一种施工远程监控与管理系统及管理方法技术方案

本发明专利技术属于工程用品技术领域，公开了一种施工远程监控与管理系统及管理方法，无线传输模块、警报提示模块、信息通知模块共同连接监控中心管理模块，视频监控模块连接视频图像处理模块，视频图像处理模块连接到监控中心管理模块，语音播报模块连接电源监控中心管理模块和电源储能模块，防高压电模块连接电源储能模块。该发明专利技术结构能实时的监控工地施工现场情况，在发生意外情况时，可以由广播对工人发出语音警示，且可以通知到该施工区域的负责人员组织工人进行安全的撤离，保护工人的生命安全，有效的提高工程安全施工管理水平。

【技术实现步骤摘要】
一种施工远程监控与管理系统及管理方法
本专利技术属于工程用品
，尤其涉及一种施工远程监控与管理系统及管理方法。
技术介绍
目前，业内常用的现有技术是这样的：目前，在工程工地进行施工时，本着是安全第一的原则，要保证施工人员的生命安全，工地上的安全隐患随时存在，工作人员在工作时，要时刻注意，避免发生危险，但是，还是存在着一些人为察觉不到的因素，现存的工地监测装置功能不够齐全，监控装置不能对施工场地进行实时监控，在危险来临时不能准确快速的对工人发出警报提示，在安全管理方面做得不够完善，威胁到工人的生命安全。综上所述，现有技术存在的问题是：在工程工地进行施工时，本着是安全第一的原则，要保证施工人员的生命安全，工地上的安全隐患随时存在，工作人员在工作时，要时刻注意，避免发生危险；存在着一些人为察觉不到的因素，现存的工地监测装置功能不够齐全，监控装置不能对施工场地进行实时监控，在危险来临时不能准确快速的对工人发出警报提示，在安全管理方面做得不够完善，威胁到工人的生命安全。现有的监控装置电源单一，在电量不足下，影响报警效果，而且监控设备的安全保护手段效果差。现有视频图像信息融合以及计算机图像处理和模式识别技术中，监测系统实时报警信号容易受外部干扰，造成有时会发生误报警。在对图像库中彩色图像信息特征进行处理优化的研究中，为提高图像处理的效率与质量，在进行信息特征处理优化时，需要对彩色图像信息特征处理向量的组成空间进行准确分析，建立彩色图像数据特征处理模型，但是传统的模糊控制决策算法主要通过对彩色图像信息存储结构进行遍历完成特征处理优化，忽略了彩色图像信息特征处理向量的组成空间，不能建立精确的数据特征处理模型，存在处理不准确、与实际信息特征差异大的问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种施工远程监控与管理系统及管理方法。本专利技术是这样实现的，一种施工远程监控与管理方法，所述施工远程监控与管理方法包括：视频监控模块对集成的监测摄像机采集的施工场地的视频图像信息，进行分析，判定监测区域内是否存在危险信息，利用基于背景的相减法和三帧差分法相结合的方法进行危险信息的检测；得到施工场地危险图像M(x，y)，M(x，y)＝D1(x，y)×D2(x，y)；再进行施工场地危险图像特征识别后，对施工场地的视频图像信息进行监测；其中，二值差分图像D1(x，y)，背景相减后的二值差分图像D2(x，y)；对彩色施工场地危险图像信息监测特征进行提取与分类，将建立的概念格构造模型与概念格差异融合算法结合，并采用大数据模型和辅助矩阵方法，分析彩色图像信息处理向量组成空间，建立彩色图像信息特征处理模型，并利用相似度系数对模型进行优化，进行彩色图像信息特征处理；在监测到发生危险时，通过语音播报的形式发出警报提示；通过时将太阳能装化为电能进行储存；利用防高压模块保护用电线路和用电的所有模块。进一步，视频监控模块对集成的监测摄像机采集的施工场地的视频图像信息，进行分析中，包括：设F表示时间长度为N帧的视频序列图像，Fn(x，y)表示视频序列中的第n帧图像；其中，n＝1，2，…，N；1)对输入视频序列图像连续3帧RGB分别记为第n-1，n，n+1帧，图像首先进行色彩空间转换，由彩色图像转为灰度图像，Gray＝0.3×R+0.59×G+0.II×B其中，Gray表示转换后的序列图像灰度值；R，G，B分别表示原始序列图像中对应像素点的红，绿，蓝3个分量的值；2)对得到的灰度序列图像，计算序列图像中前后两帧的时间差分值为Δn＝|Fn|(x，y)-Fn-1(x，y)|n＝2，3，…，N；3)经过3帧差分计算，得到施工场地在第n-1和第n帧中的变化图像g1(x，y)及第n和第n+1帧中的变化图像g2(x，y)，并得到二值差分图像D1(x，y)，4)令Bk(x，y)表示当前的背景，若D1(x，y)满足检测到施工场图像的报警条件，则继续进行背景差分的操作，得到背景相减后的二值差分图像D2(x，y)；其中，T1是减背景操作的灰度阈值；5)对D1(x，y)和D2(x，y)进行相与运算，得到施工场地危险图像M(x，y)，M(x，y)＝D1(x，y)×D2(x，y)。进一步，施工场地危险图像特征识别方法包括：1)设描述施工场地危险图像轮廓三视图的轮廓特征模型分别为ModelT顶视图模型、ModelF正视图模型、Mod-elL侧视图模型；2)对视频序列图像处理得到的中值滤波后的图像M(x，y)进行处理，提取施工场地危险图像的外轮廓特征X；3)分别计算X与轮廓特征模型的相似度Li(X，Modeli)，i＝T，F，L；4)根据相似度Li(X，Modeli)的大小做出对施工场地危险图像的判断，并最终得出决策F，即F＝max{hT(x)，hF(x)，hL(x)}其中，Thi为与施工场地危险图像轮廓三视图的轮廓特征模型对应的相似度的阈值，实验中Thi取0.7；当决策F＝1时，表示有危险信息进入监测区域；反之，当F＝0时表示没有危险进入监测区域。进一步，对视频图像进行处理，包括：1)彩色图像信息特征的提取与分类：首先采用基于大数据分析的方法对彩色图像信息进行建模，针对模型中的彩色图像信息，利用多叉树级联的规划方法进行特征提取；假设彩色图像信息的向量模型为V＝{V1，…，Vp}，包含x，y，z3个方向的健彩色图像数据的向量，对彩色图像数据监测特征的提取也需要从x，y，z3个方向进行提取；假设彩色图像数据存储的级联层深度为Nk(k＝0，1，...，L)，则k层图像信息目标位置定位状态估计向量利用式表示,A、B为待检索的彩色图像，Ai、Bi分别为其特征，距离度量就是求特征空间中点与点之间的距离；α＝(Nk1，Nk2，…，Nkk)≠0其中，k为层数，且满足Nk1＜Nk2＜＜Nkk；假设彩色图像信息特征分为c类，在不同的时间段对数据分类特征进行更新，使tn+1时刻和tn时刻相差一个更新周期ψV，依据彩色图像信息特征提取机制，进行彩色图像信息流相邻特征模式匹配，依据匹配结果建立彩色图像信息特征提取方程，从x，y，z3个方向对彩色图像信息特征进行提取其中，通过阈值设置彩色图像系统终端数据控制输入矢量；将彩色图像信息特征利用数据集m进行表示，令Aj(m)作为数据特征聚类中心，其中j＝1，2，...，k，设置r个不同的特征统计函数h1，…，hr，每一个函数满足hi:{0，1}*→[1，m]，结合监测数据流的非线性特征，处理彩色图像信息出现的概率f和分类系数dγ0之间的匹配程度，将匹配度相同的彩色图像信息特征划分一类，完成对数据特征的分类；2)彩色图像信息特征概念格构造模型构建：在准确提取彩色图像信息相关特征并分类后，按照不同特征类别间距离k的大小对彩色图像数据进行重新排列，建立彩色图像信息特征概念格构造模型；假设s＝{p1，p2，...，pr+1}为排列后的智彩色图像信息特征，r为分类后彩色图像信息类别的数量，假设e＝{e1，e2，...，er}是基于相似k距离的彩色图像信息特征序列轨迹，则利用式计算彩色图像信息检索样本与第j类中其它所有样本的平均距离；其中，xp(j)表示第j类中的第p个样本，利用式的平均距离确定一个彩色图像信息特征是否存在异构性，如果有，则将异构信息特征转化为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种施工远程监控与管理方法，其特征在于，所述施工远程监控与管理方法包括：视频监控模块对集成的监测摄像机采集的施工场地的视频图像信息，进行分析，判定监测区域内是否存在危险信息，利用基于背景的相减法和三帧差分法相结合的方法进行危险信息的检测；得到施工场地危险图像M(x，y)，M(x，y)＝D1(x，y)×D2(x，y)；再进行施工场地危险图像特征识别后，对施工场地的视频图像信息进行监测；其中，二值差分图像D1(x，y)，背景相减后的二值差分图像D2(x，y)；对彩色施工场地危险图像信息监测特征进行提取与分类，将建立的概念格构造模型与概念格差异融合算法结合，并采用大数据模型和辅助矩阵方法，分析彩色图像信息处理向量组成空间，建立彩色图像信息特征处理模型，并利用相似度系数对模型进行优化，进行彩色图像信息特征处理；在监测到发生危险时，通过语音播报的形式发出警报提示；通过时将太阳能装化为电能进行储存；利用防高压模块保护用电线路和用电的所有模块。

【技术特征摘要】
1.一种施工远程监控与管理方法，其特征在于，所述施工远程监控与管理方法包括：视频监控模块对集成的监测摄像机采集的施工场地的视频图像信息，进行分析，判定监测区域内是否存在危险信息，利用基于背景的相减法和三帧差分法相结合的方法进行危险信息的检测；得到施工场地危险图像M(x，y)，M(x，y)＝D1(x，y)×D2(x，y)；再进行施工场地危险图像特征识别后，对施工场地的视频图像信息进行监测；其中，二值差分图像D1(x，y)，背景相减后的二值差分图像D2(x，y)；对彩色施工场地危险图像信息监测特征进行提取与分类，将建立的概念格构造模型与概念格差异融合算法结合，并采用大数据模型和辅助矩阵方法，分析彩色图像信息处理向量组成空间，建立彩色图像信息特征处理模型，并利用相似度系数对模型进行优化，进行彩色图像信息特征处理；在监测到发生危险时，通过语音播报的形式发出警报提示；通过时将太阳能装化为电能进行储存；利用防高压模块保护用电线路和用电的所有模块。2.如权利要求1所述施工远程监控与管理方法，其特征在于，视频监控模块对集成的监测摄像机采集的施工场地的视频图像信息，进行分析中，包括：设F表示时间长度为N帧的视频序列图像，Fn(x，y)表示视频序列中的第n帧图像；其中，n＝1，2，…，N；1)对输入视频序列图像连续3帧RGB分别记为第n-1，n，n+1帧，图像首先进行色彩空间转换，由彩色图像转为灰度图像，Gray＝0.3×R+0.59×G+0.11×B其中，Gray表示转换后的序列图像灰度值；R，G，B分别表示原始序列图像中对应像素点的红，绿，蓝3个分量的值；2)对得到的灰度序列图像，计算序列图像中前后两帧的时间差分值为Δn＝|Fn|(x，y)-Fn-1(x，y)|n＝2，3，…，N；3)经过3帧差分计算，得到施工场地在第n-1和第n帧中的变化图像g1(x，y)及第n和第n+1帧中的变化图像g2(x，y)，并得到二值差分图像D1(x，y)，4)令Bk(x，y)表示当前的背景，若D1(x，y)满足检测到施工场图像的报警条件，则继续进行背景差分的操作，得到背景相减后的二值差分图像D2(x，y)；其中，T1是减背景操作的灰度阈值；5)对D1(x，y)和D2(x，y)进行相与运算，得到施工场地危险图像M(x，y)，M(x，y)＝D1(x，y)×D2(x，y)。3.如权利要求1所述施工远程监控与管理方法，其特征在于，施工场地危险图像特征识别方法包括：1)设描述施工场地危险图像轮廓三视图的轮廓特征模型分别为ModelT顶视图模型、ModelF正视图模型、Mod-elL侧视图模型；2)对视频序列图像处理得到的中值滤波后的图像M(x，y)进行处理，提取施工场地危险图像的外轮廓特征X；3)分别计算X与轮廓特征模型的相似度Li(X，Modeli)，i＝T，F，L；4)根据相似度Li(X，Modeli)的大小做出对施工场地危险图像的判断，并最终得出决策F，即F＝max{hT(x)，hF(x)，hL(x)}其中，为与施工场地危险图像轮廓三视图的轮廓特征模型对应的相似度的阈值，实验中取0.7；当决策F＝1时，表示有危险信息进入监测区域；反之，当F＝0时表示没有危险进入监测区域。4.如权利要求1所述施工远程监控与管理方法，其特征在于，对视频图像进行处理，包括：1)彩色图像信息特征的提取与分类：首先采用基于大数据分析的方法对彩色图像信息进行建模，针对模型中的彩色图像信息，利用多叉树级联的规划方法进行特征提取；假设彩色图像信息的向量模型为V＝{V1，…，Vp}，包含x，y，z3个方向的健彩色图像数据的向量，对彩色图像数据监测特征的提取也需要从x，y，z3个方向进行提取；假设彩色图像数据存储的级联层深度为Nk(k＝0，1，...，L)，则k层图像信息目标位置定位状态估计向量利用式表示,A、B为待检索的彩色图像，Ai、Bi分别为其特征，距离度量就是求特征空间中点与点之间的距离；α＝(Nk1，Nk2，…，Nkk)≠0其中，k为层数，且满足Nk1＜Nk2＜＜Nkk；假设彩色图像信息特征分为c类，在不同的时间段对数据分类特征进行更新，使tn+1时刻和tn时刻相差一个更新周期ψV，依据彩色图像信息特征提取机制，进行彩色图像信息流相邻特征模式匹配，依据匹配结果建立彩色图像信息特征提取方程，从x，y，z3个方向对彩色图像信息特征进行提取其中，通过阈值设置彩色图像系统终端数据控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶华阳，丁官兰，叶华龙，丁华，
申请(专利权)人：驿涛建工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35