基于RFID技術的地鐵安全預警系統(tǒng)構建

陳藝旋

（華中科技大學建筑與城市規(guī)劃學院 武漢 430070）

1 引言

我國城市的交通擁堵已經成為了制約城市發(fā)展的重要因素，而軌道交通的出現(xiàn)，使得城市的交通擁堵現(xiàn)象得到了很大程度上的緩解。目前，我國軌道交通的建設正在飛速地發(fā)展，但由于地鐵建設過程中所面臨的環(huán)境具有較大的不確定性與復雜性，施工安全成為了地鐵建設過程中最為關注的問題。[1～3]近年來，信息技術飛速發(fā)展，從而帶動了一大批行業(yè)的革命，建筑行業(yè)便在其中。例如BIM技術在建設項目的全壽命周期的應用，對建設項目的進度目標、成本目標以及質量目標起到了巨大的積極作用。[4～5]而RFID（無線射頻技術）是1種非接觸式的自動識別技術，用于信息采集，通常由讀寫器、RFID標簽組成。RFID標簽防水、防油，能穿透紙張、木材、塑膠等進行識別，可儲存多種類信息且容量可達數10M以上。[6]因此RFID標簽十分適合應用于施工現(xiàn)場這種比較惡劣復雜的環(huán)境。綜上所述，為減少地鐵施工時存在的安全風險，加強高效的信息化管理，基于RFID技術來構建地鐵安全預警系統(tǒng)是切實可行的。

2 地鐵安全預警的需求分析

地鐵工程的建設主要是由業(yè)主方、施工方、監(jiān)理方組成，若但考慮安全控制的工作，還可算上預警單位。不同項目參與方的安全控制的工作任務不同，相應的對安全預警平臺的需求也各不相同。通過查閱文獻以及實地調查的方式，根據實際情況，考慮到不同項目參與方的需求有所不同，我們可以提出以下需求。

表1 需求描述

3 基于RFID的安全預警系統(tǒng)構建

3.1 系統(tǒng)框架

考慮到RFID與安全預警系統(tǒng)的結合可以起到很好的作用，本文根據地鐵施工安全預警工作的需要，將該平臺設計分為傳感層、網絡層以及應用層。各層的功能與元件如表2所示，系統(tǒng)的架構如圖1所示。

表2 各層次構成元件及功能

3.2 基于RFID的系統(tǒng)安全控制流程

圖1 系統(tǒng)架構圖

首先，在地鐵施工時，我們事先將具有較好防腐蝕性的電子標簽預埋在各個構件或每個一定距離預埋在地連墻中，每一個電子標簽都與其所處具體位置相對應。且根據圖紙，我們事先利用revit建立好了各個時間點不同狀態(tài)的BIM模型，該模型與預警平臺相關聯(lián)?，F(xiàn)場人員在現(xiàn)場巡查過程中，一旦發(fā)現(xiàn)存在安全隱患的構件或具體位置，利用RFID智能手機貼近掃描該構件，在手機讀取到該處位置信息后，巡查人員在位置信息下編寫該位置存在的安全隱患，同時配圖說明。通過APP發(fā)送至預警平臺的數據庫。數據庫通過管理具體位置與監(jiān)測數據，在BIM模型中高亮顯示預警位置并發(fā)出預警消息，具體見圖2。

圖2 預警流程圖

4 結語

本文構建了利用RFID技術的地鐵安全預警系統(tǒng)，通過現(xiàn)場安全巡查人員利用RFID手機的位置信息的讀取，在結合現(xiàn)場實際照片和文字描述的基礎上，可以在已建好的BIM模型中直觀顯示出現(xiàn)安全風險的位置，以此保證地鐵建設各參與方監(jiān)督與檢查的及時性。

[1]劉仁輝，于渤，金真.基于區(qū)間估計的地鐵施工安全風險評價指標篩選[J].預測，2012，02：62～66.

[2]李小浩，宋永發(fā).CIM模型在地鐵施工安全風險評估中的應用[J].工程管理學報，2010，05：513～516.

[3]鮑學英，王起才，宮文昌.基于模糊層次分析法的地鐵工程施工安全評價[J].中國安全生產科學技術，2013，01：136～139.

[4]張連營，于飛.基于BIM的建筑工程項目進度-成本協(xié)同管理系統(tǒng)框架構建[J].項目管理技術，2014，12（12）.

[5]何清華，韓翔宇.基于BIM的進度管理系統(tǒng)框架構建和流程設計[J].項目管理技術，2011（9）.

[6]仲青，蘇振民，王先華.基于RFID與BIM的集成施工現(xiàn)場安全監(jiān)控關鍵技術研究[J].建筑科學，2015，31（4）.