智慧工厂安全管控、考勤方案

智慧工厂安全管控平台

管控平台是基于大数据、物联网等最新信息技术和软硬件相结合的智慧工厂安全管控平台，该平台与工厂应用系统无缝对接，实现员工考勤管理、车间工人在岗时间管理、视频监控、工厂广播等功能，为企业生产管理提供服务。

一、智能考勤管理

在公司的日常管理中，员工是最主要的群体，对于员工的管理十分复杂。由于员工是公司的直接生产力，员工的出勤情况直接影响到公司的产能，如果员工的按时出勤和车间在岗不能有效保障，则公司的产出能力将会大大减小。传统考勤通过刷卡、打指纹等方式，不仅会占用大量的工作时间，过程繁琐，难度较大，而且容易出现考勤疏忽、遗漏，不能真实地反应出员工的出勤情况。为了解决这些问题，提出一种基于RFID的智能考勤系统，它将智能化的完成考察员工出勤情况。它实时的自动采集数据信息、自动对所采集数据进行分析处理，然后以可视化界面回报给用户。该方案通过无源RFID的远距离识别功能，出勤人员只需持卡进出门，系统便可自动记录签到、签退时间，并生成考勤报表，有效免去排队刷卡、忘打卡等情况，提高进出效率及考勤效率，减轻考勤核算工作。

1.RFID 的智能考勤系统的特点和优势

（1）高便利性：非接触远距离考勤，所有人员只需持卡直接进出门即可。 （2）高效率性：可同时识别不少于300张卡，达到所有人员快速通过，无考勤拥堵问题。

（3）高可靠性：高精准射频识别方案，无漏读，准确可靠。

2.RFID 系统原理

系统原理通过在车间出入口和工厂出入口安装RFID 读写器，使信号能覆盖整个出入口，同时可在各个门口配装进出方向识别器和人脸识别摄像机，通过人脸识别可防止代打卡现象。对出勤人员配发无源RFID 标识卡，出勤人员无需任何操作、正常进出，即可自动考勤。若人员非正常缺席或擅自离岗，系统会自动识别并系统会报警提醒。

初始化数据

标识卡

进出方向识别模块

读写器

金工1车间天线读写器金工2车间天线读写器

进出厂

人脸识别摄像

人脸识别摄像

人脸识别摄像

图1 RFID 系统工作原理

3.系统目标分析：

系统的目标是采用RFID 技术建立一个适合于企业使用的员工考勤系统。该考勤系统可以通过刷卡考勤行为以及请假、出差和调休等信息进行获取和记录，并通过统计来获取全面的员工出勤情况。

通过员工考勤管理信息系统，管理人员可以准确、全面地获取员工的出勤时间以及请假、出差和调休等信息，并且使大量的信息更加方便的记录和统计并可以轻松地获取更加精确的信息，避免了遗漏和错误统计。

4.系统功能分析

（1）系统可以快速的将员工信息进行读取，并自动生成考勤信息；

（2）系统应该可以通过固定读写设备对员工卡进行读取操作，通过人脸识别摄像头进行防止代打卡现象；

（3）系统应该可以生成员工班次并对员工考勤信息及请假信息进行统计和管理；

（4）系统可以支持员工发起出差、请假、调休等事项、审批处理事项，并自动生成审批通过的加班单、请假单等进行特殊情况考勤处理。

5.系统总体架构设计

智能考勤系统采用RFID 技术，实现对员工考勤的自动化智能化管理。通过架设和使用人员考勤系统，公司能改变原有的考勤方式，使得员工考勤管理更加简便，大大提高了考勤管理的效率。系统将分为以下四个层次。

（1）物理层

四层中的最底层是物理层，物理层主要指固定读写设备、RFID标识卡以及人脸识别摄像所在的层次。在该层中，员工持有RFID标识卡通过固定设备进行扫描，固定读写设备和人脸识别摄像机通过网络将扫描的信息与服务器中的系统及数据库进行交互，以实现考勤功能。

（2）网络层

网络层主要指的是廉价读卡设备以及服务器的网络，设备通过网络层进行连接和数据传输。

（3）数据库层

数据库层也指服务器层，指的是架设在服务器端的数据库服务器。数据库服务器用来存放员工们的考勤信息。

（4）应用层

应用层主要是管理者使用，管理者通过应用层软件按一定方式查询数据库中的考勤信息，并对考勤信息进行统计修改。

6.系统功能设计

通过对用户的需求分析以及系统的完整性，可将智能考勤系统分为五个模块：数据初始化（部门定义、员工基本信息、工厂日历、作息制度定义）；RFID 标识卡管理（标识卡分配、标识卡挂失、标识卡激活）；人脸识别（人脸采集、对比库管理）日常考勤管理（智能考勤、人工考勤、特殊情况登记、员工班次生成）；查询与报表（考勤信息查询、员工信息查询、标识卡信息查询）；用户管理（用户添加、用户删除、修改密码、修改权限）。

图2 系统功能结构总图

（1）数据初始化管理模块

数据初始化模块是实现智能考勤系统的基础，其目的是实现对部门及员工信息的储存和修改以及工厂日历、作息制度的定义。主要功能包括了以下部分：员工的添加，部门的添加以及部门的隶属关系；部门信息的录入存储和编辑，部门信息的删除，还有员工信息添加，员工信息删除以及员工信息修改；工厂日历和作息制度的设置是针对考勤系统启动的时间，在所设定的时间段内，考勤系统正常工作，超过这个时间段，系统就关闭。员工信息添加过程，首先要验证操作人员的权限是否足够，可以进行员工基本信息的录入。如果权限验证成功，该员工添加系统所需的员工信息，待信息输入完全，并提交之后，系统将信息储存，并

通知操作者是否继续添加。员工信息添加流程图如图3：

图3 员工添加流程图

（2）RFID标识卡管理

标识卡是用户主要标识信息的载体，它存储唯一标识用户信息的工号，这样每一个员工手持一张RFID 卡出勤时，由阅读器读出工号信息，然后将信息添加进考勤信息登记表。

标识卡管理模块的功能包括标识卡的分配、标识卡的激活、标识卡的挂失。标识卡的分配功能提供了将被识别的员工卡绑定到员工信息中去。标识卡激活功能使标识卡可以真正被使用，即标识卡只有在激活之后，扫描该标识卡时才会有考勤信息录入。标识卡挂失功能的目的是，当用户的员工卡丢失后，将取消该员工卡的激活状态，该员工卡不能再被使用，直到该员工卡被再次激活（员工卡被寻找到）之后才可以继续使用。另外一种方式是为该员工重新分配另一张新的员工卡。

标识卡分配功能，首先进入标识卡分配界面，系统在此时开始寻卡，当找到合法的卡后，读出卡的序列。这时操作人员需要输入两次工号信息，以便防止误输入，若输入核对正确，将相应信息写入卡中，标识卡分配成功。

标识卡分配流程图如图4所示：

图4 标识卡分配流程图

（3）人脸识别

人脸识别的目的是杜绝代打卡，精确到个人。人脸识别模块包括人脸采集和对比库管理。人脸采集功能利用数字摄像机拍摄监控视频，对所拍摄的视频进行人脸检测，获取人脸图像，提取人脸图像的特征，并与本功能中预存的人脸特征数据库进行比对，来判断人脸是否是携带RFID标识卡的员工。人脸识别流程如图；比对库管理功能主要为人脸的添加、编辑、删除和查询。

图5 人脸识别流程图

（4）日常考勤管理

考勤管理模块的目的是为系统实现具体的考勤功能。考勤管理模块的功能包括智能考勤、人工考勤、特殊情况登记以及员工班次。智能考勤功能是考勤管理模块的主要功能，首先系统进入智能考勤页面，如果当前时间不在考勤时间内，那么将无法考勤。若当前时间在考勤时间内，系统开始寻卡，若找到合法的员工卡，系统将读出卡内员工信息，并生成考勤统计信息，存入数据库。流程如图6所示：该功能提供给员工通过读卡自动进行考勤的功