基于Face++智能電源管理平臺的應用研究

朱帥

（江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學院 蘇州建設(shè)交通分院，江蘇 蘇州 215104）

0 引言

建筑業(yè)是我國國民經(jīng)濟中的重要物質(zhì)生產(chǎn)部門，關(guān)系到整個國家經(jīng)濟的發(fā)展、人民生活的改善有著密切的關(guān)系。當前我國建筑業(yè)安全形勢較為嚴峻，事故起數(shù)和死亡人數(shù)總量仍然較大，仍屬于勞動密集型產(chǎn)業(yè)，各地各企業(yè)安全管理水平差異大。

建設(shè)工程施工現(xiàn)場無論是施工機械、鋼筋加工設(shè)備、場地的臨時照明、給排水電氣暖通的安裝還是施工人員生活區(qū)用電，這些都需要用電。隨著經(jīng)濟的發(fā)展科技的進步，科技含量不斷提高，智能化程度也不斷加強，建設(shè)工程項目的施工機械化和自動化程度也不斷提高，用電的范圍也逐漸廣泛。但在電能給生活和工作帶來方便的同時，也存在著不利的因素。施工工地由于用電設(shè)備種類多、用電量大、工作環(huán)境不固定、臨時使用的特點，容易引發(fā)觸電傷亡事故，因此，加強施工現(xiàn)場臨時用電管理，按照規(guī)范用電，是施工安全的一個重要保證，也是需要解決的緊急問題。

智慧工地能夠快速發(fā)展，主要由于其具有以下優(yōu)點。

（1）專業(yè)高效的項目管理。在智慧工地管理理念下，面向施工全過程實行監(jiān)控、安全預警和防范，快速高效地獲取項目施工管理的各項信息，提高項目管理效率。

（2）網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化的項目管理。智慧工地借助于大數(shù)據(jù)處理平臺，促進各項工作之間的高效協(xié)同，形成虛擬空間與實體的映射關(guān)系，較好地實現(xiàn)建筑施工現(xiàn)場數(shù)據(jù)的鏈接和共享。

（3）在線智能化的項目管理。在智慧工地理念和方法支持下，能夠?qū)崟r采集建筑工程施工現(xiàn)場進度、人員、環(huán)境等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，通過對相關(guān)數(shù)據(jù)的在線智能分析、預測和處理，能夠及時察覺建筑工程施工的安全隱患，并對其進行快速高效的監(jiān)管和防控。

（4）集成化的項目管理。在智慧工地安全管理理念之下，能夠?qū)ㄖこ谈黜椯Y源進行優(yōu)化配置和應用。并對各項管理軟、硬件進行集成，快速高效地將信息整合到智慧工地系統(tǒng)之中，提高建筑工程安全管理的高效與穩(wěn)定性。

勞務實名制度管理的精準化、機械設(shè)備設(shè)施管理的智能化、安全視頻監(jiān)控管理的自動化已經(jīng)在智慧工地上得到了應用，但是智慧工地的集成平臺還不夠完善，在用電管理方面缺乏精細化管理和節(jié)能理念。因此，通過開發(fā)智能用電管理產(chǎn)品，對接智慧工地管理平臺，使智慧工地更加“智慧”。

1 搭建平臺

1.1 整體框架

如圖1所示，對總配電箱、分配電箱、開關(guān)箱進行改造升級，在配電箱和開關(guān)箱中嵌入智能電源管理產(chǎn)品。智能電源管理產(chǎn)品是一種智能可控轉(zhuǎn)接頭。通過人臉識別技術(shù)設(shè)置身份識別組件，實現(xiàn)用電設(shè)備的通電、斷電；實現(xiàn)用電權(quán)限管理，提高設(shè)備用電安全性。

圖1 智能電源管理產(chǎn)品在智慧工地中的框圖

基于生物識別技術(shù)的智能電源管理產(chǎn)品，根據(jù)授權(quán)人員的指紋或者人臉才能接通電源與用電設(shè)備，實現(xiàn)用電設(shè)備的權(quán)限管理。

由于生物識別具有唯一性，因此可以根據(jù)施工現(xiàn)場的監(jiān)督人員，設(shè)置相應權(quán)限，授權(quán)人員通過生物識別才能使電源與用電設(shè)備接通電源。如果無相應權(quán)限，用電設(shè)備將無法接通電源。通過權(quán)限管理，避免了擅自上電、隨機上電的可能性。同時生物識別省去了監(jiān)督人員的紙登記。若發(fā)生用電事故，可以快速查詢到用電管理的監(jiān)督人員，為企業(yè)追溯事故減少了時間、人力成本，為企業(yè)管理提質(zhì)增效。

1.2 系統(tǒng)平臺

智慧工地管理平臺應用智能電源管理產(chǎn)品，通過提供人員照片，利用Java開發(fā)的接口搭建而成。它采用曠視Search API算法，實現(xiàn)人臉搜索功能，根據(jù)臨時施工現(xiàn)場的人員權(quán)限，判斷是否能通斷電源。搭建的智慧工地管理平臺如圖2所示。通過平臺的管理，能夠?qū)崿F(xiàn)用電安全從意識防范到技術(shù)防范的跨越。

圖2 智慧工地管理平臺的搭建

2 設(shè)計平臺

2.1 Face++Search API接口

Face++Search API[4]能夠針對一個目標人臉，從已有的人臉集合中搜索并返回相似的人臉，同時還會返回相應的置信度分數(shù)與閾值。返回值confidence為比對結(jié)果的置信度，范圍為[0，100][5]。數(shù)字越大，表示兩個人臉越可能是同一個人。本平臺利用前端攝像機抓拍人臉圖像，然后與超星泛雅平臺上傳的人員圖片進行人臉信息比對，若返回值confidence＞60，則比對成功，說明為同一個人。

2.2 平臺權(quán)限管理

本平臺采用的人臉識別門禁一體機具有識別率＞99.8%、識別速度＜150ms的超高性能，最重要的是擁有OpenAPI接口。API接口主要分為Online-權(quán)限接口、系統(tǒng)管理、識別記錄、員工管理、考勤管理、綜合管理、人員分組、權(quán)限、時段＆假日管理、主機-系統(tǒng)管理、主機-識別。本平臺調(diào)用的API接口為Online-權(quán)限接口、主機-系統(tǒng)管理、主機-識別、權(quán)限、員工管理。Online-權(quán)限接口用于登錄并獲取cookie，退出登錄接口。主機-系統(tǒng)管理中主機NTP客戶端控制保證人臉識別機與服務器時間一致。主機識別包含1∶1認證，靜態(tài)1∶N識別。人臉1∶1認證是計算機對當前已知的人臉信息與人像數(shù)據(jù)庫進行快速人臉比對，并得出是否匹配的過程。靜態(tài)1：N識別是前端攝像機采集照片信息后，從海量的人像數(shù)據(jù)庫中找到與當前使用者人臉數(shù)據(jù)相符合的圖像，并進行匹配。即為Face＋＋SearchAPI接口。Face＋＋SearchAPI能夠針對一個目標人臉，從已有的人臉集合中搜索并返回相似的人臉。同時還會返回相應的置信度分數(shù)與閾值，返回值confidence為比對結(jié)果置信度，范圍[0，100]，數(shù)字越大表示兩個人臉越可能是同一個人。本平臺調(diào)用靜態(tài)1：N識別，訪問地址為主機地址，返回值中person為識別出來的用戶，confidence表示相似度。本平臺假定confidence＞50為同一個人。Can＿door＿open綜合考慮門禁設(shè)置、當前時間、識別用戶是否可以開門。門禁權(quán)限請求參數(shù)中name建立門禁規(guī)則名，schedule＿ids為門禁時段設(shè)置。返回值中Status為權(quán)限狀態(tài)，1代表開啟，2代表關(guān)閉。員工管理包含上傳人員底庫、人員頭像、入庫圖片質(zhì)量檢查。上傳人員底庫將圖片轉(zhuǎn)為底庫，并加入photo表。請求參數(shù)中底庫圖片，不能上傳兩張相同圖片。返回值中產(chǎn)生底庫保存路徑。入庫圖片質(zhì)量檢查是否符合入庫要求，圖片格式為JPG（JPEG）或PNG，圖片像素尺寸最小48*48像素，最大4096*4096像素，圖片文件大小為2MB。若圖片符合要求通過，返回相應數(shù)據(jù)，若質(zhì)量檢查不通過返回錯誤信息。利用開發(fā)的Java系統(tǒng)判斷人員是否具有用電管理權(quán)限，若為施工現(xiàn)場錄入系統(tǒng)的人員且人臉識別成功，那么該人員可以通斷電源；反之，則不行。

2.3 時間管理

智慧用電安全監(jiān)控系統(tǒng)在施工工地的主要作用是強化對施工區(qū)域、生活區(qū)、辦公區(qū)的用電管理，可實現(xiàn)以下功能。

（1）分時段控制電路通斷功能（即通，斷電時間預設(shè)）。施工人員的生活區(qū)臨時用電是否符合規(guī)定關(guān)系到工人生活的安全性，也是整個工程項目高效穩(wěn)健建設(shè)的重要保障。在施工高峰期已過項目往往有上千甚至幾千建筑工人同時居住，這么多人集中生活在臨建設(shè)施中，如何安全合理地使用電能尤其是大負荷用電就顯得特別重要。在工人上班時間對生活區(qū)宿舍進行遠程斷電，避免因工人疏忽大意未關(guān)閉電源致用電設(shè)備長時間運行引發(fā)電氣火災。同時根據(jù)數(shù)據(jù)分析，施工現(xiàn)場的鋼筋彎曲機、電焊機、對焊機等用電設(shè)備長期處于空載狀態(tài)，用電浪費。

（2）對于夜間大燈照明也可實現(xiàn)定時送、斷電，節(jié)能控制方便快捷。智慧用電監(jiān)控系統(tǒng)適合于施工工地使用的一大特點就是拆裝方便，智慧用電系統(tǒng)的終端采用的都是無線安裝的方式，只需安裝在需要監(jiān)測區(qū)域的配電箱內(nèi)，不用單獨走線，安裝方便，數(shù)據(jù)通過無線互聯(lián)網(wǎng)上傳；在需要轉(zhuǎn)移的時候，只需把設(shè)備拆除轉(zhuǎn)移即可，不用多次購買設(shè)備，一套設(shè)備可多個項目反復使用。

原有智慧工地管理平臺中的智能電表主要是監(jiān)測耗電量。從結(jié)果上分析用電量，優(yōu)化用電，是一種滯后的用電管理?，F(xiàn)有方案是在智慧工地平臺上對產(chǎn)品的后臺數(shù)據(jù)深化研究，統(tǒng)計授權(quán)人員以及常用設(shè)備的工作時間，在平臺上設(shè)置權(quán)限與設(shè)備用電時間，遠程或者現(xiàn)場都可通過權(quán)限管理和時間限制，提高用電者的節(jié)電意識，確保建筑工地用電的科學性和節(jié)能性。

2.4 關(guān)鍵代碼

3 結(jié)語

隨著智慧工地的大力推廣，建筑工地施工現(xiàn)場的用電安全管理必須實現(xiàn)智能化。通過開發(fā)智能電源管理產(chǎn)品，利用人臉識別技術(shù)和API接口搭建平臺，設(shè)置用電使用權(quán)限，解決了原來施工現(xiàn)場用電管理混亂及事故追責難的問題，為企業(yè)的管理提質(zhì)增效。同時智慧工地管理平臺還可以遠程設(shè)置用電設(shè)備的時間，提高了用電者的節(jié)能意識，確保建筑工地用電的科學性和節(jié)能性，完美填補了智慧工地對電源管理的薄弱一環(huán)。