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厂区人员定位系统解决方案

2018年11月07日

  1.项目背景及意义

  1.1系统背景

  工厂由于人员较多,管理方面存在一定难度,很容易产生管理漏洞,引发不必要的管理难题;此外,工厂本身也是易燃易爆地带,很容易发生危险,造成不可挽回的损失和后果;加之工厂规模较大,如果由于人员管理涣散导致问题的发生,也无从追究责任,使肇事者存在侥幸心理,不加注意,导致问题更加严重,工厂制度将难以得到完善。

  1.2项目意义

  我们从化工厂存在的实际人员管理问题角度出发,研发出RFID工厂人员管理定位系统,此系统重点解决了工厂全体员工的管理问题,实现简单的人员区域定位,为管理人员带来便捷,同时可以解决工厂的众多管理问题,对工厂工人进行严格管理,减少意外发生,保障工人的安全,避免因意外给工厂带来的经济损失,提高工厂的名誉,为工厂带来更大的效益。

  2.系统介绍

  2.1系统简介

  本系统是运用无线传感网络和RFID射频识别技术,通过安装RFID硬件和对应的功能软件,针对工厂人员管理的实际情况,开发的一套完整高效的智能化管理系统。

  2.2系统特点

  (1)RFID设备技术先进

  RFID电子腕带技术可以透过外部材料读取数据;使用寿命长,能在恶劣环境下工作;读取距离更远;可以写入及存取数据,写入时间快;腕带的内容可以动态改变;能够同时处理多个标签;腕带的数据存取有密码保护,安全性更高;可以对腕带附着物体进行追踪定位。

  (2)本系统具备较高的成熟度

  具有低成本.低功耗.稳定性和保密性特点,可独立运行,不依赖于其他系统。充分考虑网络.主机.操作系统.数据库等的可靠性和安全性设计。

  (3)良好的兼容和可扩展性

  采用先进的计算机应用技术,具有良好的可扩充性。开放的体系结构和长远的生命周期,能满足以后开发新功能需要;系统通过GPRS或者串口得来的数据,能和系统实现无缝隙连接。

  3.系统介绍

  3.1系统概述

  1)为每位工厂职工分发一个腕带标签,标签内存储唯一的ID号作为职工的唯一标识,还可存储职工的简单情况:姓名,职称,联系方式,所属部门等;

  2)在行政楼和生产车间各个门口分别安装一个定向分析仪,(安装数量和位置根据现场情况而定,实现需要监控的区域不出现读不到标签信息的盲区),当有佩戴标签的工作人员进入某个厂区或房间时,定向分析仪立即捕捉到佩戴标签信息,通过无线传输方式或者其他中间设备把信号传给系统终端,工作人员进入到那个车间。

  3)在行政楼和生产车间内部分别安装一个有源固定读写器,(安装数量和位置根据现场情况而定,实现需要监控的区域不出现读不到标签信息的盲区),并且每位要进入的持有标签的职工在通过车间时读卡器自动读取标签的信号,来识别腕带标签持有者的身份;从而达到车间里面的区域人员定位。

  4)为不同部门的职工标签设定访问权限,分为行政职工腕带标签和车间工人腕带标签,设定权限后,员工只能进入自己允许的工厂范围内,若擅自进入非允许地段,读卡器会自动识别从而发生报警提示。

  5)在各个程序流程车间安装读卡器,并且同样设置权限,生产工序1车间的职工不得擅自进入工序2车间的车间内,否则进入时读卡器会发生报警。

  6)通过读卡器的记录,可对职工进行区域定位,例如职工A在进入行政楼时,读卡器会读取职工标签,读卡器将信息发送到上位机,记录此职工的踪迹,可实现职工的区域定位。

  3.2功能实现

  3.2.1职工权限设定

  1)部门权限

  为每一位职工分发一个腕带标签,标签内存储能够唯一标识此职工的唯一ID号,还可存储职工的简单情况:姓名,职称,联系方式,所属部门等;其他详细信息存储在与此ID号对应的后台数据库内,供管理人员查询访问。

  工厂内部分为行政办公楼和生厂车间区,在两个工作区域的进入门口处安装有定向分析仪,用来读取标签信息。

  因为腕带标签是有源的,无时无刻不在发送信号,每位持有腕带标签的职工在进入自己的工作范围时,读卡器读取标签内容。

  当读卡器读取到信息后,将数据通过通讯接口发送到系统上位机,与上位机里此职工的信息对比:若职工的信息和后台数据库里的信息匹配即可顺利进入;如果该职工不属于此工作区域,即信息不匹配,那么读卡器在读到此信号后会发生报警提示,告诉管理人员该职工不属于此工作区域,属于非法进入,可采取相应措施。

厂区人员定位系统解决方案

  2)车间工序权限

  在工厂车间区域,各个生产流水线上分为不同的生产工序,例如生产线1分为:工序A,工序B,…,工序X等。

  同样在每个工序车间门口安装固定读卡器,设定职工的进入权限,例如工序A车间的职工不得擅自进入工序B车间

  当有职工进入时,读卡器读取腕带信息,发送上位机,查询此职工的信息,并进行对比,若信息匹配,职工可顺利通过;若读卡器读取信息不匹配,同样发生报警提示非法进入,提醒相关管理人员采取必要措施。

  3.2.2全程区域定位

  每位持有电子腕带标签的职工在进入各自所属部门车间时,读卡器读取腕带标签信息,并且读卡器通过通讯接口将职工信息发送到控制端上位机,上位机记录职工的行动行动轨迹,可对职工进行区域定位,监控人员可通过上位机查询某一职工的所属区域位置,例如职工A在进入行政楼时,读卡器会读取职工标签,读卡器将信息发送到上位机,记录此职工的踪迹,监控人员通过输入职工唯一标识号,可查询职工的所在区域,实现职工的区域定位。读取示意图如下图所示:

厂区人员定位系统解决方案

  3.2.3记录考勤

  每位持有电子标签的职工在进入各自所属部门车间时,自助刷卡,读卡器读取标签信息,并且将职工信息以及进入时间发送到控制端上位机,上位机记录此职工的进出记录,可对职工进行考勤记录,管理人员可通过系统上位机输入职工编号查询该职工的考勤记录,方便做总结,例如职工A在进入行政楼时,读卡器会读取职工标签,读卡器将信息发送到上位机,监控人员通过输入职工A唯一标识号,可查询职工A的考勤记录。

  4.产品配置

  4.1测温腕带电子标签

  测温腕带电子标签,配合读写设备能完成对人员身份和所在区域的识别。可广泛应用于企事业单位.学校.养老院.医院等公共场所。实现对人员的考勤.人员追踪.自动出入的管理。腕带采用特殊材质,设计简洁,任何携带者都将感到十分舒适。该产品具有低功耗.使用寿命长,平均成本低等优点。

  产品性能:

  工作频率:2.4GHz―2.5GHz ISM 微波段

  识别距离:0-200m

  工作电流:小于13mA

  功 耗 性:超低功耗,更健康.更安全

  使用寿命:5年

  安全性能:防雷.防冲击,满足工业环境要求

  调制方式:GFSK

  静态电流:小于2μA

  工作电流:小于15mA

  工作湿度:小于85%

  侦测温度:-40℃ ~ +85℃

  工作温度:-20℃ ~ +60℃

  抗干扰性:10V/m 0.1~1000MHz AM调幅电磁波

  外壳材料:高温改性ABS塑料

  产品颜色:各种颜色

  防护等级:IP34 防水

  安装位置:手腕部位

  4.2综合版防水读写器

  综合版防水读写器就是在标准版的基础上增加了RJ45网卡.GPRS/GPS等数据传输技术,大幅度提高了产品的性能,其主要功能优势是防水.防雷.防冲击,满足工业环境要求。支持标准的工业级RS-232.RS-485串行接口,有效识别距离可达120m,最高识别速度可达200公里/小时,同时识别 200 张标签。性能稳定.工作可靠,信号传输能力强,使用寿命长等优势。

  产品性能:

  工作频率 : 2.4GHz―2.5GHz ISM 微波段

  识别距离 : 有效识别距离可达120m

  识别速度 : 最高识别速度可达200公里/小时

  识别能力 : 同时识别 200 张标签

  识别方式 : 全方向识别.定向识别

  环境温度 : 在-40℃-85℃

  使用寿命 : 30年

  抗干扰性 : 使用频道隔离技术,多个设备互不干扰

  安全性能 : 防水.防雷.防冲击,满足工业环境要求

  通信接口 : RS232/RS485/RJ45

  电 源 : 9V/12V-3A DC电源

  天线极化 : 垂直

  数据速率 : 最高10M bit/s

  外形尺寸 : 15.5cm*14cm*5.5cm

  产品重量 : 1kg

  外壳材料 : 金属材质

  产品颜色 : 银灰色

  安装方式 : 粘贴或者侧挂

  4.3定向分析仪

  定向定位器是辅助读写器。定向定位器主要分为进出门管理模组(CY-SFMJC-201)、全程监控定位器(CY-SFQJK-200)、报警定位器(可选)(CY-SFZBJ-200)、重点监区定位器(可选(CY-SFZJQ-101)。每个模块主要功能依次是:准确区分进出门、对特殊人员进行全程监控、触发靠近关键区域时的报警、实现重点房间准确识别查询等功能。

  产品性能:

  工作频率 : 2.4GHz―2.5GHz ISM 微波段

  识别精度 : 3-5M

  识别能力 : 同时识别 200 张标签

  识别方式 : 全方向识别、定向识别

  环境温度 : 在-40℃-85℃

  使用寿命 : 30年

  抗干扰性 : 使用频道隔离技术,多个设备互不干扰

  安全性能 : 防水、防雷、防冲击,满足工业环境要求

  通信接口 : RS232/RS485/RJ45

  电 源 : 9V/12V-3A DC电源

  天线极化 : 垂直

  数据速率 : 最高10M bit/s

  4.4数据采集器

  数据采集器是最基本的配套产品。该产品性能稳定,能对接收到的数据信号进行完好的接收、存储、转发、放大,统一管理接收到的数据。数据采集器是协调器使用过程中的配套产品,完全满足对信息量大的数据处理。

  数据采集器性能稳定、工作可靠、信号中转、放大能力强。其良好的性能、出色的外观、出众的性价比,使其在同类产品中受到普遍的欢迎。

  产品性能:

  环境温度 : 在-20℃-40℃

  湿 度 : 5%RH—95%RH(无凝露)

  使用寿命 : 30年

  安全性能 : 防雷、防冲击,满足工业环境需求

  通信接口 : AD/DC

  电 源 : 220V

  数据速率 : 最高10M bit/s

  外形尺寸 : 26cm*29.5cm*12cm

  产品重量 : 2kg

  外壳材料 : 金属材质

  产品颜色 : 银白色

  5结束语

  本系统应用后重点解决了工厂全体员工的管理问题,实现简单的人员区域定位,为管理人员带来便捷,同时可以解决工厂的众多管理问题,对工厂工人进行严格管理,减少管理者的负担,减少意外发生,保障工人的安全,避免因意外给工厂带来的经济损失,提高工厂的名誉,为工厂带来更大的效益。

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