[ 導讀 ] 石化、化工、罐區等工業現場存在諸多危險區域，對于這些危險區域傳統的安全管理方式方法為搭建圍欄、增加安保人員、視頻監控等等。這些方法均屬于被動、人工方式增加危險區域的安全性，無法實現對危險區域的全天候、實時、自動化地管理要求。

        石化、化工、罐區等工業現場存在諸多危險區域，對于這些危險區域傳統的安全管理方式方法為搭建圍欄、增加安保人員、視頻監控等等。這些方法均屬于被動、人工方式增加危險區域的安全性，無法實現對危險區域的全天候、實時、自動化地管理要求。為此提出了一整套基于Wi-Fi的物聯網系統，包括無線視頻監控、視頻智能識別、人員定位、設備定位等的自動識別及身份鑒別系統。該系統依托Wi-Fi無線網絡技術，實現在整個工業廠區的監控及定位服務，方便管理人員隨時了解人員和設備的實時位置，對整個工廠的調度和安全管理起到積極作用。

        1、傳統分區安全管理方法簡介

        圍界管理：使用圍墻圍欄將不同的區域分隔開，這是最古老的分區管理方法，也是最有效直接阻攔非法闖入的方法。但是圍欄必須存在一個開口，以便授權人員在一定的授權下進出本分區。這個開1：3就成了安全防護最薄弱的地方，非授權人員比較容易從此處進入危險區域。而且圍墻圍欄影響美觀，在一些特殊區域不便搭建。

        電子圍界：在傳統圍界的基礎上發展出來的一種依靠電子技術搭建隱形圍欄的方法。電子圍界具有一定的識別能力，能在非法闖入時自動發出報警，具有一定的自動化能力。但是電子圍界智能識別有無闖入發生，無法判別是合法的進入還是非法的闖入，合法人員進出電子圍界時只能將其關閉，自動化程度不高。安保人員：在危險區域的出人口增加安全保衛人員來判別和管理合法人員的進出，提供較“智能”的多元化的判別、管理和報警功能。但是安保人員由于安全意識、工作認真程度、疲勞等多種因素會產生漏判、誤判的情況產生，造成一定的安全漏洞。而且在一些高危區域人員無法長期駐守，不適合安排安保人員。視頻監控：使用監控攝像機拍攝關鍵區域影響，傳輸至監控中心集中監控廠區去各個區域的實時圖像畫面。這種監管方式需要安保值班人員在監控同時查看全廠幾十甚至幾百個監控畫面，認為分辨危險區域是否有人闖入，識別到人之后需要與管理部門或者現場進行確認才能判別是否是非法闖入。由于監控畫面太多，容易產生視覺疲勞，會漏掉關鍵畫面，導致沒有發現非法闖人。而且傳統視頻監控多采用有線傳輸、變更和新增監控位置相對比較復雜，設備維護成本較高。

        2、基于Wi-Fi物聯網的綜合管控方案設計

        Wi-Fi物聯網綜合管控方案包括：Wi-Fi智能視頻系統、Wi-Fi人員/設備定位系統、Wi-Fi通信網絡組成。

        Wi-Fi人員/設備定位系統能夠定位到Wi-Fi信號覆蓋范圍內的Wi-Fi定位標簽、Wi-Fi定位腕帶、Wi-Fi手持終端以及帶有Wi-Fi功能的筆記本電腦等，對于沒有攜帶Wi-Fi通信設備的人員和設備，定位系統將無法進行有效的定位和監管。Wi-Fi智能視頻系統能夠將Wi-Fi監控攝像機拍攝到的畫面通過Wi-Fi網絡將監控畫面傳送到監控中心智能視頻分析服務器，服務器分析識別后按需保存和發出報警信號。能夠及時分局畫面識別到闖入動作，但是無法判斷人員和設備身份，智能化程度無法達到預期目的。

        本方案設計將Wi-Fi智能視頻系統和Wi-Fi定位系統聯動，彌補各自的不足，實現了自動化地、精確地判別非法闖入，及時提供報警信號，同時還能按需進行合法進出記錄以便追溯。本系統采用Wi-Fi技術構建物聯網系統，實現了全無線的系統構架，整個系統新增和變更監控點、定位目標、目標權限方便，網絡運行靈活多變。系統使用的Wi-Fi AP、Wi-Fi攝像機、Wi-Fi定位標簽等均符合本安認證，能夠在危險區域使用，到達安保人員和普通設備無法到達的區域實現功能。

        3、Wi-Fi人員/設備定位系統方案實現

        基于Wi-Fi的定位系統結合無線局域網、射頻識別和實時定位等多種技術，應用在Wi-Fi網絡覆蓋的區域，實現復雜的人員/設備定位、監測和追蹤任務，并準確搜尋到目標對象，實現對人員/設備的實時定位與監管。

        3.1定位系統的工作原理

        在Wi-Fi網絡覆蓋的區域，工作人員身上佩戴的定位標簽會周期性的發出定位信號，定位標簽附近的無線局域網訪問點(Wi-Fi AP)接收到定位信號后，將定位信號傳遞給定位服務器(RTLS Engine)。定位服務器根據定位信號的強度和定位算法來確定工作人員的位置信息。

        Wi-Fi定位系統沒有采用傳統的三角定位法，而是采用了更為準確的基于RF指紋識別的定位方法。這種方法首先在定位服務器中將每個電子標簽發射的信號特征記錄下來，根據這些特征和不同位置的信號建立信號紋來指示電子標簽的位置，利用信號紋和相對應的位置信息建立起數據庫后，定位系統根據事先收集到的信號特征，就能計算位置了。算法同時采用了歷史移動軌跡、修正信號突變等方法盡量降低干擾帶來的定位誤差。

        基于RF指紋識別的定位原理，按照參數不同，可分為基于接收信號強度(RSSI)檢測方法、基于到達角度檢測方法和基于到達時間的檢測方法。本文采用的基于信號強度的檢測方法是在發送端以接收端事先預知的固定信號能量進行發射，接收端通過測量接收信號的能量以及衰減來估算收發之間的距離，并依照現有的各種室內外傳播模型，根據接收信號的能量與發送信號能節的對比來確定最終的收發端距離。

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