基于uwb與視頻圖像技術(shù)融合的施工區(qū)人員準入及定位系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種施工安全監(jiān)查設備。特別是涉及UWB與視頻圖像技術(shù)融合的施工區(qū)人員準入及定位系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]為了加快西部經(jīng)濟建設，保持經(jīng)濟穩(wěn)定持續(xù)增長，我國投入大筆資金興建公路、鐵路等交通設施。2015年，西部12省交通建設總投資將超過6000億元。其中，川黔滇三省投資規(guī)模將達到3500億元，占西部投資規(guī)模的一半以上。從中可以看出我國對發(fā)展西部經(jīng)濟的決心和ig心。
[0003]由于我國西部，特別是川黔滇三省地理條件復雜，多為山地或丘陵地帶，隨著技術(shù)進步，修建公路時多采用“截彎取直”的線路方案以縮短行駛時間，故隧道在山區(qū)項目中所占比例較大。由于高速公路相比其他類型隧道具有斷面更大、形狀扁平等特點，因而是一項高風險的建設工程，安全形勢不容樂觀。
[0004]目前針對提高施工安全的方法研究主要集中在事前、事中、事后三個階段，即施工工藝、風險控制、安全監(jiān)控及應急處置幾個方面。其中，安全監(jiān)控措施作為施工過程中安全管理的有效手段以及事后應急處置的重要依據(jù)，但目前交通科技領(lǐng)域研究較少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的是提供一種UWB與視頻圖像技術(shù)融合的施工區(qū)人員準入定位系統(tǒng)，以解決對施工區(qū)人員準入定位，便于對人員進行統(tǒng)一管理，提高監(jiān)管效率的技術(shù)問題。
[0006]為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案如下:
[0007]—種UWB與視頻圖像技術(shù)融合的施工區(qū)人員準入及定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括對施工區(qū)域人員定位的超寬帶射頻測距識別子系統(tǒng)和對施工區(qū)入口人員準入的圖像抓拍識別輔助子系統(tǒng)；所述超寬帶射頻測距識別子系統(tǒng)，即UWB基站，包括施工人員佩戴的RFID標簽、具備射頻識別與無線電測距功能的超寬帶UWB人員識別設備和具備人員定位及追蹤的超寬帶定位設備；所述圖像抓拍識別輔助子系統(tǒng)為具有視頻圖像處理功能的前端視頻識別設備，即ARM嵌入式視頻圖像處理終端；所述UWB基站通過wifi或以太網(wǎng)口與后臺服務器連接，ARM嵌入式視頻圖像處理終端通過以太網(wǎng)與后臺服務器相連。
[0008]本實用新型的優(yōu)點:
[0009]基于UWB與視頻圖像技術(shù)融合的施工區(qū)人員準入定位系統(tǒng)具有穩(wěn)定、可靠、抗干擾、可擴展性強的特點。
[0010]基于UWB與視頻圖像技術(shù)融合的施工區(qū)人員準入系統(tǒng)在保證功能完善的前提下，設備成本較低。
[0011]采用UWB測距技術(shù)，測距精度可達0.5米。
[0012]采用基于UWB與視頻圖像技術(shù)融合的施工區(qū)人員準入系統(tǒng)，便于對人員進行統(tǒng)一管理，提高監(jiān)管效率。
[0013]系統(tǒng)具有查詢當前及歷史人員進入信息，以及異常事件告警功能。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型的電路原理框圖。
【具體實施方式】
[0015]本實用新型的具體結(jié)構(gòu)參見圖1所示。一種UWB與視頻圖像技術(shù)融合的施工區(qū)人員準入及定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括對施工區(qū)域人員定位的超寬帶射頻測距識別子系統(tǒng)和對施工區(qū)入口人員準入的圖像抓拍識別輔助子系統(tǒng)；所述超寬帶射頻測距識別子系統(tǒng)，即UWB基站，包括施工人員佩戴的RFID標簽、具備射頻識別與無線電測距功能的超寬帶UWB人員識別設備和具備人員定位及追蹤的超寬帶定位設備；所述圖像抓拍識別輔助子系統(tǒng)為具有視頻圖像處理功能的前端視頻識別設備，即ARM嵌入式視頻圖像處理終端；所述UWB基站通過wifi或以太網(wǎng)口與后臺服務器連接，ARM嵌入式視頻圖像處理終端通過以太網(wǎng)與后臺服務器相連。
[0016]本實用新型是在基于超寬帶的射頻無線識別技術(shù)、基于無線脈沖飛行時間/時間差測距技術(shù)、基于ARM嵌入式技術(shù)的視頻前端采集技術(shù)、基于圖像模式識別的佩戴安全帽識別技術(shù)等基礎(chǔ)上研發(fā)的，具備施工區(qū)人員準入管理、安全隱患排查、重點區(qū)域人員管控等多重功能的人員管理系統(tǒng)，并結(jié)合我國施工區(qū)實際應用環(huán)境，研究形成的經(jīng)濟可行的施工區(qū)人員準入及定位系統(tǒng)。
[0017]本實用新型的基于UWB與視頻圖像技術(shù)融合的施工區(qū)人員準入定位系統(tǒng)分為施工區(qū)入口人員準入以及施工區(qū)域人員定位兩個子系統(tǒng)，在區(qū)域入口處實現(xiàn)人員準入功能采用UWB與視頻圖像處理融合技術(shù)，解決施工人員漏帶UWB標簽進入作業(yè)場區(qū)的識別、非施工人員非法闖入隧道施工危險區(qū)域的識別，一旦發(fā)現(xiàn)異常事件，立即向安全管理人員發(fā)出警報，并將事件內(nèi)容及事件相關(guān)視頻進行關(guān)聯(lián)存檔，方便管理人員查閱。施工區(qū)域安全監(jiān)控主要借助UWB人員定位功能，實現(xiàn)危險區(qū)域人員準入功能、人員當前及歷史位置查詢等功能。
[0018]具體功能模塊如下:
[0019]該系統(tǒng)在分離式洞口各設置一架網(wǎng)絡攝像機，嵌入式圖像處理設備、人員定位設備、一部臺式計算機(計算機上安裝人員定位管理及視頻監(jiān)控軟件)。隧道內(nèi)施工人員每人配置一片RFID標簽，標簽上記錄施工人員基本情況信息及接受培訓、所持資格證信息，RFID與圖像識別融合準入系統(tǒng)按照下表對施工人員身份進行判別并對符合規(guī)定者放行。
[0020]其中UWB定位設備采用無限脈沖飛行時間測距技術(shù)，精度在無遮擋條件下可達10cm，每隔30-50米可布設一臺，區(qū)域標簽數(shù)量為2000個，最高10000個，位置刷新率為0.01Hz-50Hzo
[0021]基于視頻圖像識別的嵌入式前端采集處理設備采用CorteX-A9四核架構(gòu)，1.5GHz的CPU，IGB DDR3內(nèi)存，8GB eMMC 4.41高速閃存，具有USB接口的500萬像素高清CMOS攝像頭，計數(shù)檢測誤差小于3%。
[0022]功能
[0023]該系統(tǒng)采用模塊化設計，能實現(xiàn)如下具體功能:
[0024]人員考勤功能
[0025]系統(tǒng)通過UWB與視頻圖像處理技術(shù)雙重識別，記錄施工人員進出隧道的準確事件，實現(xiàn)人員考勤功能。
[0026]非法闖入人員識別功能
[0027]系統(tǒng)采用UWB與視頻圖像處理融合技術(shù)，具有施工人員漏帶UWB標簽進入作業(yè)場區(qū)的識別、非施工人員非法闖入隧道施工危險區(qū)域的識別功能。其中，UWB識別功能UWB高精度測距，并與定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)互通，協(xié)同對人員進出隧道事件進行檢測。視頻圖像處理功能能夠檢測到是否有人經(jīng)過，是否佩戴安全帽，結(jié)合測距數(shù)據(jù)，對0.5米之內(nèi)的標簽與安全帽檢測結(jié)果進行綁定，并按照表I進行事件分類，從而實現(xiàn)了視頻檢測與UWB射頻識別檢測結(jié)果的數(shù)據(jù)融合。
[0028]人員定位功能
[0029]系統(tǒng)通過UWB定位算法，實現(xiàn)人員定位功能，確定施工人員在隧道內(nèi)的位置，能夠檢測非法闖入重點監(jiān)控區(qū)域等事件。
[0030]事件報警功能
[0031]當系統(tǒng)檢測到非法闖入危險區(qū)域、漏帶標簽等事件時，系統(tǒng)向管理人員發(fā)出警報，并將異常事件寫入日志，可根據(jù)事件記錄快速檢索視頻圖像。
[0032]數(shù)據(jù)通信功能
[0033]每臺定位基站能通過WIFI組網(wǎng)，連接到后臺服務器。
【主權(quán)項】
1.一種UWB與視頻圖像技術(shù)融合的施工區(qū)人員準入及定位系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括對施工區(qū)域人員定位的超寬帶射頻測距識別子系統(tǒng)和對施工區(qū)入口人員準入的圖像抓拍識別輔助子系統(tǒng)；所述超寬帶射頻測距識別子系統(tǒng)，即UWB基站，包括施工人員佩戴的UffB標簽、具備射頻識別與無線電測距功能的超寬帶UWB人員識別設備和具備人員定位及追蹤的超寬帶定位設備；所述圖像抓拍識別輔助子系統(tǒng)為具有視頻圖像處理功能的前端視頻識別設備，即ARM嵌入式視頻圖像處理終端；所述UWB基站通過wifi或以太網(wǎng)口與后臺服務器連接，ARM嵌入式視頻圖像處理終端通過以太網(wǎng)與后臺服務器相連。
【專利摘要】本實用新型公開了一種UWB與視頻圖像技術(shù)融合的施工區(qū)人員準入及定位系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括對施工區(qū)域人員定位的超寬帶射頻測距識別子系統(tǒng)和對施工區(qū)入口人員準入的圖像抓拍識別輔助子系統(tǒng)。本實用新型的優(yōu)點如下：通過圖像識別與射頻識別雙重技術(shù)，保證進入施工區(qū)域人員身份正確，同時能夠檢測人員是否佩戴安全帽，從而從人員身份和人員安全防護措施、重點監(jiān)控區(qū)域人員準入監(jiān)測等多方面對進入施工區(qū)域的人員進行檢測，消除施工區(qū)域人為安全隱患，與傳統(tǒng)UWB出入口管理系統(tǒng)相比，檢測事件種類更為豐富，檢測準確度、定位精度和檢測效率更高。
【IPC分類】H04N7/18, G06K7/00
【公開號】CN204906573
【申請?zhí)枴緾N201520605240
【發(fā)明人】趙佳海, 黃勇, 丁彥昕, 孟春雷, 劉楠, 朱書善
【申請人】交通運輸部公路科學研究所
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年8月12日