RFID地震遗址导览与安全监控系统设计

图4 安全监控单元的工作流程图

    主动安全监控  北川地震遗址遗迹博物馆中有一些危险区域是禁止参观人员进入的。根据危险区域的范围进行RFID标签部署和实施，形成一定的RFID识读区域，当参观人员进入RFID识读区域，RFID系统会识读参观人员的标签数据，立即发出报警，提醒参观人员离开该危险区域，同时在后台管理单元的电子地图上高亮闪烁进入危险区的参观人员位置，并显示该人员的ID信息等，提示并辅助管理人员安排危险状况的排除工作。

    被动安全监控  被动安全监控由参观人员或者导游通过PDA向后台管理单元发送报警信息，后台在收到报警信息后启动报警。当参观人员在参观过程中遇到不可预料的危险状况时，参观人员可通过PDA向后台管理单元发送报警信息；当在游览过程中有参观人员脱离了导游的视线或者控制范围，导游无法对其安全进行保证的时候，导游可以用PDA向后台管理中心发送报警信息。后台接到报警信息后自动触发报警器，发出报警声，并在电子地图上高亮闪烁进入遇到危险的参观人员位置或者报警的导游的位置，显示参观人员的ID信息等，提示并辅助管理人员安排危险状况排除工作。

    2．3 后台管理单元

    后台管理单元，主要通过RFID等先进技术采集的参观人员的信息，结合GIS技术、GPS技术、CDMA技术等，实时展示游览轨迹，实现图形、属性互相查询，实现了对导览对象的全过程动态监控管理。根据应用需求，设计的后台管理单元主要包括：系统管理、数据管理、地图管理、参观人员统计、危险区划分、轨迹追踪和安全监控，如图5所示。

图5 后台管理单元功能框图

    系统管理：主要有系统登录、用户管理、系统帮助三个功能模块，系统管理员可对数据库中的数据进行增加、删除和修改等操作。
    数据管理：实现数据获取、数据入库和管理、数据更新、数据检索和查询等功能。
    地图管理：实现基础地图管理功能，为直观的显示和分析提供基础地图服务和管理。
    危险区划分：利用GIS空间分析功能，对危险源(点／面)进行缓冲区分析，得出北川地震遗址的危险区划分，直观地显示出危险点／面的位置和危险影响范围。
    人员统计：实现对人员历史数据进行按记录、时、天、周、月、季节、年等时段和周期进行统计，以报表的形式显示统计结果并可以打印输出。
    轨迹追踪：根据导游手持的PDA获取参观人员的定位数据等相关信息，由CDMA无线技术将此信息传送至后台管理中心服务器中，由电子地图实时在后台管理中心展示出轨迹和人员分布情况，为参观人员提供引导服务。
    安全监控：通过获取PDA实时采集的各项信息，对参观人员进行安全监控。

    3 结论

    本地震遗址导览与安全监控系统实现了人员实时定位，导航等功能，并能实现危险区域的人员监控等，相比于一般的景点管理系统，有以下一些特点：

    (1)参观人员携带的RFID电子标签作为一种特殊的门票，解决了纸质门票对资源的浪费和环境的污染，同时在PDA中嵌入RFID读写模块来进行RFID手持阅读器的开发，使RFID标签兼备身份鉴别、安全监控、实时定位等功能，更有效地保证了参观人员的生命安全，一举多得。

    (2)系统将RFID识读模块移植到PDA中，实现移动式的RFID信息采集，为系统实时定位监控、导览提供了数据保证。

    (3)系统将PDA与高精度GPS定位技术相结合用于GIS地理信息管理模块中，使在PDA上进行的地图操作变得非常简单，使导览系统更加智能化，提高了系统运作的性能。

    本地震遗址管理系统，以RFID技术为核心，基于具备良好的可移动性和软硬件可扩充性的PDA应用平台，并充分融合GPS(全球定位系统)、GIS(地理信息系统)、CDMA(码分多址无线通信技术)等多项网络定位、通信领域的先进技术，使RFID技术进一步在地震遗址智能化管理系统中做出突出的贡献，实现了信息化、科学化、低碳的遗址参观管理模式，更为今后的人文教育、地震灾害、地震次生灾害、建筑结构抗震的研究以及地震知识的科普教育提供了丰富、翔实的现场实例。