CN111612995A - 一种工地安全监管的临边防护设备及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种工地安全监管的临边防护设备及系统，包括安装在临边防护栏或机械设备视觉盲区的智能传感器阵列，附置在实施工人身上的芯片标签以及与智能传感器阵列、芯片标签信号连接的后台管理系统。智能传感器与芯片标签之间通过一定频率信号交互，当拥有芯片标签的人员或设备进入阈值信号区域时，智能传感器与芯片标签之间进行信息采集、信息处理，人员及设备会立即受到相应的震动和声光报警提示，同步将相关信息送至后台系统，为管理人员提供管理决策。保障现场人员安全，提高现场施工的安全性，强化和完善建筑施工行业的安全管理工作。
Description
技术领域
本发明涉及建筑行业施工工地现场安全管理技术领域，尤其是一种工地安全监管的临边防护设备及系统。
背景技术
建筑业是我国国民经济的重要支柱产业，为推动国民经济增长和社会全面发展做出了巨大贡献，然而由于人员流动大、工作条件差、不安全因素多等多方面原因，建筑业长期以来一直也是职业伤亡事故多发行业。这在很大程度上影响了我国建筑施工行业的又好又快发展，所以我们必须高度重视施工安全管理工作。
根据住房和城乡建设部办公厅关于2018年房屋市政工程生产安全事故和建筑施工安全专项治理行动情况的通报。2018年，全国共发生房屋市政工程生产安全事故734起、死亡840人，与上年相比，事故起数增加42起、上升6.1％，死亡人数增加33人、上升4.1％。
因此，基于智能传感设备，打造满足安装灵活、人员探测、声光联动、语音提示、实时响应、复用性高的智能临边防护栏及监控系统尤为重要，安装在工程施工现场四口、五临边，如：预留洞口、电梯井口、通道口、楼梯口以及破损护栏和大型设备视觉盲区，这些容易发生人员安全事故的位置。保障现场人员安全，提高现场施工的安全性，强化和完善建筑施工行业的安全管理工作。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术存在的缺陷，提供一种工地安全监管的临边防护设备及系统。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种工地安全监管的临边防护设备及系统，包括安装在临边防护栏或机械设备视觉盲区的智能传感器阵列，附置在实施工人身上的芯片标签以及与智能传感器阵列、芯片标签信号连接的后台管理系统。
进一步，所述智能传感器阵列包括多个智能传感器，智能传感器带有微处理机，智能传感器连接声光报警器，微处理机具有采集、处理、交换信息的能力，智能传感器识别附近的芯片标签，完成本身监测及与芯片标签、声光报警器、后台管理系统之间的信息处理与交互。
进一步，智能传感器通过绑扎或螺丝固定在洞口、电梯井口、通道口、楼梯口的危险区域的护栏上或大型设备上。
进一步，所述后台管理系统带有数据中间件模型，系统具备设备信息采集汇聚，人员探测、声光联动、智能预警、防拆防盗、自动盘点、管理决策的功能。
进一步，所述设备信息采集汇聚功能：芯片标签、智能传感器信息的采集及识别，数据中间件模型负责数据处理与交互，定义中间件标准接口，实现系统与底层设备的无缝对接并提供中间件接收数据和过滤数据的功能；
人员探测功能：带有芯片标签的实施工人靠近安装有智能传感器的洞口、电梯井口、通道口、楼梯口危险区域的护栏上或大型设备上，芯片标签与智能传感器产生采集、处理、交换信息，附置的芯片标签产生振动提示，同时触发声光报警器报警，及时提醒相关人员，同时后台管理系统收到相关记录及报警，管理人员快速判断决策；
声光联动功能：智能传感器、后台管理系统发送报警信号给声光报警器，触发声光报警设备发出声音和光的信号，提醒现场人员注意安全；
智能预警功能：智能传感器能将检测到数据储存起来，并按照指令处理这些数据，从而创造出新数据，同时与系统之间进行信息交流，并能自我决定应该传送的数据，舍弃异常数据，完成分析和统计计算、自补偿和计算，减少误报，提高报警质量；
防拆防盗功能：智能传感器监测到设备或护栏被非法拆卸时，触发警报信号，声光报警器同时触发报警，提醒管理者前往相应的防护点进行稽查，后台管理系统同步显示；
自动盘点功能：在电源接通时进行自检，诊断测试以确定组件有无故障，其次根据使用时间在线进行校正，利用存在数据进行对比校对；
管理决策功能：所有数据记录在后台管理系统，为安全生产提供数据分析支撑。
进一步，所述芯片标签双芯片加密、安全、防拆，通过数据中间件模型定义标准数据，由耦合元件及芯片组成，通过标签的方式附置在施工人员安全帽或者衣服上，接收智能传感器交互信息，作为人员信息的数据载体，存储着被识别的人员信息。
进一步，智能传感器匹配安装位置信息、管理人员信息。
进一步，数据中间件模型实现设备数据的高精度的信息采集，具有通信与板载诊断功能，并提供推(Push)拉(Pull)两种数据输出方式；推(Push)方式：应用程序按照自己系统的输入数据要求，订阅数据中间件中可以获取的数据，当数据中间件有新的数据到时，依次向所有订阅该数据的应用推送数据；拉(Pull)方式：应用程序按照自己的逻辑，当需要数据时主动向数据中间件请求数据，数据中间件将该数据的最新缓存信息发给应用程序。
进一步，智能传感器为In-Sight 2000视觉传感器。
本发明的有益效果为：该系统的智能传感器通过绑扎或螺丝固定在洞口、电梯井口、通道口、楼梯口的危险区域的护栏上或大型设备上，智能传感器与芯片标签之间通过一定频率信号交互，当拥有芯片标签的人员或设备进入阈值信号区域时，智能传感器与芯片标签之间进行信息采集、信息处理，人员及设备会立即受到相应的震动和声光报警提示，同步将相关信息送至后台系统，为管理人员提供管理决策；
通过安装在临边防护栏上的智能传感器，实时监测施工现场预留洞口、电梯井口、通道口、楼梯口等危险区域或大型机械设备盲区，当然施工人员靠近危险区域、大型机械设备盲区、临边防护栏被撞击或违规拆卸时，会被智能传感器检测到并触发声光报警及人员附置芯片标签振动提示，同时记录上传管理后台并推送报警信息给相应的管理人员，由管理人员进行处理。保障现场人员安全，提高现场施工的安全性，强化和完善建筑施工行业的安全管理工作。
附图说明
图1为本发明的工作流程示意图；
图2为本发明的原理示意图；
图3为本发明数据中间件模型的示意图；
图4为本发明芯片标签的示意图；
图5为本发明智能传感器的结构示意图。
具体实施方式
如图1至图5所示，一种工地安全监管的临边防护设备及系统，包括安装在临边防护栏或机械设备视觉盲区的智能传感器阵列，附置在实施工人身上的芯片标签1以及与智能传感器阵列、芯片标签1信号连接的后台管理系统3。
智能传感器阵列包括多个智能传感器2，智能传感器2带有微处理机，智能传感器2连接声光报警器4，微处理机具有采集、处理、交换信息的能力，智能传感器2识别附近的芯片标签1，完成本身监测及与芯片标签1、声光报警器4、后台管理系统3之间的信息处理与交互。智能传感器2可以为In-Sight 2000视觉传感器。
其中，智能传感器2通过绑扎或螺丝固定在洞口、电梯井口、通道口、楼梯口的危险区域的护栏上或大型设备上，智能传感器2匹配安装位置信息、管理人员信息。后台管理系统3带有数据中间件模型，系统具备设备信息采集汇聚，人员探测、声光联动、智能预警、防拆防盗、自动盘点、管理决策的功能。
具体为，设备信息采集汇聚功能：芯片标签1、智能传感器2信息的采集及识别，数据中间件模型负责数据处理与交互，定义中间件标准接口，实现系统与底层设备的无缝对接并提供中间件接收数据和过滤数据的功能；
人员探测功能：带有芯片标签1的实施工人靠近安装有智能传感器2的洞口、电梯井口、通道口、楼梯口危险区域的护栏上或大型设备上，芯片标签与智能传感器产生采集、处理、交换信息，附置的芯片标签1产生振动提示，同时触发声光报警器4报警，及时提醒相关人员，同时后台管理系统收到相关记录及报警，管理人员快速判断决策；
声光联动功能：智能传感器2、后台管理系统3发送报警信号给声光报警器4，触发声光报警4发出声音和光的信号，提醒现场人员注意安全；
智能预警功能：智能传感器2能将检测到数据储存起来，并按照指令处理这些数据，从而创造出新数据，同时与系统之间进行信息交流，并能自我决定应该传送的数据，舍弃异常数据，完成分析和统计计算、自补偿和计算，减少误报，提高报警质量；
防拆防盗功能：智能传感器2监测到设备或护栏被非法拆卸时，触发警报信号，声光报警器4同时触发报警，提醒管理者前往相应的防护点进行稽查，后台管理系统同步显示；
自动盘点功能：在电源接通时进行自检，诊断测试以确定组件有无故障，其次根据使用时间在线进行校正，利用存在数据进行对比校对；
管理决策功能：所有数据记录在后台管理系统，为安全生产提供数据分析支撑。
进一步，芯片标签1双芯片加密、安全、防拆，通过数据中间件模型定义标准数据，由耦合元件及芯片组成，通过标签的方式附置在施工人员安全帽或者衣服上，接收智能传感器交互信息，作为人员信息的数据载体，存储着被识别的人员信息。
另外，数据中间件模型实现设备数据的高精度的信息采集，具有通信与板载诊断功能，并提供推(Push)拉(Pull)两种数据输出方式；推(Push)方式：应用程序按照自己系统的输入数据要求，订阅数据中间件中可以获取的数据，当数据中间件有新的数据到时，依次向所有订阅该数据的应用推送数据；拉(Pull)方式：应用程序按照自己的逻辑，当需要数据时主动向数据中间件请求数据，数据中间件将该数据的最新缓存信息发给应用程序。
另外，具备数据融合功能：智能传感器、感知芯片在数据层、特征层、决策层的信息融合，关联施工工人及管理人员信息、特征信息、图片信息等多源异构信息融合。
分布式：在适当位置和时间拥有有关系统、子系统或组件的状态的全部知识，可以及时发出预警通告，通知相关危险人员及管理人员，同步记录到有关系统、子系统，实现危险隐患可追溯，实现管理‘最优的’过程控制决策。
后台管理系统3提供数据采集管理、中间件管理、数据融合管理、分布式管理等，实现人员探测、声光联动、智能预警、防拆防盗、自动盘点等功能，保障现场施工人员安全，提高工地现场的生产效率、管理效率和管控能力等，实现工地的数字化、精细化、智慧化管理。
需要说明的是，本发明涉及读写器选型，以及整个网络的设置，都是基于公安已有天网工程的硬件基础上实施的。这个一方面整合了原有资源，节约了应用成本；另一方面也将无源射频技术和视频有机结合起来，实现两种数据流的无缝对接。在施工项目部或通过云平台部署后台管理系统，通过数据中间件，负责智能传感器的接入，以及芯片标签、人员等信息的采集、汇聚及识别等。通过标准接口，实现系统与底层设备的无缝对接并提供中间件接收数据和过滤数据的功能。
实际实施时，该系统的智能传感器通过绑扎或螺丝固定在洞口、电梯井口、通道口、楼梯口的危险区域的护栏上或大型设备上，智能传感器与芯片标签之间通过一定频率信号交互，当拥有芯片标签的人员或设备进入阈值信号区域时，智能传感器与芯片标签之间进行信息采集、信息处理，人员及设备会立即受到相应的震动和声光报警提示，同步将相关信息送至后台系统，为管理人员提供管理决策；
通过安装在临边防护栏上的智能传感器，实时监测施工现场预留洞口、电梯井口、通道口、楼梯口等危险区域或大型机械设备盲区，当然施工人员靠近危险区域、大型机械设备盲区、临边防护栏被撞击或违规拆卸时，会被智能传感器检测到并触发声光报警及人员附置芯片标签振动提示，同时记录上传管理后台并推送报警信息给相应的管理人员，由管理人员进行处理。保障现场人员安全，提高现场施工的安全性，强化和完善建筑施工行业的安全管理工作。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (9)
1.一种工地安全监管的临边防护设备及系统，其特征在于，包括安装在临边防护栏或机械设备视觉盲区的智能传感器阵列，附置在实施工人身上的芯片标签以及与智能传感器阵列、芯片标签信号连接的后台管理系统。
2.根据权利要求1所述的一种工地安全监管的临边防护设备及系统，其特征在于，所述智能传感器阵列包括多个智能传感器，智能传感器带有微处理机，智能传感器连接声光报警器，微处理机具有采集、处理、交换信息的能力，智能传感器识别附近的芯片标签，完成本身监测及与芯片标签、声光报警器、后台管理系统之间的信息处理与交互。
3.根据权利要求2所述的一种工地安全监管的临边防护设备及系统，其特征在于，智能传感器通过绑扎或螺丝固定在洞口、电梯井口、通道口、楼梯口的危险区域的护栏上或大型设备上。
4.根据权利要求2所述的一种工地安全监管的临边防护设备及系统，其特征在于，所述后台管理系统带有数据中间件模型，系统具备设备信息采集汇聚，人员探测、声光联动、智能预警、防拆防盗、自动盘点、管理决策的功能。
5.根据权利要求4所述的一种工地安全监管的临边防护设备及系统，其特征在于，所述设备信息采集汇聚功能：芯片标签、智能传感器信息的采集及识别，数据中间件模型负责数据处理与交互，定义中间件标准接口，实现系统与底层设备的无缝对接并提供中间件接收数据和过滤数据的功能；
人员探测功能：带有芯片标签的实施工人靠近安装有智能传感器的洞口、电梯井口、通道口、楼梯口危险区域的护栏上或大型设备上，芯片标签与智能传感器产生采集、处理、交换信息，附置的芯片标签产生振动提示，同时触发声光报警器报警，及时提醒相关人员，同时后台管理系统收到相关记录及报警，管理人员快速判断决策；
声光联动功能：智能传感器、后台管理系统发送报警信号给声光报警器，触发声光报警设备发出声音和光的信号，提醒现场人员注意安全；
智能预警功能：智能传感器能将检测到数据储存起来，并按照指令处理这些数据，从而创造出新数据，同时与系统之间进行信息交流，并能自我决定应该传送的数据，舍弃异常数据，完成分析和统计计算、自补偿和计算，减少误报，提高报警质量；
防拆防盗功能：智能传感器监测到设备或护栏被非法拆卸时，触发警报信号，声光报警器同时触发报警，提醒管理者前往相应的防护点进行稽查，后台管理系统同步显示；
自动盘点功能：在电源接通时进行自检，诊断测试以确定组件有无故障，其次根据使用时间在线进行校正，利用存在数据进行对比校对；
管理决策功能：所有数据记录在后台管理系统，为安全生产提供数据分析支撑。
6.根据权利要求5所述的一种工地安全监管的临边防护设备及系统，其特征在于，所述芯片标签双芯片加密、安全、防拆，通过数据中间件模型定义标准数据，由耦合元件及芯片组成，通过标签的方式附置在施工人员安全帽或者衣服上，接收智能传感器交互信息，作为人员信息的数据载体，存储着被识别的人员信息。
7.根据权利要求5所述的一种工地安全监管的临边防护设备及系统，其特征在于，智能传感器匹配安装位置信息、管理人员信息。
8.根据权利要求4所述的一种工地安全监管的临边防护设备及系统，其特征在于，数据中间件模型实现设备数据的高精度的信息采集，具有通信与板载诊断功能，并提供推(Push)拉(Pull)两种数据输出方式；推(Push)方式：应用程序按照自己系统的输入数据要求，订阅数据中间件中可以获取的数据，当数据中间件有新的数据到时，依次向所有订阅该数据的应用推送数据；拉(Pull)方式：应用程序按照自己的逻辑，当需要数据时主动向数据中间件请求数据，数据中间件将该数据的最新缓存信息发给应用程序。
9.根据权利要求8所述的一种工地安全监管的临边防护设备及系统，其特征在于，智能传感器为In-Sight 2000视觉传感器。
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