CN113960953A - 一种基于物联网技术的智能工地应用系统及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于物联网技术的智能工地应用系统及其使用方法，包括：数据采集模块，用于采集工地的人员、环境、设备和物料的数据信息；云平台，获取数据信息；信息处理模块进行数据处理；存储模块进行数据保存记录；展示模块在云平台界面展示数据状况；在判断模块检测判断异常数据；学习单元记录异常数据状况，分析异常数据的潜在变化规律，更新修改异常数据判断条件；终端接收信息和登录云平台。本发明能根据数据信息全面地监控工地，消除安全隐患，提供方便快捷，清晰明了的管理系统，操作人员能远程高效地管理工地运作，做到事前预警，常态监测，管理规范。

Description

一种基于物联网技术的智能工地应用系统及其使用方法

技术领域

本发明属于本发明属于工地管理系统领域，具体地说，涉及一种基于物联网技术的智能工地应用系统及其使用方法。

背景技术

随着建筑业的快速发展，产业规模的不断扩大，建筑业作为一个安全事故多发的高危行业，具有施工现场管理人员复杂、环境杂乱、多工种交叉作业等弊端，且呈现管理粗放、施工地点分散等特性；原有的管理方法逐渐呈现弊端，传统的施工现场管理模式已不符合可持续发展的市场需要。国家已相继出台多项政策扶持建筑工地实行劳务实名制管理，可惜仍存在70%以上工地依然采用古老的人力管理方式，这种方式存在人们所留意不到的安全隐患。面对急需改善的施工管理环境，落实智慧工地解决方案是时代趋势。

发明内容

为解决上述的技术问题本发明提供一种基于物联网技术的智能工地应用系统及其使用方法，目的在于改善建筑业工地管理环境，快速处理工地事务和全面地监控工地安全隐患。

本发明解决上述技术问题的技术方案为：

一种基于物联网技术的智能工地应用系统，其特征在于，包括：

数据采集模块，用于采集工地的人员、环境、设备和物料的数据信息；

云平台，与所述数据采集模块连接并获取数据信息，包括信息处理模块、存储模块、展示模块、判断模块；所述信息处理模块进行数据处理；所述存储模块进行数据保存记录；所述展示模块在所述云平台界面展示数据状况；在所述判断模块中预先设定数据异常判断条件，所述判断模块检测判断异常数据，发送预警信息；所述判断模块具有学习单元，所述学习单元用于记录异常数据状况，分析异常数据的潜在变化规律，更新修改异常数据判断条件；

终端，连接所述云平台，用于接收信息和登录所述云平台。

优选地，在所述判断模块中设定的异常数据判断条件为设定各项数据的阈值和设定数据之间的异常状况函数关系。

优选地，所述学习单元记录数据异常状况发生的地点、时间、关联人员和设备、数据数值和数值变化频率等关联数据信息，并分析数据潜在变化规律得出新的各项数据阈值和数据之间的异常状况函数关系。

优选地，所述学习单元把分析数据得出新的异常状况函数关系和阈值写入数据异常判断条件中进行原条件覆盖或新条件添加。

优选地，所述数据采集模块包括人员监控单元、环境监控单元、设备监控单元和物料监控单元。

优选地，所述物料监控单元安装于物料运输设备和承载设备上。

优选地，所述终端分为预警终端和信息终端，所述预警终端用于接收所述云平台的预警信息并发出提示信号，所述信息终端用于登录所述云平台进行数据交互和管理。

优选地，所述预警终端包括安全帽，所述安全帽的帽檐安装有预警提示灯。

一种基于物联网技术的智能工地应用系统的使用方法，包括：

步骤A：所述数据采集模块采集人员、环境、设备和物料相关领域数据；

步骤B：所述数据采集模块把数据上传到所述云平台；

步骤C：所述信息处理模块进行数据处理；所述存储模块进行数据保存记录；所述展示模块在所述云平台界面展示数据状况；在所述判断模块对数据进行监测；若检测到异常数据，则报警；

步骤D：所述学习单元进行异常数据记录和分析，修改数据异常判断条件；

步骤E：所述终端接收预警信息；人员通过所述终端登录所述云平台，观察数据信息和录入资料信息，进行管理。

本发明具有以下有益效果：具有数据集中处理，快速高效的信息整理能力，能根据数据信息全面地监控工地，消除安全隐患，提供方便快捷，清晰明了的管理系统，操作人员能远程并高效地管理工地运作，做到事前预警，常态监测，管理规范。

附图说明

图1是本发明的系统结构图；

其中，附图说明：

数据采集模块1，云平台2，信息处理模块21，存储模块22，展示模块23，判断模块24，学习单元241，终端3，预警终端31，信息终端32。

具体实施方式

下面结合附图1对本发明做详细说明，在一实施例中：

一种基于物联网技术的智能工地应用系统，包括：

数据采集模块1，用于采集工地的人员、环境、设备和物料的数据信息，；

云平台2，与所述数据采集模块1连接并获取数据信息，包括信息处理模块21、存储模块22、展示模块23、判断模块24；所述信息处理模块21进行数据处理；所述存储模块22进行数据保存记录；所述展示模块23在所述云平台2界面展示数据状况；在所述判断模块24中预先设定数据异常判断条件，所述判断模块24检测判断异常数据，发送预警信息；所述判断模块24具有学习单元241，所述学习单元241用于记录异常数据状况，分析异常数据的潜在变化规律，更新修改异常数据判断条件；

终端3，连接所述云平台2，用于接收信息和登录所述云平台2。

所述数据采集模块1采集在工地对应领域安装配备有传感器、数据软件和监控设备等获取数据。

获取的人员信息有，人员的位置、考勤状况、工作时间等；

获取的环境信息有，风尘、噪音、湿度、风向和温度等信息；

获取的设备信息有，运行时间、热度、用电量、工作状况、运行效率、工作区域等信息；

获取的物料信息有，运输路径、数量、存放位置、存放时间、存放区域的湿度和温度等信息；

需要说明的是，所述数据采集模块1获取物料信息的方法是在运输物料设备和承载设备上安装各类传感器和数据软件，把运输设备的运输路径和运输重量等数据信息发送至所述云平台2；承载设备用于存放物料，各类传感器获取物料总重量、存放区域温度湿度等信息。根据单位时间内运输设备和承载设备上物料重量的变化，可以得知装货或卸货的数量多少，与负载运输设备的运输路径匹配，系统可以详细了解物料的运输和放置状态。

所述数据采集模块1的采集数据发送到所述云平台2中，所述信息处理模块21把数据进行压缩和格式转换，根据需要把数据整理传输至对应模块；所述存储模块22把各领域数据分别保存记录，写入日志表；所述展示模块23把实时数据展示于所述云平台2界面，所述终端3可登录查看；根据预先设定条件，如设备温度不能超过限定值，设备工作时间不能过高，吊机工作期间下方不能存在人员等等安全条件，所述判断模块24监测存在异常的数据状况，一旦有异常状况发生，则所述云平台2发送警报信息到所述终端3，其执行单元命令相关设备停止工作。所述学习单元241记录每次异常数据状态，分析数据的阈值、之间的函数关系和设备工作状态的变化规律。依据数据异常状况实例，和对数据潜在的变化和关联测定，对数据异常判断条件进行实时修改。所述学习单元241对数据异常判断条件的修改是迅速和变化频繁的，根据工地工况的即时环境进行调整。

在一实施例中，在所述判断模块24中设定的异常数据判断条件为设定各项数据的阈值和设定数据之间的异常状况函数关系。

在工地各项领域监测数据中，对多数的数值设有阈值，亦即其数值范围，阈值外的数据意味着危险状态。对于人员、环境、设备和物料不同领域或同领域之间的关联数据设定有函数关系判断危险，一旦对应的数据满足函数关系公式，表示存在危险。在一情况中，设定人员位置数据数值为X，吊塔和升降机的位置数据数值为Y，一旦 满足预先设定的X=Y函数关系，人员位置数据等于设备位置数据，所述判断模块24判断人员处于工作设备下方，是为危险状态，则发送预警信息。人员、吊塔和升降机的位置数据即为异常数据。

在一实施例中，所述学习单元241记录数据异常状况发生的地点、时间、关联人员和设备、数据数值和数值变化频率等关联数据信息，并分析数据潜在变化规律得出新的各项数据阈值和数据之间的异常状况函数关系。

所述学习单元241对于异常数据状况发生期间涉及的各项数据记录在案，写入警报日志中，人员可进行日志查看了解过往何处何时何物发生了危险。对于持续变化的各项监测数据，所述学习单元241在脱离预先设有的异常数据判断条件情况下对所有数据进行新的函数关系测定和阈值测定。这种新测定出的数据异常判断条件是以变化的数据为基础的，具有持续更改性。

在一实施例中，所述学习单元241把分析数据得出新的异常状况函数关系和阈值写入数据异常判断条件中进行原条件覆盖或新条件添加。

在一种情况中，预先设定工地设备的工作温度和功率的阈值。工地设备工作温度持续处于额定温度，而设备功率持续持续低于额定功率，则所述学习单元241判断设备老化，功率下降，对设备功率阈值进行下调。在另一种情况中，环境监测得出工地风速较大，则所述学习单元241分析风速和风向的对工地影响。直观地，所述学习单元241判断风速对高空作业的影响大。如设定人员位置数据数值为X，吊塔和升降机等高空作业设备的位置数据数值为Y，Y为范围值，满足X=Y则报警。风速大，所述学习单元241对数值Y的范围进行扩大，即高空设备的工作范围扩大，人员要更加远离工作中的高空设备。

在一实施例中，所述数据采集模块1包括人员监控单元、环境监控单元、设备监控单元和物料监控单元。

所述人员监控单元、所述环境监控单元、所述设备监控单元和物料监控单元均由传感器、数据软件和监控设备等数据采集器组成，根据需要在不同的位置和设备中安装数据采集器，不同单元中的数据采集器相互独立，互不影响。如人员监控单元，需在工地进出口安装考勤设备，在安全帽中安装行程软件，获悉人员的考情状况，和工地位置等信息。如所述环境监控单元，需要在施工区域、工地高处、进民居点安装各类传感器，获悉工地环境信息。

在一实施例中，所述物料监控单元安装于物料运输设备和承载设备上。

货车进入工地内，车上物料装载到运输设备上的一刻开始，物料被系统记录在档案中，时刻进行监控，现场人员做好对接工作和书面记录接收物料类型、时间和地点等，作为备案。物料在被使用前，在工地中的输送、转放由运输设备和承载设备承担，做到行程运输和使用的记录落实，系统可以随时追踪物料去向和存放状态。

在一实施例中，所述终端3分为预警终端31和信息终端32，所述预警终端31用于接收所述云平台2的预警信息并发出提示信号，所述信息终端32用于登录所述云平台2进行数据交互和管理。

所述预警终端31为工地内的预警信息提示装置，接收所述云平台2的预警信息，并发送信号提示现场工作人员危险工作情况。所述信息终端32为管理所述云平台2数据的设备，一般为手机，登录相关app进入所述云平台2界面进行管理操作，如录入员工身份信息到所述与云平台2用于考勤配对；录入区域缺乏物料信息，提示人员补货；在所述云平台2登录新设备的监控等等行为均由所述信息终端32进行。所述云平台2以短信或app提示的形式向所述信息终端32发送预警信息，亦定期发送工程日志，考勤日志，工地环境监测数据等信息，方便管理人员了解工地概况。

在一实施例中，所述预警终端31包括安全帽，所述安全帽的帽檐安装有预警提示灯。

在所述安全帽中安装信号接收模块，接收所述云平台2的预警信息，触发打开预警提示灯，闪烁进行提示。所述安全帽由人员进入工地中工作携带，亦安装有位置数据软件，持续向所述云平台2反应人员位置信息；在一种情况下，工作人员进入危险工作区域，所述云平台2向所述安全帽报警；在另一种情况下，工地设备处于危险工作状态，所述云平台2亦向危险设备附近的所述安全帽报警。

一种基于物联网技术的智能工地应用系统的使用方法，包括：

步骤A：所述数据采集模块1采集人员、环境、设备和物料相关领域数据；

步骤B：所述数据采集模块1把数据上传到所述云平台2；

步骤C：所述信息处理模块21进行数据处理；所述存储模块22进行数据保存记录；所述展示模块23在所述云平台2界面展示数据状况；在所述判断模块24对数据进行监测；若检测到异常数据，则报警；

步骤D：所述学习单元241进行异常数据记录和分析，修改数据异常判断条件；

步骤E：所述终端3接收预警信息；人员通过所述终端3登录所述云平台2，观察数据信息和录入资料信息，进行管理。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于物联网技术的智能工地应用系统，其特征在于，包括：

数据采集模块，用于采集工地的人员、环境、设备和物料的数据信息；

云平台，与所述数据采集模块连接并获取数据信息，包括信息处理模块、存储模块、展示模块、判断模块；所述信息处理模块进行数据处理；所述存储模块进行数据保存记录；所述展示模块在所述云平台界面展示数据状况；在所述判断模块中预先设定数据异常判断条件，所述判断模块检测判断异常数据，发送预警信息；所述判断模块具有学习单元，所述学习单元用于记录异常数据状况，分析异常数据的潜在变化规律，更新修改异常数据判断条件；

终端，连接所述云平台，用于接收信息和登录所述云平台。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的智能工地应用系统，其特征在于，在所述判断模块中设定的异常数据判断条件为设定各项数据的阈值和设定数据之间的异常状况函数关系。

3.根据权利要求2所述的一种基于物联网技术的智能工地应用系统，其特征在于，所述学习单元记录数据异常状况发生的地点、时间、关联人员和设备、数据数值和数值变化频率等关联数据信息，并分析数据潜在变化规律得出新的各项数据阈值和数据之间的异常状况函数关系。

4.根据权利要求3所述的一种基于物联网技术的智能工地应用系统，其特征在于，所述学习单元把分析数据得出新的异常状况函数关系和阈值写入数据异常判断条件中进行原条件覆盖或新条件添加。

5.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的智能工地应用系统，其特征在于，所述数据采集模块包括人员监控单元、环境监控单元、设备监控单元和物料监控单元。

6.根据权利要求5所述的一种基于物联网技术的智能工地应用系统，其特征在于，所述物料监控单元安装于物料运输设备和承载设备上。

7.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的智能工地应用系统，其特征在于，所述终端分为预警终端和信息终端，所述预警终端用于接收所述云平台的预警信息并发出提示信号，所述信息终端用于登录所述云平台进行数据交互和管理。

8.根据权利要求7所述的一种基于物联网技术的智能工地应用系统，其特征在于，所述预警终端包括安全帽，所述安全帽的帽檐安装有预警提示灯。

9.一种基于物联网技术的智能工地应用系统的使用方法，包括权利要求1至8中任一项的所述基于物联网技术的智能工地应用系统，其特征在于，包括：

步骤A：所述数据采集模块采集人员、环境、设备和物料相关领域数据；

步骤B：所述数据采集模块把数据上传到所述云平台；

步骤C：所述信息处理模块进行数据处理；所述存储模块进行数据保存记录；所述展示模块在所述云平台界面展示数据状况；在所述判断模块对数据进行监测；若检测到异常数据，则报警；

步骤D：所述学习单元进行异常数据记录和分析，修改数据异常判断条件；

步骤E：所述终端接收预警信息；人员通过所述终端登录所述云平台，观察数据信息和录入资料信息，进行管理。

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