基于指靜脈識別的電網(wǎng)工程現(xiàn)場人員管理

薛賽 孫洋 韓國華 李攀 劉強

[摘 ? ?要] 電網(wǎng)工程建設(shè)現(xiàn)場人員管理是施工過程安全風(fēng)險管理的重要內(nèi)容，文章對電網(wǎng)建設(shè)工程施工現(xiàn)場人員管理的業(yè)務(wù)需求進(jìn)行分析，以移動智能終端為載體，結(jié)合指靜脈生物識別技術(shù)，通過開發(fā)移動APP系統(tǒng)，將指靜脈采集設(shè)備與手機(jī)APP進(jìn)行關(guān)聯(lián)，構(gòu)建適用于施工現(xiàn)場人員到崗到位管理的移動應(yīng)用系統(tǒng)。

[關(guān)鍵詞] 指靜脈識別;人員管理;移動APP;電網(wǎng)工程

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2019. 23. 064

[中圖分類號] TP311 ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識碼] ?A ? ? ?[文章編號] ?1673 - 0194（2019）23- 0150- 02

0 ? ? ?引 ? ?言

電網(wǎng)建設(shè)工程現(xiàn)場多是在室外開展，尤其是線路工程，施工作業(yè)點多且分散，人員的作業(yè)位置會隨著施工進(jìn)度變化而變化，對于現(xiàn)場參建人員的到崗到位情況管理，通過安裝固定的考勤打卡設(shè)備進(jìn)行簽到操作不太現(xiàn)實。利用手機(jī)APP軟件進(jìn)行人員定位簽到和自拍照，盡管可以通過賬號與手機(jī)硬件綁定、自拍照驗證等方法，在某種程度上限制人員替代打卡，但還是難以避免替代打卡現(xiàn)象，且自拍照還需要進(jìn)行人工識別，同時需要在每一個施工人員的手機(jī)上安裝軟件進(jìn)行操作，較為復(fù)雜。同時輸電線路經(jīng)過山區(qū)、偏遠(yuǎn)地區(qū)，施工作業(yè)點常處于無網(wǎng)狀態(tài)，需要解決在無網(wǎng)條件下的人員簽到數(shù)據(jù)存儲和傳輸問題。

施工現(xiàn)場人員考勤管理首先要解決的是人員身份的識別問題。指靜脈識別技術(shù)是生物識別技術(shù)的一種，利用近紅外線穿透手指后所得的靜脈紋路影像特征值來進(jìn)行人員識別，是具有高精度、高速度的生物識別技術(shù)。目前利用指靜脈技術(shù)進(jìn)行人員身份識別已經(jīng)應(yīng)用于社保管理、金融信息。

當(dāng)前的指靜脈設(shè)備體積較大，部分小型設(shè)備雖然集成了GPS設(shè)備，但是無法與移動智能終端設(shè)備直接關(guān)聯(lián)，難以與APP管理軟件進(jìn)行對接。電網(wǎng)工程施工現(xiàn)場多是在室外開展，對于移動便攜性要求很高，且很多作業(yè)現(xiàn)場沒有通信網(wǎng)絡(luò)信號，因此，針對輸電線路工程施工現(xiàn)場人員定位簽到的管理，需要研究一種新的技術(shù)方法，來解決現(xiàn)場考勤管理問題。

1 ? ? ?方案設(shè)計

利用指靜脈進(jìn)行現(xiàn)場人員的簽到管理，首先要建立人員靜脈標(biāo)本信息數(shù)據(jù)庫，并且使人員身份、賬號信息與該人員的指靜脈標(biāo)本信息一一對應(yīng)，然后在施工現(xiàn)場利用指靜脈設(shè)備采集人員的指靜脈數(shù)據(jù)，并與標(biāo)本信息進(jìn)行對比，對比成功，則記錄當(dāng)前的位置和時間信息，完成人員簽到操作。業(yè)務(wù)方案設(shè)計的工作流程如圖1所示。

指靜脈數(shù)據(jù)的采集和對比采用第三方已成熟的采集設(shè)備和算法，指靜脈識別和數(shù)據(jù)加密算法通過第三發(fā)開發(fā)包與APP管理軟件集成，采集設(shè)備終端通過數(shù)據(jù)線與手機(jī)APP管理軟件進(jìn)行連接。設(shè)備終端采集人員指靜脈數(shù)據(jù)，經(jīng)過APP識別和加密，指靜脈標(biāo)本信息以及簽到時的對比結(jié)果數(shù)據(jù)存儲在服務(wù)器端數(shù)據(jù)庫中，可以在手機(jī)APP端或者電腦網(wǎng)頁端建立專門的統(tǒng)計分析頁面，對簽到數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計。

考慮到施工現(xiàn)場的通信網(wǎng)絡(luò)、人員簽到的作業(yè)環(huán)境等因素，業(yè)務(wù)系統(tǒng)方案需要充分考慮功能應(yīng)用的穩(wěn)定性、快捷性，從數(shù)據(jù)采集、現(xiàn)場人員簽到、數(shù)據(jù)傳輸及統(tǒng)計分析等方面提高功能的適用性。

（1）為了保證在施工現(xiàn)場無通信網(wǎng)絡(luò)情況下依然可以開展人員簽到操作，可以由施工作業(yè)點的管理人員按照施工現(xiàn)場人員數(shù)量，從服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中下載待考勤人員的標(biāo)本數(shù)據(jù)至手機(jī)本地，形成待考勤人員本地化的標(biāo)本數(shù)據(jù)庫，在無網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下手機(jī)端離線采集指靜脈數(shù)據(jù)，和本地標(biāo)本數(shù)據(jù)庫對比，實現(xiàn)離線簽到操作。

（2）為了提高現(xiàn)場簽到操作的便捷性，可以為現(xiàn)場管理人員提供簽到人員列表，在列表中逐一選擇當(dāng)前簽到人員，并從數(shù)據(jù)庫中獲取該人員的靜脈標(biāo)本數(shù)據(jù)，然后識別采集終端傳來的靜脈數(shù)據(jù)，實現(xiàn)1∶1的快速識別簽到。

2 ? ? ?系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

整個系統(tǒng)以服務(wù)端為數(shù)據(jù)處理中心，各個施工現(xiàn)場通過移動終端獲取現(xiàn)場到崗到位人員相關(guān)信息并提交至數(shù)據(jù)庫進(jìn)行存儲。系統(tǒng)在硬件方面包括指靜脈采集設(shè)備終端、移動智能手機(jī)，軟件包括移動端APP管理軟件、電腦端系統(tǒng)管理頁面，用Android作為開發(fā)平臺，采用MySQL數(shù)據(jù)庫部署在服務(wù)器上，以Eclipse為運行環(huán)境，利用Java語言編寫程序，創(chuàng)建Java Web應(yīng)用工程，建立后臺服務(wù)管理模塊，對系統(tǒng)的各類數(shù)據(jù)維護(hù)管理。同時創(chuàng)建Android移動應(yīng)用工程，根據(jù)業(yè)務(wù)設(shè)計方案開發(fā)相應(yīng)的移動應(yīng)用功能，形成移動應(yīng)用客戶端，實現(xiàn)客戶端與后臺服務(wù)器端的數(shù)據(jù)交互。

2.1 ? 用戶結(jié)構(gòu)設(shè)計

輸電線路工程作業(yè)點的施工人員是以施工班組的形式開展，每個施工班組都包括班組長及技術(shù)人員和施工人員。系統(tǒng)服務(wù)器中存儲了所有人員的基本信息，每個施工班組指定一個本班組的簽到管理人員，僅開通一個系統(tǒng)賬號，管理本班組所有人員信息，通過與指靜脈采集設(shè)備關(guān)聯(lián)，即可完成本班組人員的現(xiàn)場簽到操作。

2.2 ? 移動端主要功能

2.2.1 ? 人員指靜脈標(biāo)本信息采集

鑒于系統(tǒng)應(yīng)用范圍的特定性，本系統(tǒng)在現(xiàn)場使用前，收集好現(xiàn)場參建人員的基本信息，并由系統(tǒng)管理員統(tǒng)一錄入數(shù)據(jù)庫。在進(jìn)行人員指靜脈標(biāo)本信息采集時，由參建人員在系統(tǒng)中選擇自己的人員名錄，采集本人的指靜脈數(shù)據(jù)，人員指靜脈信息作為人員身份識別的核心比對數(shù)據(jù)，與個人信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)綁定，建立人員的標(biāo)本數(shù)據(jù)庫。

2.2.2 ? 定位簽到

基于移動地圖和手機(jī)定位功能，實現(xiàn)人員實時的定位簽到。該模塊可以獲取人員簽到時的地理位置、簽到時間，并與系統(tǒng)中存儲的目標(biāo)作業(yè)點為孩子進(jìn)行匹配對比，計算與目標(biāo)作業(yè)點的距離信息，現(xiàn)場施工管理人員將采集設(shè)備終端與手機(jī)端連接，采集作業(yè)人員的指靜脈數(shù)據(jù)，APP對采集結(jié)果進(jìn)行識別和對比。對比成功，則將位置和時間、人員賬號信息作為一個數(shù)組，作為考勤結(jié)果數(shù)據(jù)存儲。

2.2.3 ? 數(shù)據(jù)存儲傳輸

為了滿足施工現(xiàn)場無網(wǎng)絡(luò)情況下的人員簽到業(yè)務(wù)需求，系統(tǒng)提供在線實時傳輸和離線緩存提交兩種數(shù)據(jù)上傳模式。施工現(xiàn)場人員簽到操作完成后，在有網(wǎng)絡(luò)情況下，將數(shù)據(jù)實時傳輸至服務(wù)器存儲;在無網(wǎng)絡(luò)情況下，將數(shù)據(jù)按照數(shù)組形式存儲在本地緩存數(shù)據(jù)庫中，待有網(wǎng)絡(luò)情況下系統(tǒng)自動將緩存數(shù)據(jù)提交至服務(wù)器。同時為了減少本地緩存數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)量，可以由系統(tǒng)管理員設(shè)置一周或者一月的定期清理機(jī)制，對本地離線數(shù)據(jù)庫中已提交至服務(wù)器的數(shù)據(jù)進(jìn)行清理。

2.2.3 ? 統(tǒng)計分析

對某個時間點或者時間段內(nèi)的現(xiàn)場作業(yè)人員的簽到數(shù)據(jù)，按照工程、項目部、作業(yè)點、風(fēng)險等級等不同條件進(jìn)行統(tǒng)計，以表格、統(tǒng)計圖的形式生成統(tǒng)計頁面，分析現(xiàn)場人員簽到的比例，可以查看各個作業(yè)點人員簽到詳情。同時，可以針對某一個作業(yè)人員的一定時間段內(nèi)的簽到情況進(jìn)行統(tǒng)計，為現(xiàn)場人員到崗到位管理和工程安全風(fēng)險重點監(jiān)督和分析管控提供數(shù)據(jù)參考。

2.3 ? 網(wǎng)頁端主要功能

2.3.1 ? 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理

系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括工程基礎(chǔ)信息、用戶角色、人員賬號信息、工程組織結(jié)構(gòu)和崗位配置、系統(tǒng)運行監(jiān)控等，由系統(tǒng)管理員在網(wǎng)頁端進(jìn)行統(tǒng)一管理維護(hù)。人員信息可以按照固定模板批量錄入，用戶的功能權(quán)限和數(shù)據(jù)權(quán)限可以根據(jù)角色和崗位進(jìn)行配置。

2.3.2 ? 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

網(wǎng)頁端數(shù)據(jù)統(tǒng)計主要針對現(xiàn)場施工人員簽到情況進(jìn)行統(tǒng)計，與移動端的統(tǒng)計模式類似，統(tǒng)計各施工點相應(yīng)人員的簽到率，以及各個人員指定時間段內(nèi)的簽到情況，并可以查看人員的簽到時間、位置等，同時可以將統(tǒng)計結(jié)果按照固定的報表格式導(dǎo)出，供管理人員查看和存檔。

3 ? ? ? 結(jié) ? ?語

電網(wǎng)工程線路施工建設(shè)由于其作業(yè)位置多且分散的特點，對于現(xiàn)場人員的考勤難以做到精細(xì)管理。本項目設(shè)計了將指靜脈識別技術(shù)和移動APP結(jié)合的移動應(yīng)用系統(tǒng)，利用指靜脈生物識別的特性、移動智能設(shè)備的優(yōu)點，實現(xiàn)工程現(xiàn)場靈活、便捷的人員簽到操作，為同類型的工程現(xiàn)場人員管理提供了可行的技術(shù)參考方案。

主要參考文獻(xiàn)

[1]邱建華，徐偉，王亞菲.指靜脈識別技術(shù)應(yīng)用研究 [J]. 信息安全研究， 2016（1）.

[2]陳華宣.指靜脈識別系統(tǒng)原理概述 [J].電子技術(shù)與軟件工程， 2016（22）.

[3]劉廣東.指靜脈識別方法研究 [D].南京：南京郵電大學(xué)， 2018.