CN114468453A - 一种基于5g技术的建筑工地安全帽检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于5G技术的建筑工地安全帽检测系统，移动模组、固定模组、警报模组和数据处理模组；移动模组与安装帽固定连接，移动模组能够通过压力确定是否佩戴安全帽，并且能够采集图像；固定模组能够在塔吊上采集图像，数据处理模组能够处理移动模组和固定模组的数据。通过移动模组上的压力模块的测定能够确定工作人员是否佩戴了安全帽，移动摄像模块和固定摄像模块采集的图像通过图像分析模块的分析，于固定摄像模块中找到该移动摄像模块的位置，从而确定该移动摄像模块对应的工作人员，并通过控制模块控制距离较近的一个或多个警报器对该人员所在的区域播放提醒佩戴安全帽的录音，采用电子检测模式从而在减少现场监控人工成本。
Description
技术领域
本发明涉及建筑工地安全领域，具体涉及一种基于5G技术的建筑工地安全帽检测系统。
背景技术
人工智能技术的快速发展，大量的人工智能技术运用到世界工业化环节中。
近几年全国安全生产数据分析后，发现生产安全事故中大约95％的原因是作业人员的不安全行为导致的，如越权限进入工作场所、违章操作、未正确穿戴劳保用品、操作失误或忽视安全警告等行为。工业化环节的人工智能应用，绝大多数都与机器视觉技术有关，用户急切的希望能通过基于深度学习的系统来较少人的不安全行为，而人的不安全行为是指生产经营单位从业人员在进行生产操作时的违反安全生产客观规律有可能直接导致事故的行为，它们是造成事故的直接原因。在工地和矿区等易有掉落物体的作业区域如果安全不能证，不仅会遭受人员伤亡和财产损失，正常的作业秩序亦无法维持，所以在工地和矿区等区域内，必须要佩戴安全帽。
但是，尽管各单位经常进行安全教育，总有心存侥幸者因为各种理由不能保证时刻佩戴。现在很多地方还是采取人力盯梢的方式，用人眼通过相机或者现场检查有无场内人员不佩戴安全帽的情况，但巡查人员不可能全天候盯着，这就需要借助科技手段来实现监督。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于5G技术的建筑工地安全帽检测系统，以解决建筑工地内人员不佩戴安全帽需要巡查人员不可能全天候盯着，浪费人力的问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种基于5G技术的建筑工地安全帽检测系统，移动模组、固定模组、警报模组和数据处理模组；
所述移动模组与安装帽固定连接，所述移动模组包括移动通讯模块、压力模块和移动摄像模块，所述移动摄像模块用于对安全帽周边环境进行记录，所述压力模块用于检测安全帽内部的压力，所述移动通讯模块与数据处理模组通讯连接，用于传输移动模组的摄像数据和压力数据传输至数据处理模组；
所述固定模组固定于塔吊上部，所述固定模组包括固定摄像模块、放大摄像模块、投影模块和固定通讯模块，所述固定摄像模块采用鸟瞰式成像视角对单处的建筑工地执行实时摄像操作，以获得对应的广角捕获图像；所述放大摄像模块用于对局部的工作人员进行放大拍摄，以获得单个的工作人员位置的图像，所述投影模块用于照射工作人员，所述固定通讯模块与数据处理模组通讯连接；所述警报模组包括多个警报器，所述警报器分散分布于所述建筑工地上，多个警报器的声音可以覆盖建筑工地上的所有工作人员；
所述数据处理模组包括储存模块、图像分析模块、控制模块、通讯处理模块，所述通讯处理模块与所述移动通讯模块采用无线通讯连接，所述通讯处理模块与所述固定通讯模块采用有线通讯连接，所述图像分析模块用分析所述移动摄像模块和所述固定摄像模块的图像数据；控制模块通过通讯处理模块传输控制信号从而控制放大摄像模块和投影模块运动，控制模块通过通讯处理模块传输控制信号从而控制警报器播放的内容；所述储存模块用于储存移动模块和固定模块传输来的数据。
进一步地，还包括灰尘测量仪，设置在所述安全帽上，所述灰尘测量仪用于测量所述安全帽所在环境的灰尘浓度。
进一步地，还包括湿度感应设备，所述湿度感应设备设置在所述安全帽上，用于测量所述安全帽当前所在位置的现场湿度。
进一步地，所述图像分析模块包括头部识别单元和帽体识别单元，头部识别单元用于从固定摄像模块和/或放大摄像模块采集的图像中识别人体头部外形特征，所述帽体识别单元用于从固定摄像模块和/或放大摄像模块采集的图像中识别帽体的外形特征。
进一步地，所述图像分析模块包括对比分析单元，对比分析单元与所述头部识别单元和所述帽体检测单元连接，用于针对每一个头部图像区域执行以下动作，当所述头部图像区域与所述各个帽体图像区域中的某一个帽体图像区域重叠时，确定所述头部图像区域对应的人体头部目标为有效佩戴目标；当所述头部图像区域与所述各个帽体图像区域中的某一个帽体图像区域均重叠时，确定所述头部图像区域对应的人体头部目标为无效佩戴目标。
进一步地，所述图像分析模块包括位置分析单元，所述位置分析单元将移动摄像模块中的图像和固定摄像模块中的图像进行对比，从而确定该所述移动摄像模块的位置。
本发明的有益效果：
通过移动模组上的压力模块的测定能够确定工作人员是否佩戴了安全帽，移动摄像模块和固定摄像模块采集的图像通过图像分析模块的分析，于固定摄像模块中找到该移动摄像模块的位置，从而确定该移动摄像模块对应的工作人员，并通过控制模块控制距离较近的一个或多个警报器对该人员所在的区域播放提醒佩戴安全帽的录音。同时本发明采用的是双重确定的方式对未佩戴安全帽的人员进行确定，还可以通过固定摄像模块采集图像后通过图像分析模块对图像中未佩戴安全帽的人进行识别，再通过放大摄像模块，对识别的工作人员进行甄别，再结合压力模块的数据，从而能够确定工作人员是否带安全帽。
能够通过报警器发出声音报警和投影模块进行照射的方式对未佩戴安全帽的工作人员进行提醒。
建筑工地安全状态检测系统鉴别有效、运行稳定。由于能够采用电子检测模式对整个施工工地的所有人体是否有效佩戴安全帽执行现场检测，从而在减少现场监控人工成本的同时保证了安全监管的效果。
附图说明
图1是一种基于5G技术的建筑工地安全帽检测系统结构示意图。
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。
本发明的实施例：
一种基于5G技术的建筑工地安全帽检测系统，移动模组、固定模组、警报模组和数据处理模组；移动模组与安装帽固定连接，移动模组能够通过压力确定是否佩戴安全帽，并且能够采集图像；固定模组能够在塔吊上采集图像，数据处理模组能够处理移动模组和固定模组的数据。
移动模组与安装帽固定连接，移动模组包括移动通讯模块、压力模块和移动摄像模块，移动摄像模块用于对安全帽周边环境进行记录，压力模块用于检测安全帽内部的压力，压力的大小能够初步判断工作人员是否配佩戴安全帽，移动通讯模块与数据处理模组通讯连接，用于传输移动模组的摄像数据和压力数据传输至数据处理模组。
固定模组固定于塔吊上部，固定模组包括固定摄像模块、放大摄像模块、投影模块和固定通讯模块，固定摄像模块采用鸟瞰式成像视角对单处的建筑工地执行实时摄像操作，以获得对应的广角捕获图像；放大摄像模块用于对局部的工作人员进行放大拍摄，以获得单个的工作人员位置的图像，投影模块用于照射工作人员，固定通讯模块与数据处理模组通讯连接。
警报模组包括多个警报器，警报器分散分布于建筑工地上，多个警报器的声音可以覆盖建筑工地上的所有工作人员。
数据处理模组包括储存模块、图像分析模块、控制模块、通讯处理模块，通讯处理模块与移动通讯模块采用无线通讯连接，通讯处理模块与固定通讯模块采用有线通讯连接，图像分析模块用分析移动摄像模块和固定摄像模块的图像数据；控制模块通过通讯处理模块传输控制信号从而控制放大摄像模块和投影模块运动，控制模块通过通讯处理模块传输控制信号从而控制警报器播放的内容；储存模块用于储存移动模块和固定模块传输来的数据。
通过移动模组上的压力模块的测定能够确定工作人员是否佩戴了安全帽，移动摄像模块和固定摄像模块采集的图像通过图像分析模块的分析，于固定摄像模块中找到该移动摄像模块的位置，从而确定该移动摄像模块对应的工作人员，并通过控制模块控制距离较近的一个或多个警报器对该人员所在的区域播放提醒佩戴安全帽的录音。同时本发明采用的是双重确定的方式对未佩戴安全帽的人员进行确定，还可以通过固定摄像模块采集图像后通过图像分析模块对图像中未佩戴安全帽的人进行识别，再通过放大摄像模块，对识别的工作人员进行甄别，再结合压力模块的数据，从而能够确定工作人员是否带安全帽。
能够通过报警器发出声音报警和投影模块进行照射的方式对未佩戴安全帽的工作人员进行提醒。
还包括灰尘测量仪，设置在安全帽上，灰尘测量仪用于测量安全帽所在环境的灰尘浓度。通过灰尘测量仪能够确定工作人员所处的环境是否健康。
还包括湿度感应设备，湿度感应设备设置在安全帽上，用于测量安全帽当前所在位置的现场湿度。采集工地的湿度数据，方便对施工进行规划。
图像分析模块包括头部识别单元和帽体识别单元，头部识别单元用于从固定摄像模块和/或放大摄像模块采集的图像中识别人体头部外形特征，帽体识别单元用于从固定摄像模块和/或放大摄像模块采集的图像中识别帽体的外形特征。
图像分析模块包括对比分析单元，对比分析单元与头部识别单元和帽体检测单元连接，用于针对每一个头部图像区域执行以下动作，当头部图像区域与各个帽体图像区域中的某一个帽体图像区域重叠时，确定头部图像区域对应的人体头部目标为有效佩戴目标；当头部图像区域与各个帽体图像区域中的某一个帽体图像区域均重叠时，确定头部图像区域对应的人体头部目标为无效佩戴目标。
图像分析模块包括位置分析单元，位置分析单元将移动摄像模块中的图像和固定摄像模块中的图像进行对比，从而确定该移动摄像模块的位置。
本发明的使用方法：
确定单个工作人员位置的方法，通过位置分析单元将移动摄像模块中的图像和固定摄像模块中的图像进行对比，确定该移动摄像模块的位置，为了使位置判断得更加准确，确定了位置后，采用放大摄像模块对准该区域，通过位置分析单元将放大摄像模块中的图像和固定摄像模块中的图像进行对比，进一步确定该移动摄像模块的位置。
确定是否佩戴安全帽的方法，第一，通过安全帽上的压力模块，能够判断安装帽是否处于挤压状态，从而能够确定工作人员是否佩戴安装帽；第二，通过对比分析单元对头部特征和帽体特征的对比，能够确定工作人员是否佩戴安全帽，通过上述方法确定位置。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上做任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种基于5G技术的建筑工地安全帽检测系统，其特征在于，移动模组、固定模组、警报模组和数据处理模组；
所述移动模组与安装帽固定连接，所述移动模组包括移动通讯模块、压力模块和移动摄像模块，所述移动摄像模块用于对安全帽周边环境进行记录，所述压力模块用于检测安全帽内部的压力，所述移动通讯模块与数据处理模组通讯连接，用于传输移动模组的摄像数据和压力数据传输至数据处理模组；所述固定模组固定于塔吊上部，所述固定模组包括固定摄像模块、放大摄像模块、投影模块和固定通讯模块，所述固定摄像模块采用鸟瞰式成像视角对单处的建筑工地执行实时摄像操作，以获得对应的广角捕获图像；所述放大摄像模块用于对局部的工作人员进行放大拍摄，以获得单个的工作人员位置的图像，所述投影模块用于照射工作人员，所述固定通讯模块与数据处理模组通讯连接；
所述警报模组包括多个警报器，所述警报器分散分布于所述建筑工地上，多个警报器的声音可以覆盖建筑工地上的所有工作人员；
所述数据处理模组包括储存模块、图像分析模块、控制模块、通讯处理模块，所述通讯处理模块与所述移动通讯模块采用无线通讯连接，所述通讯处理模块与所述固定通讯模块采用有线通讯连接，所述图像分析模块用分析所述移动摄像模块和所述固定摄像模块的图像数据；控制模块与储存模块和图像分析模块电性连接，控制模块通过通讯处理模块传输控制信号从而控制放大摄像模块和投影模块运动，控制模块通过通讯处理模块传输控制信号从而控制警报器播放的内容；所述储存模块用于储存移动模块和固定模块传输来的数据。
2.根据权利要求1所述的一种基于5G技术的建筑工地安全帽检测系统，其特征在于，还包括灰尘测量仪，设置在所述安全帽上，所述灰尘测量仪用于测量所述安全帽所在环境的灰尘浓度。
3.根据权利要求1所述的一种基于5G技术的建筑工地安全帽检测系统，其特征在于，还包括湿度感应设备，所述湿度感应设备设置在所述安全帽上，用于测量所述安全帽当前所在位置的现场湿度。
4.根据权利要求1所述的一种基于5G技术的建筑工地安全帽检测系统，其特征在于，所述图像分析模块包括头部识别单元和帽体识别单元，头部识别单元用于从固定摄像模块和/或放大摄像模块采集的图像中识别人体头部外形特征，所述帽体识别单元用于从固定摄像模块和/或放大摄像模块采集的图像中识别帽体的外形特征。
5.根据权利要求4所述的一种基于5G技术的建筑工地安全帽检测系统，其特征在于，所述图像分析模块包括对比分析单元，对比分析单元与所述头部识别单元和所述帽体检测单元连接，用于针对每一个头部图像区域执行以下动作，当所述头部图像区域与所述各个帽体图像区域中的某一个帽体图像区域重叠时，确定所述头部图像区域对应的人体头部目标为有效佩戴目标；当所述头部图像区域与所述各个帽体图像区域中的某一个帽体图像区域均重叠时，确定所述头部图像区域对应的人体头部目标为无效佩戴目标。
6.根据权利要求1所述的一种基于5G技术的建筑工地安全帽检测系统，其特征在于，所述图像分析模块包括位置分析单元，所述位置分析单元将移动摄像模块中的图像和固定摄像模块中的图像进行对比，从而确定该所述移动摄像模块的位置。
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