CN112804499A - 一种全息施工安全监控系统 - Google Patents

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周芳梅
李江
张学
彭培龙
李祥豪
麦晓彬
罗成
江巧捷
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Abstract

本发明适用于网络监控技术领域，提供了一种全息施工安全监控系统，包括：工地前端模块，用于采集施工现场影像及数据；云端管理模块，通过无线通讯模块与工地前端模块连接，用于对施工现场影像及数据进行处理；终端模块，通过无线通讯模块与云端管理模块连接，用于对现场施工现场影像进行全息显示；其中，云端管理模块包括视频数据融合中心，视频数据融合中心对现实施工现场影像及数据进行构建的虚拟化场景相融合形成立体施工场景，并通过终端模块进行全息显示。极大程度适应工地复杂的环境，通过全息显示提供“身临其境”的安全作业体验，有效遏制工程施工安全事故的发生。本发明优点：监控能力强，安全性好，体验性好，施工指导性好。

Description

一种全息施工安全监控系统
技术领域
本发明属于网络监控技术领域，尤其涉及一种全息施工安全监控系统。
背景技术
随着经济社会的高速发展，快速施工、安全生产、自动化验收等施工过程管理已经得到了全社会的高度重视。施工现场是指进行工业和民用项目的房屋建筑，土木工程，设备安装，管线敷设等施工活动，经批准占用的施工场地及人类进行安全生产、文明工作、建设的场所，包括陆地，海上以及空中的一切能够进行施工工作的地域。项目经理全面负责施工过程的现场管理，应根据工程规模，技术复杂程度和施工现场的具体情况，建立施工现场管理责任，并组织实施，施工的关键是进度和质量。对于进度，原则上按原施工组织计划执行。但作为一个项目而言，现场情况千变万化，如材料供应，设计变更等所难免，绝对不能模式化，必须根据实际情况进行调整、安排。施工现场危险区域繁多，施工、验收环节完全依靠传统的人力手段，效率低下，而且难以做到全过程、全方位的监督管理，容易存在监管漏洞。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种全息施工安全监控系统，旨在解决监控难度大的问题。
本发明是这样实现的，一种全息施工安全监控系统，所述全息施工安全监控系统包括：
工地前端模块，用于采集施工现场影像及数据；
云端管理模块，通过无线通讯模块与工地前端模块连接，用于对施工现场影像及数据进行处理；
终端模块，通过无线通讯模块与云端管理模块连接，用于对现场施工现场影像进行全息显示；
其中，云端管理模块包括视频数据融合中心，视频数据融合中心对现实施工现场影像及数据进行构建的虚拟化场景相融合形成立体施工场景，并通过终端模块进行全息显示。
在本发明实施例中，将工地前端模块安装到施工现场，工地前端模块对施工现场影像及数据进行采集，并通过无线通讯模块进行传输给云端管理模块，云端管理模块将接收到的施工现场影像及数据进行处理，并通过视频数据融合中心对现实施工现场影像及数据进行构建的虚拟化场景相融合，并通过无线通讯模块将处理后的结果传递给终端模块进行全息显示，从而便于对施工现场进行全方位监控。后台监控人员可以通过终端模块远程监控施工现场的安全状态，现场施工人员则通过终端模块对工地现场进行全面感知，以进一步提高施工、验收效率，提升施工安全管控水平。通过无线通讯模块传输，极大程度适应了工地现场复杂的环境，保障了前端视频信号实时、高清传输，并通过全息显示提供“身临其境”的安全作业体验，有效遏制工程施工安全事故的发生，极大程度提高施工、验收效率，提升施工安全管控水平，最终打造“数字化工地”。本地专家可与远程施工现场人员互动，并自动化记录施工现场影像及数据并上传至云端管理模块，生成基础模型。施工过程可以实时巡查施工现场，处理安全和施工不规范问题；施工完毕后也可以远程监控试运行状态，为施工现场管理提供“身临其境”的高体验。结合多传感器数据融合技术，将现实施工场景与施工设计素材构建的虚拟化场景进行融合、对比，对施工现场进行验收检测。各级领导、工地负责人还可以通过随时观看施工现场监控画面，避免了有安全隐患而领导不知情的情况，也避免为了排除安全隐患而逐个工地进行检查排除，大大减轻工作量。通过将管理模块部署于云上，大量减少服务器的数量，从而降低模块建设成本，提升模块性能和效率，保证数据安全和高效稳定运行。本发明优点：监控能力强，安全性好，体验性好，施工指导性好。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种全息施工安全监控系统的结构流程图；
图2为本发明实施例提供的一种全息施工安全监控系统的应用示意图；
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
如图1-2所示，为本发明实施例提供的一种全息施工安全监控系统的结构流程图，包括：
工地前端模块，用于采集施工现场影像及数据；
云端管理模块，通过无线通讯模块与工地前端模块连接，用于对施工现场影像及数据进行处理；
终端模块，通过无线通讯模块与云端管理模块连接，用于对现场施工现场影像进行全息显示；
其中，云端管理模块包括视频数据融合中心，视频数据融合中心对现实施工现场影像及数据进行构建的虚拟化场景相融合形成立体施工场景，并通过终端模块进行全息显示。
在本发明实施例中，将工地前端模块安装到施工现场，工地前端模块对施工现场影像及数据进行采集，并通过无线通讯模块进行传输给云端管理模块，云端管理模块将接收到的施工现场影像及数据进行处理，并通过视频数据融合中心对现实施工现场影像及数据进行构建的虚拟化场景相融合，并通过无线通讯模块将处理后的结果传递给终端模块进行全息显示，从而便于对施工现场进行全方位监控。后台监控人员可以通过终端模块远程监控施工现场的安全状态，现场施工人员则通过终端模块对工地现场进行全面感知，以进一步提高施工、验收效率，提升施工安全管控水平。通过无线通讯模块传输，极大程度适应了工地现场复杂的环境，保障了前端视频信号实时、高清传输，并通过全息显示提供“身临其境”的安全作业体验，有效遏制工程施工安全事故的发生，极大程度提高施工、验收效率，提升施工安全管控水平，最终打造“数字化工地”。
作为本发明的一种优选实施例，工地前端模块包括视频图像采集单元、传感器数据采集单元和施工设计录入单元，视频图像采集单元用于采集视频监控数据；传感器数据采集单元用于采集传感器节点监测数据；施工设计录入单元用于收集录入的施工设计图等数据。通过视频图像采集单元可以摄取多角度视频监控数据，从而避免了施工死角的出现，视频图像采集单元可以是摄像机等，也可以是单目或者双目摄像机，传感器数据采集单元安装在各个施工现场，检测施工现场安全信息，施工设计录入单元收集施工设计图等数据，并根据检测影响进行扫描与施工设计图进行实时对比，避免了施工误差。视频图像采集单元主要包括安装在各个区域的高清网络摄像头，以便在施工现场提供全天候图像监控和数据采集等，而由于工地前端模块是基于无线通讯模块传输，工地前端模块需内置无线通讯模块或者支持连接无线路由器传输方式。另外在施工现场也安装一些功能丰富的传感器节点，例如压力感应器、温度感应器、湿度传感器等，从而全面进行检测，在紧急情况时，可以自动触发紧急报警向业务负责人和上级报警，及时启动应急预案，以满足应急指挥协调要求；在施工完成后，传感器数据采集单元采集的试运行数据，可以监控施工后的情况是否满足设计要求；传感器融合的数据也有利于施工现场的定位和数字模型的构建。此外，施工相关的设计、基础模型等文件可以通过无线通讯模块上传到云端管理模块。
作为本发明的一种优选实施例，无线通讯模块为5G无线通信网络，尤其是5G移动网络，通过5G移动网络进行无线传输，提供了低时延、高带宽、大连接的基础特性，使得模块能适应工地现场复杂的环境，避免传统有线传输方式埋线难、线路易损坏等问题，也大大降低了迁移成本。5G移动网络可以利用固定无线接入(FWA，Fixed Wireless Access)技术等向远端施工场地地区提供快速连接和高速率传输，提供的高质量视频流将有利于远程专家观看体验，同时不会因为数据压缩或低分辨率丢失细节，远端的专家可以在根据需求进行局部放大时仍然能够清晰地察看施工前期的场地现状。
作为本发明的一种优选实施例，云端管理模块还包括视频存储单元、设计素材存储单元和监控管理平台；其中，视频存储单元用于存储采集到的施工现场影像和传感器节点监测数据；设计素材存储单元用于存储录入的施工设计图等数据；视频数据融合中心将现实施工现场影像、传感器节点监测数据与施工设计图构建的虚拟化场景相融合形成全息投影影像；监控管理平台对施工现场进行管控。监控管理平台用于模块管理、日常监控、应急指挥的场所。
作为本发明的一种优选实施例，监控管理平台包括数据库单元、数据建模单元、管理单元、报警单元、流媒体单元等，以实现高度集中的管理和管控一体化。数据库单元便于对数据进行汇总，便于查找，数据建模单元利于施工现场的定位和数字模型的构建。报警单元，便于在传感器数据采集模块采集数据超过阈值时，可以自动触发紧急报警向业务负责人和上级报警，及时启动应急预案，以满足应急指挥协调要求；流媒体单元便于把数据传送到网络进行远程查看等。
作为本发明的一种优选实施例，所述的终端模块为AR全息眼镜，AR全息眼镜用于对施工现场环境进行全面感知，与现实配合，可以进行全面感知施工。便于施工人员佩戴，以进一步提高施工、提升施工安全管控水平。
作为本发明的另一种优选实施例，终端模块还包括显示屏，通过显示屏进行显示，便于观看人员更轻松获取影响，显示屏与AR全息眼镜配合，使影响显示更加全面。
本发明上述实施例中提供了一种全息施工安全监控系统，后台监控人员可以通过终端模块远程监控施工现场的安全状态，现场施工人员则通过终端模块对工地现场进行全面感知，以进一步提高施工、验收效率，提升施工安全管控水平。通过无线通讯模块传输，极大程度适应了工地现场复杂的环境，保障了前端视频信号实时、高清传输，并通过全息显示提供“身临其境”的安全作业体验，有效遏制工程施工安全事故的发生，极大程度提高施工、验收效率，提升施工安全管控水平，最终打造“数字化工地”。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种全息施工安全监控系统，其特征在于，所述全息施工安全监控系统包括：
工地前端模块，用于采集施工现场影像及数据；
云端管理模块，通过无线通讯模块与工地前端模块连接，用于对施工现场影像及数据进行处理；
终端模块，通过无线通讯模块与云端管理模块连接，用于对现场施工现场影像进行全息显示；
其中，云端管理模块包括视频数据融合中心，视频数据融合中心对施工现场影像及数据进行构建的虚拟化场景相融合形成立体施工场景，并通过终端模块进行全息显示。
2.根据权利要求1所述的一种全息施工安全监控系统，其特征在于，所述工地前端模块包括视频图像采集单元、传感器数据采集单元和施工设计录入单元，视频图像采集单元用于采集视频监控数据；传感器数据采集单元用于采集传感器节点监测数据；施工设计录入单元用于收集录入的施工设计图。
3.根据权利要求1所述的一种全息施工安全监控系统，其特征在于，所述无线通讯模块为5G无线通信网络。
4.根据权利要求3所述的一种全息施工安全监控系统，其特征在于，所述无线通讯模块为5G移动网络。
5.根据权利要求2所述的一种全息施工安全监控系统，其特征在于，所述云端管理模块还包括视频存储单元、设计素材存储单元；
其中，视频存储单元用于存储采集到的施工现场影像和传感器节点监测数据；设计素材存储单元用于存储录入的施工设计图等数据；视频数据融合中心将现实施工现场影像、传感器节点监测数据与施工设计图构建的虚拟化场景相融合形成全息投影影像。
6.根据权利要求1所述的一种全息施工安全监控系统，其特征在于，所述云端管理模块还包括监控管理平台；监控管理平台对施工现场进行管控。
7.根据权利要求6所述的一种全息施工安全监控系统，其特征在于，所述监控管理平台包括数据库单元、数据建模单元、管理单元、报警单元、流媒体单元中的一种或者多种组合。
8.根据权利要求1-7任一所述的一种全息施工安全监控系统，其特征在于，所述的终端模块为AR全息眼镜，AR全息眼镜用于施工人员对施工现场环境进行全面感知。
9.根据权利要求8所述的一种全息施工安全监控系统，其特征在于，所述终端模块还包括显示屏。
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