CN111077858A - 一种工地安全调度监管方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工地安全调度监管方法及系统，获取工地现场的安全参数，获取工地现场的安全参数，所述安全参数包括高支模参量、配电柜参量、塔吊参量、升降机参量和基坑参量；对所获取的安全参数进行关联性分析，得到实时特征数据，并将实时特征数据与预设的安全特征数据进行比较；提取偏离安全特征数据的实时特征数据，得到实时特征数据的偏离量；通过偏离量调整工地现场的安全参数；有效提高施工现场的管理水平和管理效率，最终实现经济和社会效益的最大化。

Description

一种工地安全调度监管方法及系统

技术领域

本发明涉及施工工地安全监管技术领域，尤其涉及一种工地安全调度监管方法及系统。

背景技术

随着城市建设的快速发展和有机更新，建筑业的规模也在不断扩大，安全生产的重要性越发突出，建筑工地是一个安全事故多发的场所。每个建筑公司或者开发商通常在一个地区或者全国都会有很多的建筑工地，这些工地零散分布，很难有足够的人力和精力频繁去到现场监管和检查，因而管理上很困难，最终导致项目工程安全质量得不到有效的保障。

此外还存在着建设工地面积大、人员多、设备物资分散、管理作业流程琐碎等突出问题，传统的人工巡视、手工纸介质记录以及半自动化智能设备的管理方式已无法满足大型项目管控的要求。造成因安全调度不及时，发生的安全事故问题。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种工地安全调度监管方法及系统，有效提高施工现场的管理水平和管理效率，最终实现经济和社会效益的最大化。

本发明提出的一种工地安全调度监管方法，包括：

获取工地现场的安全参数，所述安全参数包括高支模参量、配电柜参量、塔吊参量、升降机参量和基坑参量；

对所获取的安全参数进行关联性分析，得到实时特征数据，并将实时特征数据与预设的安全特征数据进行比较；

提取偏离安全特征数据的实时特征数据，得到实时特征数据的偏离量；

通过偏离量调整工地现场的安全参数。

进一步地，所述对所获取的安全参数进行关联性分析时，通过时间序列线性回归模型对单个安全参数进行关联性分析，单个安全参数关联性分析步骤如下：

Y_t＝a₁X₁₁+a₂X₁₂+······+a_nX_tn+a_t

其中，Y_t为检测项在t时刻的最终数值，X_ti(i＝1,2,3,4…n)为安全参量监测项的第i个子参量在t时刻的监测值；a_i(i＝1,2,3,4…n)表示为监测项中各个影响因素的自回归系数；其中a_t表示为白噪声序列，所述检测项与相应单个安全参数对应。

进一步地，所述在对所获取的安全参数进行关联性分析时，预先获取环境检测数据，得到基于单个安全参数分别与环境检测数据组合分析的多参数关联性分析，

其中塔吊参量与环境检测数据组合的多参数关联性分析步骤如下：

获取所述塔吊参量中对应的塔吊大臂高度数据h；

获取环境检测数据中的风速数据v；

通过以下公式，得到塔吊安全工作的最大高度H；

H＝h+Kv^a；

其中，K为换算系数，a为与地面粗糙系数，一般取0.16，5.5m/s<v<13m.8/s。

进一步地，在所述对所获取的安全参数进行关联性分析的同时，对使用者的习惯分析，其分析步骤如下：

通过使用者的账号，获取使用者的浏览记录；

根据安全参数分别设置对应的参量标签；

在使用者的账号上添加一个与参量标签对应的使用习惯表，根据使用者的浏览记录，实时更新使用习惯表；

设定使用习惯表按参量标签的浏览记录频率降序排列，向使用者推荐历史浏览频率较高的信息和内容。

进一步地，所述获取工地现场的安全参数时，通过预先设置的基础数据标准模型建立数据接口，通过数据接口获取安全参数。

进一步地，所述安全参数还包括环境参量和人员管理参量。

所述高支模参量包括沉降位移、水平位移、立杆支架的承重力和立杆的倾斜度；

所述配电柜参量包括配电柜的位置坐标、电表用电量、瞬时功率和各回路合闸信息；

所述塔吊参量包括起重臂载重、起重臂的起重幅度、塔机起重高度和回转平台的倾角；

所述升降机参量包括升降高度和载重；

所述基坑参量包括水平位移、倾斜角度和基坑应力。

进一步地，在通过偏离量调整工地现场的安全参数后，对历史调整后的安全参数进行汇总，以对未来进行安全预警。

一种工地安全调度监管系统，包括获取模块、关联性分析模块、提取模块和调整模块；

获取模块用于获取工地现场的安全参数，所述安全参数包括高支模参量、配电柜参量、塔吊参量、升降机参量和基坑参量；

关联性分析模块用于对所获取的安全参数进行关联性分析，得到实时特征数据，并将实时特征数据与预设的安全特征数据进行比较；

提取模块用于提取偏离安全特征数据的实时特征数据，得到实时特征数据的偏离量；

调整模块用于通过偏离量调整工地现场的安全参数。

一种计算机可读储存介质，所述计算机可读存储介质上存储有若干获取分类程序，所述若干获取分类程序用于被处理器调用并执行如下步骤：

获取工地现场的安全参数，所述安全参数包括高支模参量、配电柜参量、塔吊参量、升降机参量和基坑参量；

对所获取的安全参数进行关联性分析，得到实时特征数据，并将实时特征数据与预设的安全特征数据进行比较；

提取偏离安全特征数据的实时特征数据，得到实时特征数据的偏离量；

通过偏离量调整工地现场的安全参数。

本发明提供的一种工地安全调度监管方法及系统的优点在于：本发明结构中提供的一种工地安全调度监管方法及系统，利用信息化手段、移动技术，从而解决建设工程中出现的“监管力度不强，监管手段落后”等难题，有效提高施工现场的管理水平和管理效率，最终实现经济和社会效益的最大化；通过预先设置的标准数据格式模型可以与不同厂家设备进行对接，实现数据的有效获取；对安全参数进行关联性分析，使得检测结果更准确，也能为施工管理提供更接近实际的辅助信息，对未来的预警也会更准确；对使用人员的习惯性进行学习，可以向使用者推送感兴趣的信息，实现推送信息的较大利用率。

附图说明

图1为本发明一种工地安全调度监管方法的步骤示意图；

图2为塔吊的立杆与起重臂的结构示意图；

图3为塔吊的立杆与吊笼的结构示意图；

图4为本发明一种工地安全调度监管系统的流程示意图；

其中，1-立杆，2-起重臂，3-限位器，4-回转平台，5-挂钩，6-塔吊顶部，7-回转齿轮，8-吊笼；

100-获取模块，200-关联性分析模块，300-提取模块，400-调整模块。

具体实施方式

下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明，在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

参照图1至3，本发明提出的一种工地安全调度监管方法及系统，包括步骤S1至S4：

S1：获取工地现场的安全参数，所述安全参数包括高支模参量、配电柜参量、塔吊参量、升降机参量和基坑参量；

高支模参量表示高大支撑模板浇注混凝土时的受力状况，在获取高支模参量中，通过在支撑模板上设置轴力传感器、位移传感器、第一倾角传感器；通过轴力传感器可以获知支撑模板浇注混凝土时的承重力，通过位移传感器可以获取支撑模板浇注混凝土时的沉降和水平位移；通过倾角传感器可以获知支撑模板浇注混凝土时的倾斜角度。以上传感器的具体位置不限定，以能实现其功能为较佳的放置位置，以上数据共同组成了高支模参量：沉降位移、水平位移、立杆支架的承重力和立杆的倾斜度等，因此通过高支模参量即可得知支撑模板浇注混凝土时的受力状况。

对于配电柜参量的获取是在不改变配电柜原有结构基础上，通过安装一台智能监控终端利用RS485协议实现远程采集电控柜位置坐标、电表用电量、瞬时功率、各回路合闸信息等；通过安装脱扣器实现配电柜远程断电操作。

如图2所示，对于塔吊参量的获取，主要是在塔吊的起重臂上安装传感器来实现，例如在起重臂的挂钩上设置第一载重传感器，以获取起重臂的载重起重臂的限位器处设置有幅度传感器和第一高度传感器，以获取起重臂的运动幅度和塔机的起重高度；塔吊顶部设置有风速传感器，以获取塔吊所处的工作环境；塔吊的回转齿轮处设置有角度传感器，以获取起重臂与立杆之间的旋转角度；塔吊的回转平台上设置第二倾角传感器，以获取回转平台的倾角；在挂钩和起重臂的连接处可以设置；通过以上传感器实时获取塔吊数据，构成塔吊参量，通过塔吊参量可以实时获取当前塔机的工作状态。

如图3所示，对于升降机参量的获取，主要是在吊笼上设置第二高度传感器、第二载重传感器、门锁传感器和第三倾角传感器；第二高度传感器用于检测吊笼的运动高度(即升降机的升降高度)；第二载重传感器用于检测吊笼当前的总重量(包括吊笼中的物料、人员等)；第三倾角传感器用于检测吊笼偏离立杆的角度；门锁传感器设置于吊笼的前后门处，以获取吊笼是否关锁，当门锁传感器检测到吊笼的门锁未关闭时，吊笼上设置的报警器将进行报警，吊笼将不进行工作，同时在控制室和吊笼上均设置语音报警器，以提醒当前吊笼是因门锁未关闭而未工作，使得工作人员能尽快解决问题，提高了整个工地施工的效率和安全性。

对于基坑参量的获取，主要是在基坑和边坡中设置应力计、测斜仪、倾角传感器、位移传感器、静力水准仪和应变计；主要用于监测基坑的围护结构沉降、水平位移、立柱水平位移、倾斜、钢支撑轴力、围护桩应力、建筑物沉降、孔隙水压力以及地下水位等变化，确保基坑安全施工。

因此通过以上获取到的高支模参量、配电柜参量、塔吊参量、升降机参量和基坑参量等安全参数，可以获知以塔机为主要工作方式的施工场地的施工参数，通过调度这些安全参数，可以直接调度施工参数，以提高施工场地的安全调度性。

S2：对所获取的安全参数进行关联性分析，得到实时特征数据，并将实时特征数据与预设的安全特征数据进行比较；

S3：提取偏离安全特征数据的实时特征数据，得到实时特征数据的偏离量；

S4：通过偏离量调整工地现场的安全参数。

通过步骤S1至S4，可以通过获取的工地现场的安全参数进行关联性分析，得到偏离预设的安全特征数据的偏移量，然后通过偏离量调整工地现场的安全参数，实现工地施工的安全和稳定调度。

进一步地，所述对所获取的安全参数进行关联性分析时，通过时间序列线性回归模型对单个安全参数进行关联性分析。

单个参数关联性分析，主要是在时间维度进行关联分析，本申请采用时间序列线性回归模型进行分析，其步骤如下：

Y_t＝a₁X₁₁+a₂X₁₂+······+a_nX_tn+a_t

在上式中，Y_t表示为监测项在t时刻的最终数值；X_i(i＝1,2,3···,n)表示安全参量监测项的第i个子参量在t时刻的监测值；a_i(i＝1,2,3···,n)表示各个安全参量中子参量的自回归系数，其中子参量为安全参量中的其中一项参量，可以为其中一项参量中的一个数据。自回归系数是线性回归模型中的属性系数，其取值范围为0-1之间，其跟该时刻的监测值一起作用，使得最终数值更加准确，去除时间对其造成的误差影响；a_t表示为白噪声序列，所述检测项与相应单个安全参数对应。

本系统包含多项监测数据，其中高支模参量、配电柜参量、基坑参量分别与环境数据无关联。由于塔吊的工作高度较高，容易受环境的影响，升降机参量与环境数据的关联，等同于塔吊参量与环境数据的关联，升降机参量、塔吊参量分别与环境数据的关系一致，其中塔吊与环境监测数据之间的关联性分析过程如下：

1)先取得塔吊监测数据中的高度数据，并处理为最终的塔吊大臂高度h；

2)再获取环境监测数据中的风速数据；

3)通过以下公式，得到塔吊安全工作的最大高度H；

H＝h+Kv^a；

其中，H是此时塔吊安全工作的最大高度，K为换算系数，a为与地面粗糙系数，一般取0.16，5.5m/s<v<13m.8/s。

此公式只适用于风速为四级到六级时；若大于六级则禁止塔吊工作，小于四级时风速对塔吊高度不影响。

进一步地，在所述步骤S2：对所获取的安全参数进行关联性分析的同时，对使用者的习惯分析，其分析步骤如下S21至S24：

S21：通过使用者的账号，获取使用者的浏览记录；

S22：根据安全参数分别设置对应的参量标签；

S23：在使用者的账号上添加一个与参量标签对应的使用习惯表，根据使用者的浏览记录，实时更新使用习惯表；

S24：设定使用习惯表按参量标签的浏览记录频率降序排列，向使用者推荐历史浏览频率较高的信息和内容。

通过步骤S21至S24，使用习惯表表示使用者近期浏览频次较高的参量标签，即表示使用者对该安全参数的关注，将浏览频次较高的安全参量直接置顶推荐给使用者，使得使用者可以快速获得所需安全参量，避免了使用者去搜索得到所需安全参量的当前状态的时间和精力，提高了使用者的使用效率。

进一步地，在步骤S1：获取工地现场的安全参数时，通过预先设置的基础数据标准模型建立数据接口，通过数据接口获取安全参数；

下面以环境监测的安全参数获取为例：

1)先根据客户需求获得环境监测所要监测的项目，此系统监测项有粉尘(PM2.5/PM10)、噪声、风速、风向、温度、湿度；

在对粉尘、噪音等监测项进行检测时，可以通过设置的环境监控装置和视频监控装置，视频监控装置设置于控制室，可以直接显示环境监控装置传输的检测项，环境监控装置包括用于检测粉尘的粉尘传感器、用于检测噪音的噪音传感器、用于检测风速风向的风速风向传感器、用于检测温湿度的温湿度传感器，粉尘传感器、噪音传感器、风速风向传感器、温湿度传感器均分布设置于施工现场，以实时获取施工现场的环境数据。

2)接着参考《环境空气质量标准》来确定其数据标准模型，如下表所示

监测项	单位	数据长度	整数位长度	小数位长度
					PM2.5/10	ug/m<sup>3</sup>	5	4	1
噪声	dB	3	3	0
					风速	m/s	4	2	2
风向	方位	1	1	0
					温度	℃	4	3	1
湿度	RH	3	3	0

3)当有不同厂家设备接入系统时，需将该厂家的监测数据格式调整为数据标准模型来使用，做到单位一致，数据长度一致，遵循“长舍去短补零”的原则，如一厂家监测PM2.5的数据是0.061g/m³,则转换成数据标准模型则为0061.0ug/m³。

在通过偏离量调整工地现场的安全参数后，可以对历史调整后的安全参数进行汇总，以对未来发生类似安全参数偏离时，进行预报警，并推荐解决方案，一方面实现工地施工调度的安全性，另一方面可以对因出现的同样问题的直观获取，便于操作者直接对相关结构或工地调度进行调整，提高了工作效率。

如图4所示，一种工地安全调度监管系统，包括获取模块100、关联性分析模块200、提取模块300和调整模块400；

获取模块100用于获取工地现场的安全参数，所述安全参数包括高支模参量、配电柜参量、塔吊参量、升降机参量和基坑参量；

关联性分析模块200用于对所获取的安全参数进行关联性分析，得到实时特征数据，并将实时特征数据与预设的安全特征数据进行比较；

提取模块300用于提取偏离安全特征数据的实时特征数据，得到实时特征数据的偏离量；

调整模块400用于通过偏离量调整工地现场的安全参数。

一种计算机可读储存介质，所述计算机可读存储介质上存储有若干获取分类程序，所述若干获取分类程序用于被处理器调用并执行如下步骤：

获取工地现场的安全参数，所述安全参数包括高支模参量、配电柜参量、塔吊参量、升降机参量和基坑参量；

对所获取的安全参数进行关联性分析，得到实时特征数据，并将实时特征数据与预设的安全特征数据进行比较；

提取偏离安全特征数据的实时特征数据，得到实时特征数据的偏离量；

通过偏离量调整工地现场的安全参数。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种工地安全调度监管方法及系统，其特征在于，包括：

获取工地现场的安全参数，所述安全参数包括高支模参量、配电柜参量、塔吊参量、升降机参量和基坑参量；

对所获取的安全参数进行关联性分析，得到实时特征数据，并将实时特征数据与预设的安全特征数据进行比较；

提取偏离安全特征数据的实时特征数据，得到实时特征数据的偏离量；

通过偏离量调整工地现场的安全参数。

2.根据权利要求1所述的工地安全调度监管方法，其特征在于，所述对所获取的安全参数进行关联性分析时，通过时间序列线性回归模型对单个安全参数进行关联性分析，单个安全参数关联性分析步骤如下：

Y_t＝a₁X₁₁+a₂X₁₂+······+a_nX_tn+a_t

其中，Y_t为检测项在t时刻的最终数值，X_tt(i＝1,2,3,4…n)为安全参量监测项的第i个子参量在t时刻的监测值；a_t(i＝1,2,3,4…n)表示为监测项中各个子参量的自回归系数；a_t表示为白噪声序列，所述检测项与相应单个安全参数对应。

3.根据权利要求1所述的工地安全调度监管方法，其特征在于，所述在对所获取的安全参数进行关联性分析时，预先获取环境检测数据，得到基于单个安全参数分别与环境检测数据组合分析的多参数关联性分析，

其中塔吊参量与环境检测数据组合的多参数关联性分析步骤如下：

获取所述塔吊参量中对应的塔吊大臂高度数据h；

获取环境检测数据中的风速数据v；

通过以下公式，得到塔吊安全工作的最大高度H；

H＝h+Kv^a；

其中，K为换算系数，a为与地面粗糙系数，5.5m/s<v<13m.8/s。

4.根据权利要求1所述的工地安全调度监管方法，其特征在于，在所述对所获取的安全参数进行关联性分析的同时，对使用者的习惯分析，其分析步骤如下：

通过使用者的账号，获取使用者的浏览记录；

根据安全参数分别设置对应的参量标签；

在使用者的账号上添加一个与参量标签对应的使用习惯表，根据使用者的浏览记录，实时更新使用习惯表；

设定使用习惯表按参量标签的浏览记录频率降序排列，向使用者推荐历史浏览频率较高的信息和内容。

5.根据权利要求1所述的工地安全调度监管方法，其特征在于，所述获取工地现场的安全参数时，通过预先设置的基础数据标准模型建立数据接口，通过数据接口获取安全参数。

6.根据权利要求1所述的工地安全调度监管方法，其特征在于，所述安全参数还包括环境参量和人员管理参量。

所述高支模参量包括沉降位移、水平位移、立杆支架的承重力和立杆的倾斜度；

所述配电柜参量包括配电柜的位置坐标、电表用电量、瞬时功率和各回路合闸信息；

所述塔吊参量包括起重臂载重、起重臂的起重幅度、塔机起重高度和回转平台的倾角；

所述升降机参量包括升降高度和载重；

所述基坑参量包括水平位移、倾斜角度和基坑应力。

7.根据权利要求1所述的工地安全调度监管方法，其特征在于，在通过偏离量调整工地现场的安全参数后，对历史调整后的安全参数进行汇总，以对未来进行安全预警。

8.一种工地安全调度监管系统，其特征在于，包括获取模块(100)、关联性分析模块(200)、提取模块(300)和调整模块(400)；

获取模块(100)用于获取工地现场的安全参数，所述安全参数包括高支模参量、配电柜参量、塔吊参量、升降机参量和基坑参量；

关联性分析模块(200)用于对所获取的安全参数进行关联性分析，得到实时特征数据，并将实时特征数据与预设的安全特征数据进行比较；

提取模块(300)用于提取偏离安全特征数据的实时特征数据，得到实时特征数据的偏离量；

调整模块(400)用于通过偏离量调整工地现场的安全参数。

9.一种计算机可读储存介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有若干获取分类程序，所述若干获取分类程序用于被处理器调用并执行如下步骤：

获取工地现场的安全参数，所述安全参数包括高支模参量、配电柜参量、塔吊参量、升降机参量和基坑参量；

对所获取的安全参数进行关联性分析，得到实时特征数据，并将实时特征数据与预设的安全特征数据进行比较；

提取偏离安全特征数据的实时特征数据，得到实时特征数据的偏离量；

通过偏离量调整工地现场的安全参数。

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