CN111144661A - 一种基于数学模型的安全隐患预知系统 - Google Patents

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王华永
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Abstract

本发明公开了一种基于数学模型的安全隐患预知系统，包括客户端与大数据信息平台，所述客户端与大数据信息平台之间通讯连接，且大数据信息平台包括：预测模型模块，其包括预测条件模块、预测内容模块以及预测措施模块三个子模块；基础数据模块，其包括项目信息模块、企业信息模块、人员信息模块以及设备信息模块四个子模块；劳工管理模块；第三方服务平台；信息发送模块。本发明，能够实现工程项目施工的智能化联动，有效解决了信息孤岛的问题，并能对事故隐患进行了分类并制定了相应的预防措施，分析安全风险隐患的发展趋势，使施工管理可感知、可决策、可预测，由传统的被动防护向主动防护转变。

Description

一种基于数学模型的安全隐患预知系统
技术领域
本发明涉及安全隐患预知系统技术领域，具体为一种基于数学模型的安全隐患预知系统。
背景技术
安全隐患预知系统的目标是在施工生产过程中准确的预知各种隐患，及时发布预警信息，向管理者和决策者提供切实可靠的解决方案。而这一切必须建立在“了解”工地过去，“清楚”工地现状的基础上，通过应用高度集成的信息管理系统，基于物联网的感知和大数据的深度学习系统等支撑工具，才能准确预知工地的未来。
但是目前的现状是：集团公司，子公司，项目部一般都设计和建设了属于机构、业务本身地应用、流程以及数据的信息处理系统，独立、异构、涵盖各自业务内容的信息处理系统，系统设计建设的时期不同、业务模式不同，信息化建设缺乏有效的总体规划，重复建设；缺乏统一的设计标准，大多数系统都是有不同厂商在不同的平台，使用不同的语言进行开发的，信息交互共享困难，存在大量信息孤岛和流程孤岛。
同时，现有的安全隐患预知系统对于安全隐患的预测不够精确，只能够被动防护，容易造成巨大损失或人员伤亡，给企业带来巨大的负担。
为此，提出一种基于数学模型的安全隐患预知系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于数学模型的安全隐患预知系统，能够实现工程项目施工的智能化联动，有效解决了信息孤岛的问题，并能对事故隐患进行了分类并制定了相应的预防措施，分析安全风险隐患的发展趋势，使施工管理可感知、可决策、可预测，由传统的被动防护向主动防护转变，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于数学模型的安全隐患预知系统，包括客户端与大数据信息平台，所述客户端与大数据信息平台之间通讯连接，且大数据信息平台包括：
预测模型模块，其包括预测条件模块、预测内容模块以及预测措施模块三个子模块，当采集的数据满足预测模型模块的预测条件时，预测内容模块输出预测内容，而预测措施模块输出对应的预测措施；
基础数据模块，其包括项目信息模块、企业信息模块、人员信息模块以及设备信息模块四个子模块，项目信息模块用于配置系统中需要采集数据的项目信息，企业信息模块用于配置系统中需要采集数据的企业信息，人员信息模块用于配置系统中需要采集数据的人员信息，设备信息模块用于配置系统中需要采集数据的设备信息，这些信息数据是预测模型模块进行预测的依据；
劳工管理模块，其包括教育培训模块、健康信息模块以及不良行为模块三个子模块，教育培训模块用于配置劳工的教育培训信息，健康信息模块用于配置劳工的健康信息，不良行为模块用于配置劳工的不良行为；
第三方服务平台，其包括服务商信息模块、扬尘设备模块以及考勤设备模块三个子模块，第三方服务平台配置用于接收数据的第三方厂家设备，包含PM10设备、考勤设备、塔吊监控设备、施工升降机监控设备，设备的配置需要配合安全预知管理信息系统数据标准进行配置，其中，服务商信息模块用于配置服务商信息，扬尘设备模块用于配置绑定的扬尘设备信息，考勤设备模块用于配置绑定的考勤设备信息；
信息发送模块，预测内容模块预测出安全隐患时，信息发送模块将警告信息推送到工地管理员和安全监管人员手机上。
该系统能够实现工程项目施工的智能化联动，有效解决了信息孤岛的问题，并能对事故隐患进行了分类并制定了相应的预防措施，分析安全风险隐患的发展趋势，使施工管理可感知、可决策、可预测，由传统的被动防护向主动防护转变。
优选的，所述客户端包括登录模块与注册模块，注册模块用于用户进行注册，注册时需要登记手机号码，用户可以注册时登记的手机号码为账号进行登录。
优选的，用户的权限分为五类，分别为：超级管理员、信息中心管理员、公司用户、项目用户以及第三方用户。
优选的，超级管理员权限只有组层面管理员担任，拥有安全系统中最高权限，可对系统中任何功能进行操作；信息中心管理员权限可配置预测模型，修订模型内容，并且配置系统的接入的项目信息、设备信息及人员信息；公司用户权限的公司一级的用户，可查看公司下的所有项目的预知模型及预知数据；项目用户权限的项目一级用户，可查看项目下的预知模型及预知数据；第三方用户权限为预测模型提供数据支持。
优选的，拥有超级管理员权限的系统管理员为工地创建登录编号，然后由各个工地管理员，或者是工地系统服务商，将自己工地的相关信息录入或者导入进来，根据工地或者服务商上传的数据，形成系统基础数据。
优选的，该系统以大数据信息平台为核心，编写数据标准，向外公布API接口，其他平台服务商按照安全预知系统的要求上传数据。
优选的，所述预测模型模块分为两方面的预测，分别为基于人的行为的安全预测与基于设备运行的安全预测。
优选的，该安全隐患预知系统采用B/S构架，运行环境满足的情况下均可以通过客户端进行访问，输入相应的web地址，即可进入登录界面。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本系统运用当前先进技术(BIM、RFID、人工智能等)将现场智能化设备、设施集成形成一个联动系统平台；通过人机交互、感知、决策、执行和反馈，实现工程项目施工的智能化联动，有效解决了信息孤岛的问题。
2、利用神经网络、时间序列和GM(1,1)对采集数据进行规律描述，建立了智能化云数据库，对事故隐患进行了分类并制定了相应的预防措施。分析安全风险隐患的发展趋势，使施工管理可感知、可决策、可预测，由传统的被动防护向主动防护转变，能够有效提高安全管理水平，带来不可估量的经济、社会效益。
附图说明
图1为本发明的系统框图；
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：
一种基于数学模型的安全隐患预知系统，包括客户端与大数据信息平台，所述客户端与大数据信息平台之间通讯连接，且大数据信息平台包括：
预测模型模块，其包括预测条件模块、预测内容模块以及预测措施模块三个子模块，当采集的数据满足预测模型模块的预测条件时，预测内容模块输出预测内容，而预测措施模块输出对应的预测措施；
基础数据模块，其包括项目信息模块、企业信息模块、人员信息模块以及设备信息模块四个子模块，项目信息模块用于配置系统中需要采集数据的项目信息，企业信息模块用于配置系统中需要采集数据的企业信息，人员信息模块用于配置系统中需要采集数据的人员信息，设备信息模块用于配置系统中需要采集数据的设备信息，这些信息数据是预测模型模块进行预测的依据；
劳工管理模块，其包括教育培训模块、健康信息模块以及不良行为模块三个子模块，教育培训模块用于配置劳工的教育培训信息，健康信息模块用于配置劳工的健康信息，不良行为模块用于配置劳工的不良行为；
第三方服务平台，其包括服务商信息模块、扬尘设备模块以及考勤设备模块三个子模块，第三方服务平台配置用于接收数据的第三方厂家设备，包含PM10设备、考勤设备、塔吊监控设备、施工升降机监控设备，设备的配置需要配合安全预知管理信息系统数据标准进行配置，其中，服务商信息模块用于配置服务商信息，扬尘设备模块用于配置绑定的扬尘设备信息，考勤设备模块用于配置绑定的考勤设备信息；
信息发送模块，预测内容模块预测出安全隐患时，信息发送模块将警告信息推送到工地管理员和安全监管人员手机上。
该系统能够实现工程项目施工的智能化联动，有效解决了信息孤岛的问题，并能对事故隐患进行了分类并制定了相应的预防措施，分析安全风险隐患的发展趋势，使施工管理可感知、可决策、可预测，由传统的被动防护向主动防护转变。
具体的，所述客户端包括登录模块与注册模块，注册模块用于用户进行注册，注册时需要登记手机号码，用户可以注册时登记的手机号码为账号进行登录，利用手机号码作为账户便于用户记住避免遗忘账户。
具体的，用户的权限分为五类，分别为：超级管理员、信息中心管理员、公司用户、项目用户以及第三方用户，不同的权限可进行不同的操作，避免他人修改信息造成预测内容有误。
具体的，超级管理员权限只有组层面管理员担任，拥有安全系统中最高权限，可对系统中任何功能进行操作；信息中心管理员权限可配置预测模型，修订模型内容，并且配置系统的接入的项目信息、设备信息及人员信息；公司用户权限的公司一级的用户，可查看公司下的所有项目的预知模型及预知数据；项目用户权限的项目一级用户，可查看项目下的预知模型及预知数据；第三方用户权限为预测模型提供数据支持，该设置清晰的对不同权限进行不同的分工。
具体的，拥有超级管理员权限的系统管理员为工地创建登录编号，然后由各个工地管理员，或者是工地系统服务商，将自己工地的相关信息录入或者导入进来，根据工地或者服务商上传的数据，形成系统基础数据。
具体的，该系统以大数据信息平台为核心，编写数据标准，向外公布API接口，其他平台服务商按照安全预知系统的要求上传数据，该设置便于实现工程项目施工的智能化联动，有效解决了信息孤岛的问题。
具体的，所述预测模型模块分为两方面的预测，分别为基于人的行为的安全预测与基于设备运行的安全预测，该设置便于预测模型对安全隐患进行分类。
具体的，该安全隐患预知系统采用B/S构架，运行环境满足的情况下均可以通过客户端进行访问，输入相应的web地址，即可进入登录界面，该设置便于用户登录该系统。
工作原理：该基于数学模型的安全隐患预知系统，预测安全隐患前需要先进行预测模型配置、基础数据配置、作业人员管理配置以及第三方服务平台配置，首先，用户打开客户端通过注册模块注册自己的账户，系统根据用户的身份分配不同的权限，然后，不同的用户通过登录模块登录该系统，最后，不同权限的用户在系统的不同模块中配置相应的信息，具体为：拥有信息中心管理员权限的用户可配置预测模型，修订模型内容，并且配置系统的接入的项目信息、设备信息及人员信息；拥有第三方用户权限的用户为预测模型提供数据支持；
信息配置结束后，该系统即可进行安全隐患预测，预测类型分为两类，分别为基于人的行为的安全预测与基于设备运行的安全预测；
基于人的行为的安全预测：人的行为可以分为违章指挥、违章作业、违反劳动纪律三大类。当管理员将工人违章记录上传到系统时，这条记录将会作为系统分析不良行为的一条依据，通过大量的不良行为数据分析，提前为管理者预测那些行为是经常出现的，哪类人是安全事故的高发人群；
基于设备运行的安全预测：塔吊和施工升降机在运行过程中，需要将设备运行的实时数据上传到安全预知系统中，系统根据这些数据，通过云端计算，对潜在的安全隐患提前发出安全预警，并将警告信息推送到工地管理员和安全监管人员手机上；
该安全隐患预知系统也可以根据工地安装的扬尘监控设备，实时采集工地的扬尘数据，温湿度，风速，雨量等数据，将这些数据加工分析之后，向系统用户推送异常天气预警(如高温预警，大风预警等)。
该基于数学模型的安全隐患预知系统运用当前先进技术(BIM、RFID、人工智能等)将现场智能化设备、设施集成形成一个联动系统平台，通过人机交互、感知、决策、执行和反馈，实现工程项目施工的智能化联动，有效解决了信息孤岛的问题；利用神经网络、时间序列和GM(1,1)对采集数据进行规律描述，建立了智能化云数据库，对事故隐患进行了分类并制定了相应的预防措施，分析安全风险隐患的发展趋势，使施工管理可感知、可决策、可预测，由传统的被动防护向主动防护转变，能够有效提高安全管理水平，带来不可估量的经济、社会效益。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种基于数学模型的安全隐患预知系统，其特征在于：包括客户端与大数据信息平台，所述客户端与大数据信息平台之间通讯连接，且大数据信息平台包括：
预测模型模块，其包括预测条件模块、预测内容模块以及预测措施模块三个子模块，当采集的数据满足预测模型模块的预测条件时，预测内容模块输出预测内容，而预测措施模块输出对应的预测措施；
基础数据模块，其包括项目信息模块、企业信息模块、人员信息模块以及设备信息模块四个子模块，项目信息模块用于配置系统中需要采集数据的项目信息，企业信息模块用于配置系统中需要采集数据的企业信息，人员信息模块用于配置系统中需要采集数据的人员信息，设备信息模块用于配置系统中需要采集数据的设备信息，这些信息数据是预测模型模块进行预测的依据；
劳工管理模块，其包括教育培训模块、健康信息模块以及不良行为模块三个子模块，教育培训模块用于配置劳工的教育培训信息，健康信息模块用于配置劳工的健康信息，不良行为模块用于配置劳工的不良行为；
第三方服务平台，其包括服务商信息模块、扬尘设备模块以及考勤设备模块三个子模块，第三方服务平台配置用于接收数据的第三方厂家设备，包含PM10设备、考勤设备、塔吊监控设备、施工升降机监控设备，设备的配置需要配合安全预知管理信息系统数据标准进行配置，其中，服务商信息模块用于配置服务商信息，扬尘设备模块用于配置绑定的扬尘设备信息，考勤设备模块用于配置绑定的考勤设备信息；
信息发送模块，预测内容模块预测出安全隐患时，信息发送模块将警告信息推送到工地管理员和安全监管人员手机上。
2.根据权利要求1所述的一种基于数学模型的安全隐患预知系统，其特征在于：所述客户端包括登录模块与注册模块，注册模块用于用户进行注册，注册时需要登记手机号码，用户可以注册时登记的手机号码为账号进行登录。
3.根据权利要求2所述的一种基于数学模型的安全隐患预知系统，其特征在于：用户的权限分为五类，分别为：超级管理员、信息中心管理员、公司用户、项目用户以及第三方用户。
4.根据权利要求3所述的一种基于数学模型的安全隐患预知系统，其特征在于：超级管理员权限只有组层面管理员担任，拥有安全系统中最高权限，可对系统中任何功能进行操作；信息中心管理员权限可配置预测模型，修订模型内容，并且配置系统的接入的项目信息、设备信息及人员信息；公司用户权限的公司一级的用户，可查看公司下的所有项目的预知模型及预知数据；项目用户权限的项目一级用户，可查看项目下的预知模型及预知数据；第三方用户权限为预测模型提供数据支持。
5.根据权利要求4所述的一种基于数学模型的安全隐患预知系统，其特征在于：拥有超级管理员权限的系统管理员为工地创建登录编号，然后由各个工地管理员，或者是工地系统服务商，将自己工地的相关信息录入或者导入进来，根据工地或者服务商上传的数据，形成系统基础数据。
6.根据权利要求1所述的一种基于数学模型的安全隐患预知系统，其特征在于：以大数据信息平台为核心，编写数据标准，向外公布API接口，其他平台服务商按照安全预知系统的要求上传数据。
7.根据权利要求1所述的一种基于数学模型的安全隐患预知系统，其特征在于：所述预测模型模块分为两方面的预测，分别为基于人的行为的安全预测与基于设备运行的安全预测。
8.根据权利要求1所述的一种基于数学模型的安全隐患预知系统，其特征在于：该安全隐患预知系统采用B/S构架，运行环境满足的情况下均可以通过客户端进行访问，输入相应的web地址，即可进入登录界面。
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