CN112365201B - 一种基于神经网络的基建施工监测预警系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于神经网络的基建施工监测预警系统及其方法,系统包括识别标定终端、基建设备监控终端、电子识别标签、身份识别门禁系统及电子围栏,电子围栏环绕基建施工工地外部分布,身份识别门禁系统分别位于基建施工工地进口和出口位置,电子识别标签均布在基建施工工地中各工作人员、工程机械、物料库及各批次物料表面,基建设备监控终端嵌于与基建施工工程机械连接处。其使用方法包括系统组网,编制施工工艺规范及现场监管预警等三个步骤。本发明一方面运行自动化程度、智能化程度高,系统管理及覆盖全面;另一方面具有良好的数据运算分析能力,且数据运算分析能力强,可有效实现根据施工现场数据对施工工作进行全面的分析作业。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于神经网络的基建施工监测预警系统及方法,属工程施工及信息工程技术领域。
背景技术
目前在进行诸如桥梁、楼房等基础设施建设中,当前主要是通过工程监理等工作人员对建设项目进度、人员、物料调配及工程施工质量进行监控管理,虽然可以一定程度满足工程施工和管理作业的需要,但工作效率低下,管理工作繁琐,监管作业全面性和系统性均相对较差,从而存在极大的漏洞和隐患;另一方面当前在对基建项目施工进行监管作业时,对监管数据缺乏全面且高效的分析能力,从而导致无法对施工作业方案进行及时有效的调整,同时也无法及时对施工工作中的安全隐患进行排查及预判,从而严重影响了基建工程的施工效率和质量。
因此针对这一问题,迫切需要开发一种全新的工程检测系统及方法,以满足实际工作作业的需要。
发明内容
针对现有技术上存在的不足,本发明提供一种基于神经网络的基建施工监测预警系统及方法,可有效实现对基建施工中各环境进行全面有效的监控,以达到提高基建项目施工效率和质量的目的。
为了实现上述目的,本发明是通过如下的技术方案来实现:
一种基于神经网络的基建施工监测预警系统,包括基于大数据的监管服务器、基于云平台的数据中继服务器、识别标定终端、基建设备监控终端、若干电子识别标签、身份识别门禁系统及电子围栏,其中所述电子围栏至少一个,环绕基建施工工地外部分布,且电子围栏与基建施工工地间设1-10米缓冲区,所述身份识别门禁系统若干,分别位于基建施工工地进口和出口位置,且基建施工进口和出口通过身份识别门禁系统与基建施工工地外部连通,每个所述电子识别标签均匀的布置在基建施工工地中各工作人员、工程机械、物料库及各批次物料表面,所述基建设备监控终端嵌于基建设备监控终端与基建施工工程机械连接处,并与工程机械的电控系统电气连接,所述识别标定终端数量与基建设备监控终端和身份识别门禁系统数量一致,且每个基建设备监控终端和身份识别门禁系统处均设一个识别标定终端,所述基于云平台的数据中继服务器至少两个,其中至少一个基于云平台的数据中继服务器与各识别标定终端、身份识别门禁系统及电子围栏通过物联网建立数据连接,并构成人员监管工作局域网,另至少一个基于云平台的数据中继服务器与识别标定终端、基建设备监控终端及电子识别标签通过物联网建立数据连接,构成一个设备监管工作局域网,所述人员监管工作局域网和设备监管工作局域网均至少一个,且各人员监管工作局域网和设备监管工作局域网中的基于云平台的数据中继服务器间通过互联网相互连接,且各基于云平台的数据中继服务器另通过互联网与基于大数据的监管服务器建立数据连接。
识别标定终端包括承载底座、操控头、摄像头、扫码器、打印机、辅助蓄电池、接线电极、刷卡器、操控电路及操控界面,其中所述承载底座为轴向截面呈“凵”字形槽状结构,其轴线与水平面垂直分布,所述操控头为与承载底座同轴分布的柱状腔体结构,其下半部嵌于承载底座内并与承载底座同轴分布,所述摄像头、扫码器均嵌于操控头前端面,其光轴与操控头轴线平行分布,所述接线电极共两个,分别嵌于承载底座槽底和操控头下端面,且当操控头嵌于承载底座内时,两接线电极间电气连接,所述辅助蓄电池嵌于操控头内,并与操控头下端面的接线电极电气连接,所述刷卡器共两个,分别嵌于承载底座及操控头外表面,所述打印机嵌于承载底座内,且打印机与承载底座对应位置设操作口,所述操控电路及操控界面均两个,其中所述操控电路分别嵌于承载底座及操控头内,且两个操控电路间通过互锁电路电气连接,所述操控界面分别嵌于承载底座、操控头外表面并与操控电路电气连接,所述摄像头、扫码器、打印机、辅助蓄电池及刷卡器均与操控电路电气连接。
操控电路为基于工业单片机的电路系统,所述操控界面为显示器设备、控制键、开关、传感器中任意一种。
基建设备监控终端包括承载壳、振动传感器、计数器、卫星定位模块、计数电路模块、加速度传感器、光敏传感器、接线端子及基于点单片机的驱动电路,其中所述承载壳为密闭腔体结构,所述振动传感器、卫星定位模块、计数电路模块、加速度传感器、基于单片机的驱动电路均嵌于承载壳内,所述计数器、光敏传感器、接线端子均嵌于承载壳外表面,且振动传感器、计数器、卫星定位模块、计数电路模块、加速度传感器、光敏传感器、接线端子均与基于点单片机的驱动电路电气连接。
基于大数据的监管服务器内设基于采用C/S结构和B/S结构相嵌套的BP神经网络系统,及与BP神经网络系统协同运行的基于LSTM的智能预测系统和深度学习神经网络系统,同时所述基于大数据的监管服务器内另设基于BIM和GIS的三维信息展示子系统、图像识别处理系统平台子系统、基于AR/VR的虚拟现实展示平台子系统及高清视频信号传输子系统,所述基于大数据的监管服务器另通过通讯网络与外部的第三方服务平台建立数据连接;所述LSTM为长短时记忆神经网络。
第三方服务平台包括物流系统服务器、交通管理系统服务器、气象预警管理服务器、在线交易结算系统服务器、ERP管理服务器中的任意一种或几种。
基于神经网络的基建施工监测预警系统的预警方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1,系统组网,首先根据基建施工工地结构,分别对身份识别门禁系统及电子围栏进行设置安装定位,同时设置相应的基于大数据的监管服务器、基于云平台的数据中继服务器,然后对参与基建的各工作人员、设备及物料分别通过识别标定终端进行身份识别认证,并在身份识别认证过程中,一方面通过识别标定终端对各工作人员、设备及物料信息进行采集,并同时存储在基于大数据的监管服务器、基于云平台的数据中继服务器中;另一方面为各工作人员、设备及物料分别分配独立的电子识别标签,同时为各工程施工设备安装设置独立的基建设备监控终端,最后通过通讯网络对基于大数据的监管服务器、基于云平台的数据中继服务器、识别标定终端、基建设备监控终端、电子识别标签、身份识别门禁系统及电子围栏进行组网;
S2,编制施工工艺规范,完成S1步骤后,首先将基建工程施工图、施工要求及规范一同录入到基于大数据的监管服务器中,然后由基于大数据的监管服务器基于构建采用C/S结构和B/S结构的嵌套架构BP神经网络系统对基建工程施工图、施工要求及规范进行仿真运算,并得到优化后的现场施工工艺要求、人员及物料调度管理规范,然后经生成的现场施工工艺要求、人员及物料调度管理规范发送至各基于云平台的数据中继服务器中,并通过基于云平台的数据中继服务器将现场施工工艺要求、人员及物料调度管理规范反馈至基建施工各工作管理环节;
S3,现场监管预警,完成S2步骤后即可进行现场施工,并在现场施工中通过识别标定终端、基建设备监控终端、电子识别标签、身份识别门禁系统及电子围栏,一方面对基建施工工地中人员、工程机械及施工物料的工作状态分布位置进行监控;另一方面对工程施工过程中建筑施工质量进行监控管理;并将检测的数据通过基于云平台的数据中继服务器进行初步汇总管理,然后由基于云平台的数据中继服务器将汇总后的数据集中反馈至基于大数据的监管服务器中,然后由基于大数据的监管服务器构建采用C/S结构和B/S结构的嵌套架构BP神经网络系统对采集的数据进行分析运算,然后将分析运算结果与S2步骤得到的现场施工工艺要求、人员及物料调度管理规范进行比对,并将比对结果中超出S2步骤现场施工工艺要求、人员及物料调度管理规范的施工内容一方面通过基于云平台的数据中继服务器进行反馈,进行初步预警管理;另一方面对超出S2步骤现场施工工艺要求、人员及物料调度管理规范的施工内容,由基于大数据的监管服务器构建采用C/S结构和B/S结构的嵌套架构BP神经网络系统进行二次计算,并根据二次计算结果得到修正版现场施工工艺要求、人员及物料调度管理规范,并将修正版现场施工工艺要求、人员及物料调度管理规范反馈至各基于云平台的数据中继服务器,实现对施工管理工作进行同步纠偏作业,同时对经过计算后无法实现对现场施工工艺要求、人员及物料调度管理规范进行修正时,则通过各基于云平台的数据中继服务器进行报警,并终止现场施工,直至排除隐患为止。
S1步骤中,在进行系统组网中,所述基于大数据的监管服务器、基于云平台的数据中继服务器另分别与物流系统服务器、交通管理系统服务器、气象预警管理服务器、在线交易结算系统服务器、ERP管理服务器中任意一种或多种建立数据连接。
本发明一方面运行自动化程度、智能化程度高,系统管理及覆盖全面,可有效实现对基建施工中各环境进行全面有效的监控;另一方面在运行中,具有良好的数据运算分析能力,且数据运算分析能力强,可有效实现根据施工现场数据对施工工作进行全面的分析作业,从而达到及时发现施工工作的隐患及不足,并及时进行施工工艺调整和安全隐患排除作业,从而达到提高施工效率和质量的目的。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明。
图1为本发明系统原理结构示意图;
图2为本发明工地布局结构示意图;
图3为识别标定终端结构意图;
图4为基建设备监控终端结构示意图;
图5为本发明方法流程图。
图中各标号:基于大数据的监管服务器1、基于云平台的数据中继服务器2、识别标定终端3、基建设备监控终端4、电子识别标签5、身份识别门禁系统6、电子围栏7、物联网8、互联网9、操作口10、承载底座31、操控头32、摄像头33、扫码器34、打印机35、辅助蓄电池36、接线电极37、刷卡器38、操控电路39、操控界面30、承载壳41、振动传感器42、计数器43、卫星定位模块44、计数电路模块45、加速度传感器46、光敏传感器47、接线端子48、基于点单片机的驱动电路49。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
如图1-4所示,一种基于神经网络的基建施工监测预警系统,包括基于大数据的监管服务器1、基于云平台的数据中继服务器2、识别标定终端3、基建设备监控终端4、电子识别标签5、身份识别门禁系统6及电子围栏7,电子围栏7至少一个,环绕基建施工工地外部分布,且电子围栏7与基建施工工地间设1-10米缓冲区,身份识别门禁系统6若干,分别位于基建施工工地进口和出口位置,且基建施工进口和出口通过身份识别门禁系统6与基建施工工地外部连通,电子识别标签5若干,分别均匀布置在基建施工工地中各工作人员、工程机械、物料库及各批次物料表面,基建设备监控终端4嵌于基建施工工程机械连接处,并与工程机械的电控系统电气连接,识别标定终端3数量与基建设备监控终端4和身份识别门禁系统6数量一致,且每个基建设备监控终端4和身份识别门禁6系统处均设一个识别标定终端3,基于云平台的数据中继服务器2至少两个,其中至少一个基于云平台的数据中继服务器2与各识别标定终端3、身份识别门禁系统6及电子围栏7通过物联网8建立数据连接,并构成人员监管工作局域网,另至少一个基于云平台的数据中继服务器2与识别标定终端3、基建设备监控终端4及电子识别标签5通过物联网8建立数据连接,构成一个设备监管工作局域网,人员监管工作局域网和设备监管工作局域网均至少一个,且各人员监管工作局域网和设备监管工作局域网中的基于云平台的数据中继服务器2间通过互联网9相互连接,且各基于云平台的数据中继服务器2另通过互联网9与基于大数据的监管服务器1建立数据连接。
重点说明的,所述的识别标定终端3包括承载底座31、操控头32、摄像头33、扫码器34、打印机35、辅助蓄电池36、接线电极37、刷卡器38、操控电路39及操控界面30,其中所述承载底座31为轴向截面呈“凵”字形槽状结构,其轴线与水平面垂直分布,所述操控头32为与承载底座31同轴分布的柱状腔体结构,其下半部嵌于承载底座31内并与承载底座31同轴分布,所述摄像头33、扫码器34均嵌于操控头32前端面,其光轴与操控头32轴线平行分布,所述接线电极37共两个,分别嵌于承载底座31槽底和操控头32下端面,且当操控头32嵌于承载底座31内时,两接线电极37间电气连接,所述辅助蓄电池36嵌于操控头32内,并与操控头32下端面的接线电极37电气连接,所述刷卡器38共两个,分别嵌于承载底座31及操控头32外表面,所述打印机35嵌于承载底座31内,且打印机35与承载底座31对应位置设操作口10,所述操控电路39及操控界面30均两个,其中所述操控电路39分别嵌于承载底座31及操控头32内,且两个操控电路39间通过互锁电路电气连接,所述操控界面30分别嵌于承载底座31、操控头32外表面并与操控电路39电气连接,所述摄像头33、扫码器34、打印机35、辅助蓄电池36及刷卡器38均与操控电路39电气连接。
进一步优化,所述的操控电路39为基于工业单片机的电路系统,所述操控界面30为显示器设备、控制键、开关、传感器中任意一种。
此外,所述的基建设备监控终端4包括承载壳41、振动传感器42、计数器43、卫星定位模块44、计数电路模块45、加速度传感器46、光敏传感器47、接线端子48及基于点单片机的驱动电路49,其中所述承载壳41为密闭腔体结构,所述振动传感器42、卫星定位模块44、计数电路模块45、加速度传感器46、基于单片机的驱动电路49均嵌于承载壳41内,所述计数器43、光敏传感器47、接线端子48均嵌于承载壳41外表面,且振动传感器42、计数器43、卫星定位模块44、计数电路模块45、加速度传感器46、光敏传感器47、接线端子48均与基于点单片机的驱动电路49电气连接。
值得注意的,所述的基于大数据的监管服务器1内设基于构建采用C/S结构和B/S结构相嵌套的BP神经网络系统BP神经网络系统,及与BP神经网络系统协同运行的基于LSTM的智能预测系统和深度学习神经网络系统,同时所述基于大数据的监管服务器1内另设基于BIM和GIS为基础的三维信息展示子系统、图像识别处理系统平台子系统、基于AR/VR基础的虚拟现实展示平台子系统及高清视频信号传输子系统,所述基于大数据的监管服务器1另通过通讯网络与外部第三方服务平台建立数据连接。
进一步优化的,所述的深度学习神经网络系统为基于卷积运算的神经网络系统、基于多层神经元的自编码神经网络及基于多层自编码神经网络的方式进行预训练,进而结合鉴别信息进一步优化神经网络权值的深度神经网络中的任意一种或几种共用。
进一步优化的,所述第三方服务平台包括物流系统服务器、交通管理系统服务器、气象预警管理服务器、在线交易结算系统服务器、ERP管理服务器中的任意一种或几种。
如图5所示,一种基于神经网络的基建施工监测预警系统的使用方法,其使用方法包括如下步骤;
S1,系统组网,首先根据基建施工工地结构,分别对身份识别门禁系统6及电子围栏7进行设置安装定位,同时设置相应的基于大数据的监管服务器1、基于云平台的数据中继服务器2,然后对参与基建的各工作人员、设备及物料分别通过识别标定终端3进行身份识别认证,并在身份识别认证过程中,一方面通过识别标定终端3对各工作人员、设备及物料信息进行采集,并同时存储在基于大数据的监管服务器1、基于云平台的数据中继服务器2中;另一方面为各工作人员、设备及物料分别分配独立的电子识别标签5,同时为各工程施工设备安装设置独立的基建设备监控终端4,最后通过通讯网络对构成本发明的基于大数据的监管服务器1、基于云平台的数据中继服务器2、识别标定终端3、基建设备监控终端4、电子识别标签5、身份识别门禁系统6及电子围栏7进行组网,从而完成本发明装配;
S2,编制施工工艺规范,完成S1步骤后,首先将基建工程施工图、施工要求及规范一同录入到基于大数据的监管服务器1中,然后由基于大数据的监管服务器1基于构建采用C/S结构和B/S结构的嵌套架构BP神经网络系统对基建工程施工图、施工要求及规范进行仿真运算,并得到优化后的现场施工工艺要求、人员及物料调度管理规范,然后经生成的现场施工工艺要求、人员及物料调度管理规范发送至各基于云平台的数据中继服务器2中,并通过基于云平台的数据中继服务器2将现场施工工艺要求、人员及物料调度管理规范反馈至基建施工各工作管理环节;
S3,现场监管预警,完成S2步骤后即可进行现场施工,并在现场施工中通过识别标定终端3、基建设备监控终端4、电子识别标签5、身份识别门禁系统6及电子围栏7,一方面对基建施工工地中人员、工程机械及施工物料的工作状态分布位置进行监控;另一方面对工程施工过程中建筑施工质量进行监控管理;并将检测的数据通过基于云平台的数据中继服务器2进行初步汇总管理,然后由基于云平台的数据中继服务器2中将汇总后的数据集中反馈至基于大数据的监管服务器1中,然后由基于大数据的监管服务器1基于构建采用C/S结构和B/S结构的嵌套架构BP神经网络系统对采集的数据进行分析运算,然后将分析运算结果与S2步骤得到的现场施工工艺要求、人员及物料调度管理规范进行比对,并将比对结果中超出S2步骤现场施工工艺要求、人员及物料调度管理规范的施工内容一方面通过基于云平台的数据中继服务器2进行反馈,进行初步预警管理;另一方面对超出S2步骤现场施工工艺要求、人员及物料调度管理规范的施工内容,由基于大数据的监管服务器1基于构建采用C/S结构和B/S结构的嵌套架构BP神经网络系统进行二次计算,并根据二次计算结果得到修正版现场施工工艺要求、人员及物料调度管理规范,并将修正版现场施工工艺要求、人员及物料调度管理规范反馈至各基于云平台的数据中继服务器2,实现对施工管理工作进行同步纠偏作业,同时对经过计算后无法实现对现场施工工艺要求、人员及物料调度管理规范进行修正时,则通过各基于云平台的数据中继服务器2进行报警,并终止现场施工,直至排除隐患为止。
本实施例中,所述的S1步骤中,在进行系统组网中,所述基于大数据的监管服务器1、基于云平台的数据中继服务器2另分别与物流系统服务器、交通管理系统服务器、气象预警管理服务器、在线交易结算系统服务器、ERP管理服务器中任意一种或多种建立数据连接。
本发明一方面运行自动化程度、智能化程度高,系统管理及覆盖全面,可有效实现对基建施工中各环境进行全面有效的监控;另一方面在运行中,具有良好的数据运算分析能力,且数据运算分析能力强,可有效实现根据施工现场数据对施工工作进行全面的分析作业,从而达到及时发现施工工作的隐患及不足,并及时进行施工工艺调整和安全隐患排除作业,从而达到提高施工效率和质量的目的。
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说明本发明的原理。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范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.一种基于神经网络的基建施工监测预警系统,其特征在于:包括基于大数据的监管服务器(1)、基于云平台的数据中继服务器(2)、识别标定终端(3)、基建设备监控终端(4)、若干电子识别标签(5)、身份识别门禁系统(6)及电子围栏(7),其中所述电子围栏(7)至少一个,环绕基建施工工地外部分布,且电子围栏(7)与基建施工工地间设1-10米缓冲区,所述身份识别门禁系统(6)若干,分别位于基建施工工地进口和出口位置,且基建施工进口和出口通过身份识别门禁系统(6)与基建施工工地外部连通,所述电子识别标签(5)布置在基建施工工地中各工作人员、工程机械、物料库及各批次物料表面,所述基建设备监控终端(4)嵌于基建施工工程机械连接处,并与工程机械的电控系统电气连接,所述识别标定终端(3)的数量等于基建设备监控终端(4)和身份识别门禁系统(6)的数量之和,且每个基建设备监控终端(4)和身份识别门禁系统(6)处均设一个识别标定终端(3),所述基于云平台的数据中继服务器(2)至少两个,其中至少一个基于云平台的数据中继服务器(2)与各识别标定终端(3)、身份识别门禁系统(6)及电子围栏(7)通过物联网(8)建立数据连接,并构成人员监管工作局域网,另至少一个基于云平台的数据中继服务器(2)与识别标定终端(3)、基建设备监控终端(4)及电子识别标签(5)通过物联网(8)建立数据连接,构成一个设备监管工作局域网,所述人员监管工作局域网和设备监管工作局域网均至少一个,且各人员监管工作局域网和设备监管工作局域网中的基于云平台的数据中继服务器(2)间通过互联网(9)相互连接,且各基于云平台的数据中继服务器(2)另通过互联网(9)与基于大数据的监管服务器(1)建立数据连接;
所述的基于大数据的监管服务器(1)内设采用C/S结构和B/S结构的嵌套架构BP神经网络系统,及与嵌套架构BP神经网络系统协同运行的基于LSTM的智能预测系统和深度学习神经网络系统,所述LSTM为长短时记忆神经网络,同时所述基于大数据的监管服务器(1)内另设基于BIM和GIS的三维信息展示子系统、图像识别处理系统平台子系统、基于AR/VR的虚拟现实展示平台子系统及高清视频信号传输子系统,所述基于大数据的监管服务器(1)另通过通讯网络与外部的第三方服务平台建立数据连接;所述基于大数据的监管服务器(1)通过C/S结构和B/S结构的嵌套架构BP神经网络系统对基建工程施工图、施工要求及规范进行仿真运算,并得到优化后的现场施工工艺要求、人员及物料调度管理规范;并通过C/S结构和B/S结构的嵌套架构BP神经网络系统对现场施工采集的数据进行分析运算,也通过C/S结构和B/S结构的嵌套架构BP神经网络系统对超出现场施工工艺要求、人员及物料调度管理规范的施工内容进行二次计算。
2.根据权利要求1所述的一种基于神经网络的基建施工监测预警系统,其特征在于:所述的识别标定终端(3)包括承载底座(31)、操控头(32)、摄像头(33)、扫码器(34)、打印机(35)、辅助蓄电池(36)、接线电极(37)、刷卡器(38)、操控电路(39)及操控界面(30),其中所述承载底座(31)为轴向截面呈“凵”字形槽状结构,其轴线与水平面垂直分布,所述操控头(32)为与承载底座(31)同轴分布的柱状腔体结构,其下半部嵌于承载底座(31)内并与承载底座(31)同轴分布,所述摄像头(33)、扫码器(34)均嵌于操控头(32)前端面,其光轴与操控头(32)轴线平行分布,所述接线电极(37)共两个,分别嵌于承载底座(31)槽底和操控头(32)下端面,且当操控头(32)嵌于承载底座(31)内时,两接线电极(37)间电气连接,所述辅助蓄电池(36)嵌于操控头(32)内,并与操控头(32)下端面的接线电极(37)电气连接,所述刷卡器(38)共两个,分别嵌于承载底座(31)及操控头(32)外表面,所述打印机(35)嵌于承载底座(31)内,且打印机(35)与承载底座(31)对应位置设操作口(10),所述操控电路(39)及操控界面(30)均两个,其中所述操控电路(39)分别嵌于承载底座(31)及操控头(32)内,且两个操控电路(39)间通过互锁电路电气连接,所述操控界面(30)分别嵌于承载底座(31)、操控头(32)外表面并与操控电路(39)电气连接,所述摄像头(33)、扫码器(34)、打印机(35)、辅助蓄电池(36)及刷卡器(38)均与操控电路(39)电气连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于神经网络的基建施工监测预警系统,其特征在于:所述的操控电路(39)为基于工业单片机的电路系统,所述操控界面(30)为显示器设备、控制键、开关、传感器中任意一种。
4.根据权利要求1所述的一种基于神经网络的基建施工监测预警系统,其特征在于:所述的基建设备监控终端(4)包括承载壳(41)、振动传感器(42)、计数器(43)、卫星定位模块(44)、计数电路模块(45)、加速度传感器(46)、光敏传感器(47)、接线端子(48)及基于单片机的驱动电路(49),其中所述承载壳(41)为密闭腔体结构,所述振动传感器(42)、卫星定位模块(44)、计数电路模块(45)、加速度传感器(46)、基于单片机的驱动电路(49)均嵌于承载壳(41)内,所述计数器(43)、光敏传感器(47)、接线端子(48)均嵌于承载壳(41)外表面,且振动传感器(42)、计数器(43)、卫星定位模块(44)、计数电路模块(45)、加速度传感器(46)、光敏传感器(47)、接线端子(48)均与基于单片机的驱动电路(49)电气连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于神经网络的基建施工监测预警系统,其特征在于:所述第三方服务平台包括物流系统服务器、交通管理系统服务器、气象预警管理服务器、在线交易结算系统服务器、ERP管理服务器中的任意一种或几种。
6.一种采用权利要求1-5任意一项所述的基于神经网络的基建施工监测预警系统的预警方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1,系统组网,首先根据基建施工工地结构,分别对身份识别门禁系统(6)及电子围栏(7)进行设置安装定位,同时设置相应的基于大数据的监管服务器(1)、基于云平台的数据中继服务器(2),然后对参与基建的各工作人员、设备及物料分别通过识别标定终端(3)进行身份识别认证,并在身份识别认证过程中,一方面通过识别标定终端(3)对各工作人员、设备及物料信息进行采集,并同时存储在基于大数据的监管服务器(1)、基于云平台的数据中继服务器(2)中;另一方面为各工作人员、设备及物料分别分配独立的电子识别标签(5),同时为各工程施工设备安装设置独立的基建设备监控终端(4),最后通过通讯网络对基于大数据的监管服务器(1)、基于云平台的数据中继服务器(2)、识别标定终端(3)、基建设备监控终端(4)、电子识别标签(5)、身份识别门禁系统(6)及电子围栏(7)进行组网;
S2,编制施工工艺规范,完成S1步骤后,首先将基建工程施工图、施工要求及规范一同录入到基于大数据的监管服务器(1)中,然后由基于大数据的监管服务器(1)基于构建采用C/S结构和B/S结构的嵌套架构BP神经网络系统对基建工程施工图、施工要求及规范进行仿真运算,并得到优化后的现场施工工艺要求、人员及物料调度管理规范,然后经生成的现场施工工艺要求、人员及物料调度管理规范发送至各基于云平台的数据中继服务器(2)中,并通过基于云平台的数据中继服务器(2)将现场施工工艺要求、人员及物料调度管理规范反馈至基建施工各工作管理环节;
S3,现场监管预警,完成S2步骤后即可进行现场施工,并在现场施工中通过识别标定终端(3)、基建设备监控终端(4)、电子识别标签(5)、身份识别门禁系统(6)及电子围栏(7),一方面对基建施工工地中人员、工程机械及施工物料的工作状态分布位置进行监控;另一方面对工程施工过程中建筑施工质量进行监控管理;并将检测的数据通过基于云平台的数据中继服务器(2)进行初步汇总管理,然后由基于云平台的数据中继服务器(2)将汇总后的数据集中反馈至基于大数据的监管服务器(1)中,然后由基于大数据的监管服务器(1)构建采用C/S结构和B/S结构的嵌套架构BP神经网络系统对采集的数据进行分析运算,然后将分析运算结果与S2步骤得到的现场施工工艺要求、人员及物料调度管理规范进行比对,并将比对结果中超出S2步骤现场施工工艺要求、人员及物料调度管理规范的施工内容一方面通过基于云平台的数据中继服务器(2)进行反馈,进行初步预警管理;另一方面对超出S2步骤现场施工工艺要求、人员及物料调度管理规范的施工内容,由基于大数据的监管服务器(1)构建采用C/S结构和B/S结构的嵌套架构BP神经网络系统进行二次计算,并根据二次计算结果得到修正版现场施工工艺要求、人员及物料调度管理规范,并将修正版现场施工工艺要求、人员及物料调度管理规范反馈至各基于云平台的数据中继服务器(2),实现对施工管理工作进行同步纠偏作业,同时对经过计算后无法实现对现场施工工艺要求、人员及物料调度管理规范进行修正时,则通过各基于云平台的数据中继服务器(2)进行报警,并终止现场施工,直至排除隐患为止。
7.根据权利要求6所述的预警方法,其特征在于: S1步骤中,在进行系统组网中,所述基于大数据的监管服务器(1)、基于云平台的数据中继服务器(2)另分别与物流系统服务器、交通管理系统服务器、气象预警管理服务器、在线交易结算系统服务器、ERP管理服务器中任意一种或多种建立数据连接。
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