人員無線定位考勤及監(jiān)測管理系統(tǒng)解決方案

1、 概述安全生產(chǎn)事關(guān)人民群眾的生命和財產(chǎn)安全，各級政府一貫高度重視安全生產(chǎn)問題，并采取一系列措施不斷加強安全生產(chǎn)工作。如何改變目前工廠生產(chǎn)管理落后的管理模式，實現(xiàn)管理的現(xiàn)代化、信息化成為管理者研究的重要課題。因此，借助以災(zāi)害預(yù)防、事故救助、電子信息化等先進的管理手段是工廠安全生產(chǎn)管理的必然選擇。北京得瑞紫蜂科技有限公司根據(jù)工廠安全生產(chǎn)管理的需要研發(fā)的工廠人員考勤定位及安全監(jiān)測管理系統(tǒng)為工廠安全生產(chǎn)管理提供了嶄新的安全管理理念。紫蜂工廠人員定位考勤及安全監(jiān)測管理系統(tǒng)是在ZigBee技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合先進的通信、計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)成功研發(fā)的綜合管理平臺。系統(tǒng)是集ZigBee無線通訊技術(shù)、嵌入式技術(shù)、工

2、業(yè)以太網(wǎng)傳輸技術(shù)、數(shù)據(jù)庫處理技術(shù)、計算機軟件技術(shù)、地理信息系統(tǒng)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、傳感技術(shù)等技術(shù)于一體的，也是國內(nèi)技術(shù)領(lǐng)先、運行穩(wěn)定、設(shè)計專業(yè)化的工廠監(jiān)測系統(tǒng)。使管理人員能夠隨時掌握工廠人員、設(shè)備的分布狀況和每個人員和設(shè)備的運動軌跡，危險報警信息等、便于進行更加合理的調(diào)度管理。當事故發(fā)生時，救援人員也可根據(jù)工廠人員考勤定位及安全監(jiān)測管理系統(tǒng)所提供的數(shù)據(jù)、圖形，迅速了解有關(guān)人員的位置情況，及時采取相應(yīng)的救援措施，提高應(yīng)急救援工作的效率。這一科技成果的實現(xiàn)，可有效提高工廠管理效率。紫蜂無線定位系統(tǒng)免布線、自組網(wǎng)、信號覆蓋容易。紫蜂”智慧工廠”無線定位考勤及監(jiān)測管理系統(tǒng)特點：ZigBee無線Mesh超

3、強組網(wǎng)，基于國際標準協(xié)議IEEE802.一五.4底層協(xié)議，在個別基站出現(xiàn)故障的時候，其他基站可自助鏈接，保障了網(wǎng)絡(luò)總體的運行穩(wěn)定，確保系統(tǒng)不會出現(xiàn)停止崩潰的現(xiàn)象，可有效地24小時提供監(jiān)控管理。終端設(shè)備體積小巧方便攜帶，經(jīng)久耐用安全可靠，重量輕輻射小，工作時的輻射是手機輻射量的千分之一，識別卡使用一天的輻射量相當于手機通通話一分鐘，是理想安全的隨身定位管理產(chǎn)品。技術(shù)背景ZigBee是一種新興的短距離、低速率無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，它是為解決傳統(tǒng)無線技術(shù)的若干弊端，實現(xiàn)低成本、低功耗的無線網(wǎng)絡(luò)而創(chuàng)建的國際無線通信標準。ZigBee聯(lián)盟成立于2002年，至今在全球擁有二百家以上的會員單位，如飛利浦、摩托羅拉、

4、三菱、華為等知名企業(yè)。ZigBee技術(shù)在智能家居、人員定位、醫(yī)療監(jiān)護、工業(yè)控制等多種領(lǐng)域及行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用前景。ZigBee作為新興的國際標準，具有以下優(yōu)點：環(huán)保省電 ：ZigBee技術(shù)采用了多種節(jié)電的工作模式，可以確保兩節(jié)五號電池支持長達一八個月到2年左右的使用時間； 通信可靠 ：ZigBee采用了CSMACA的碰撞避免機制，同時為需要固定帶寬的通信業(yè)務(wù)預(yù)留了專用時隙，避免了發(fā)送數(shù)據(jù)時的競爭和沖突；自組網(wǎng)功能：無需人工干預(yù)，65535網(wǎng)絡(luò)節(jié)點能夠感知其他節(jié)點的存在，并確定連接關(guān)系，組成網(wǎng)狀型結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)；自愈功能：增加或者刪除一個節(jié)點，節(jié)點位置發(fā)生變動，節(jié)點發(fā)生故障等等，網(wǎng)絡(luò)都能夠自我修復(fù)，

5、并對網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)進行相應(yīng)地調(diào)整，無需人工干預(yù)，保證整個系統(tǒng)仍然能正常工作，從而降低網(wǎng)絡(luò)的維護成本。 成本低廉 ：ZigBee的工作頻段靈活，為免執(zhí)照頻段的2.4GHz，就是沒有使用費的無線通信。網(wǎng)絡(luò)容量大 ：一個ZigBee網(wǎng)絡(luò)可以容納最多254個從設(shè)備和一個主設(shè)備，一個區(qū)域內(nèi)可以同時存在200多個ZigBee網(wǎng)絡(luò)。數(shù)據(jù)安全 ：ZigBee聯(lián)盟還開發(fā)了安全層， 保證便攜設(shè)備不會意外泄露其標識，而且這種利用網(wǎng)絡(luò)的遠距離傳輸也不會被其他節(jié)點獲得。定義了一種靈活、安全的網(wǎng)絡(luò)層。ZigBee提供了數(shù)據(jù)完整性檢查和鑒權(quán)功能，加密算法采用AES-128，同時各個應(yīng)用可以靈活確定其安全屬性。3系統(tǒng)架構(gòu) 3.

6、1系統(tǒng)示意圖系統(tǒng)具有極大的靈活性，有多種組網(wǎng)方式，可以根據(jù)各廠區(qū)的實際情況和用戶的需要，選擇不同的組網(wǎng)方式，構(gòu)建成不同的系統(tǒng)架構(gòu)，從而滿足不同規(guī)模用戶的要求。系統(tǒng)架構(gòu)示意圖 3.2定位原理紫蜂無線定位技術(shù)是采用ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為通信基礎(chǔ)，以信號強度和空間位移為定位依據(jù)的一種新型定位系統(tǒng)。它適用于室內(nèi)、地下等GPS無法覆蓋的區(qū)域，有效彌補了現(xiàn)在GPS定位系統(tǒng)的不足。各定位基站間以無線網(wǎng)狀網(wǎng)的形式組成無線定位網(wǎng)絡(luò)，對目標區(qū)域?qū)崿F(xiàn)信號覆蓋；當移動識別卡在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)移動時，移動識別卡和各定位基站之間通信的信號強度及時空位移會隨它們之間的距離、時間變化而改變，由于信號強度、時間和距離間有一定的對應(yīng)關(guān)

7、系，且各定位基站的位置坐標已知，在得知移動識別卡與多個（大于等于3個）定位基站之間的信號強度和空間位移后，即可計算出移動定位卡的位置。定位基站定位基站移動識別卡定位原理示意圖4系統(tǒng)功能系統(tǒng)定位為智慧工廠綜合管理平臺，主要功能為：GIS實時定位跟蹤、行動軌跡回放、求助報警、電子圍欄、視頻聯(lián)動、氣體監(jiān)測、人員巡檢、票證管理、考勤統(tǒng)計、移動端APP管理等十大功能項。 4.1實時定位:可實時顯示人員位置信息。4.2 實時軌跡回放：管理人員可隨時查看工作人員的工作行走路線。4.3 報警求助：當遇到突發(fā)情況時，可及時向中心發(fā)送聲光求助信號。4.4 電子圍欄：可設(shè)置危險區(qū)域進入報警、限定危險區(qū)域超員報警、滯

8、留報警等。4.5視頻聯(lián)動：系統(tǒng)可調(diào)用廠區(qū)內(nèi)攝像頭實時畫面。4.6 氣體監(jiān)測：系統(tǒng)可調(diào)用廠區(qū)內(nèi)有毒有害氣體監(jiān)測數(shù)據(jù)。4.7 人員巡檢：指定時間內(nèi)指定人員按照指定路線巡檢，以完成崗位巡檢監(jiān)督。4.8 票證管理：上傳員工票證照片后管理人員可微信收到該作業(yè)票證工作信息。4.9 考勤統(tǒng)計：一、本系統(tǒng)具有強大的考勤能力，人員無需排隊靠近基站，系統(tǒng)自動記錄人員的進出時間，為工廠提供簡易考勤管理。二、系統(tǒng)支持集成門禁系統(tǒng)，生成包括部門、班次、部門等完善的考勤報表，為工廠提供精細考勤管理。4.10 APP管理：支持手機/腕表等移動端設(shè)備，便于遠程管理。5 系統(tǒng)特性 5.1系統(tǒng)軟件特性 5.1.1先進的架構(gòu)平臺采

9、用java技術(shù)開發(fā)，基于成熟穩(wěn)定的MVC框架，具備良好的穩(wěn)定性、擴展性、安全性，靈活地需求變動功能。更好的實現(xiàn)跨平臺運行操作，實現(xiàn)功能更為強大，擴展空間更為廣闊。 5.1.2強大的應(yīng)用拓展功能業(yè)務(wù)模塊擴展兼容原有工廠管理模式，并可定制管理各功能模塊。業(yè)務(wù)規(guī)則擴展通過權(quán)限開關(guān)，能夠很方便的控制角色的權(quán)限和嵌入系統(tǒng)。 5.1.3安全采用了將用戶操作權(quán)限與用戶主題權(quán)限雙頁面單獨設(shè)置的模式。避免了系統(tǒng)超級管理員對系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行無限制的增、刪、改、查的操作。根據(jù)角色區(qū)分，可定義本系統(tǒng)實時監(jiān)控人員以及后臺操作人員。通過利用系統(tǒng)用戶身份認證，控制范圍，防止非授權(quán)訪問，保證系統(tǒng)的安全。 5.1.4多樣化報表集成

10、了報表插件、打印插件，可以有效利用既有系統(tǒng)中的相關(guān)數(shù)據(jù)。根據(jù)用戶實際需求，進行自定義報表設(shè)置，并形成有效打印?？筛鶕?jù)用戶自定義需求，為用戶進行定制打印設(shè)計。 5.1.5易操作本系統(tǒng)設(shè)計之初即是考慮到通過利用先進的網(wǎng)絡(luò)辦公平臺，降低勞動強度，提高工作效率。本系統(tǒng)采用統(tǒng)一的界面，色調(diào)淡雅、美觀大方、簡潔明了，能有效緩解長時間使用系統(tǒng)產(chǎn)生的用眼疲勞。 5.1.6 GIS地理信息平臺GIS地理信息系統(tǒng)平臺，使軟件功能豐富，圖文并茂；能夠?qū)こ虉D進行矢量化和矢量圖屬性編輯功能，具有放大、縮小和移動功能；工廠內(nèi)重要設(shè)備、設(shè)施也可以顯示在GIS電子地圖上。 5.1.7便捷的系統(tǒng)管理功能管理軟件可以分配多個不

11、同權(quán)限的用戶，方便各個用戶在網(wǎng)絡(luò)終端上同時運行軟件，查詢廠區(qū)內(nèi)實時情況，并可對軟件進行分級別的操作。 5.1.8完善的系統(tǒng)告警體系實時顯示識別卡電量告警、電源工作狀態(tài)告警、識別分站不在線告警、通訊接口故障告警、人員違章進入禁入?yún)^(qū)告警等。 5.2系統(tǒng)硬件特性 5.2.1低功耗系統(tǒng)采用2.4GHZ芯片，采用ZigBee技術(shù)，一體化的電路設(shè)計，功耗低，識別卡USB充電設(shè)計，一次充電可使用20工作日。 5.2.2零漏讀用獨特的數(shù)據(jù)處理技術(shù)，準確快速的識別卡，有效的解決了同頻干擾問題；解決了同一時間卡量太多，讀卡器數(shù)據(jù)沖突造成錯讀、漏讀識別卡而導致的考勤定位不精確和人員統(tǒng)計不準確的問題。 5.2.3自動

12、診斷具有自動診斷功能，并顯示在屏幕上，設(shè)備故障時，自動報警。 5.2.4信息互動功能本系統(tǒng)內(nèi)嵌短信平臺，能實現(xiàn)與廠區(qū)內(nèi)人員與監(jiān)控室監(jiān)控電腦之間互發(fā)短消息。 5.2.5多種組網(wǎng)方式系統(tǒng)提供多種可選擇的組網(wǎng)方式，可以直接通過總線傳輸方式聯(lián)網(wǎng)；可以通過網(wǎng)絡(luò)加ZigBee無線方式（推薦）；可以通過光纖+總線傳輸方式聯(lián)網(wǎng)；可以通過工業(yè)以太網(wǎng)+現(xiàn)場總線的方式聯(lián)網(wǎng)。 5.2.6施工簡單施工方便：無線傳輸，無需布線。6系統(tǒng)技術(shù)指標6.1系統(tǒng)指標設(shè)備等級：ExdIICT4 ExTD A21IP65T80ZigBee通信速率：250Kbps供電電壓等級：交流：127/220/380V（一五%20%）海拔高度：不超

13、過4000m環(huán)境大氣壓：80kPa110kPa；工作溫度：-20+80；工作濕度：10%-100%（25時）；振動：加速度20m/s2；沖擊：峰值加速度500m/s2?；鹃g通信距離（地面空曠）：1200m；識別卡與基站(地面空曠)：120m；無線發(fā)射功率：-7dBm to 一八dBm；無線頻段 ：2.4GHz最多識別卡數(shù)量：20000張以上漏讀率：萬分之一基站最大傳輸距離：30km識別卡最大移動速度不大于一五m/s傳輸誤碼率：10-66.2主要設(shè)備指標 6.2.1防爆網(wǎng)關(guān)基站網(wǎng)關(guān)基站主要是信息處理傳輸功能,由2部分組成:一個是內(nèi)嵌LINUX的ARM網(wǎng)關(guān)平臺，此平臺可通過登陸各個網(wǎng)關(guān)基站的IP

14、，對其進行修改配置；另一個是嵌入式ZigBee通信模塊ZF-1022。通過二者的無縫結(jié)合實現(xiàn)了從ZigBee到以太網(wǎng)的轉(zhuǎn)換，及ZigBee子網(wǎng)的管理。設(shè)備型號ZF-E105防爆等級ExdIICT4 ExTD A21IP65T80額定工作電流300mA（5v)發(fā)射功率0.8W工作電壓220V AC/12V DC通訊方式Ethernet/ZigBee無線線纜選擇屏蔽雙絞線、光纖、無線網(wǎng)橋等/電源線識別能力大于20000張工作頻率2.4G體積210*210*一三0mm 天線全向外殼鑄鋁合金6.2.2防爆定位基站定位基站主要是定位傳輸功能，通過ZigBee無線信號與移動定位識別卡通訊。設(shè)備型號ZF-W

15、105防爆等級ExdIICT4 ExTD A21IP65T80額定工作電流300mA（5V)發(fā)射功率0.8W工作電壓220V AC/12V DC通訊方式ZigBee無線線纜選擇電源線識別能力大于20000張工作頻率2.4G體積210*210*一三0mm 天線全向外殼鑄鋁合金6.2.3 網(wǎng)關(guān)基站設(shè)備型號ZF-E102防護等級IP56額定工作電流300mA（5v)工作電壓220V AC/12V DC通訊方式Ethernet/ZigBee無線線纜選擇屏蔽雙絞線、光纖、無線網(wǎng)橋等/電源線識別能力大于2000張工作頻率2.4G體積250*190*50mm 天線全向外殼鋁合金6.2.4 定位基站設(shè)備型號Z

16、F-W102防護等級IP56額定工作電流300mA工作電壓220V AC/12V DC通訊方式ZigBee無線線纜選擇電源線識別能力大于400張工作頻率2.4G體積210*190*60mm天線全向外殼鋁合金6.2.5腰卡識別卡識別卡由一般工作人員佩戴，設(shè)計安裝在工人的腰帶上。識別卡通過和基站的雙向通訊，得到人員識別卡的區(qū)域定位信息。腰卡具有顏色醒目，攜帶方便等特點。設(shè)備型號ZFC-12工作電壓3.3V DC工作電流發(fā)送時的工作電流：30mA；工作頻率2.4GHz識別距離100米電池一次性干電池尺寸72*43*17mm佩戴方式腰間佩戴防護等級IP656.2.6 帽卡識別卡帽卡由一般設(shè)計安裝在工人

17、的安全帽上。識別卡通過和基站的雙向通訊，得到人員識別卡的區(qū)域定位信息。帽卡具有體積小，攜帶方便等特點。設(shè)備型號ZFC-11工作電壓3.3V DC工作電流發(fā)送時的工作電流：30mA；工作頻率2.4GHz識別距離100米電池一次性干電池尺寸50*30*17（mm)佩戴方式安全帽防護等級IP656.2.7胸卡識別卡胸卡可由一般工作人員胸前佩戴，識別卡通過和基站的雙向通訊，得到人員識別卡的區(qū)域定位信息。胸卡具有體積小，攜帶方便等特點。設(shè)備型號ZFC-16工作電壓3.3V DC工作頻率2.4GHz識別距離100米充電接口USB-Type-C電池可重復(fù)充電鋰電池（500次）尺寸70*50*4（mm）佩戴方

18、式胸前佩戴防護等級IP567系統(tǒng)調(diào)試安裝7.1貨物準備依據(jù)合同清單備貨，督促各職能部門積極做好設(shè)備的采購與儲備；接貨、驗貨：協(xié)調(diào)甲方負責人準備貨物存放地，組織驗貨人員進行驗貨入庫；積極準備工程中的輔助材料、使用工具等，確保工程順利實施。7.2人員安排甲方與廠家共同成立項目組，設(shè)項目經(jīng)理1名、技術(shù)工程師1名，甲方負責人1名，甲方技術(shù)工人6名，各成員分工情況如下：項目經(jīng)理：主要負責工程的全面組織、協(xié)調(diào)工作；識別分站勘測、安裝督導、軟件調(diào)試。技術(shù)工程師：主要負責系統(tǒng)調(diào)試、識別卡登記發(fā)放、資料整理；識別分站和天線方向勘測、安裝督導、軟件調(diào)試。甲方負責人：主要負責甲方人員的工作分配，協(xié)調(diào)廠家人員施工過程

19、中需要處理的問題等，貨物的存放領(lǐng)取等。甲方6名技工人員：主要實施電纜的鋪設(shè)，設(shè)備的安裝，接線盒的安裝、接線。7.3施工前人員培訓為了保證項目高效率的實施，在施工前必須對甲方參與人員進行系統(tǒng)培訓。甲方對施工安全做一次培訓，協(xié)調(diào)好各方在施工中的責任。7.4工程職責界面表表7.4工程職責界面表序號工程階段甲方設(shè)備商備注1工程準備1.1確定雙方項目負責人1.2制定工程實施計劃1.3提供設(shè)備安裝文件系統(tǒng)用戶手冊1.4確定廠區(qū)內(nèi)識別分站安裝地點根據(jù)設(shè)計及現(xiàn)場情況確定1.5預(yù)留地面機房電源1.6確定設(shè)備安裝位置1.7安裝工具準備1.8廠區(qū)內(nèi)線纜布放2設(shè)備安裝與調(diào)試2.1貨物入庫清點2.2貨物保管及出入庫管理

20、2.3識別基站安裝、線纜連接指導安裝2.4機房硬件設(shè)備安裝2.5機架內(nèi)設(shè)備的線纜連接2.6機架外設(shè)備的電源線、接地線2.7設(shè)備上電2.8系統(tǒng)調(diào)測3系統(tǒng)驗收8售后服務(wù)8.1產(chǎn)品質(zhì)量保障設(shè)備出廠前，所有設(shè)備測試達到要求后方可出廠，每件設(shè)備有唯一的SN號，建立了質(zhì)量跟蹤體系。8.2服務(wù)人員組織設(shè)備售出后，公司將由售后服務(wù)部工程師始終與用戶保持密切的聯(lián)系，跟蹤合同設(shè)備使用情況，回訪用戶，如果出現(xiàn)問題，有專門的工程師協(xié)助分析、解決設(shè)備出現(xiàn)的故障。售后服務(wù)中心配備專業(yè)的技術(shù)人員，先進的維修檢測儀器，并儲備有備品、備件。售后服務(wù)包括產(chǎn)品的維修、維護；系統(tǒng)運行支持及軟件升級等。公司為客戶提供724小時技術(shù)服務(wù)

21、。8.3試運行期服務(wù)設(shè)備安裝完畢，調(diào)試開通后，即進入試運行期。在此期間，我公司將派技術(shù)人員對系統(tǒng)功能、設(shè)備運行狀態(tài)進行不斷的巡回檢測，指導用戶進行維護管理。對試運行期間出現(xiàn)的各種問題，我公司將及時在現(xiàn)場解決，對故障設(shè)備及時更換。8.4保修期內(nèi)服務(wù)公司保證對設(shè)備提供自驗收之日起12個月的保修。在保修期內(nèi)，公司提供24小時技術(shù)服務(wù)。我公司保證所提供設(shè)備的材料、設(shè)計和工藝無缺陷。8.5保修期后服務(wù)保修期后，我公司將以不高于中標單價提供零配件，設(shè)備損壞維修，只收取材料費。9 項目案例項目名稱（不分先后）施工單位項目功能山西電廠紫蜂科技人員定位考勤內(nèi)蒙化工廠集成商人員定位、考勤、氣體監(jiān)測、視頻聯(lián)動山東電廠集成商人員定位考勤襄樊電廠紫蜂科技人員定位考勤、視頻監(jiān)控廈門電廠紫蜂科技人員定位考勤、視頻監(jiān)控山西黎城鐵礦紫蜂科技工人定考勤位軌跡、移動報警、環(huán)境監(jiān)測山東大圓黃金礦紫蜂科技工人定位軌跡回放、移動報