為gprs網絡或者3g、4g網絡。所述的人員采集站點還包括射燈、報警盒和攝像頭,所述報警盒包括閃燈和警號;所述的傳感器模塊包括溫度傳感器、煙霧傳感器和位移傳感器;所述的信號調理模塊包括放大電路、隔離單路和濾波電路,放大電路對傳感器模塊采集的信號進行放大,隔離電路對傳感器模塊采集的信號進行隔離,濾波電路對傳感器模塊采集的信號進行濾波去噪;所述的遠程監控指揮中心包括gprs收發單元、報警單元、數據存儲單元、中央處理器,gprs收發單元、報警單元、數據存儲單元分別與中央處理器連接,gprs收發單元接收現場無線通信模塊傳輸過來的數據,經中央處理器處理并保存在數據存儲單元中;所述的報警單元為聲光報警器;所述的遠程監控指揮中心還包括人員定位服務器,且采用基于gis技術的地理位置信息顯示、查詢系統;所述的rfid標簽攜帶在每個人員身上,每個rfid標簽具有唯一的id號碼,每個rfid標簽芯片內存儲著人員的相關信息;所述的供電模塊為蓄電池。
無線通信網絡可以是無線局域網絡、無線移動網絡中的通用分組無線業務gprs、第三代無線通信網絡3g或第四代無線通信網絡4g,用于實現物聯網傳感器信息的上行和下行傳輸。
該系統可以通過任意一臺電腦終端或智能設備,與遠程監控指揮中心的服務器通訊(需要授權),對部署在城市地下內的任何位置的人員采集站點,實現信息的實時采集和遠程的自動指揮控制。
遠程監控指揮中心包括gps定位系統,在gis圖上根據實際部署的設備的經緯度坐標,分層標注著整個監控終端的相關信息,并且標示出傳感器模塊設備的位置情況等,指揮人員可以在gis圖上了解到各類資源的部署情況。
數據查詢功能:遠程監控指揮中心可以查詢任意時間段每個人員的數據信息。
人員采集站點由前端設備包括攝像機、鏡頭、云臺、防護罩、支架、解碼器、報警探頭、射燈等組成;遠程監控指揮中心的設備包括硬盤錄像機、矩陣主機、監視器、報警盒、視頻分配器等,按照功能劃分為硬盤錄像系統、矩陣控制系統、報警系統組成。
rfid標簽可由個人攜帶,將它們所處的位置和最新記錄信息傳輸給遠程監控指揮中心。遠程監控指揮中心的調度指揮系統利用先進的信息技術(網絡通信技術、數據庫技術、vr虛擬現實技術、計算機仿真技術等)和信息系統(gis地理信息系統、gps全球定位系統等),軟硬件結合的集輔助決策、流程監控、信息處理、指揮調度等多功能為一體。
需要強調的是,本發明所述的實施例是說明性的,而不是限定性的,因此本發明并不限于具體實施方式中所述的實施例,凡是由本領域技術人員根據本發明的技術方案得出的其他實施方式,同樣屬于本發明保護的范圍。