CN114023048A - 一种基于人工智能数据处理和视觉分析的工程监理系统 - Google Patents

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CN114023048A CN202111426491.2A CN202111426491A CN114023048A CN 114023048 A CN114023048 A CN 114023048A CN 202111426491 A CN202111426491 A CN 202111426491A CN 114023048 A CN114023048 A CN 114023048A
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Abstract

本发明公开了一种基于人工智能数据处理和视觉分析的工程监理系统，包括监控组件、运算控制中心和上位机，所述监控组件包括第一监控件，所述第一监控件具体为三维空间跟踪定位器，三维空间定位器包括发射器和接收器，所述发射器固定安装在施工现场易发事故的薄弱部位，所述接收器固定在工地中心处，所述三维空间跟踪定位器用于检测所述高支模的第一安全参数并输出至所述运算控制组件，运算控制组件将第一安全参数传输至具有AI超算处理功能的上位机，所述上位机与所述运算控制组件双向连接。本发明可以有效地监控施工现场的安全状态，及时预警有可能发生的安全问题，有利于施工人员的安全，同时提高工程质量，规范施工过程。

Description

一种基于人工智能数据处理和视觉分析的工程监理系统
技术领域
本发明涉及工程监理技术领域，尤其涉及一种基于人工智能数据处理和视觉分析的工程监理系统。
背景技术
当前建筑监理行业对施工现场的管理，采用的是总监理工程师配备若干专业监理工程师派驻现场的方式。在施工现场，专业监理工程师需要经常深入施工现场进行巡查，检查施工过程中的安全、质量工作。对于重点部位的施工、关键工序、隐蔽工程等重要施工环节，专业监理工程师还需要旁站，监督其施工过程，避免出现违反操作规程，影响工程质量的情况。因此，专业监理工程师的工作强度比较大。另外，对于一些需要连续作业的重点施工过程，要求专业监理工程师旁站的时间较长，难免使人产生懈怠心理，监控不到位，工程质量不过关，施工过程不规范，均可能产生安全问题，并且监理人员监控的信息有限，不能及时的进行安全预警。
发明内容
本发明的目的是在于提供一种基于人工智能的安全监控装置，其能够有效地监控施工现场的安全状态，及时预警有可能发生的安全问题，有利于施工人员的安全，同时提高工程质量，规范施工过程，进而提出一种基于人工智能数据处理和视觉分析的工程监理系统。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种基于人工智能数据处理和视觉分析的工程监理系统，包括监控组件、运算控制中心和上位机；
所述监控组件包括第一监控件，所述第一监控件具体为三维空间跟踪定位器，三维空间定位器包括发射器和接收器，所述发射器固定安装在施工现场易发事故的薄弱部位，所述接收器固定在工地中心处，所述三维空间跟踪定位器用于检测所述高支模的第一安全参数并输出至所述运算控制组件，运算控制组件将第一安全参数传输至具有AI超算处理功能的上位机，所述上位机与所述运算控制组件双向连接，所述上位机设有云端人工智能芯片，用于计算第一安全参数信息以获取薄弱部位的三维坐标信息，并传输至运算控制组件，运算控制组件根据三维坐标变化参数进行分级处理。
优选的，所述监控组件还包括第二监控件，所述第二监控件包括至少一个压力传感器，所述压力传感器设于各脚手架上，所述压力传感器用于实时地检测所述脚手架的压力数据，并将所述压力数据作为第二安全参数并传输至所述运算控制组件，所述监控组件还包括第三监控件，所述第三监控件包括至少一个拉力传感器，所述拉力传感器设于所述脚手架上，所述拉力传感器用于实时地检测所述脚手架的拉力数据，并将所述拉力数据作为第二安全参数并传输至所述运算控制组件。
优选的，所述监控组件还包括第四监控件，所述第四监控件包括至少一个高清监控摄像装置，所述高清监控摄像装置包括至少一个可以旋转的可变焦距镜头，高清监控摄像装置固定安装在可以拍摄施工现场的工地建筑上，所述工地建筑可以为塔吊，并将拍摄的图像信息作为第四安全参数并传输至所述运算控制组件。
优选的，所述监控组件还包括第五监控件，所述第五监控件包括多个可穿戴生理信息检测装置，多个所述可穿戴生理检测装置包括至少有心率检测的功能，可穿戴生理信息检测装置穿戴在进行较危险作业的施工人员身体部位上，多个所述可穿戴生理信息检测装置穿用于实时检测施工人员的生理数据，并将所述生理数据作为第五安全参数并传输至所述运算控制组件。
优选的，所述安全监控装置还包括预警组件，所述预警组件包括第一预警单元，所述第一预警单元的输入端与所述运算控制组件连接，所述第一预警单元包括LED灯和/或蜂鸣器，所述预警组件还包括第二预警单元，所述第二预警单元的输入端与所述运算控制组件连接，所述第二预警单元包括便携式预警装置，便携式预警装置可以放置在监理人员处。
更优选的，所述预警组件还包括第三预警单元，所述第三预警单元的输入端与所述运算控制组件连接，且第三预警单元的输出端与所述第四监控件连接。
更优选的，所述预警组件还包括第四预警单元，所述第四预警单元的输入端与所述运算控制组件连接，且第四预警单元的输出端与所述第五监控件连接。
优选的，所述安全监控装置还包括通信组件，所述通信组件包括第一通信单元、第二通信单元、第三通信单元、第四通信单元和第五通信单元，所述第一监控件输出端与所述第一通信单元连接，所述运算控制组件输入端与所述第一通信单元连接；所述第二监控件输出端与所述第二通信单元连接，所述运算控制组件输入端与所述第二通信单元连接；所述第三监控件输出端与所述第三通信单元连接，所述运算控制组件输入端与所述第三通信单元连接；所述第四监控件输出端与所述第四通信单元连接，所述运算控制组件输入端与所述第四通信单元连接；所述第五监控件输出端与所述第五通信单元连接，所述运算控制组件输入端与所述第五通信单元连接。
更优选的，所述第一通信单元为ZigBee通信单元、通信单元、GPS通信单元或者串口通信单元；所述第二通信单元为ZigBee通信单元、通信单元、GPS通信单元或者串口通信单元；所述第三通信单元为ZigBee通信单元、通信单元、GPS通信单元或者串口通信单元；所述第四通信单元为ZigBee通信单元、通信单元、GPS通信单元或者串口通信单元；所述第五通信单元为ZigBee通信单元、通信单元、GPS通信单元或者串口通信单元。
更优选的，所述通信组件还包括中继通信单元，所述第一通信单元输出端、所述第二通信单元输出端、所述第三通信单元输出端、所述第二通信单元输出端和所述第三通信单元输出端均经所述中继通信单元与所述运算控制组件通信连接。
相比现有技术，本发明提供的基于人工智能的安全监控装置的有益效果是：
本发明通过监控组件检测施工现场的各种参数包括施工建筑参数和施工人员生理参数，通信组件将该状态参数传输至运算控制组件，运算控制组件将第一安全参数传输至具有AI超算处理功能的上位机，所述上位机与所述运算控制组件双向连接，所述上位机设有云端人工智能芯片，用于计算第一安全参数信息以获取薄弱部位的三维坐标信息，并传输至运算控制组件，运算控制组件根据三维坐标变化参数进行分级处理，控制报预警组件进行分级预警。进一步地，第一监控件、第二监控件和第三监控件各分别获取施工建筑物互不相同的第一安全参数、第二安全参数和第三安全参数，在通信组件的作用下，上述第一安全参数、第二安全参数和第三安全参数传输至运算控制组件，并配合第三监控件和第四监控件分别获取施工现场的视觉信息和施工人员的生理健康信息，并作为第四安全参数和第五安全参数传输至运算控制组件。至少通过施工现场互不相同的五个安全参数来监控施工现场的施工状态，从而保障施工监控的有效性和准确性，同时有效的减轻了监理人员的压力，将监理人员的监测重心从监控向核实倾斜，提高监理人员的工作效果。运算控制组件处理上述第一安全参数、第二安全参数、第三安全参数、第四安全参数和第五安全参数，并得出所监控的施工工地的施工状态。在施工现场处于不安全的工作状态时，运算控制组件生成不同级别的报警指令，以使报警组件根据报警指令开启。本发明能够有效地监控施工现场的安全状态，及时预警有可能发生的安全问题，有利于施工人员的安全，同时提高工程质量，规范施工过程。
附图说明
图1为本发明提出的一种基于人工智能数据处理和视觉分析的安全监控装置结构示意框图；
图2为本发明提出的一种基于人工智能数据处理和视觉分析的监控组件结构示意框图；
图3为本发明提出的一种基于人工智能数据处理和视觉分析的通信组件结构示意框图；
图4为本发明提出的一种基于人工智能数据处理和视觉分析的预警组件结构示意框图。
图中：安全监控装置10、监控组件100、第一监控件110、第二监控件120、第三监控件130、第四监控件140、第五监控件150、通信组件200、第一通信单元210、第二通信单元220、第三通信单元230、第四通信单元240、第五通信单元250、运算控制组件300、预警组件400、第一预警单元410、第二预警单元420、第三预警单元430、第四预警单元440、上位机500。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例一
参照图1-4，一种基于人工智能数据处理和视觉分析的工程监理系统，包括监控组件100、通信组件200、运算控制中心300和上位机500，监控组件100用于监控施工现场的各种安全参数，通信组件200用于将该参数信息传输至运算控制组件300，运算控制组件将安全参数信息传输至具有AI超算处理功能的上位机500，且上位机500与高速运算控制组件双向连接，所述上位机设有云端人工智能芯片BM1682，用于计算安全参数信息以获取施工现场的安全信息，并传输至运算控制组件300，运算控制组件300根据施工现场的安全信息进行分级处理，控制报警组件400工作，具体的，运算控制组件包括但不限于单片机STM32系列芯片；
所述监控组件100包括第一监控件110，所述第一监控件110具体为三维空间跟踪定位器，三维空间定位器包括发射器和接收器，所述发射器固定安装在施工现场易发事故的薄弱部位，所述薄弱部位包括砖砌体、填充墙砌体等薄弱砌体、构造柱钢筋、浇筑模板、构造柱强度、跨度较大的主梁、支架固结点和其他承受载荷较大的的部位，所述接收器固定在工地中心处，所述三维空间跟踪定位器用于检测所述高支模的第一安全参数并输出至所述运算控制组件300，运算控制组件300将第一安全参数传输至具有AI超算处理功能的上位机500，所述上位机500与所述运算控制组件300双向连接，所述上位机500设有云端人工智能芯片，用于计算第一安全参数信息以获取薄弱部位的三维坐标信息，并传输至运算控制组件300，运算控制组件300根据三维坐标变化参数进行分级处理。
参照图2和3，所述监控组件100还包括第二监控件120，所述第二监控件120包括至少一个压力传感器，所述压力传感器设于各脚手架上，所述压力传感器用于实时地检测所述脚手架的压力数据，并将所述压力数据作为第二安全参数并传输至所述运算控制组件300，所述监控组件还包括第三监控件130，所述第三监控件130包括至少一个拉力传感器，所述拉力传感器设于所述脚手架上，所述拉力传感器用于实时地检测所述脚手架的拉力数据，并将所述拉力数据作为第二安全参数并传输至所述运算控制组件300。
参照图2和3，所述监控组件100还包括第四监控件140，所述第四监控件140包括至少一个高清监控摄像装置，所述高清监控摄像装置包括至少一个可以旋转的可变焦距镜头，对施工现场正在进行的施工进行视频监控，在保证安全的同时规范施工过程，提高工程质量，高清监控摄像装置固定安装在可以拍摄施工现场的工地建筑上，所述工地建筑可以为塔吊，并将拍摄的图像信息作为第四安全参数并传输至所述运算控制组件300。
参照图2和3，所述监控组件100还包括第五监控件150，所述第五监控件150包括多个可穿戴生理信息检测装置，多个所述可穿戴生理检测装置包括至少有心率检测的功能，可穿戴生理信息检测装置穿戴在进行较危险作业的施工人员身体部位上，多个所述可穿戴生理信息检测装置穿用于实时检测施工人员的生理数据，并将所述生理数据作为第五安全参数并传输至所述运算控制组件300，对施工人员的心率变化等进行监测，避免在进行较危险施工时由于施工人员的健康状况造成的危险操作，提高施工过程的安全性，保障施工人员的安全。
参照图4，所述安全监控装置10还包括预警组件400，所述预警组件400包括第一预警单元410，所述第一预警单元410的输入端与所述运算控制组件300连接，用于根据报警指令发出预警，所述第一预警单元410包括LED灯和/或蜂鸣器，所述预警组件400还包括第二预警单元420，所述第二预警单元420的输入端与所述运算控制组件300连接，用于根据报警指令发出预警，所述第二预警单元420包括便携式预警装置，便携式预警装置可以放置在监理人员处，在监理人员不在施工现场时及时知晓施工现场的预警信息，避免错过及时处理预警信息的时间造成不可挽回的安全事故。
参照图4，所述预警组件400还包括第三预警单元420，所述第三预警单元420的输入端与所述运算控制组件300连接，用于根据报警指令发出预警，且第三预警单元420的输出端与所述第四监控件140连接，将预警信息发送至高清监控摄像装置，转动可变焦距镜头至安全参数变化的位置，对有安全威胁的施工位置进行视频监控，并将监控信息发送至运算控制组件300，运算控制组件300将视觉信息发送至上位机500进行处理，及时分析视觉信息，提高预防和解决安全隐患的速度。
参照图4，所述预警组件400还包括第四预警单元440，所述第四预警单元440的输入端与所述运算控制组件300连接，用于根据报警指令发出预警，且第四预警单元440的输出端与所述第五监控件150连接，将预警信息及时传输至可穿戴生理信息检测装置上，对穿戴生理信息检测装置的施工人员进行预警，方便施工人员及时知晓预警信息，极大的降低了施工人员的安全隐患，保障了施工人员的生命安全。
参照图3，所述通信组件200包括第一通信单元210、第二通信单元220、第三通信单元230、第四通信单元240和第五通信单元250，所述第一监控件110输出端与所述第一通信单元210连接，所述运算控制组件300输入端与所述第一通信单元210连接；所述第二监控件120输出端与所述第二通信单元220连接，所述运算控制组件300输入端与所述第二通信单元220连接；所述第三监控件130输出端与所述第三通信单元230连接，所述运算控制组件300输入端与所述第三通信单元230连接；所述第四监控件140输出端与所述第四通信单元240连接，所述运算控制组件300输入端与所述第四通信单元240连接；所述第五监控件150输出端与所述第五通信单元250连接，所述运算控制组件300输入端与所述第五通信单元250连接。
参照图3，所述第一通信单元210为ZigBee通信单元、433通信单元、GPS通信单元或者串口通信单元；所述第二通信单元220为ZigBee通信单元、433通信单元、GPS通信单元或者串口通信单元；所述第三通信单元230为ZigBee通信单元、433通信单元、GPS通信单元或者串口通信单元；所述第四通信单元240为ZigBee通信单元、433通信单元、GPS通信单元或者串口通信单元；所述第五通信单元250为ZigBee通信单元、433通信单元、GPS通信单元或者串口通信单元。
参照图3，所述通信组件还包括中继通信单元，所述第一通信单元210输出端、所述第二通信单元220输出端、所述第三通信单元230输出端、所述第二通信单元240输出端和所述第三通信单元250输出端均经所述中继通信单元与所述运算控制组件通信连接。
相比现有技术，本发明提供的基于人工智能的安全监控装置的有益效果是：
本发明通过监控组件检测施工现场的各种参数包括施工建筑参数和施工人员生理参数，通信组件将该状态参数传输至运算控制组件，运算控制组件将第一安全参数传输至具有AI超算处理功能的上位机，所述上位机与所述运算控制组件双向连接，所述上位机设有云端人工智能芯片，用于计算第一安全参数信息以获取薄弱部位的三维坐标信息，并传输至运算控制组件，运算控制组件根据三维坐标变化参数进行分级处理，控制报预警组件进行分级预警。进一步地，第一监控件、第二监控件和第三监控件各分别获取施工建筑物互不相同的第一安全参数、第二安全参数和第三安全参数，在通信组件的作用下，上述第一安全参数、第二安全参数和第三安全参数传输至运算控制组件，并配合第三监控件和第四监控件分别获取施工现场的视觉信息和施工人员的生理健康信息，并作为第四安全参数和第五安全参数传输至运算控制组件。至少通过施工现场互不相同的五个安全参数来监控施工现场的施工状态，从而保障施工监控的有效性和准确性，同时有效的减轻了监理人员的压力，将监理人员的监测重心从监控向核实倾斜，提高监理人员的工作效果。运算控制组件处理上述第一安全参数、第二安全参数、第三安全参数、第四安全参数和第五安全参数，并得出所监控的施工工地的施工状态。在施工现场处于不安全的工作状态时，运算控制组件生成不同级别的报警指令，以使报警组件根据报警指令开启。本发明能够有效地监控施工现场的安全状态，及时预警有可能发生的安全问题，有利于施工人员的安全，同时提高工程质量，规范施工过程
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于人工智能数据处理和视觉分析的工程监理系统，包括，监控组件(100)、运算控制中心(300)和上位机(500)，其特征在于，所述监控组件(100)包括第一监控件(110)，所述第一监控件(110)具体为三维空间跟踪定位器，三维空间定位器包括发射器和接收器，所述发射器固定安装在施工现场易发事故的薄弱部位，所述接收器固定在工地中心处，所述三维空间跟踪定位器用于检测所述高支模的第一安全参数并输出至所述运算控制组件(300)，运算控制组件(300)将第一安全参数传输至具有AI超算处理功能的上位机(500)，所述上位机(500)与所述运算控制组件(300)双向连接，所述上位机(500)设有云端人工智能芯片，用于计算第一安全参数信息以获取薄弱部位的三维坐标信息，并传输至运算控制组件(300)，运算控制组件(300)根据三维坐标变化参数进行分级处理。
2.根据权利要求1所述的一种基于人工智能数据处理和视觉分析的工程监理系统，其特征在于，所述监控组件(100)还包括第二监控件(120)，所述第二监控件(120)包括至少一个压力传感器，所述压力传感器设于各脚手架上，所述压力传感器用于实时地检测所述脚手架的压力数据，并将所述压力数据作为第二安全参数并传输至所述运算控制组件(300)，所述监控组件还包括第三监控件(130)，所述第三监控件(130)包括至少一个拉力传感器，所述拉力传感器设于所述脚手架上，所述拉力传感器用于实时地检测所述脚手架的拉力数据，并将所述拉力数据作为第二安全参数并传输至所述运算控制组件(300)。
3.根据权利要求1所述的一种基于人工智能数据处理和视觉分析的工程监理系统，其特征在于，所述监控组件(100)还包括第四监控件(140)，所述第四监控件(140)包括至少一个高清监控摄像装置，所述高清监控摄像装置包括至少一个可以旋转的可变焦距镜头，高清监控摄像装置固定安装在可以拍摄施工现场的工地建筑上，所述工地建筑可以为塔吊，并将拍摄的图像信息作为第四安全参数并传输至所述运算控制组件(300)。
4.根据权利要求1所述的一种基于人工智能数据处理和视觉分析的工程监理系统，其特征在于，所述监控组件(100)还包括第五监控件(150)，所述第五监控件(150)包括多个可穿戴生理信息检测装置，多个所述可穿戴生理检测装置包括至少有心率检测的功能，可穿戴生理信息检测装置穿戴在进行较危险作业的施工人员身体部位上，多个所述可穿戴生理信息检测装置穿用于实时检测施工人员的生理数据，并将所述生理数据作为第五安全参数并传输至所述运算控制组件(300)。
5.根据权利要求1所述的一种基于人工智能数据处理和视觉分析的工程监理系统，其特征在于，所述安全监控装置(10)还包括预警组件(400)，所述预警组件(400)包括第一预警单元(410)，所述第一预警单元(410)的输入端与所述运算控制组件(300)连接，所述第一预警单元(410)包括LED灯和/或蜂鸣器，所述预警组件(400)还包括第二预警单元(420)，所述第二预警单元(420)的输入端与所述运算控制组件(300)连接，所述第二预警单元(420)包括便携式预警装置，便携式预警装置可以放置在监理人员处。
6.根据权利要求5所述的一种基于人工智能数据处理和视觉分析的工程监理系统，其特征在于，预警组件(400)还包括第三预警单元(420)，所述第三预警单元(420)的输入端与所述运算控制组件(300)连接，且第三预警单元(420)的输出端与所述第四监控件(140)连接。
7.根据权利要求5所述的一种基于人工智能数据处理和视觉分析的工程监理系统，其特征在于，所述预警组件(400)还包括第四预警单元(440)，所述第四预警单元(440)的输入端与所述运算控制组件(300)连接，且第四预警单元(440)的输出端与所述第五监控件(150)连接。
8.根据权利要求1所述的一种基于人工智能数据处理和视觉分析的工程监理系统，其特征在于，所述安全监控装置(10)还包括通信组件(200)，所述通信组件(200)包括第一通信单元(210)、第二通信单元(220)、第三通信单元(230)、第四通信单元(240)和第五通信单元(250)，所述第一监控件(110)输出端与所述第一通信单元(210)连接，所述运算控制组件(300)输入端与所述第一通信单元(210)连接；所述第二监控件(120)输出端与所述第二通信单元(220)连接，所述运算控制组件(300)输入端与所述第二通信单元(220)连接；所述第三监控件(130)输出端与所述第三通信单元(230)连接，所述运算控制组件(300)输入端与所述第三通信单元(230)连接；所述第四监控件(140)输出端与所述第四通信单元(240)连接，所述运算控制组件(300)输入端与所述第四通信单元(240)连接；所述第五监控件(150)输出端与所述第五通信单元(250)连接，所述运算控制组件(300)输入端与所述第五通信单元(250)连接。
9.根据权利要求8所述的一种基于人工智能数据处理和视觉分析的工程监理系统，其特征在于，所述第一通信单元(210)为ZigBee通信单元、(433)通信单元、GPS通信单元或者串口通信单元；所述第二通信单元(220)为ZigBee通信单元、(433)通信单元、GPS通信单元或者串口通信单元；所述第三通信单元(230)为ZigBee通信单元、(433)通信单元、GPS通信单元或者串口通信单元；所述第四通信单元(240)为ZigBee通信单元、(433)通信单元、GPS通信单元或者串口通信单元；所述第五通信单元(250)为ZigBee通信单元、(433)通信单元、GPS通信单元或者串口通信单元。
10.根据权利要求8所述的一种基于人工智能数据处理和视觉分析的工程监理系统，其特征在于，所述通信组件还包括中继通信单元，所述第一通信单元(210)输出端、所述第二通信单元(220)输出端、所述第三通信单元(230)输出端、所述第二通信单元(240)输出端和所述第三通信单元(250)输出端均经所述中继通信单元与所述运算控制组件通信连接。
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