CN107066097A - 基于ar增强现实技术的安全风险识别、管控方法及系统 - Google Patents

基于ar增强现实技术的安全风险识别、管控方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了基于AR增强现实技术的安全风险识别、管控方法及系统，所述的系统包括：安全风险点识别模块：用于系统识别存在的风险因素并对可能造成的人、机、物伤害或损失产生的方式、途径和性质进行扫描加以判别；虚拟人物模块：用于对可能造成的人、机、物伤害或损失产生的方式、途径和性质进行可视化模拟演示；安全风险点演示模块：用于通过可视化虚拟人物对进行作业前安全风险点初勘模拟与演示；互动模块：用于作业人员与虚拟人物进行互动判别安全风险点后进行复测确认、作业交底；管理考核模块：用于项目管理单位通过手持终端进行人员到岗到位检查考核以及安全教育培训。本发明有利于安全风险的识别管控，降低了培训人工成本费用。

Description

基于AR增强现实技术的安全风险识别、管控方法及系统
技术领域
本发明涉及安全风险识别管控技术领域，具体涉及一种基于AR增强现实技术的安全风险识别、管控方法及系统。
背景技术
传统的安全风险识别、管控在项目开工前需要组织大量专业技术人员，对固有的安全风险人、机、环境、管理四大因素进行评估编制汇总各专业的安全风险执行清册，还要组织人员到现场进行宣读，由于专业的不同对风险识别编制汇总就会有多达几百页和上千条固有的风险汇总清册，操作人员对枯燥、乏味的专业术语难以记熟，而多数现场一线作业人员相对文化水平偏低，造成很多规范被束之高阁，现场操作人员往往采取凭经验惯性思维操作，对安全规范考试意识不强，参与积极性不高，流于形式，虽然国家在施工安全管控上投入大量人力物力，但是安全风险管控工作仍存疏漏现象，安全事故时有发生，造成的人身伤害给家庭和社会也带来极大带伤害和损失。
从2016年初开始AR/VR技术逐步从游戏、军事模拟沉浸式娱乐行业逐步转向教育、医疗等领域，到2016年底AR/VR技术应用已开始出现在工业、教育领域的真正应用。2017年将是AR/VR技术应用到各行业的元年。本发明是通过互联网加AR技术应用到手持终端上，实现安全、质量风险点的识别与管控。本发明也是受AR技术在游戏娱乐中得到启发并发明创意出通过手持终端APP+AR技术将现实场景与虚拟景物叠加，形成实现对安全、质量风险点的画面识别与管控。
目前，AR/VR技术已逐步应用到各行业，AR技术目前大多采用眼镜或半头盔式眼镜的佩戴设备去呈现AR的内容，而VR技术的装备更是离不开头盔以及各种装备的设备，而这些设备迄今为止都有一个共同的缺点，戴在体验者身上不超过3-5分钟都会有不同程度的晕眩，受训者感难以持久佩戴，并且，这些体验人员至少要在3-5人以上进行相互配合而且多适合于固定场所，特别在安全实训中只能局限于特定场所，不能在实际场所应用。
综上所述，必须积极探究一种利于互联网加AR技术的全新安全风险管控模式，让作业人员乐于参与，让管理单位便于管控，改变传统的安全风险说教流于形式培训的做法，避免造成人身伤害和财产损失。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于AR增强现实技术的安全风险识别、管控方法及系统，基于AR技术创新应用到安全风险点的识别，让原本枯燥、繁琐、乏味的安全技术规范注入更加生动有趣的可视画面，使操作者直观易懂、记忆深刻，操作便捷达到事半功倍的培训效果。通过AR技术应用到手持终端不仅有效提高了全员安全风险意识与能力，而且大大降低管理成本，同时，也提升我国在安全风险管控水平。
为实现上述目的，本发明提供一种基于AR增强现实技术的安全风险识别、管控方法，所述的安全风险识别、管控方法包括如下步骤：
步骤一：项目承接单位的作业人员进入安全风险识别、管控系统，系统获取作业人员的身份信息，作业人员通过手持终端扫描作业现场实景初勘，系统获取作业必备条件性判定现场存在安全风险点；
步骤二：手持终端加载现实场景与AR虚拟人物叠加画面，虚拟人物进入作业现场，对作业现场存在的不同风险因素可能产生的伤害或损失进行复测并做出正确和错误做法演示；
步骤三：作业人员依据手持终端中呈现的虚拟人物安全风险点初勘的演示结果，与虚拟人物通过互动框进行判别安全风险点后复测确认、作业交底；
步骤四：系统将作业人员身份信息以及作业人员通过手持终端进行判别安全风险点后复测确认、作业交底上传到后台服务器，系统自动识别项目承接单位对现场安全风险管控和人员到岗到位执行情况，并提交项目管理单位；
步骤五：项目管理单位根据系统数据随时检查人员到岗到位，实时管控现场重大安全风险作业工序进展并考核项目承接单位现场安全规定执行情况，以及实施安全教育培训。
进一步，所述的步骤一中的作业现场实景为动态实景，作业人员通过移动手持终端获取作业现场动态实景。
作为优选，所述的步骤一为：项目承接单位的作业人员进入安全风险识别、管控系统，系统获取作业人员的身份信息，作业人员通过手持终端扫描作业现场场景图片，系统获取作业必备条件性判定。
作为优选，所述的步骤一为：项目承接单位的作业人员进入安全风险识别、管控系统，系统获取作业人员的身份信息，作业人员通过手持终端扫描作业现场或对应的二维码，系统获取作业现场存在安全风险点。
进一步，所述的手持终端采用智能手机或平板电脑。
进一步，所述的步骤三分为两种情况：
情况一：作业人员依据手持终端中呈现的虚拟人物安全风险点初勘的演示结果，与虚拟人物通过互动框进行判别安全风险点初勘后复测确认，如确认错误，虚拟人物会要求从示演练；
情况二：作业人员与虚拟人员通过互动框进行安全风险点识别互动，作业人员在互动框进行风险识别后确认正确，虚拟人物做出称赞动作并进入作业交底。
作为优选，所述的步骤五中的跟踪管控包括项目管理单位根据系统数据随时检查人员到岗到位，实时管控现场重大安全风险作业工序进展并考核项目承接单位现场安全规定执行情况，以及实施安全教育培训。
本发明还提供一种基于AR增强现实技术的安全风险识别、管控方法；所述的安全风险识别、管控系统包括：
作业人员手持终端：所述的作业人员手持终端用于作业人员对施工作业必备条件进行符合性判定现场扫描、叠加场景显示、安全风险点初勘识别与演示、安全风险点复测确认、作业交底、到岗到位核查、管理考核；
安全风险点识别模块：所述的安全风险点识别模块用于系统识别存在的风险因素并对不同作业活动或设备风险因素种类与分布，以及伤害或损失产生的方式、途径和性质进行扫描加以判别；
虚拟人物模块：所述的虚拟人物模块用于不同作业活动或设备风险因素可能产生的伤害或损失方式、途径和性质进行可视化模拟演示；
安全风险点演示模块：所述的安全风险点演示模块通过可视化虚拟人物对不同作业活动或设备风险因素可能产生的伤害或损失方式、途径和性质进行作业前安全风险点初勘、复测模拟与演示；
互动模块：所述的互动模块用于作业人员与虚拟人物进行互动判别安全风险点后进行复测确认、作业交底；
管理考核模块：所述的管理考核模块用于项目管理单位通过手持终端进行人员到岗到位检查考核以及安全教育培训，实现对作业现场安全风险点进行实时管控。
进一步所述的安全风险识别、管控系统还包括作业人员管理模块，所述的作业人员管理模块用于对项目承接单位作业人员的身份信息、作业人员安全风险点识别复测确认、作业交底信息进行管理。
进一步所述作业人员手持终端如手机将一线班组现场安全风险识别初勘、复测执行情况传项目承接单位后台服务器，项目承接单位实时进行风险复测和人员到岗到位检查并上传项目管理单位管理服务器，项目管理单位根据系统数据随时抽查人员到岗到位，实时管控现场重大安全风险作业工序进展并考核项目承接单位现场安全规定执行情况，以及实施安全教育培训。
本发明方法具有如下优点：本发明是以手持终端+AR技术，结合国家对安全风险点的识别每个行业相关法规和规范书籍，制作成场景与虚拟叠加的动漫生动效果，只要有现实场景就能叠加虚拟景物，不局限场所，可实时实实现对安全风险点识别的单兵演练，本发明将原本枯燥、乏味的安全规范术语注入更加直观、趣味可视的元素，操作人员感觉在玩游戏一样将每道工序的安全风险识别轻松有趣完成从风险识别的初勘-复测—交底全过程的实操演练，极大增强和提升了一线作业员对安全风险的意识和识别能力，同时，大大降低培训人工成本费用。
附图说明
图1为基于AR增强现实技术的安全风险识别、管控方法流程示意图；
图2为基于AR增强现实技术的安全风险识别、管控系统框架示意图；
图3为基于AR增强现实技术的安全风险识别、管控方法及系统的虚拟人物模拟示意图；
图4为基于AR增强现实技术的安全风险识别、管控方法及系统的虚拟人物、作业现场叠加示意图；
图5为基于AR增强现实技术的安全风险识别、管控方法及系统的互动框示意图；
图6为基于AR增强现实技术的安全风险识别、管控方法及系统的安全风险点识别模块关键代码示意图；
图7为基于AR增强现实技术的安全风险识别、管控方法及系统的安全风险点演示模块关键代码示意图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图1、图3、图4、图5所示，一种基于AR增强现实技术的安全风险识别、管控方法，所述的安全风险识别、管控方法包括如下步骤：
S1：项目承接单位的作业人员进入安全风险识别、管控系统，系统获取作业人员的身份信息，作业人员通过手持终端扫描作业现场实景初勘，系统获取作业必备条件性判定现场存在安全风险点；
S2：手持终端加载现实场景与AR虚拟人物叠加画面，虚拟人物进入作业现场，对作业现场存在的不同风险因素可能产生的伤害或损失进行复测并做出正确和错误做法演示；
S3：作业人员依据手持终端中呈现的虚拟人物安全风险点初勘的演示结果，与虚拟人物通过互动框进行判别安全风险点后复测确认、作业交底；
S4：系统将作业人员身份信息以及作业人员通过手持终端进行判别安全风险点后复测确认、作业交底上传到后台服务器，系统自动识别项目承接单位对现场安全风险管控和人员到岗到位执行情况，并提交项目管理单位；
S5：项目管理单位根据系统数据随时检查人员到岗到位，实时管控现场重大安全风险作业工序进展并考核项目承接单位现场安全规定执行情况，以及实施安全教育培训。
S1中的作业现场实景为动态实景，作业人员通过移动手持终端获取作业现场动态实景。S3分为两种情况：情况一：作业人员依据手持终端中呈现的虚拟人物安全风险点初勘的演示结果，与虚拟人物通过互动框进行判别安全风险点初勘后复测确认，如确认错误，虚拟人物会要求从示演练；情况二：作业人员与虚拟人员通过互动框进行安全风险点识别互动，作业人员在互动框进行风险识别后确认正确，虚拟人物做出称赞动作并进入作业交底。
其中一个实施例中，S1为项目承接单位的作业人员进入安全风险识别、管控系统，系统获取作业人员的身份信息，作业人员通过手持终端扫描作业现场场景图片，系统获取作业现场存在安全风险点。
其中一个实施例中，S1为项目承接单位的作业人员进入安全风险识别、管控系统，系统获取作业人员的身份信息，作业人员通过手持终端扫描作业现场或对应的二维码，系统获取作业现场存在安全风险点。
其中一个实施例中，S5中的跟踪管控包括项目管理单位根据系统数据随时抽查人员到岗到位，实时管控现场重大安全风险作业工序进展并考核项目承接单位现场安全规定执行情况，以及实施安全教育培训。
如图2、图6、图7所示，本发明还提供一种基于AR增强现实技术的安全风险识别、管控系统，安全风险识别、管控系统包括：
作业人员手持终端1：作业人员手持终端1用于作业人员对施工作业必备条件进行符合性判定现场扫描、叠加场景显示、安全风险点初勘识别与演示、安全风险点复测确认、作业交底、到岗到位核查、管理考核；
安全风险点识别模块2：安全风险点识别模块2用于系统识别存在的风险因素并对不同作业活动或设备风险因素种类与分布，以及伤害或损失产生的方式、途径和性质进行扫描加以判别；
虚拟人物模块3：虚拟人物模块3用于不同作业活动或设备风险因素可能产生的伤害或损失方式、途径和性质进行可视化模拟演示；
安全风险点演示模块4：安全风险点演示模块4通过可视化虚拟人物对不同作业活动或设备风险因素可能产生的伤害或损失方式、途径和性质进行作业前安全风险点初勘、复测模拟与演示；
互动模块5：互动模块5用于作业人员与虚拟人物进行互动判别安全风险点后进行复测确认、作业交底；
管理考核模块6：管理考核模块6用于项目管理单位通过手持终端进行人员到岗到位检查考核以及安全教育培训，实现对作业现场安全风险点进行实时管控。
基于AR增强现实技术的安全风险识别、管控系统还包括作业人员管理模块7，作业人员管理模块7用于对项目承接单位作业人员的身份信息、作业人员安全风险点识别复测确认、作业交底信息进行管理。
基于AR增强现实技术的安全风险识别、管控系统的作业人员手持终端将一线班组现场安全风险识别初勘、复测执行情况传项目承接单位8台服务器9，同时系统会自动将项目承接单位8作业人员执行安全规定情况的动态评估结果提交到后台服务器9，进一步传输到项目管理单位10的管理人员手持终端101或管理服务器102，项目管理单位10通过管理人员手持终端101或管理服务器102可随时调取现场风险作业点人员交底实训执行情况，项目承接单位可实时进行风险复测和人员到岗到位检查并上传项目管理单位，项目管理单位根据系统数据随时抽查人员到岗到位，实时管控现场重大安全风险作业工序进展并考核项目承接单位现场安全规定执行情况，以及实施安全教育培训。
参见图6，本发明中，安全风险点识别模块关键代码如下：
参见图7，本发明中，安全风险点演示模块关键代码如下：
如图3、图4、图5所示，利用本发明，作业人员进入现场准备开始一天的作业时，只要举起手中的手持终端，面向作业点方向进行扫描，扫描后整个施工场景展现在手持终端屏幕上，屏幕会跳出一个虚拟人物情景一：呈现虚拟人物对不同作业活动或设备风险因素可能产生的伤害或损失进行作业前安全风险点初勘模拟与演示；与虚拟人物通过互动框进行判别安全风险点初勘后复测确认、如确认错误，虚拟人物会要求从示演练。情景二：作业人员与虚拟人员通过互动框进行安全风险点识别互动，作业人员在互动框进行风险识别后确认正确，虚拟人物做出称赞动作并进入作业交底。系统会自动将一线班组现场安全风险识别初勘、复测执行情况传项目承接单位，项目承接单位实时进行风险复测和人员到岗到位检查并上传项目管理单位，项目管理单位根据系统数据随时抽查人员到岗到位，实时管控现场重大安全风险作业工序进展并考核项目承接单位现场安全规定执行情况，以及实施安全教育培训。
本发明将让原本枯燥、繁琐、乏味的安全技术规范注入更加生动有趣的可视互动画面，使操作者直观易懂、记忆深刻，操作便捷达到事半功倍的效果。同时，还将繁琐的各类纸质填报表格通过互联网加管理提升工作效能，不仅有效提高了作业人员的安全风险意识与能力，而且大大降低管理成本。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.基于AR增强现实技术的安全风险识别、管控方法，其特征在于：所述的安全风险识别、管控方法包括如下步骤：
步骤一：项目承接单位的作业人员进入安全风险识别、管控系统，系统获取作业人员的身份信息，作业人员通过手持终端扫描作业现场实景初勘，系统获取作业必备条件性判定现场存在安全风险点；
步骤二：手持终端加载现实场景与AR虚拟人物叠加画面，虚拟人物进入作业现场，对作业现场存在的不同风险因素可能产生的伤害或损失进行复测并做出正确和错误做法演示；
步骤三：作业人员依据手持终端中呈现的虚拟人物安全风险点初勘的演示结果，与虚拟人物通过互动框进行判别安全风险点后复测确认、作业交底；
步骤四：系统将作业人员身份信息以及作业人员通过手持终端进行判别安全风险点后复测确认、作业交底上传到后台服务器，系统自动识别项目承接单位对现场安全风险管控和人员到岗到位执行情况，并提交项目管理单位；
步骤五：项目管理单位根据系统数据随时检查人员到岗到位，实时管控现场重大安全风险作业工序进展并考核项目承接单位现场安全规定执行情况，以及实施安全教育培训。
2.根据权利要求1所述的基于AR增强现实技术的安全风险识别、管控方法，其特征在于：所述的步骤一中的作业现场实景为动态实景，作业人员通过移动手持终端获取作业现场动态实景。
3.根据权利要求1所述的基于AR增强现实技术的安全风险识别、管控方法，其特征在于：所述的步骤一为：项目承接单位的作业人员进入安全风险识别、管控系统，系统获取作业人员的身份信息，作业人员通过手持终端扫描作业现场场景图片，系统获取作业必备条件性判定现场存在安全风险点。
4.根据权利要求1所述的基于AR增强现实技术的安全风险识别、管控方法，其特征在于：所述的步骤一为：项目承接单位的作业人员进入安全风险识别、管控系统，系统获取作业人员的身份信息，作业人员通过手持终端扫描作业现场或对应的二维码，系统获取作业现场存在安全风险点。
5.根据权利要求1所述的基于AR增强现实技术的安全风险识别、管控方法，其特征在于：所述的手持终端采用智能手机或平板电脑。
6.根据权利要求1所述的基于AR增强现实技术的安全风险识别、管控方法，其特征在于：所述的步骤三分为两种情况：
情况一：作业人员依据手持终端中呈现的虚拟人物安全风险点初勘的演示结果，与虚拟人物通过互动框进行判别安全风险点初勘后复测确认，如确认错误，虚拟人物会要求从示演练；
情况二：作业人员与虚拟人员通过互动框进行安全风险点识别互动，作业人员在互动框进行风险识别后确认正确，虚拟人物做出称赞动作并进入作业交底。
7.根据权利要求1所述的基于AR增强现实技术的安全风险识别、管控方法，其特征在于：所述的步骤五中的跟踪管控包括项目管理单位根据系统数据随时检查人员到岗到位，实时管控现场重大安全风险作业工序进展并考核项目承接单位现场安全规定执行情况，以及实施安全教育培训。
8.基于AR增强现实技术的安全风险识别、管控系统，其特征在于：所述安全风险识别、管控系统用于如权利要求1至7中任意一项基于AR增强现实技术的安全风险识别、管控方法；所述的安全风险识别、管控系统包括：
作业人员手持终端：所述的作业人员手持终端用于作业人员对施工作业必备条件进行符合性判定现场扫描、叠加场景显示、安全风险点初勘识别与演示、安全风险点复测确认、作业交底、到岗到位核查、管理考核；
安全风险点识别模块：所述的安全风险点识别模块用于系统识别存在的风险因素并对不同作业活动或设备风险因素种类与分布，以及伤害或损失产生的方式、途径和性质进行扫描加以判别；
虚拟人物模块：所述的虚拟人物模块用于不同作业活动或设备风险因素可能产生的伤害或损失方式、途径和性质进行可视化模拟演示；
安全风险点演示模块：所述的安全风险点演示模块通过可视化虚拟人物对不同作业活动或设备风险因素可能产生的伤害或损失方式、途径和性质进行作业前安全风险点初勘、复测模拟与演示；
互动模块：所述的互动模块用于作业人员与虚拟人物进行互动判别安全风险点后进行复测确认、作业交底；
管理考核模块：所述的管理考核模块用于项目管理单位通过手持终端进行人员到岗到位检查考核以及安全教育培训，实现对作业现场安全风险点进行实时管控。
9.根据权利要求8所述的基于AR增强现实技术的安全风险识别、管控系统，其特征在于：进一步包括作业人员管理模块，所述的作业人员管理模块用于对项目承接单位作业人员的身份信息、作业人员安全风险点识别复测确认、作业交底信息进行管理。
10.根据权利要求8所述的基于AR增强现实技术的安全风险识别、管控系统，其特征在于：作业人员手持终端将一线班组现场安全风险识别初勘、复测执行情况传项目承接单位后台服务器，项目承接单位实时进行风险复测和人员到岗到位检查并上传项目管理单位的管理服务器，项目管理单位根据系统数据随时抽查人员到岗到位，实时管控现场重大安全风险作业工序进展并考核项目承接单位现场安全规定执行情况，以及实施安全教育培训。
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