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基于人脸识别的施工升降机智能监控系统

 

产品概述

  基于人脸识别的施工升降机智能监控系统用于解决建筑工地非持证司机操作升降机的问题,将操作施工升降机的权限与升降机控制相结合,实现非持证合法司机不能开启施工升降机,切实防范和减少施工升降机安全事故,同时对施工升降机自身运行状况进行监测,通过3G网络实现施工升降机司机信息与升降机运行信息的同步,满足施工单位现场管理与监管部门远程监管的双重功能。
  系统通过先进的物联网技术、GIS、传感技术、人脸识别技术和3G无线通讯技术等,实现对升降机的智能化管理。本系统具有安全有效的动态监控功能,能帮助施工升降机操作员避免由于操作失误造成的严重甚至致命性事故。因此,科学使用本系统能够有效降低"人的不安全行为",并为用户提供更为安全的施工环境。

产品构成

  基于人脸识别的升降机智能监控系统的建设内容包括了施工升降机安全监控系统设备、网络传输机制、数据接收与处理系统和升降机安全监控系统平台的建设。

 



 

 

施工升降机智能人脸识别控制系统设备

  本产品采用嵌入式技术实现升降机设备的运行数据采集与传输,实现部分控制与报警功能,且在有危险源时及时发出警报和输出控制信号,并可全程记录升降机的运行数据。
  该系统是集人脸识别、精密采集,自动控制、无线网络传输等多种高技术于一体的电子监测系统,包含有驾驶员身份识别、高度限位监测、防冲顶监测、电压监测、门锁状态监测等功能,是现代建筑起重机械领域最新型、最全面、最可靠的安全防护设备。

 



 

 

  系统组成
  升降机安全监管系统设备由三大部分组成。
  第一部分:人脸识别终端,实现驾驶员身份验证与现场环境记录等功能;
  第二部分:各种检测传感器:该部分包括门锁传感器、防冲顶传感器,高低限位传感器,电压磁环等;
  第三部分:施工升降机安全监测控制主机:该部分由主控板、UPS稳压模块、通信网关和蓄电池组成。控制主机是设备的控制中心,对人脸识别终端和各种传感器采集的数据进行逻辑处理,针对满足控制要求的状态进行设备控制授权与记录,并将采集的司机验证信息与设备运行状况通过GPRS无线通信系统发送到后台接收程序进行数据同步与远程存储。
  系统特点
  ※实现驾驶员的合法身份验证与控制授权;
  ※真正的全方位升降机安全监测与自动控制设计;
  ※集成了超重报警、高度限位报警、门锁开关异常报警、制动控制、黑匣子数据记录、远程监控等功能,真正实现了升降机的全方位安全监管;
  ※可根据实际需求需要选配,方便灵活;
  ※采用工业等级设计、生产、加工标准,性能稳定可靠;
  ※易于安装、省时省力、参数设定简便快捷。

网络传输机制

  网络建设采用高速移动网络、固定网络相结合的方式,主要工作业务网络采用桌面百兆接入,移动数据网络采用3G网络传输保证数据传输的可靠与稳定并采用相应的QoS手段。汇聚层满足千兆网络的建设要求。网络建设要求保证系统整体运行的高速、可靠、稳定运行。
  网络中心担负着对整个网络内所有节点的日常状态监测、故障响应、资源分配和控制等功能,同时负责采集网络运行数据,进行业务流量、流向分析,制定网络发展规划。网络管理系统需要具有性能管理、故障管理、配置管理、安全管理等基本功能。

 



 

 

数据接收与处理系统

  数据接收与处理系统建设主要在计算机网络系统基础上,采用统一的技术架构和方法,基于消息中间件实现各监测点司机验证信息、升降机实时记录、升降机工作记录、升降机门限位、高低限位等数据的自动接收和交换,并将其写入相应的数据库中。
  (一)性能指标
  1、数据无关性
  数据汇集平台作为一个综合数据处理工具,需要访问多种不同类型的目标数据库,必须具备适应复杂的数据类型,适应数据库结构的变化。
  2、用户协议可配置
  数据汇集平台是否起到平台作用,很关键的一点是在数据汇集过程中能否对多样的用户协议进行自动处理,因为系统中不仅包括新建系统数据,还需要接收已建系统的数据。数据汇集平台要面对多种类型的业务数据,应根据传输需求,进行一定程度的规范化和标准化,生成协议库,制定对不同用户协议的处理方法,将用户协议内容包含在传输的报文当中。
  3、数据属性无关性
  数据属性是指数据的业务分类,如身份验证数据、实时数据、工作记录等。作为数据汇集平台,主要实现数据的传输和交换,因此不需要关心数据的业务含义。
  4、信息入口多样性
  数据汇集平台的信息输入,既有自动监测数据,也有人工录入数据,同时还可能有分析软件的自动分析成果,因此系统必须支持信息入口的多样性。
  (二)数据接收与共享
  1、信息接收处理系统
  针对以往信息采集系统建设和共享存在的问题,按照施工现场应用的实际需要,通过各类综合采集技术,配合物联网技术,建设升降机安全运行信息接收处理系统,达到满足各类施工升降机运行过程信息采集和加工的需要,并可以动态扩充,为施工现场管理应用全面提供数据支撑。
  2、数据共享交换系统
  在相关标准体系的框架下,采用目录服务、规则定制、元数据等技术进行系统的开发,主要包括数据交换、数据定制、数据管理等。数据共享交换系统主要实现升降机运行实时数据、空间数据的共享和交换,为各相关部门实时掌握升降机运行状况提供高效的信息服务。
  数据共享交换系统建设将充分考虑当前监管部门已建系统的数据传输格式,充分利用已有系统的数据,实现与各系统的数据交换,避免重复建设。
  3、信息服务与发布系统
  信息服务与发布系统主要包括资源目录系统、元数据系统、信息交换平台、信息共享服务平台、信息发布平台。利用GIS地理信息系统与flash技术,开发信息服务与发布系统,实现信息综合查询与应用。建立统一的施工升降机安全监控系统该平台,建立可定制的施工升降机安全监控系统功能。   
  (三)数据监控统计
  1、数据质量校验
  数据质量校验功能设计是对水利农机数据中心数据集成、整合、导入的数据结果进行质量校验。
  2、数据统计
  数据统计提供对数据中心内各类数据的统计功能,包括数据集的访问、用户使用平台资源情况、数据种类、数据量、更新情况等,并以报表和图表的形式展示统计结果。
  3、数据服务监控
  数据服务监控是对进行业务系统数据集成情况数据接口服务运行情况进行监控。
  (四)数据集成管理
  根据施工升降机运行过程数据的来源和格式,按照不同来源的更新机制,将数据集成进入升降机安全监控系统数据中心库,数据集成方式有如下几种:
  1、ETL抽取转换加载
  对于某些历史数据,通过开发ETL数据导入包,并通过相应的ETL管理工具,实现定期自动入库或手工入库,这其中还可能需要人工的干预。这也是主要的数据集成方式。
  2、实时自动入库
  对于各类业务数据,它们主要是在日常业务处理过程中产生的,因此需要通过建立业务应用系统,提供数据输入、编辑和更新等功能,实现管理过程中实时自动建库。这种情况主要是业务系统本身的数据存储是在施工升降机安全监控系统数据中心库中。
  3、定期直接入库
  对于实时监测数据,由于数据的采集部门、方式和格式相对固定,不需要制定中间格式数据标准,直接由系统自动进行数据的检查和审核,以数据复制等方式将数据自动转入中心数据库。这种情况适合业务数据库不在数据中心库中,但数据中心库中相应部分的结构和业务数据库完全一致的情况。
  4、数据录入
  对于某些数据,没有业务系统的支撑,需要通过特定的数据录入表单来进行数据采集入库。
  5、数据交换入库
对于异地的数据,通过数据交换引擎,定制xml交换规范和转换规则,最终通过数据交换管理平台进入中心数据库。
  (五)配置管理
  配置管理是系统按正常流程运行的支撑,属于核心功能,所以它应该被优先实现。包括以下功能:
  设备信息配置:设置本设备及管理相关设备信息,包括设备编码、笼号、IP地址;
  业务数据处理程序配里:部分业务数据己有现成的应用系统,需要配置业务数据与其处理程序的对应关系;
  通讯参数配置:包括数据包大小、传输时间间隔、策发次数等。

平台功能

  施工升降机已经成为建筑工地必不可少的大型施工起重机械,但同时由起重机械引起的安全事故也屡屡发生,虽然各地建筑安全监督管理部门加大了监管力度,但由于监管手段的单一和监管人力物力的不足,从遏制和杜绝塔吊安全事故发生的效果来看,颇有力不从心之处。随着计算机技术、自动控制技术、通讯技术的飞速发展和广泛应用,以计算机系统为核心和操纵控制平台为基础的升降机安全监控系统已经成为当今建筑工程起重机械安全监督管理的必备手段。
  本项目运用先进的物联网技术、GIS、传感技术、3G无线通讯技术等,牢牢把握升降机准入、安装、负载、操作、保养、监管六大环节,严格按照《建筑起重机械备案登记办法》等相关法规要求设计系统功能和业务流程,对升降机安全运行进行智能化管理。
  实现功能如下:
  基础信息管理
  实现升降机安全监控系统中基础信息的查询、增加、修改和删除功能,基础数据包括:单位信息管理、人员信息管理、设备信息管理及工程信息管理。   
  实时监控管理
  实现对升降机操作司机和操作过程的全过程管理,实时监控管理包含三大模块:模拟监控、工作记录和身份验证。
  模拟监控
  实现升降机运行的实时模拟,方便直观的了解升降机当前运行状况,对发生报警或安全事故的设备,可进行历史模拟回放,更好了解报警或发生安全事故前、后具体的操作方式、运行位置及发生事故的原因等
  工作记录
  实时记录升降机的运行状况,反应每一次升降机操作手柄的上行或下行状态,同时记录操作的合法司机、运行时间等。
  身份验证
  实现对升降机操作司机的身份验证管理,记录司机每一次身份验证的结果与环境图片,保证合法司机操作指定升降机,并留有验证证据,以供将来必要时查验。
  报警信息管理
  实现对施工升降机违规操作进行实时报警与处理管理,报警条件包括:超限位、楼门非法开启、监控设备恶意拆除及监控设备逃避监管等,一旦满足报警条件,系统自动记录并发送短信通知相关责任主体。根据报警行为,系统自动提示处罚条例与处罚方式,对施工升降机的违规处理进行全过程、多责任主体管理。
  统计报表管理
  实现对施工升降机运行过程数据统计分析,可按照工程、升降机设备、司机进行分别管理,统计出某个工程、某台升降机或某个司机的施工升降机的运行情况,实时、准确、多方式的了解升降机全生命周期的工作过程统计情况
  电子地图
  电子地图分区域、分权限的展示每个工程、每台设备的地理信息位置,电子地图采用分层管理,区域图层对所在区域进行升降机运行状况统计,包括升降机数量、开启监控升降机数量、未开启监控升降机数量、在线升降机数量、未在线升降机数量、报警升降机数量及运行正常的升降机数量等;工程图层对所在工程进行升降机运行状况统计,包括升降机数量、开启监控升降机数量、未开启监控升降机数量、在线升降机数量、未在线升降机数量、报警升降机数量及运行正常的升降机数量等;设备图层实时显示每台设备的实时运行状况,可查询实时记录等。
  系统管理
  系统管理采用高内聚、低耦合的设计思想,提高系统的扩展行和兼容性,包括:菜单导航管理、角色管理、用户管理和设备配置管理,对系统模块分级、对用户权限分级和对设备等级分级,实现不同权限访问不同的内容,保证数据的保密性和完整性,避免数据的误、盲操作而导致系统的错误或崩溃。


 

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