基于物聯(lián)網(wǎng)的海上油井出海人員實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)跟蹤管理系統

　　1.系統介紹

　　1.1項目背景

　　海上作業(yè)在大多數情況下是很復雜的，如果發(fā)生井噴失控、火災與爆炸、平臺遇險、飛機或者直升機失事、船舶海損、油(氣)生產(chǎn)設施與管線(xiàn)破損/泄漏、有毒有害物質(zhì)泄漏、放射性物質(zhì)遺散；人員重傷、死亡、失蹤及暴發(fā)性傳染病、中毒；溢油事故、自然災害以及其他緊急情況等特殊情況，不僅會(huì )帶來(lái)巨大的財產(chǎn)損失，同時(shí)也嚴重威脅了海上作業(yè)人員的人身安全。

　　當事故發(fā)生時(shí)，如何在第一時(shí)間知道掌握作業(yè)人員的位置信息，以便及時(shí)作出判斷，并采取相應措施變得尤為重要。

　　1.2實(shí)施目的

　　中國·創(chuàng )羿科技從客戶(hù)的角度出發(fā)，憑借自己先進(jìn)的技術(shù)和優(yōu)秀的開(kāi)發(fā)團隊，針對目前的社會(huì )實(shí)際情況，開(kāi)發(fā)出海上作業(yè)人員定位管理系統。該管理系統實(shí)現了海上人員工作環(huán)境的區域定位，可隨時(shí)了解工作人員的區域位置。

　　中國·創(chuàng )羿出海人員動(dòng)態(tài)跟蹤管理系統采用最先進(jìn)的ZIGBEE技術(shù)，針對海上工作人員管理與監控的需求，專(zhuān)門(mén)設計開(kāi)發(fā)的一套軟硬件結合的應用系統，是一種安全可靠的智能化管理系統，從真正意義上實(shí)現海上作業(yè)人員管理的信息化，為海上作業(yè)人員人身安全提供了可靠保障。

　　出海人員動(dòng)態(tài)跟蹤管理系統是為滿(mǎn)足客戶(hù)對所管轄海域內的鉆井平臺、采油平臺以及陸上終端等設施、設備、場(chǎng)地實(shí)現人員動(dòng)態(tài)跟蹤管理需要而設計。該系統為安全管理者、生產(chǎn)管理者提供網(wǎng)絡(luò )化的管理平臺和信息化技術(shù)手段，實(shí)現作業(yè)人員的動(dòng)態(tài)管理和作業(yè)流程的在線(xiàn)審批，提高了工作安全管理和生產(chǎn)管理的效率。

　　2.系統功能

　　2.1作業(yè)人員管理

　　為每個(gè)海上作業(yè)人員配置一個(gè)有源標簽（卡式），每個(gè)有源標簽都有自己的唯一ID號，作為工作人員的唯一標識。

　　標簽內信息可設置姓名、年齡、性別、部門(mén)、照片等相關(guān)基本信息，因為該電子標簽是有源的，所以工作方式是主動(dòng)式，可以不停地向外發(fā)射ID號信息。

　　在作業(yè)平臺的各個(gè)主干道、工作區和生活區域等各個(gè)位置安裝數個(gè)讀卡器（安裝數量和位置根據現場(chǎng)情況而定），實(shí)現需要監控的區域不出現讀不到標簽信息的盲區。

　　當有佩戴標簽的作業(yè)人員進(jìn)入某個(gè)讀卡器的識別范圍之內時(shí)，讀卡器接收到標簽信息，通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳輸方式或者其他中間設備把信號傳給系統終端，通過(guò)對照ID號數據庫就能看到人員的詳細信息。

　　每個(gè)監控區的固定式讀卡器可以通過(guò)軟件設置使其在固定的時(shí)間間隔進(jìn)行監控，比如設置30秒自動(dòng)刷新一次，即實(shí)現自動(dòng)執行一次。

　　2.2承包商人員管理

　　當有承包商申請出海任務(wù)，通過(guò)審核后需要登錄作業(yè)平臺，進(jìn)行海上作業(yè)，然而承包商中不但有技術(shù)工程師，還包括施工作業(yè)人員，人員多且亂，只靠人員管理很難達到一定的效果。

　　在承包商通過(guò)審核后，需要向管理人員提交所有出海人員的詳細資料及照片，管理人員進(jìn)行相關(guān)資料的錄入和統計。給每個(gè)承包商分發(fā)一個(gè)臨時(shí)的有源標簽卡，作為此次作業(yè)的臨時(shí)身份標識，標簽內存儲人員姓名、年齡、性別、部門(mén)、照片等相關(guān)基本信息。

　　承包商完成整個(gè)項目撤離作業(yè)平臺時(shí)，可通過(guò)系統注銷(xiāo)所有承包商的人員信息，卡片收回，循環(huán)利用。

　　2.3人員實(shí)時(shí)監控

　　在讀卡器可覆蓋范圍內，當讀取到電子標簽信號后會(huì )通過(guò)通訊接口或者無(wú)線(xiàn)傳輸方式（GPRS/CDMA/WIFI/藍牙）傳輸到監控上位機；

　　根據信號傳輸的情況，在電子地圖實(shí)時(shí)顯示所有小區內部人員的區域位置，監控人員可動(dòng)態(tài)掌握人員數量和實(shí)時(shí)分布情況，鼠標移至人員圖標上，便可查看人員詳細信息。

　　2.4人員查找定位

　　輸入人員姓名或編號便可快速定位要查找的人員所在區域。

　　2.5遠程監控視查

　　讀卡器讀取到信息后，可通過(guò)WIFI,GPRS等方式將信息傳輸給數據中心，且可通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)對系統進(jìn)行操作，可實(shí)現在監控中心對平臺現場(chǎng)的遠程管理和監控。

　　3.作業(yè)原理

　　根據操作臺的大小來(lái)布置若干定位器，對操作臺進(jìn)行全覆蓋。當操作臺上有非授權人存在或者工作人員在非授權的情況下離開(kāi)操作臺，即：工作人員的標簽信號被異常讀取或者讀取不到信號時(shí)，系統及時(shí)報警。

　　為每個(gè)作業(yè)人員配置一個(gè)有源標簽（腕帶式或卡式），在樓梯、通道的各個(gè)主干道、工作區和生活區域等主要位置安裝數個(gè)讀卡器（安裝位置根據現場(chǎng)情況而定），可實(shí)時(shí)接收整個(gè)工作區域人員佩戴的有源標簽發(fā)送的信息數據，實(shí)現人員的實(shí)時(shí)定位。

　　在操作臺內部劃分定位區域，每個(gè)定位器根據需要設定小范圍覆蓋半徑，全覆蓋整個(gè)操作臺。定位器根據后臺設定時(shí)間，進(jìn)行輪詢(xún)讀卡，定位每個(gè)工人在車(chē)間活動(dòng)區塊。根據定位間隔，描繪出每個(gè)工人實(shí)時(shí)行動(dòng)軌跡。

　　4.系統特點(diǎn)

　　4.1技術(shù)特點(diǎn)

　　該系統運用ZigBee技術(shù)，ZigBee是一種無(wú)線(xiàn)連接,可工作在2.14GHz(全球流行)的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù),它具有如下特點(diǎn):

　　低功耗:由于ZigBee的傳輸速率低,發(fā)射功率僅為1mW,而且采用了休眠模式,功耗低,因此ZigBee設備非常省電。時(shí)延短:通信時(shí)延和從休眠狀態(tài)激活的時(shí)延都非常短,典型的搜索設備時(shí)延30ms,休眠激活的時(shí)延是15ms,活動(dòng)設備信道接入的時(shí)延為15ms。因此ZigBee技術(shù)適用于對時(shí)延要求苛刻的無(wú)線(xiàn)控制(如工業(yè)控制場(chǎng)合等)應用。

　　網(wǎng)絡(luò )容量大:一個(gè)星型結構的Zigbee網(wǎng)絡(luò )最多可以容納254個(gè)從設備和一個(gè)主設備,一個(gè)區域內可以同時(shí)存在最多100個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò ),而且網(wǎng)絡(luò )組成靈活。

　　可靠:采取了碰撞避免策略,同時(shí)為需要固定帶寬的通信業(yè)務(wù)預留了專(zhuān)用時(shí)隙,避開(kāi)了發(fā)送數據的競爭和沖突。MAC層采用了完全確認的數據傳輸模式,每個(gè)發(fā)送的數據包都必須等待接收方的確認信息。如果傳輸過(guò)程中出現問(wèn)題可以進(jìn)行重發(fā)。

　　安全:ZigBee提供了基于循環(huán)冗余校驗(CRC)的數據包完整性檢查功能,支持鑒權和認證,采用了AES-128的加密算法,各個(gè)應用可以靈活確定其安全屬性。

　　抗干擾：及時(shí)工作區域多數為金屬結構，也可以很好的傳輸信號。

　　4.2產(chǎn)品特點(diǎn)

　　三防功能：系統中使用的讀卡設備為防水、防潮、防摔、放塵讀卡器，可在海上工作環(huán)境下正常使用。

　　標簽信息可擦寫(xiě)，材料耐用：標簽信息可擦寫(xiě)，使用壽命長(cháng)達10年之久，卡式標簽和腕帶式標簽均采用防水、防塵、防腐蝕的材料，經(jīng)久耐用。

　　標簽內置加速感應器：內置的加速感應器可以根據作業(yè)人員步行或跑動(dòng)時(shí)氣流的變化辨別移動(dòng)的方向，且可測試器運動(dòng)速度，根據此原理可計算出該標簽的移動(dòng)距離，從而實(shí)現了根據人員的精確定位功能。

　　識別距離可調節：Zigbee的讀卡器識別距離可調節，根據客戶(hù)需求設定最優(yōu)識別距離，并且每個(gè)讀卡器可以同時(shí)讀取200個(gè)標簽。

　　抗干擾性：該系統采用ZigBee技術(shù)，在野外、海上等惡劣環(huán)境中依然可以正常工作，不受金屬、后墻壁等障礙物影響。

　　耗電量小，可充電：卡式標簽和腕帶式標簽均采用可充電電池，由于ZigBee的低功耗技術(shù)，標簽內電池使用時(shí)間長(cháng)久，并且可以循環(huán)使用。

　　低溫狀態(tài)，電池正常工作：標簽內電池可保證在-30°C~-40°C的環(huán)境下，依舊正常工作。即使在海上氣溫很低的情況下使用也不會(huì )受影響，目前，此款標簽已經(jīng)運用到了冷鏈物流系統中，效果得到了認可。

　　5.軟件功能

　　5.1登錄界面

　　用戶(hù)通過(guò)輸入自己的用戶(hù)名和帳號進(jìn)入系統，不同的用戶(hù)對系統的訪(fǎng)問(wèn)權限不一樣。

　　5.2用戶(hù)信息管理

　　本模塊實(shí)現了對所有系統后臺信息的管理：用戶(hù)帳號管理、用戶(hù)角色管理、用戶(hù)權限管理、人員證件類(lèi)型管理、人員崗位名稱(chēng)管理、單位名稱(chēng)管理等。

　　5.3設備管理

　　1.讀卡器管理
　　2.有源卡管理
　　3手持設備管理
　　本模塊主要完成對人員相關(guān)證件有效性的審核、人員基本信息的采集和錄入、人員各種證件掃描入庫、人員與卡之間的一一對應關(guān)系設定等，包括修改、查詢(xún)、打印、掛失、補發(fā)等。

　　5.4定位管理

　　本模塊主要實(shí)現出海人員在海上作業(yè)平臺上的人員安全管理，通過(guò)設備之間的讀取關(guān)系實(shí)現人員的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)跟蹤和定位：人員全天行程監控、區域人員監控、行動(dòng)區域監控、行動(dòng)時(shí)間監控、重點(diǎn)區域監控、定時(shí)清點(diǎn)人數。包括查詢(xún)、修改、打印等。

　　5.5數據查詢(xún)統計管理

　　本模塊主要實(shí)現對人員當前狀態(tài)的監控，動(dòng)態(tài)跟蹤人員作業(yè)情況；完成對出海人員歷史出海記錄的查詢(xún)、統計及各種報表打印等功能。

　　1、查詢(xún)模塊主要包括：
　　1)人員狀態(tài)查詢(xún)：查詢(xún)人員的當前狀態(tài)；
　　2)人員出海記錄查詢(xún)：查詢(xún)人員的歷史出海記錄；
　　3)證件過(guò)期查詢(xún)：查詢(xún)人員所持證件的有效期；
　　4)終端在線(xiàn)情況查詢(xún)：查看當前各終端程序的在線(xiàn)情況；
　　5)項目周報查詢(xún)：查看項目周報及系統運維周報。

　　2、統計模塊主要包括：
　　1)作業(yè)設施當前人員統計：統計查詢(xún)各作業(yè)設施當前作業(yè)人員信息；
　　2)作業(yè)設施歷史人員統計：統計查詢(xún)各作業(yè)設施歷史作業(yè)人員信息；
　　3)承包商工時(shí)統計：統計各承包商人員作業(yè)工時(shí)；

　　5.6違規智能報警管理

　　本模塊主要完成對系統運行過(guò)程中各終端用戶(hù)不規范操作及人員小證過(guò)期、人員出海超期等信息的報警功能，并在相應的用戶(hù)終端進(jìn)行視覺(jué)、聲音等提示。報警信息主要包括：

　　1)人員出海超過(guò)規定期限報警：對出海超過(guò)規定期限的作業(yè)人員，在作業(yè)設施終端程序和WEB端程序的作業(yè)設施當前人員統計模塊中，均以紅色標識顯示；

　　2)證卡過(guò)期預警：在人員證卡過(guò)期前規定時(shí)間段內，以郵件的方式通知人員所在單位系統負責人；

　　3)未申請任務(wù)直接登陸作業(yè)設施的人員統計報警：針對實(shí)行出海任務(wù)審批流程的地區，對未申請任務(wù)直接上作業(yè)設施的人員進(jìn)行統計，并以郵件的方式通知人員所在單位系統負責人；

　　4)所在任務(wù)未通過(guò)相關(guān)部門(mén)審批而登陸作業(yè)設施的人員統計報警：針對實(shí)行出海任務(wù)審批流程的地區，對所在任務(wù)未通過(guò)相關(guān)部門(mén)審批而登陸作業(yè)設施的人員進(jìn)行統計，并以郵件的方式通知人員所在單位系統負責人；

　　5)出海時(shí)未在指定碼頭/機場(chǎng)進(jìn)行安檢的人員統計報警：對出海時(shí)未在指定碼頭/機場(chǎng)進(jìn)行安檢的人員進(jìn)行統計，并以郵件的方式通知人員所在單位系統負責人；

　　6)作業(yè)設施未正常刷卡人員統計報警：對出海時(shí)未在相應作業(yè)設施正常刷卡的人員進(jìn)行統計報警，并以郵件的方式通知人員所在單位系統負責人。

　　6.產(chǎn)品介紹

6.1CY-TZB-200/201電子標簽

　　6.2CY-RZGG-207/208ZigBee防水讀寫(xiě)器+網(wǎng)卡/WIFI

　　6.3中國·創(chuàng )羿CY-RMZ-206手持機+WIFI/GPRS+三防