一种基于物联网的建筑工地安全监测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于物联网的建筑工地安全监测系统，涉及建筑安全监测技术领域；包括环境分析模块、数据库、环境安全评估模块和行为分析模块；环境分析模块用于对环境参数数据进行分析，得到第一安全状态；环境安全评估模块用于实时获取建筑工人当前的环境视频信息；并结合数据库中的工作环境安全状态数据对环境安全进行评估，得到第二安全状态；行为分析模块用于对建筑工人的动作或运动行为进行识别，得到违规动作或运动的识别结果；并根据识别结果进行安全分析；得到第三安全状态；本发明专利技术结合第一安全状态、第二安全状态和第三安全状态全面对建筑工人的所在环境进行分析，并根据分析结果进行提醒，节省人力资源消耗；提高安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的建筑工地安全监测系统
本专利技术涉及建筑安全监测
，具体是一种基于物联网的建筑工地安全监测系统。
技术介绍
智能建筑是信息时代的产物，是高科技和现代化建筑的集成，已成为综合国力的体现，智能建筑是今后现代化建筑的重要发展方向，建筑的智能化已从智能化初级阶段向高级智能化发展。其中安全防范系统和建筑设备监控系统的地位越来越重要，因为涉及建筑安全问题，备受社会和人们重视。这门类的技术发展也很快，新的产品、新的控制系统层出不穷，日新月异。在这些不断发展的过程中，往往存在着各种各样的隐患，例如在建筑工地时，各种器械的摆放，需要进行规范处理，避免对工人造成损坏，在各种建筑材料等的存放和建设过程中也容易存在一些安全隐患，从而导致建筑工地施工进度缓慢，现有的安全防护只是在工地中设定人为的监工，以及安装摄像头，通过人为监管，消耗大量人力资源，且安全判定效果不佳。
技术实现思路
为了解决上述方案存在的问题，本专利技术提供了一种基于物联网的建筑工地安全监测系统。本专利技术通过结合第一安全状态、第二安全状态和第三安全状态全面对建筑工人的所在环境进行分析，并根据分析结果进行提醒，节省工人实时看管的人力资源消耗；同时通过对监控的相关数据进行分析，判断，节省数据分析的时间，提高安全性。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种基于物联网的建筑工地安全监测系统，包括环境监测模块、环境分析模块、控制器、数据库、智能安全帽、环境安全评估模块、视频采集模块和行为分析模块；所述环境监测模块用于对建筑工地的环境参数进行监测，并对监测到的环境参数数据传输至环境分析模块进行分析；所述环境监测模块以风力作为强采集指标，根据风力的采集结果驱动其它环境参数的采集；所述环境分析模块对环境参数数据进行分析；得到第一安全状态；所述环境安全评估模块用于实时获取建筑工人当前的环境视频信息；并根据当前的环境视频信息结合数据库中的工作环境安全状态数据对环境安全进行评估，得到第二安全状态；所述视频采集模块用于采集建筑工人的动作或运动情况并进行压缩；将压缩后的码流发送至行为分析模块，所述行为分析模块分拣出特征视频，并实时分析检测特征视频中的动作或运动行为；所述行为分析模块包括动作识别单元、违规分析单元；所述动作识别单元用于对建筑工人的动作或运动行为进行识别，并将识别的动作或运动行为与数据库中存储的违规动作或运动数据进行对比，得到违规动作或运动的识别结果；所述违规分析单元用于获取违规动作或运动的识别结果并进行安全分析；得到第三安全状态；进一步地，所述环境监测模块的具体监测过程如下：S1：响应于预设的第一环境参数采集指令，采集风力数据；若风力数据处于合法阈值范围内，则响应于第二环境参数采集指令；采集灰尘数据、温度数据、噪声数据以及湿度数据；其中第一环境参数采集指令的发布频率高于第二环境参数采集指令；S2：若风力数据处于合法阈值范围外，则在环境监测模块中创建风力监控对象，所述风力监控对象包括风力元素队列和定时驱动器；所述定时驱动器用于间隔预设时间发布风力采集指令，以便于采集风力数据并将所述风力数据存储入所述风力元素队列；S3：若所述风力元素队列中的当前状态中的最后一个元素位于合法阈值范围内或所述风力元素队列的元素个数达到预设第一阈值，则所述风力监控对象将所述风力元素队列中的元素上报至环境分析模块，且在环境监测模块中销毁所述风力监控对象；S4：若所述风力元素队列中的元素个数超过预设第二阈值，则所述环境监测模块采集灰尘数据、温度数据、噪声数据以及湿度数据，并将所述风力元素队列中元素的特征值、灰尘数据、温度数据、噪声数据以及湿度数据传输至环境分析模块；所述环境分析模块根据风力元素队列中元素的特征值、灰尘数据、温度数据、噪声数据以及湿度数据获取第一安全状态；其中风力元素队列中元素的特征值可以为风力元素队列中元素的平均值、加权平均值等统计值；进一步地，所述环境参数数据包括灰尘数据、温度数据、噪声数据、湿度数据以及风力数据；所述数据库中存储有工作环境安全状态数据和违规动作或运动数据；所述工作环境安全状态数据用于全面评估建筑工人当前工作环境的安全状态；所述工作环境安全状态数据包括建筑工地中常见的材料或器械的特征信息和用于进行材料或器械识别的机器模型，所述机器模型基于所述特征信息对位于当前所处的环境中的各个材料或器械进行识别以便于评估建筑工人当前所处的环境的安全情况；进一步地，所述环境分析模块的具体分析步骤为：步骤一：获取风力元素队列中的元素，在预设时间区间内，若处于合法阈值范围外的元素个数达到预设第三阈值或者达到预定比例时，确定此时工地上存在强风，生成环境异常信号；此时第一安全状态为非安全状态；步骤二：获取风力元素队列中元素的特征值、灰尘数据、温度数据、噪声数据以及湿度数据；并依次标记为C1、C2、C3、C4、C5；利用公式GX＝C1×a1+C2×a2+C3×a3+C4×a4+C5×a5计算得到建筑工地的环境监测系数GX，其中a1、a2、a3、a4、a5均为比例系数；步骤三：将环境监测系数GX与预设系数阈值进行比较：若环境监测系数GX≥预设系数阈值，则生成环境异常信号；此时第一安全状态为非安全状态；所述环境分析模块用于将第一安全状态经控制器发布至建筑工人佩戴的智能安全帽，智能安全帽根据所述第一安全状态对建筑工人进行第一安全提醒；进一步地，所述环境安全评估模块的具体工作步骤为：SS1：从当前的环境视频信息中提取当前环境的图片，对当前环境图片划分至少一个待识别区间，每个待识别区间中只有一个待识别物体；所述待识别物体为建筑材料或建筑器械；SS2：根据待识别区间对当前环境图片进行分割，以得到至少一个目标图像，每个目标图像对应一个待识别区间；基于动态更新的机器学习模型对各个目标图像进行识别以得到每个目标图像对应的识别结果，所述机器学习模型用于输出所述目标图像对应的至少一个标签；SS3：根据各个目标图像指向的标签获取第二安全状态；包括：SS31：根据所述工作环境安全状态数据获取第一敏感标签集；具体地，对于建筑工人而言，其活动范围内若出现散落在地的碎玻璃或铆钉、运行中的吊具或起重机、及其它摆放不当器械或材料时，则存在安全隐患；因此，可以将这类物品对应的标签纳入第一敏感标签集；SS32：提取各个目标图像对应的标签中被第一敏感标签集命中的标签并标记为目标标签；SS33：若目标标签的数量≥预设数量阈值或者目标标签的数量占比≥预设数量占比阈值时，则判定此时第二安全状态为非安全状态；根据目标标签生成第二安全状态的提醒数据；所述提醒数据为所述目标标签产生的异常所波及的范围；所述环境安全评估模块用于将第二安全状态的提醒数据经控制器传输至智能安全帽，以对建筑工人进行第二安全提醒；进一步地，所述行为分析模块的具体分析步骤为：V1：动作识别单元对建筑工人的动作或运动行为进行识别，当识别到违规动作或运本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于物联网的建筑工地安全监测系统，其特征在于，包括环境监测模块、环境分析模块、控制器、数据库、环境安全评估模块、视频采集模块和行为分析模块；/n所述环境监测模块用于对建筑工地的环境参数进行监测，并对监测到的环境参数数据传输至环境分析模块；所述环境分析模块用于对环境参数数据进行分析；得到第一安全状态；/n所述环境安全评估模块用于实时获取建筑工人当前的环境视频信息；并根据当前的环境视频信息结合数据库中的工作环境安全状态数据对环境安全进行评估，得到第二安全状态；/n所述视频采集模块用于采集建筑工人的动作或运动情况并进行压缩；将压缩后的码流发送至行为分析模块，所述行为分析模块分拣出特征视频，并实时分析检测特征视频中的动作或运动行为；/n所述行为分析模块包括动作识别单元、违规分析单元；所述动作识别单元用于对建筑工人的动作或运动行为进行识别，并将识别的动作或运动行为与数据库中存储的违规动作或运动数据进行对比，得到违规动作或运动的识别结果；所述违规分析单元用于获取违规动作或运动的识别结果并进行安全分析；得到第三安全状态。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的建筑工地安全监测系统，其特征在于，包括环境监测模块、环境分析模块、控制器、数据库、环境安全评估模块、视频采集模块和行为分析模块；
所述环境监测模块用于对建筑工地的环境参数进行监测，并对监测到的环境参数数据传输至环境分析模块；所述环境分析模块用于对环境参数数据进行分析；得到第一安全状态；
所述环境安全评估模块用于实时获取建筑工人当前的环境视频信息；并根据当前的环境视频信息结合数据库中的工作环境安全状态数据对环境安全进行评估，得到第二安全状态；
所述视频采集模块用于采集建筑工人的动作或运动情况并进行压缩；将压缩后的码流发送至行为分析模块，所述行为分析模块分拣出特征视频，并实时分析检测特征视频中的动作或运动行为；
所述行为分析模块包括动作识别单元、违规分析单元；所述动作识别单元用于对建筑工人的动作或运动行为进行识别，并将识别的动作或运动行为与数据库中存储的违规动作或运动数据进行对比，得到违规动作或运动的识别结果；所述违规分析单元用于获取违规动作或运动的识别结果并进行安全分析；得到第三安全状态。


2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的建筑工地安全监测系统，其特征在于，所述环境参数数据包括灰尘数据、温度数据、噪声数据、湿度数据以及风力数据；所述环境监测模块以风力作为强采集指标，根据风力的采集结果驱动其它环境参数的采集。


3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的建筑工地安全监测系统，其特征在于，所述环境分析模块的具体分析步骤为：
步骤一：获取风力元素队列中的元素，在预设时间区间内，若处于合法阈值范围外的元素个数达到预设第三阈值或者达到预定比例时，确定此时工地上存在强风，生成环境异常信号；此时第一安全状态为非安全状态；
步骤二：获取风力元素队列中元素的特征值、灰尘数据、温度数据、噪声数据以及湿度数据；并依次标记为C1、C2、C3、C4、C5；
利用公式GX＝C1×a1+C2×a2+C3×a3+C4×a4+C5×a5计算...

【专利技术属性】
技术研发人员：张龙根，
申请(专利权)人：湖南长顺项目管理有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43