单北斗定位5G智能安全帽~5G服务记录仪确保安全生产远程可视化监管
当前，国家大力支持并推行大数据、物联网、云计算建设，着力打造智慧城市、数字经济、智慧工地作为智慧城市、数字经的重要组成部分，因其所处的工程建设行业信息化、智能化程度相对较低也得到了极大地关注。根据国务院办公厅《关于促进建筑业持续健康发展的意见》（国办发〔2017〕19号）、住建部《关于印发2016-2020年建筑业信息化发展纲要的通知》（建质函〔2016〕183号）等文件要求，各地方均不同程度地开展了智慧工地建设工作，并在以“AI+BIM+IoT（物联网）”融合模式的智慧工地研究及应用方面取得了一定突破，安全帽作为工程管理不可或缺的穿戴设备，以其为载体开展工程管理信息化、智能化方面的研究及应用将是一条极为可行的路径。因此，我们通过充分的市场调研后开始了4G智能安全帽的定制开发研究及应用。
随着公司“走出去”经营战略的逐步落地，公司外地项目数量逐年递增，截止目前，2018年外地项目经营产值已突破35亿，外地项目的项目管理风险也随之增大，其中项目施工过程中的进度、质量、安全管理风险尤为突出，为解决此问题，将外地项目的项目管理风险降到最低，公司工程技术部通过多渠道考察和产品测试，初步探明了通过4G智能安全帽等物联网设备（IoT）加强对外地项目远程实时项目风险管控的实施方案，此方案同样也适用于对市内项目的项目风险管控。
由5G/4G智能安全帽、电力定位安全帽（RTK北斗高精度/UWB）、国网电力5G/4G工作记录仪、4G图传智能手电、电力国网B接口智能AI布控球等构建的安全生产可视管控套件~工务通，智慧工地可视运营监管平台VMS/smarteye，由“智能视频终端+运营系统+管理平台”构成，通过智能终端试试采集、监测施工现场信息，通过大数据等技术进行智能分析，让后台监管人员能通过在线运营管理平台“实时化、全天候、可视化”对施工现场进行全方位智能管控，通过丰富的SDK接入智慧工地BIM系统，并结合多年施工工程管理经验，创新推出更贴近工人与施工工地实际需求的管理体系与规范标准，实现前端后台业务融合，线上、线下业务融合，助力企业数字化智能化转型，提升工作质效，实现智慧监管。
5G/4G智能安全帽，智能头盔，安全帽摄像头、摄录安全帽、头盔摄像头，其音视频通讯功能可以通过5G/4G/WiFi网络实时传递现场作业状况；指挥中心亦可同时监管多个重点区域，从而全局把握现场作业实况，为下达下一步指示提供依据。作业现场若出现技术性难题或者操作不当的情况，指挥中心可以进行远程指导及监管。对于产生问题或者操作手法更科学的视频画面进行存档，为后面现场作业总结提供更好的事实依据，更具说服力及宣传效果。
“智能安全帽”作为一类新兴形态的智能可视穿戴物联网设备，近2年在工程行业中被较多的采用，很多项目作为智慧应用亮点进行推介。但是很多朋友对于“智能安全帽”的功能及应用场景仍然存在比较多的疑惑，基于此，本号邀请专家对目前业内常见的智能安全帽进行集中的介绍整理如下。
“智能安全帽”主要分为3大类：
1、智能定位安全帽：顾名思义，功能以定位为主
物联网定位技术
方案有采用GPS/北斗定位，有采用传统射频RFID技术，有WIFI、蓝牙，还有采用Lora以及UWB技术。定位技术不同，各有各的应用场景。GPS/北斗的方案主要是用于室外较大区域范围的人物定位，相对简单，对精度没有非常高要求的话，一般不需要再架设定位基站，卫星是现成的，省去部署的时间和费用，但是对于一些没有卫星覆盖的室内场景，这种方案不适用；相对于GPS/北斗室外定位技术，其它更多是用于室内定位，或者室外相对有限范围的区域定位。其中RFID技术被用来定位已经很久了，因为RFID非常成熟，成本相对较低，RFID一般用于区域定位，对于定位精度要求不高费用预算不太多的用户可以考虑，尤其是在隧道、地下工程等复杂特殊施工环境下的人员定位，RFID定位目前被应用的相对较多，缺点是RFID和其它室内定位技术一样需要定位辅助设备（比如定位网关、定位基站等），需要网络和供电。ibeacon蓝牙定位是苹果公司最早推出的一项定位技术，目前在商业、仓储等领域ibeacon有广泛的应用，但是在工程领域ibeacon蓝牙定位技术相对而言应用较少，不是技术原因，是因为初期投入费用相对较高，这也是lora/UWB等定位技术在目前工程行业很难大规模推广应用的原因。工程行业是微利行业，定位主要的应用对象是劳务工人，企业一般不会舍得花太多钱在这个上面。所以，RFID和GPS/北斗方案因为其相对较低的费用在行业内被用的较多，尤其是对于线状工程，GPS/北斗具备先天优势，但是到了室内和地下环境，GPS/北斗定位则无用武之地。
具体的产品形态有一体化设计，也有分体设计，各有优劣，用户也各有喜好。
上面介绍的是定位终端采用的各种定位技术，定位必须要有管理后台支撑，通常的管理后台，须具备实时定位、移动轨迹查询、电子围栏等基本功能，在此基础上延申脱帽告警、静止报警、考勤统计等增值功能。
定位安全帽的佩戴使用人员主要是现场劳务工人为主，目前广联达、佳眼智慧、海康威视均推出了智能定位安全帽，定位方案各有不同，业主在选型应用的时候一定根据自身实际应用环境和场景选择合适自己的方案。
2、智能记录安全帽：从字面理解，主要是记录、存储作用
华东某省交通质监站工程现场检查
这类安全帽的功能相对简单，主要是实时录像录音功能，对于一些需要同步摄录工程影像资料的场景，这类安全帽比较适用，清晰度要求比较高，后续二次加工利用价值大，比如监理旁站摄录、隐蔽工程施工作业摄录、重大危险部位施工摄录、质量安全巡检摄录等。这类安全帽功能类似执法记录仪，优点是比执法记录仪更方便佩戴，文件导出方便，有一定的应用场景。
智能记录安全帽的使用佩戴人员以企业、项目部各类管理人员和现场监理为主，工程质监、安监也可以应用。
3、4G智能安全帽：这类设备的功能涵盖了前2种的功能
4G智能安全帽外观
这种智能安全帽集成了视频采集、音频采集、音频输出、编码、通讯(4G/wifi）、存储、LED灯、激光聚焦等模块，是一款高集成度的智能可视物联网设备。除了定位和记录存储之外，还具备视频实时直播、通话对讲、广播喊话、夜视照明的功能，具备后台管理，实现平台+前端设备一体的工作模式，也支持接入第三方系统（可接入监控系统、应急指挥系统、视频会议系统等）。
1）视频在线浏览
前方作业视频场景可通过4G/WIFI实时传输到指定的平台，实现前方作业场景在线视频查看浏览，设备到哪视频看到哪，随时随地看，看细节，全方位、无死角的覆盖。这个功能可以跟工地现有的固定监控搭配，作为固定监控的有效补充。
2）通话对讲
视频直播过程中，后端的人员发现问题可以第一时间通过平台呼叫前端设备，跟前端设备进行通话对讲
3）广播喊话
可以通过平台向前端多个设备发起语音广播，设备被动的收听，确保能够重要注意事项能够及时准确传达
4）群组通话对讲
根据实际工作需要，通过平台组建一个会议群，可以把对应的前端设备邀请加入会议，可实现平台跟设备、设备跟设备之间进行会议交流
5）录像存储
前端设备集成的大容量存储卡，可支持设备开机后录像存储，同时支持平台存储（录像文件根据设定的计划往后台服务器上传存储）和客户端软件录像存储
6）位置定位、移动轨迹查询和电子围栏
可以定位设备的位置，以及移动轨迹查询，对于一些特殊部位的作业人员可以设置电子围栏及时告警
轨迹查询
电子围栏设置
7）夜视补光和激光聚焦
设备集成的LED灯，可以给夜晚作业人员提供一定的辅助照明；激光聚焦确保始终定位在视频画面中心，精准影像摄录。
集成了LED灯珠和激光聚焦
这类智能安全帽的应用场景：
1）工程质量安全巡检的同步记录、信息准确传递和分享
对于一些需要进行影像拍摄的施工部位，不需要再借助于其它设备，可视安全帽可以解放双手，灵活的进行现场同步摄录保存，事后可以方便的传输影像文件，安全又高效；
质量、安全巡检的实时同步影像记录，现场的情况可复盘、追溯，作为档案留存；
质量、安全巡检同步记录之外，后方也可以根据需要实时看到前方情况，实现前后方的信息准确传递和分享。
2）远程技术支持
项目重要部位施工、设备安装过程中遇到困难的问题，可以请求后方专家的远程支持，专家在后方可以实时看到前方清晰画面，根据现场情况向前方人员提供相应的支持和指导！
3）项目远程验收
有些验收的场合，相关专家或管理人员不便于到施工现场，可以通过可视安全帽回传的需验收部位的清晰视频，并可以进行远程提问和交流，进行远程验收。验收的影像资料可以用于档案保存和复盘。
4）应急指挥处置
工地的安全事故频发，工地平常的应急演练必不可少，各种应急措施和设备需要配备。
在平常应急演练的时候，项目部的领导或者上级指挥部、企业管理部门的领导，可以不用去现场，能够通过可视安全帽实时回传的图像，第一时间看到现场演练情况，并且进行通话指挥。
智能安全帽可以作为现场应急处置的音视频指挥终端设备，发挥较好的作用。
5）在线视频直播
内部组织施工竞赛或者大比武，可作为在线视频直播的设备，后方可以在多个不同物理场所观看
6）移动视频会议终端
智能安全帽作为一种智能物联网硬件终端，负责信息的采集和传输，后端有管理后台提供支撑。通过平台管理系统跟前端设备的协同，可以实现平台管理系统与前端设备、设备跟设备之间的集群音视频通话和协同交互，比如召开小型的视频会议，尤其对于中小企业而言这个功能比较实用。
支持接入第三方视频会议系统，作为视频会议系统中的移动视频会议终端，这样不管是在项目部会议室，还是在施工现场，都可以灵活的参与视频会议。
4G智能安全帽的主要佩戴使用人员以企业工程管理、质量安全管理部门和项目部的各类管理人员、班组长为主。
1. 项目管理模式的创新
在建筑施工领域，智慧工地视频监控的应用已极为普遍，而智慧工地视频监控存在视觉盲区（不能覆盖整个工地）、设备及网络维护难度大、维护效率低、维护成本高等问题，为解决这些问题，我公司首创性地将在电力施工行业中使用的4G智能安全帽引入到建筑施工领域，4G智慧安全帽的实时可视性、可移动性、可对讲互动性等功能很大程度上弥补了智慧工地视频监控的不足，创新了项目现场管理新模式，为建筑施工行业的智慧建造提供了一条可行的新路径、新方法。
2. 产品功能的创新
区别于传统仅集成了GPS定位功能的智能安全帽，由我公司与合作方共同合作定制开发的4G智能安全帽进行了多项功能创新，如图7。
图中实时语音通话、实时现场录像、拍照等功能均是公司在样机测试后提出的功能优化建议，合作厂家将功能在交付的产品中予以了实现。
图7 智能安全帽设备创新功能点介绍
3. 4G物联网卡流量控制创新
考虑到目前的4G流量的费用较高，为了节约成本，我们采用了中国联通的4G物联网流量池，实现了多张卡共享流量的功能，同时我们定制开发了4G物联网卡流量限时自动开启和自动关闭的平台管理功能，减少非工作时段设备对4G流量消耗的浪费。
三、案例取得的成效
经过近3个月的正式应用，4G智能安全帽的应用已初见成效，具体应用成效体现在以下几个方面：
（一）提高项目管理工作效率
比之于之前公司管理人员必须亲临现场进行巡查管理，项目级管理人员使用智能安全帽后，公司级管理人员只需登录电脑的智能安全帽管理平台即可实时掌握工地施工现状，实时了解工地现场施工进度、质量、安全文明、技术等问题，大大节省了公司管理人员驱车往返于各个工地的时间，而可将节省的时间用于对重点项目的现场管理。经过前后对比分析，使用4G智能安全帽之前，一名公司级管理人员一天可现场巡查项目数为5个，而使用4G智能安全帽之后，可远程巡查项目数达到14个。由此可见，4G智慧安全帽的使用，极大地提升了公司级管理人员项目现场管理的效率，同时也降低了管理成本，为企业创造了经济效益。
图8 智能安全帽集中管理平台
（二）提升项目规范化、精细化管理水平
4G智能安全帽的使用，将项目现场完全暴露于公司管理部门的视线之下，施工现场的进度、质量、安全文明、技术问题均无处可藏，由此促进了施工现场管理人员规范化、精细化施工的意识，项目施工的精细化水平也得以提升。
4G智能安全帽投入正式应用的第二个月，我市质监站的工作人员来公司某个工地检查时发现之前工地施工存在的问题得到了很好的整改，得知此项目正是公司管理部门使用了4G智能安全帽后加强了对项目的巡查频率和力度才取得的效果后，对4G智能安全帽表示了极大地兴趣，并计划将4G智能安全帽的管理模式在全市推广。
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