基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的施工場(chǎng)地工人健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

易國(guó)鍵

摘 要：隨著我國(guó)的城市化速度加快，建筑工地逐年增加，對(duì)勞動(dòng)力的需求增大，并常年保持在3000萬(wàn)人以上的規(guī)模。建筑工地是安全事故高發(fā)的領(lǐng)域，事故發(fā)生的數(shù)量較大頻率較高。隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，黨和政府對(duì)保障建筑施工工人的人身安全越來(lái)越重視。本方案所提出的施工場(chǎng)地工人健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)手段實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)建筑工人的作業(yè)安全和人身安全。

關(guān)鍵詞： 物聯(lián)網(wǎng)；施工場(chǎng)地；健康監(jiān)測(cè)

1.研究背景

在我國(guó)建筑施工安全管理的現(xiàn)有水平下，應(yīng)加強(qiáng)建筑施工單位的安全監(jiān)督管理力度，以政府監(jiān)管為保障，以建筑施工意外傷害保險(xiǎn)制度為制約，以建筑施工安全評(píng)價(jià)為依據(jù)，以提高建筑施工企業(yè)的安全管理水平為主要手段，扎扎實(shí)實(shí)地做好建筑施工的安全生產(chǎn)工作。

除了對(duì)工人加大宣傳安全意識(shí)和制定相應(yīng)制度外，更重要的是需要采用先進(jìn)的技術(shù)手段（物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)）監(jiān)測(cè)工人上班時(shí)身體特征指標(biāo)是否正常，杜絕工人帶病上崗作業(yè)，從源頭可以保證工人的作業(yè)安全和人身安全。本項(xiàng)目所提出的施工場(chǎng)地工人健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在工人每天上班時(shí)監(jiān)測(cè)工人的體溫、血壓和酒精濃度這三個(gè)基本體征是否正常，另外還可對(duì)工人作業(yè)時(shí)進(jìn)行人員定位檢測(cè)，對(duì)危險(xiǎn)作業(yè)進(jìn)行視頻監(jiān)控。項(xiàng)目的提出有助于監(jiān)測(cè)工人帶病上崗，從而很大程度上避免安全事故，保障安全作業(yè)，對(duì)保證工人人身安全有著重大意義。

2. 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

目前國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有相應(yīng)的同類產(chǎn)品應(yīng)用于建筑工地上，這是由于受醫(yī)學(xué)檢測(cè)設(shè)備和醫(yī)學(xué)知識(shí)專業(yè)性的約束，體檢需要到醫(yī)院在醫(yī)生的指導(dǎo)下進(jìn)行專業(yè)的體檢。但是，隨著科學(xué)技術(shù)快速的發(fā)展，使得一些常規(guī)醫(yī)學(xué)指標(biāo)（體溫、心率、血壓等）的檢測(cè)設(shè)備和檢測(cè)方法快速化、操作簡(jiǎn)單化。如現(xiàn)在市場(chǎng)上出現(xiàn)的越來(lái)越多的智能穿戴設(shè)備，它們可以實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)穿戴者的心率、血壓、血氧和體溫。人體的體溫檢測(cè)有水銀溫度計(jì)、電子溫度計(jì)和紅外線體溫計(jì)；其中紅外線測(cè)溫儀利用紅外探測(cè)器將被測(cè)物體輻射的功率信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，輻射功率與物體的溫度成正比。紅外測(cè)溫有著響應(yīng)快、非接觸、使用安全及使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于體溫測(cè)量。血壓檢測(cè)方法有水銀血壓測(cè)量?jī)x、電子血壓儀（采用示波法）和光電血壓檢測(cè)儀，其中水銀血壓測(cè)量?jī)x需一定專業(yè)技術(shù)聽(tīng)舒張壓和收縮壓，操作較復(fù)雜；采用示波法的電子血壓儀操作簡(jiǎn)單，可以快速測(cè)量血壓，精度高，廣泛應(yīng)用于醫(yī)院和個(gè)人家庭；光電血壓檢測(cè)儀是基于光電脈搏傳感器測(cè)量基礎(chǔ)上用一定算法得到舒張壓和收縮壓，操作簡(jiǎn)單快速，精度略低于示波法的電子血壓儀，現(xiàn)廣泛的應(yīng)用于智能穿戴設(shè)備中。酒精濃度的測(cè)量主要是采用燃料電池型酒精傳感器，輔助一個(gè)進(jìn)氣和出氣氣體控制裝置，可以實(shí)現(xiàn)酒精濃度的快速檢測(cè)，廣泛的應(yīng)用于交警酒駕檢測(cè)中。

3.解決方案

施工場(chǎng)地工人健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由施工場(chǎng)地工人身體狀態(tài)測(cè)試儀和智能設(shè)備客戶端APP兩部分構(gòu)成，如圖1所示。其中智能設(shè)備客戶端APP便于對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)的查看和人員定位；施工場(chǎng)地工人身體狀態(tài)測(cè)試儀是整套系統(tǒng)的服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)中心，進(jìn)行數(shù)據(jù)接收和處理功能、主要有體溫、血壓和酒精濃度檢測(cè)、人員位置查詢和圖像識(shí)別等功能。該系統(tǒng)主要是確保工地現(xiàn)場(chǎng)的工人在不帶病的狀態(tài)下參加工作，并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)工人位置，保證工人整個(gè)作業(yè)過(guò)程的人身安全。

系統(tǒng)采用IIS服務(wù)管理，SQL數(shù)據(jù)，基于VS開(kāi)發(fā)施工場(chǎng)地工人健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)管理軟件。對(duì)服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)、各個(gè)監(jiān)測(cè)硬件系統(tǒng)配置管理。使用時(shí)，首先將工人登記注冊(cè)和人員定位，登記注冊(cè)為實(shí)名制登記注冊(cè)，工人持手機(jī)微信掃描二維碼下載智能設(shè)備客戶端APP，安裝后則自助完成登記注冊(cè)。在注冊(cè)時(shí)允許讀取手機(jī)信號(hào)位置。便于能夠?qū)崟r(shí)查詢工人的位置情況，另將全自動(dòng)電子血壓模塊、紅外測(cè)溫模塊、酒精濃度檢測(cè)模塊和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)高清攝像頭通過(guò)串口和網(wǎng)絡(luò)連接到電腦實(shí)現(xiàn)基本體征參數(shù)的監(jiān)測(cè)和工人身份的核實(shí)。

4.系統(tǒng)功能

（1）人體血壓、溫度以及酒精濃度基本參數(shù)的檢測(cè)

①工人是否為高血壓，是工人能夠參與高強(qiáng)度工作的一個(gè)重要指標(biāo)。為了保證工人安全的工作，禁止高血壓者參與類似工地施工等高強(qiáng)度工作。因此，在上崗進(jìn)入工地時(shí)對(duì)每個(gè)工人進(jìn)行血壓檢測(cè)，為了保證工人能夠及時(shí)的進(jìn)入施工場(chǎng)地，血壓檢測(cè)應(yīng)快速準(zhǔn)確完成。

②發(fā)燒等生病狀態(tài)會(huì)影響工人的正常工作，緊張?jiān)谶@種狀態(tài)下進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)，通過(guò)對(duì)工人的體溫進(jìn)行檢測(cè)，可有效解決這類情況的發(fā)生。

③工人飲酒后參加工作對(duì)自身安全帶來(lái)極大的危害，禁止飲酒和醉酒狀態(tài)進(jìn)入工作場(chǎng)地。本系統(tǒng)的酒精檢測(cè)模塊課可實(shí)現(xiàn)酒精濃度的快速測(cè)量。

（2）人員定位及相關(guān)信息查詢

當(dāng)工人進(jìn)入工作狀態(tài)，在工作區(qū)域內(nèi)，通過(guò)手機(jī)等智能終端的GPS或者wifi功能，可實(shí)現(xiàn)工人的定時(shí)，并能夠在電腦應(yīng)用軟件上實(shí)時(shí)查詢。通過(guò)PC機(jī)應(yīng)用軟件查詢工人的基本信息及一定時(shí)間段內(nèi)工人上班考勤信息和身體狀態(tài)信息。

（3）身份唯一性檢測(cè)

通過(guò)攝像頭對(duì)工人進(jìn)行面部識(shí)別，核實(shí)身份，防止代工等現(xiàn)象。

5.總結(jié)

由于體溫、血壓和酒精濃度這三個(gè)參數(shù)檢測(cè)技術(shù)的快速發(fā)展，使得在戶外（建筑工地）能對(duì)該三參數(shù)進(jìn)行快速準(zhǔn)確檢測(cè)成為可能，這也是項(xiàng)目施工場(chǎng)地工人健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，再加上物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)，開(kāi)發(fā)相應(yīng)的服務(wù)器和應(yīng)用程序，即可實(shí)現(xiàn)該項(xiàng)目監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能，對(duì)施工工人的體溫、血壓和酒精濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，另外還可對(duì)工人作業(yè)時(shí)進(jìn)行人員定位檢測(cè)，對(duì)危險(xiǎn)作業(yè)進(jìn)行視頻監(jiān)控，絕對(duì)的拒絕工人帶病上崗作業(yè)，保證工人的作業(yè)安全和人身安全?！鰁ndprint