本文針對規(guī)模制造企業(yè)在應(yīng)急事件或日常管理中對人員疏散和區(qū)域管理的需求，提出了基于RFID及其網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用及實(shí)施應(yīng)用。該應(yīng)用從應(yīng)用目標(biāo)、系統(tǒng)架構(gòu)、主要功能、設(shè)備組成以及部署實(shí)施等幾個方面進(jìn)行了較詳細(xì)介紹，為規(guī)模制造企業(yè)人員疏散和區(qū)域管理提供有力的技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)，并為RFID在規(guī)模制造企業(yè)中的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行了有益嘗試；為企業(yè)提高生產(chǎn)效率、提升安全管理能力、降低安全生產(chǎn)管理運(yùn)行成本提供可靠、有效的技術(shù)平臺；同時，也為實(shí)現(xiàn)規(guī)模制造企業(yè)較為完整的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)提供了升級擴(kuò)展的基礎(chǔ)應(yīng)用。

對于規(guī)模制造企業(yè)，由于企業(yè)生產(chǎn)場地面積廣闊、在崗人員數(shù)量眾多，應(yīng)急事件突發(fā)時如何準(zhǔn)確、迅速進(jìn)行人員疏散管理和信息獲??；日常安全生產(chǎn)管理時，如何對企業(yè)人員在敏感區(qū)域的活動進(jìn)行有效、及時監(jiān)督和管理；是企業(yè)在人員安全生產(chǎn)管理中所面臨的現(xiàn)實(shí)問題。傳統(tǒng)的管理技術(shù)和方式，受制于管理成本、管理效率、技術(shù)手段等因素，均難以提供滿意的解決應(yīng)用。為此，本應(yīng)用基于RFID技術(shù)為規(guī)模制造企業(yè)提供針對性的人員應(yīng)急疏散和區(qū)域管理解決應(yīng)用，并且根據(jù)后續(xù)應(yīng)用需求的不斷挖掘，系統(tǒng)還可進(jìn)行升級，擴(kuò)展相關(guān)應(yīng)用功能，從而實(shí)現(xiàn)規(guī)模制造企業(yè)較為完整的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)，為企業(yè)提高生產(chǎn)效率、提升安全管理能力、降低安全生產(chǎn)管理運(yùn)行成本提供可靠、有效的技術(shù)平臺。

系統(tǒng)以RFID技術(shù)為基礎(chǔ)，提供包括RFID人員卡、RFID讀寫設(shè)備和后臺管理軟件為核心的管理系統(tǒng)，其中RFID人員卡提供人員的信息標(biāo)識，并與RFID讀寫設(shè)備共同構(gòu)成信息管理前端，提供人員區(qū)域管理、門禁管理和疏散信息采集等重要功能，后臺管理軟件包括UI軟件和信息管理數(shù)據(jù)庫，作為信息處理中樞，對信息進(jìn)行分類、分析和處置管理。系統(tǒng)各設(shè)備部署便捷、安裝方便，并可結(jié)合現(xiàn)有人員門禁管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)再造，使得原有固定投入的升值利用。

1. 系統(tǒng)應(yīng)用目標(biāo)及意義

系統(tǒng)主要應(yīng)用目標(biāo)是為企業(yè)提供大規(guī)模人員疏散和區(qū)域有效管理。具體包括：

1）在廠區(qū)進(jìn)行人員緊急疏散時，對人員進(jìn)行及時、準(zhǔn)確、智能的信息采集和統(tǒng)計(jì)，為企業(yè)管理提供有效的人員疏散情況報告，為企業(yè)應(yīng)急事件處置提供決策依據(jù)；

2）在廠區(qū)或生活區(qū)日常管理時，對人員進(jìn)入重點(diǎn)、敏感區(qū)域和門禁區(qū)域（可結(jié)合現(xiàn)有門禁系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)人員門禁管理）過程進(jìn)行監(jiān)督、報告或許可管理，為企業(yè)安全生產(chǎn)提供管理平臺。

系統(tǒng)的應(yīng)用，對于企業(yè)而言主要意義包括：

1）為企業(yè)在應(yīng)急事件管理過程中，提供決策依據(jù)；

2）為企業(yè)應(yīng)急事件中人員管理和救援，提供及時、準(zhǔn)確信息；

3）為企業(yè)重點(diǎn)、敏感區(qū)域人員活動情況提供管理防范手段，可預(yù)防安全事故的發(fā)生提供技術(shù)支持；

4）為企業(yè)提供人員安全生產(chǎn)管理智能化，節(jié)省管理成本、提高管理效率提供平臺基礎(chǔ)。

2. 系統(tǒng)架構(gòu)

系統(tǒng)按架構(gòu)層次劃分，可分為人員信息采集層、傳輸層和管理層；系統(tǒng)按設(shè)備類型劃分，可分為RFID人員卡設(shè)備、RFID讀寫設(shè)備和后臺管理軟件。如下圖4-1所示，RFID人員卡設(shè)備和RFID讀寫器設(shè)備（固定或移動）共同組成信息采集層，負(fù)責(zé)人員信息的標(biāo)示和采集；傳輸層可以采用有線LAN方式，或者有線LAN與無線WIFI結(jié)合的方式，負(fù)責(zé)信息采集層和管理層之間數(shù)據(jù)交互通道；管理層實(shí)體設(shè)備包括服務(wù)器和RFID發(fā)卡設(shè)備（可與讀寫設(shè)備共用），負(fù)責(zé)對獲取的人員信息進(jìn)行分類、分析和處理。

圖4-1 系統(tǒng)組成架構(gòu)圖

3. 系統(tǒng)功能

3.1. 系統(tǒng)功能概述

系統(tǒng)功能主要包括人員疏散管理、區(qū)域（門禁）管理、人員卡及設(shè)備管理、后臺數(shù)據(jù)庫管理等功能，具體如下表所述。

表4-1 系統(tǒng)功能概述

3.2. 系統(tǒng)功能管理流程

系統(tǒng)功能管理流程大致分為：人員卡注冊、門禁管理、區(qū)域管理、疏散管理、后臺數(shù)據(jù)管理、人員卡注銷等過程。在此僅以通常情況進(jìn)行必要說明：

● 人員卡注冊/注銷管理

新員工入職時采用對應(yīng)發(fā)卡注冊管理。即RFID工作證上將每個工作人員的照片、部門、職務(wù)、員工編號等打印在工作證表面；工作證內(nèi)部也可寫入更詳細(xì)的員工個人信息。使得每張工作證上既有可視化的圖像文字信息，又有能夠遠(yuǎn)距離讀取的內(nèi)部信息。

工作人員和RFID工作證采取對應(yīng)技術(shù)進(jìn)行權(quán)限管理。每個RFID工作證都有一個唯一的ID號，此號碼是不可更改和復(fù)制的；將此ID號在數(shù)據(jù)庫中同員工的姓名、部門等相對應(yīng)，并進(jìn)行相應(yīng)的權(quán)限設(shè)置。

當(dāng)員工離職時，可對該員工配發(fā)的人員卡存儲信息進(jìn)行清除，并對卡上文圖信息進(jìn)行處理后，循環(huán)使用。

● 員工門禁管理

員工進(jìn)入廠區(qū)或生活區(qū)時，需使用配發(fā)人員卡通過無源高頻RFID進(jìn)行刷卡識別，獲得授權(quán)時才可進(jìn)入；如果來訪人員已持有來訪人員卡，可通過有源RFID進(jìn)行遠(yuǎn)程申請，獲得管理中心允許后及可進(jìn)入指定區(qū)域，避免人工申請過程的繁瑣和冗長。

● 員工區(qū)域管理

員工進(jìn)入已被授權(quán)的區(qū)域時，門天線指示燈顯示綠燈；準(zhǔn)予進(jìn)入。

員工進(jìn)入未經(jīng)授權(quán)的區(qū)域或生活區(qū)內(nèi)敏感區(qū)域時，門天線指示燈顯示紅燈，發(fā)出聲音提示；禁止進(jìn)入。服務(wù)器將此意外情況報告至管理部門，并可直接發(fā)送到保安控制室。通知相應(yīng)部門進(jìn)行意外排除處理。

員工的RFID信息卡遺失或損壞時，服務(wù)器將此信息卡列入廢卡，當(dāng)他人持此卡進(jìn)入該區(qū)域時，門天線指示燈顯示紅燈，發(fā)出聲音提示；禁止進(jìn)入。服務(wù)器向管理部門和保安控制室發(fā)送意外事件警報，進(jìn)行進(jìn)一步處理。

● 人員疏散管理

當(dāng)緊急情況發(fā)生時，員工進(jìn)行疏散撤離，當(dāng)人員通過撤離通道時系統(tǒng)將通過部署的有源RFID讀寫設(shè)備對人員撤離數(shù)量、所處區(qū)域進(jìn)行實(shí)時跟蹤統(tǒng)計(jì)；當(dāng)人員撤離到指定區(qū)域集合時，廠方可以采用手持終端或固定式讀寫器對員工人數(shù)進(jìn)行快速清點(diǎn)，并將獲取的數(shù)據(jù)信息經(jīng)有線LAN或無線wifi傳輸?shù)胶笈_服務(wù)器，服務(wù)器對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而發(fā)現(xiàn)缺漏人員，進(jìn)而通過固定式讀寫器查詢方式發(fā)現(xiàn)缺漏人員位置信息。

● 后臺數(shù)據(jù)管理

系統(tǒng)后臺數(shù)據(jù)庫從讀寫設(shè)備獲得并記錄工作人員每天的位置信息，并自動整理歸檔；可根據(jù)管理需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，統(tǒng)計(jì)人員活動軌跡和規(guī)律，及時發(fā)現(xiàn)和掌握廠區(qū)或生活區(qū)人員活動情況，有效預(yù)防意外事故發(fā)生。

4. 系統(tǒng)設(shè)備組成

系統(tǒng)主要由RFID人員卡設(shè)備、RFID固定式讀寫設(shè)備及天線、RFID手持式讀寫設(shè)備以及必要的服務(wù)器、以太網(wǎng)交換機(jī)或WIFI AP設(shè)備組成。在此列出所需的RFID設(shè)備如表5-1所示。其中RFID人員卡，考慮到企業(yè)現(xiàn)有已經(jīng)使用的無源RFID系統(tǒng)，可以在繼承原有系統(tǒng)功能的前提下，將有源RFID卡功能進(jìn)行集成，使得RFID人員卡具備13.56MHz和2.45GHz雙頻卡功能。

表5-1 系統(tǒng)設(shè)備組成RFID相關(guān)設(shè)備一覽表

5. 系統(tǒng)部署

企業(yè)可利用現(xiàn)有的有線局域網(wǎng)，將有線讀卡器布置于設(shè)置好的位置，讀取數(shù)據(jù)基于有線LAN并采用TCP/IP組網(wǎng)方式，通過交換機(jī)連接計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。有線網(wǎng)絡(luò)可與企業(yè)的局域網(wǎng)融為一體，其優(yōu)點(diǎn)是可以使用企業(yè)成熟的網(wǎng)絡(luò)，讀卡器與中間件之間進(jìn)行有線通信，數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定可靠、反應(yīng)迅速，并且沒有距離的限制。而這種應(yīng)用的缺點(diǎn)在于：布線較為繁瑣。也可通過部署wifi AP設(shè)備，將讀寫器數(shù)據(jù)經(jīng)wifi傳輸給后臺服務(wù)器，此方式不存在有線網(wǎng)絡(luò)部署位置局限，方便部署，但相對成本費(fèi)用較高。

l 廠房部署

圖6-1 廠房內(nèi)部部署示意圖

l 廠區(qū)部署

廠區(qū)部署可將固定式有源讀寫設(shè)備固定在指定位置，當(dāng)人員疏散或日?；顒訒r經(jīng)過讀寫設(shè)備覆蓋區(qū)域時，讀寫設(shè)備可實(shí)時讀取到人員卡信息，并經(jīng)有線或無線網(wǎng)絡(luò)向后臺服務(wù)器上報數(shù)據(jù)；也可由管理人員采用手持式移動讀寫設(shè)備對疏散人員進(jìn)行及時查詢；如下圖所示，當(dāng)應(yīng)急事件發(fā)生時，該系統(tǒng)可以準(zhǔn)確、及時發(fā)現(xiàn)并區(qū)分已撤離和未撤離人員信息，并且還可對未撤離人員在廠區(qū)室內(nèi)進(jìn)行區(qū)域定位，方便進(jìn)行搜尋救助。

圖6-2 廠區(qū)部署示意圖

6. 結(jié)論

系統(tǒng)的應(yīng)用和實(shí)施，可以幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)智能化、高效率、綜合化的大規(guī)模人員疏散和區(qū)域管理，提升人員安全生產(chǎn)管理能力。具體而言，對于疏散管理，該系統(tǒng)將為企業(yè)提供最及時、最準(zhǔn)確、最智能的人員大規(guī)模疏散信息，有力支持企業(yè)管理者對于應(yīng)急事件作出快速正確的處置決策；對于區(qū)域管理，該系統(tǒng)可提供重點(diǎn)或敏感區(qū)域人員監(jiān)控管理，并結(jié)合人員門禁管理系統(tǒng)，為企業(yè)提供綜合化的人員安全生產(chǎn)管理，為企業(yè)在保持低成本投入的前提下有效保障企業(yè)人員安全生產(chǎn)管理的有效性和完整性，為企業(yè)長促發(fā)展過程中面臨的各類人員安全管理提供持續(xù)護(hù)航。

(文/中國電子科技集團(tuán)公司第七研究所RFID事業(yè)部 敬 鉛)