大学创新大赛-RFID的施工现场安全预警系统

第十届大学生创新大赛竞赛作品作品名称：RFID的施工现场安全预警系统学院：土木建筑学院申报者姓名（集体名称）：类别：□自然科学类学术论文□哲学社会科学类社会调查报告和学术论文√科技制作（投入较大的）□小发明创造RFID的施工现场安全预警系统作品说明一、RFID基本原理简单的RFID系统是由电子标签、读取器和天线三部分组成：当电子标签进入磁场区域后，接收的读取器发出信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息（无源标签），或者主动发送某一频率的信号（有源标签）；读取器读取信息并译码后，送至中央信息系统进行有关的处理。如图所示：二、基于RFID的施工现场安全预警系统的构建（1）定义危险区域：1、基坑（洞口）的RFID安全系统定义危险源的范围α×β的基坑（洞口），预警范围为a，a取0.3m2、工程车辆的RFID安全系统当设定机械设备的危险源半径R1与人的安全半径R2发生重叠时，发出警告，告知施工人员已经接近行驶中的危险工程车辆（挖掘机、推土机等），需要注意安全。3、框架结构施工中的边缘RFID安全系统框架结构施工时，门窗洞口位置易发生高处坠落事故，根据结构施工图在每一层布置一定数量的EPU装置，施工人员安全帽布置PPU装置，当人员靠近门窗和楼板边缘时，定义危险参数a=0.3m4、危险源的RFID安全系统施工现场的危险源（如电源、配电箱）布置感应装置EPU，设定危险参数a=1m5、塔吊吊装的RFID安全系统进行塔吊吊装时，在塔吊吊钩安装EPU装置（A），在塔吊台座处安装EPU装置（B），施工人员携带PPU装置。定义吊物的危险半径为R1，塔吊的最大起重半径为R2施工人员携带的PPU感应半径为R3定义施工人员携带PPU与塔吊台座EPU（B）的水平感应距离为D1定义施工人员携带PPU与吊钩EPU（A）的水平距离为D2（图为EPU装置内部）电子标签进入施工现场天线获取信息读写器激活读取标签信息生成位置数据是否处于危险区域否是发出警报（图为EPU及PPU领域应用）（2）系统运行1.管理人员预先将建筑施工图与安全信息库相结合，划分出待建项目有可能发生高处坠落事故的危险区域。在危险区域布置一定数量的RFID读写器、RFID天线，以满足危险区域信号的全覆盖。2.预先在RFID标签中输入工人的工号等个人信息，并将RFID标签放置于对应建筑工人佩戴的安全帽内，实现RFID标签与建筑工人的一一对应。3.进入施工现场后，RFID读写器立即识别RFID标签中个人信息，并通过网络层将读取的信息无线传输至中央电脑进行信息处理。4.每个RFID读写器负责收集一个危险区域的标签信息，而信号的覆盖由RFID天线布置实现，若发现有标签进入设定的危险区域，立即查询捕获该标签的RFID阅读器ID，确定位置信息，工人安全帽中的有源标签发出危险警报。