CN113573017B - 施工现场状况监测系统及监测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于监测技术领域,公开了一种施工现场状况监测系统,包括监测装置、监控中心和云服务器;监控中心内置施工现场的电子地图;监测装置包括主控模块、摄像模块、无线通信模块、定位模块、电源模块;摄像模块、无线通信模块、定位模块的信号输出端与主控模块的信号输入端连接;主控模块的信号输出端与摄像模块、定位模块、无线通信模块的信号输入端连接;主控模块通过无线通信模块与云服务器通信连接,云服务器与监控中心通信连接;本发明还公开了上述施工现场状况监测系统的监测方法。本发明适用于对施工现场的状况进行监测,使施工现场管理远程可控,提高施工管理效率,降低施工现场管理危险。

Description

施工现场状况监测系统及监测方法
技术领域
本发明属于监测技术领域,具体涉及一种施工现场状况监测系统及监测方法。
背景技术
在施工现场,为了提高施工效率,往往需要调度人员进行现场观察、调度组织施工设备作业。调度人员需要在施工现场来回往复,劳动强度很大。当发生突发事件时,需要专业负责人到达事发现场进行检查,在这段时间内有可能发生事件升级,最终可能导致事件处理延时或失误。因此设计一种施工现场状况监测系统及方法,使施工现场管理远程可控,提高施工管理效率,降低施工现场管理危险,具有重要意义。
发明内容
本发明的目的,是要提供一种施工现场状况监测系统,通过将监测装置分别安装在施工现场的施工设备、运输车辆上,以及事故高发性施工点处,并通过监控中心为施工现场规划出虚拟电子围栏,实现对施工现场管理的远程可控;
本发明的另一个目的,是要提供上述施工现场状况监测系统的一种监测方法。
本发明为实现上述目的,所采用的技术方案如下:
一种施工现场状况监测系统,所述施工现场状况监测系统包括监测装置、监控中心和云服务器;所述监控中心内置有施工现场的电子地图;
所述监测装置包括主控模块、摄像模块、无线通信模块、定位模块、电源模块;
所述摄像模块、无线通信模块、定位模块的信号输出端与主控模块的信号输入端连接;主控模块的信号输出端与摄像模块、定位模块、无线通信模块的信号输入端连接;所述主控模块通过无线通信模块与云服务器通信连接,云服务器与监控中心通信连接;
所述电源模块的电源输出端与主控模块、摄像模块、无线通信模块、定位模块的电源输入端连接。
作为限定,所述主控模块采用以MSP430芯片为核心的电路。
作为第二种限定,所述摄像模块内置有存储单元。
作为第三种限定,所述无线通信模块为LORA模块、WIFI模块、4G模块、5G模块中的至少一种。
本发明还提供了上述施工现场状况监测系统的一种监测方法,包括以下步骤:
A1、将监测装置分别安装在施工现场的施工设备、运输车辆上,以及事故高发性施工点处;
B1、正常工作状态下,安装在施工设备、运输车辆和事故高发性施工点处的摄像模块进行正常拍摄,主控模块将定位模块传输的定位信息、摄像模块传输的视频图像信息经过处理后通过无线通信模块上传至监控中心并存储在云服务器中。
本发明还提供了上述施工现场状况监测系统的另一种监测方法,包括以下步骤:
A2、将监测装置分别安装在施工现场的施工设备、运输车辆上,以及事故高发性施工点处;
B2、突发事件状态时,工作人员通过监控中心内置的电子地图确定突发事件的坐标和高程信息,以突发事件的坐标为中心为施工现场规划出虚拟电子围栏,并通过主控模块发送的定位信息判断施工设备、运输车辆,以及事故高发性施工点是否在虚拟电子围栏内;
C2、监控中心通过无线通信模块将突发事件的坐标和高程信息发送至位于虚拟电子围栏区域内的施工设备、运输车辆和事故高发性施工点处的各主控模块上;
D2、虚拟电子围栏区域内的各主控模块接收到监控中心发送的突发事件的坐标和高程信息后,通过定位模块发送的定位信息计算与突发事件位置的偏差,控制摄像模块调整角度使摄像角度持续转向突发事件的位置并自动调整焦距;
E2、虚拟电子围栏区域内的各主控模块将相应的定位模块传输的定位信息、摄像模块传输的视频图像信息经过处理后通过无线通信模块上传至监控中心并存储在云服务器中。
本发明由于采用了上述的技术方案,其与现有技术相比,所取得的技术进步在于:
(1)本发明可以实现对施工现场管理的远程可控,提高施工管理效率,降低施工现场管理危险;
(2)本发明中可以将正常工作状态以及发生突发事件时定位模块传输的定位信息、摄像模块传输的视频图像信息,突发事件的坐标和高程信息存储在云服务器中,给施工现场调度人员、监工人员和突发事件鉴定带来了方便,可以通过监控中心获取事发当时的视频影像并留存作为证据;
(3)本发明可以有效降低施工现场人员监控的劳动强度,提高施工效率,提高现场调度和管理水平。
本发明属于监测技术领域,适用于对施工现场的状况进行监测。
附图说明
图1为本发明实施例1的系统框图;
图2为本发明实施例2的虚拟电子围栏的示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明,但本领域的技术人员应当理解,本发明并不限于以下实施例,任何在本发明具体实施例基础上做出的改进和变化都在本发明权利要求保护的范围之内。
实施例1 施工现场状况监测系统
如图1所示,本实施例包括监测装置、监控中心和云服务器;监控中心内置有施工现场的电子地图,其中电子地图采用百度地图。
监测装置包括主控模块、摄像模块、无线通信模块、定位模块、电源模块;摄像模块、无线通信模块、定位模块的信号输出端与主控模块的信号输入端连接;主控模块的信号输出端与摄像模块、定位模块、无线通信模块的信号输入端连接;主控模块通过无线通信模块与云服务器通信连接,云服务器与监控中心通信连接;电源模块的电源输出端与主控模块、摄像模块、无线通信模块、定位模块的电源输入端连接。
其中,摄像模块的摄像方向可以进行旋转,摄像模块内置有存储单元,可以将拍摄的视频图像信息存储在存储单元中,摄像模块可以采用网络摄像机,如海康威视DS-2SC3Q120IY-T或TP-LINK-TL-IPC633。
无线通信模块为LORA模块、WIFI模块、4G模块、5G模块中的至少一种,可以根据施工现场的环境具体进行选择。
本实施例中,监测装置需要分别安装在施工现场的施工设备、运输车辆上,以及事故高发性施工点处;其中主控模块采用以MSP430芯片为核心的电路,主控模块用于通过无线通信模块接收监控中心的指令,控制相应的摄像模块的摄像方向;并将定位模块传输的定位信息、摄像模块传输的视频图像信息经过处理后通过无线通信模块上传至云服务器进行存储,云服务器再将接收的定位模块传输的定位信息、摄像模块传输的视频图像信息发送给监控中心;监控中心在电子地图中显示各监测装置所处的坐标,方便监控人员进行监管。
本实施例中,施工现场的施工设备包括搅拌机、挖掘机、推土机、装载机、重卡、工程车、压路机等,将监测装置分别安装在施工设备、运输车辆上,以及事故高发性施工点处时,需要将摄像模块安装在对拍摄方向无遮挡的位置,并保障摄像模块在施工过程中的安全。此外,安装有监测装置的施工设备、运输车辆的编号,以及事故高发性施工点的位置信息均在监控中心内有备案,并存储在云服务器中。
实施例2 施工现场状况监测方法
本实施例包括正常工作状态和突发事件状态两种工作状态下的监测方法;其中,正常工作状态下包括以下步骤:
A1、将监测装置分别安装在施工现场的施工设备、运输车辆上,以及事故高发性施工点处;
B1、正常工作状态下,安装在施工设备、运输车辆和事故高发性施工点处的摄像模块进行正常拍摄,主控模块将定位模块传输的定位信息、摄像模块传输的视频图像信息经过处理后通过无线通信模块上传至监控中心,并上传至云服务器进行存储,监控中心在电子地图中显示各监测装置所处的坐标。
本实施例中突发事件状态时包括以下步骤:
A2、将监测装置分别安装在施工现场的施工设备、运输车辆上,以及事故高发性施工点处;
其中,安装在施工现场的施工设备、运输车辆上,以及事故高发性施工点处的各主控模块将相应的定位模块传输的定位信息、摄像模块传输的视频图像信息经过处理后通过无线通信模块上传至监控中心;
B2、突发事件状态时,工作人员通过监控中心内置的电子地图确定突发事件的坐标和高程信息,以突发事件的坐标为中心为施工现场规划出虚拟电子围栏,并通过主控模块发送的定位信息判断施工设备、运输车辆,以及事故高发性施工点是否在虚拟电子围栏内;
C2、监控中心通过无线通信模块将突发事件的坐标和高程信息发送至位于虚拟电子围栏区域内的施工设备、运输车辆和事故高发性施工点处的各主控模块上;
D2、虚拟电子围栏区域内的各主控模块接收到监控中心发送的突发事件的坐标和高程信息后,通过相应的定位模块发送的定位信息计算与突发事件位置的偏差,控制相应的摄像模块调整角度使摄像角度持续转向突发事件的位置并自动调整焦距;本步骤中虚拟电子围栏为圆形区域,如图2所示;
E2、虚拟电子围栏区域内的各主控模块将相应的定位模块传输的定位信息、摄像模块传输的视频图像信息经过处理后通过无线通信模块上传至监控中心并存储在云服务器中。工作人员可以通过监控中心获取事发当时的视频图像信息并留存作为证据,给施工现场调度人员、监工人员和突发事件鉴定带来了方便。
其中本实施例中,监控中心以突发事件的坐标为中心为施工现场规划出虚拟电子围栏的过程为:
S1、在突发事件的坐标点周围绘制一个圆形区域作为虚拟电子围栏,将此区域作为安装在施工现场的施工设备、运输车辆上,以及事故高发性施工点处的监测装置是否接收监控中心下发指令的范围;其中绘制虚拟电子围栏通过调用DrawingManager()方法实现,绘制虚拟电子围栏时优化为默认设置圆形区域半径长度,根据半径长度值自动绘制圆形区域,通过set(R)方法调整圆形区域大小;
S2、根据区域的坐标信息将圆形区域边界即虚拟电子围栏显示到电子地图上;本步骤实现调用overlays.push()和PolyLine>getPath()方法;
S3、为每个监测装置设置唯一的SN编号和监控中心网络IP地址;各主控模块通过定位模块获取定位信息(经纬度坐标和高程信息),并将获取的定位信息通过无线通信模块调用upload()方法上传到指定的监控中心的网络地址,上传信息的间隔时间可以根据情况配置;监控中心将每个监测装置中的主控模块发送的定位信息调用addCar()方法转换成电子地图坐标并标注显示到电子地图上,监控中心将通过获取到的定位信息调用updateCar()方法不断更新电子地图上标注的检测装置位置,实现实时监控效果;
S4、判断安装在施工现场的施工设备、运输车辆上,以及事故高发性施工点处的监测装置是否在圆形区域坐标内;通过引用GeoUtils.js文件,类中isPointInPolygon()方法实现判断监测装置是否在虚拟电子围栏区域坐标内;
S5、数据库中存储坐标点并做缓存处理;存储点做拼接字符串处理,不能每一个都存储成一个字段;形式如lat1#lat2#lat3#lat4#lat5.....#latn,lng1#lng2#lng3#lng4#lng5......#lngn,在使用时对字符串进行split()处理后使用。
需要说明的是,以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域技术人员来说,其依然可以对上述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种施工现场状况监测方法,所述施工现场状况监测方法应用于施工现场状况监测系统,其特征在于,
所述施工现场状况监测系统包括至少一个监测装置、监控中心和云服务器;所述监控中心内置有施工现场的电子地图;
所述监测装置包括主控模块、摄像模块、无线通信模块、定位模块和电源模块;所述摄像模块、无线通信模块和定位模块的信号输出端与主控模块的信号输入端连接;主控模块的信号输出端与摄像模块、定位模块和无线通信模块的信号输入端连接;所述主控模块通过无线通信模块与云服务器通信连接,云服务器与监控中心通信连接;
所述电源模块的电源输出端与主控模块、摄像模块、无线通信模块和定位模块的电源输入端连接;
所述主控模块采用以MSP430芯片为核心的电路;
所述摄像模块内置有存储单元;
所述无线通信模块为LORA模块、WIFI模块、4G模块、5G模块中的至少一种;
施工现场状况监测方法包括以下步骤:
将监测装置分别安装在施工现场的施工设备、运输车辆上,以及事故高发性施工点处;
正常工作状态下,安装在施工设备、运输车辆和事故高发性施工点处的摄像模块进行正常拍摄,主控模块将定位模块传输的定位信息、以及摄像模块传输的视频图像信息经过处理后通过无线通信模块上传至监控中心并存储在云服务器中;
突发事件状态时,工作人员通过监控中心内置的电子地图确定突发事件的坐标和高程信息,以突发事件的坐标为中心为施工现场规划出虚拟电子围栏,并通过主控模块发送的定位信息判断施工设备、运输车辆,以及事故高发性施工点是否在虚拟电子围栏内;
监控中心通过无线通信模块将突发事件的坐标和高程信息发送至位于虚拟电子围栏区域内的施工设备、运输车辆和事故高发性施工点处的各主控模块上;
虚拟电子围栏区域内的各主控模块接收到监控中心发送的突发事件的坐标和高程信息后,通过定位模块发送的定位信息计算与突发事件位置的偏差,控制摄像模块调整角度使摄像角度持续转向突发事件的位置并自动调整焦距;
虚拟电子围栏区域内的各主控模块将相应的定位模块传输的定位信息、以及摄像模块传输的视频图像信息经过处理后通过无线通信模块上传至监控中心并存储在云服务器中。
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