CN106503340A - 一种公路养护封道施工安全管理的信息化方法与装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种公路养护封道施工安全管理的信息化方法与装置，针对公路养护安全作业的相关规范要求，建立公路养护作业控制区布置和安全设施布设方案的参数化设计方法，建立可视化设计系统，在交通安全设施上安装识别码并识别扫描，通过地理信息系统和全球定位系统获取安全设施的类型、型号及实际里程桩号，在每个安全设施上安装工作状态传感器，并与基站组成物联网监测安全设施工作状态，在工作状态传感器上安装识别码，利用检查系统获取工作状态传感器实际里程桩号。本发明采用数据库技术，地理信息系统、全球定位技术和移动互联技术对养护作业安全设施的数量、类型和里程桩号及是否处于正常竖直工作状态进行信息化管理，实现远程管理和预警。

Description

一种公路养护封道施工安全管理的信息化方法与装置
技术领域
本发明涉及公路养护作业安全管理技术领域，尤其涉及一种公路养护封道施工安全管理的信息化方法与装置。
背景技术
我国公路大规模建设从20世纪80年代开始，目前公路路网已经基本形成。截至2014年，我国公路网规模达到430多万公里。公路必须进行科学合理养护以保证其保持良好的运营状态,公路养护作业是在开放交通条件下进行养护维修作业，其中既有内部养护作业人员及机械设备的安全问题，又有外部交通通行车辆的安全问题，安全生产任务艰巨。近年来，公路养护作业过程中的安全事故已经时有发生，造成了巨大的人员及财产损失。严格按照有关规范做好公路养护现场封道施工管理，是保证公路养护作业安全的重要手段。
公路养护作业具有移动性强和线状分布的特点，传统公路养护封道施工安全管理模式是依靠技术人员的经验完成公路养护作业控制区布置和安全设施方案设计，施工安全管理人员采用人工巡检方式核查现场封道施工是否符合设计及相关规范要求，以及安全设施是否处于正常竖直状态还是异常水平倾倒状态。传统人工管理模式效率低下、成果甚微。
发明内容
本发明的目的：提供一种公路养护封道施工安全管理的信息化方法与装置，基于数据库技术，地理信息系统和全球定位技术、物联网技术，实现计算机辅助设计公路养护作业控制区布置和安全设施布设方案，并对封道施工安全设施实际布置数量及位置是否符合设计要求、安全设施是否处于竖直工作状态进行信息化管理。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种公路养护封道施工安全管理的信息化方法，该方法至少包括如下步骤：
步骤1：根据公路养护封道方案的参数化设计方法要求，对养护道路进行现场勘察确定封道施工的道路参数。
步骤2：利用计算机可视化设计系统完成封道方案设计，实现封道方案参数的数据库管理。
步骤3：在每个安全设施和工作状态传感器上安装识别码，所述的识别码包含该交通安全设施的类型及型号等信息，将每个交通安全设施转化为数据信息。
步骤4：在安全设施上安装工作状态传感器，监测安全设施工作状态，将安全设施处于竖直状态或是处于水平倾倒状态实现数据信息，进行数据库管理，并在每个工作状态传感器上安装识别码，所述的识别码为该设备机器码。
步骤5：利用巡检设备对封道现场每个交通安全设施和每个工作状态上识别码进行扫描，并利用地理信息系统、全球定位技术，得到现场交通安全设施和工作状态传感器在道路上的实际里程桩号，进行数据库管理。
步骤6：采用无线网络技术，建立安全设施工作状态监测物联网系统，实现安全设施工作状态的数据库管理。
步骤7：利用数据库技术和移动互联技术对封道现场各安全设施的数量、类型和里程桩号是否符合设计要求，以及是否处于正常竖直工作状态进行分析评估，实现远程管理和预警。
上述的公路养护封道施工安全管理的信息化方法，其中，在所述的步骤1中，所述的封道方案参数包括所有安全设施的数量、类型及里程桩号。
上述的公路养护封道施工安全管理的信息化方法，其中，在所述的步骤3中，所述的识别码包括二维码、条形码或者RFID数字标签。
上述的公路养护封道施工安全管理的信息化方法，其中，在所述的步骤4中，所述的工作状态传感器包括倾角或者三向加速度传感器。
一种应用公路养护封道施工安全管理的信息化方法的装置，包括公路养护封道施工方案的可视化设计系统、封道施工现场交通安全设施检查系统和交通安全设施工作状态监测系统；所述的公路养护封道施工方案的可视化设计系统包括主程序模块、用户界面模块、方案设计计算模块、数据库模块及方案示意图绘制模块，所述的主程序模块用于调用系统模块的执行，并提供软件接口；所述的用户界面模块用于生成用户界面，提供方案设计所需的道路参数输入接口和养护作业需求的约束条件选择接口，以及输出公路养护作业控制区布置表，交通安全设施布设表以及方案布置示意图；所述的方案设计计算模块用于根据用户输入的参数和选择的约束条件进行方案设计计算，生成公路养护作业控制区布置和安全设施布设方案；所述的数据库模块用于对公路养护作业控制区布置和安全设施布设方案的参数的存取；所述的方案示意图绘制模块用于计算公路养护作业控制区及其标注，交通安全设施及交通引导人员图符的大小和位置，并利用cad等平台绘制方案示意图；所述的封道施工现场交通安全设施检查系统包括扫描识别系统、地理信息系统、全球定位系统及数据无线传输系统；所述的扫描识别系统用于扫描和识别交通安全设施上的识别码，将安全设施转化为数据化信息；所述的地理信息系统及全球定位系统用于分析每个安全设施实际里程桩号；所述的数据无线传输系统用于将安全设施信息以及里程桩号等数据上传至数据库；所述的交通安全设施工作状态物联网监测系统，包括工作状态传感器和基站；所述的工作状态传感器用于将交通安全设施工作状态转化为定量化的倾角数据，并进行实时监测；所述的基站用于将设定区域内所有工作状态传感器监测数据上传至数据库；所述的工作状态传感器与所述的基站之间通过短距离无线通信技术连接，所述的基站与数据库之间通过公共网络数据传输技术连接。
本发明根据公路养护安全作业的相关规范要求，确定公路养护作业控制区布置和安全设施布设方案设计所需的控制参数和约束条件，建立参数化设计方法，并提供可视化设计系统提高封道设计的准确性和效率，同时实现封道方案各项参数的数据库管理。在交通安全设施上安装识别码和工作状态传感器，对每个安全设施实体及其工作状态，实现数据化管理。采用数据库技术和移动互联技术对封道现场各安全设施的数量、类型和里程桩号是否符合设计要求，以及是否处于正常竖直工作状态进行分析评估，实现远程管理和预警。
附图说明
图1是本发明一种应用公路养护封道施工安全管理的信息化方法的装置的原理图。
具体实施方式
以下结合附图进一步说明本发明的实施例。
一种公路养护封道施工安全管理的信息化方法，该方法包括如下步骤：
步骤1：根据公路养护封道方案的参数化设计方法要求，对养护道路进行现场勘察确定封道施工的道路参数。
步骤2：利用计算机可视化设计系统完成封道方案设计，实现封道方案各项参数的数据库管理。
步骤3：在每个安全设施和工作状态传感器上安装识别码，所述的识别码包含该交通安全设施的类型及型号等信息，将每个交通安全设施转化为数据信息。
步骤4：在安全设施上安装工作状态传感器，监测安全设施工作状态，将安全设施处于竖直状态或是处于水平倾倒状态实现数据信息，进行数据库管理，并在每个工作状态传感器上安装识别码，所述的识别码为该设备机器码。
步骤5：利用巡检设备对封道现场每个交通安全设施和每个工作状态上识别码进行扫描，并利用地理信息系统、全球定位技术，得到现场交通安全设施和工作状态传感器在道路上的实际里程桩号，进行数据库管理。
步骤6：采用无线网络技术，建立安全设施工作状态监测物联网系统，实现安全设施工作状态的数据库管理。
步骤7：利用数据库技术和移动互联技术对封道现场各安全设施的数量、类型和里程桩号是否符合设计要求，以及是否处于正常竖直工作状态进行分析评估，实现远程管理和预警。
在所述的步骤1中，所述的封道方案参数包括所有安全设施的数量、类型及里程桩号等。
在所述的步骤3中，所述的识别码包括但不限于二维码、条形码或者RFID数字标签等形式。
在所述的步骤4中，所述的工作状态传感器包括但不限于倾角或者三向加速度传感器。
请参见附图1所示，一种应用公路养护封道施工安全管理的信息化方法的装置，包括公路养护封道施工方案的可视化设计系统、封道施工现场交通安全设施检查系统和交通安全设施工作状态监测系统；所述的公路养护封道施工方案的可视化设计系统包括主程序模块、用户界面模块、方案设计计算模块、数据库模块及方案示意图绘制模块，所述的主程序模块用于调用系统其他模块的执行，并提供与其他软件的接口；所述的用户界面模块用于生成用户界面，提供方案设计所需的道路参数输入接口和养护作业需求的约束条件选择接口，以及输出公路养护作业控制区布置表，交通安全设施布设表以及方案布置示意图；所述的方案设计计算模块用于根据用户输入的参数和选择的约束条件进行方案设计计算，生成公路养护作业控制区布置和安全设施布设方案；所述的数据库模块，用于对公路养护作业控制区布置和安全设施布设方案的各项参数的存取；所述的方案示意图绘制模块，用于计算公路养护作业控制区及其标注，交通安全设施及交通引导人员图符的大小和位置，并利用cad等平台绘制方案示意图；所述的封道施工现场交通安全设施检查系统4包括扫描识别系统41、地理信息系统、全球定位系统42及数据无线传输系统43；所述的扫描识别系统41用于扫描和识别交通安全设施2上的识别码，将安全设施转化为数据化信息；所述的地理信息系统及全球定位系统用于分析每个安全设施实际里程桩号；所述的数据无线传输系统用于将安全设施信息以及里程桩号等数据上传至数据库；所述的交通安全设施工作状态物联网监测系统1，包括工作状态传感器11和基站12；所述的工作状态传感器11用于将交通安全设施2工作状态转化为定量化的倾角数据，并进行实时监测；所述的基站12用于将设定区域内所有工作状态传感器21监测数据上传至数据库3；所述的工作状态传感器11与所述的基站12之间通过短距离无线通信技术连接，所述的基站12与所述的数据库3之间通过公共网络数据传输技术连接。
公路养护封道施工方案的可视化设计系统是根据公路养护安全作业的相关规范要求，确定公路养护作业控制区布置和安全设施布设方案设计所需的控制参数和约束条件，建立封道方案的参数化设计方法，并采用计算机可视化设计系统完成的封道方案设计，确定所有安全设施的数量、类型及里程桩号等，实现封道方案各项设计参数的数据库管理。
交通安全设施工作状态监测系统是在交通安全设施上安装工作状态传感器，工作状态传感器（包括但不限于倾角，或者三向加速度传感器）监测安全设施的倾倒角度，并通过基站上传至数据库。并利用检查系统对工作状态传感器上的识别码进行扫锚，同时通过地理信息系统和全球定位系统获取工作状态传感器在道路上的实际里程桩号，实现数据库管理。
采用数据库技术和移动互联技术对封道现场各安全设施的数量、类型和里程桩号是否符合设计要求，以及是否处于正常竖直工作状态进行分析评估，实现远程管理和预警。
封道施工现场交通安全设施检查系统是利用巡检终端的扫描系统对现场安全设施的识别码进行扫描，同时通过巡检终端的地理信息系统和全球定位系统获取安全设施在道路上的实际里程桩号，并实现数据库管理。
本发明针对公路养护封道施工安全管理。该信息化管理方法的原理是根据公路养护作业安全的相关规范规定，确定公路养护作业控制区布置和安全设施布设方案设计所需的控制参数和约束条件，建立方案参数化设计计算方法。并建立可视化设计系统进行方案设计，实现封道方案各项设计参数的数据库管理。在交通安全设施上安装识别码，结合扫锚技术、地理信息技术和全球定位技术，实现每个交通安全设施型号及里程桩号的数据库管理。在交通安全设施上安装工作状态传感器，实现交通安全设施工作状态的数据库管理。采用数据库技术和移动互联技术对封道现场各交通安全设施的数量、型号和里程桩号是否符合设计要求，以及是否处于正常竖直工作状态进行分析评估，实现远程管理和预警。
综上所述，本发明根据公路养护安全作业的相关规范要求，确定公路养护作业控制区布置和安全设施布设方案设计所需的控制参数和约束条件，建立参数化设计方法，并提供可视化设计系统提高封道设计的准确性和效率，同时实现封道方案各项参数的数据库管理。在交通安全设施上安装识别码和工作状态传感器，对每个安全设施实体及其工作状态，实现数据化管理。采用数据库技术和移动互联技术对封道现场各安全设施的数量、类型和里程桩号是否符合设计要求，以及是否处于正常竖直工作状态进行分析评估，实现远程管理和预警。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用附属在其他相关产品的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种公路养护封道施工安全管理的信息化方法，其特征在于：该方法至少包括如下步骤：
步骤1：根据公路养护封道方案的参数化设计方法要求，对养护道路进行现场勘察确定封道施工的道路参数；
步骤2：利用计算机可视化设计系统完成封道方案设计，实现封道方案参数的数据库管理；
步骤3：在每个安全设施和工作状态传感器上安装识别码，所述的识别码包含该交通安全设施的类型及型号等信息，将每个交通安全设施转化为数据信息；
步骤4：在安全设施上安装工作状态传感器，监测安全设施工作状态，将安全设施处于竖直状态或是处于水平倾倒状态实现数据信息，进行数据库管理，并在每个工作状态传感器上安装识别码，所述的识别码为该设备机器码；
步骤5：利用巡检设备对封道现场每个交通安全设施和每个工作状态上识别码进行扫描，并利用地理信息系统、全球定位技术，得到现场交通安全设施和工作状态传感器在道路上的实际里程桩号，进行数据库管理；
步骤6：采用无线网络技术，建立安全设施工作状态监测物联网系统，实现安全设施工作状态的数据库管理；
步骤7：利用数据库技术和移动互联技术对封道现场各安全设施的数量、类型和里程桩号是否符合设计要求，以及是否处于正常竖直工作状态进行分析评估，实现远程管理和预警。
2.根据权利要求1所述的公路养护封道施工安全管理的信息化方法，其特征在于：在所述的步骤1中，所述的封道方案参数包括所有安全设施的数量、类型及里程桩号。
3.根据权利要求1所述的公路养护封道施工安全管理的信息化方法，其特征在于：在所述的步骤3中，所述的识别码包括二维码、条形码或者RFID数字标签。
4.根据权利要求1所述的公路养护封道施工安全管理的信息化方法，其特征在于：在所述的步骤4中，所述的工作状态传感器包括倾角或者三向加速度传感器。
5.一种应用权利要求1-4任意一项所述的公路养护封道施工安全管理的信息化方法的装置，其特征在于：包括公路养护封道施工方案的可视化设计系统、封道施工现场交通安全设施检查系统和交通安全设施工作状态监测系统；所述的公路养护封道施工方案的可视化设计系统包括主程序模块、用户界面模块、方案设计计算模块、数据库模块及方案示意图绘制模块，所述的主程序模块用于调用系统模块的执行，并提供软件接口；所述的用户界面模块用于生成用户界面，提供方案设计所需的道路参数输入接口和养护作业需求的约束条件选择接口，以及输出公路养护作业控制区布置表，交通安全设施布设表以及方案布置示意图；所述的方案设计计算模块用于根据用户输入的参数和选择的约束条件进行方案设计计算，生成公路养护作业控制区布置和安全设施布设方案；所述的数据库模块用于对公路养护作业控制区布置和安全设施布设方案的参数的存取；所述的方案示意图绘制模块用于计算公路养护作业控制区及其标注，交通安全设施及交通引导人员图符的大小和位置，并利用cad等平台绘制方案示意图；所述的封道施工现场交通安全设施检查系统包括扫描识别系统、地理信息系统、全球定位系统及数据无线传输系统；所述的扫描识别系统用于扫描和识别交通安全设施上的识别码，将安全设施转化为数据化信息；所述的地理信息系统及全球定位系统用于分析每个安全设施实际里程桩号；所述的数据无线传输系统用于将安全设施信息以及里程桩号等数据上传至数据库；所述的交通安全设施工作状态物联网监测系统，包括工作状态传感器和基站；所述的工作状态传感器用于将交通安全设施工作状态转化为定量化的倾角数据，并进行实时监测；所述的基站用于将设定区域内所有工作状态传感器监测数据上传至数据库；所述的工作状态传感器与所述的基站之间通过短距离无线通信技术连接，所述的基站与数据库之间通过公共网络数据传输技术连接。
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