CN114819588B - 基于物联网融合5g的施工风险监测调控系统 - Google Patents

基于物联网融合5g的施工风险监测调控系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了基于物联网融合5G的施工风险监测调控系统；属于施工风险监测技术领域；包括：根据不同的施工区域对应的工作强度不同，以此设定不同的施工权重以便对不同施工区域进行数值化计算和监测分析，可以有效提高不同施工区域施工风险监测分析的准确性；通过采集的状态信息和行为信息并进行预处理获取对应的状态因子和行为因子，通过将状态因子和行为因子与环监值进行联立获取评估值，基于评估值可以进行整体评估和监测，提高了施工人员施工风险监测的全面性和多样性；本发明用于解决现有方案中没有从不同方面对不同施工区域中施工人员的工作情况进行监测和预警，导致施工人员施工风险监测的效果不佳的技术问题。

Description

基于物联网融合5G的施工风险监测调控系统
技术领域
本发明涉及施工风险监测技术领域，更具体地说，它涉及基于物联网融合5G的施工风险监测调控系统。
背景技术
施工风险监测是一个实时的、动态的、连续发生的风险防范与应对过程,贯穿于整个项目工程的实施，既包括前期的风险监视工作，也包括后期风险发生时的应对控制工作。
经检索，公开号为CN110288268B、名称为一种交通建设工程施工安全风险与隐患一体化监测系统的发明，公开了包括施工现场模块、监测数据采集模块、数据处理模块和监测模块；数据处理模块包括第一存储器、第二存储器和数据运算模块；其中，第一存储器用于存储施工工程的标准数据，上述标准数据为上述工程现场图片上圈定安全/危险或者正确/错误区域而形成；第二存储器用于接受监测数据采集模块采集的数据；数据运算模块用于处理第二存储器接受的监测数据，并于第一存储器中的标准数据进行比较来判断风险信息；该发明可以解决交通建设工程施工风险管控的管控点数量多、距离远、人工监测精度差、效率低的问题。
现有的施工风险监测方案存在一定的缺陷：首先，没有根据施工的类型来对施工区域进行划分，使得不同施工区域风险监测的准确性不佳；同时，没有从不同的方面对施工区域中施工人员的工作情况进行数据采集以及风险评估，导致施工人员施工风险监测的整体效果不佳。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供基于物联网融合5G的施工风险监测调控系统，用于解决现有方案中没有从不同方面对不同施工区域施工人员的工作情况进行监测和预警，导致施工人员施工风险监测的效果不佳的技术问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
基于物联网融合5G的施工风险监测调控系统，包括区域模块、人员模块、评估模块和调控模块；
区域模块包含区域划分单元、区域采集单元和区域分析单元，区域划分单元用于根据施工的类型来对施工区域进行划分，得到区域划分集；
区域采集单元用于采集区域划分集中不同施工区域内的环境信息，环境信息包含温度数据、湿度数据和风力数据；
区域分析单元用于对采集的环境信息进行预处理并分析，得到环境分析集；
人员模块包含人员定位单元、人员采集单元和人员分析单元，人员定位单元用于对不同施工区域的施工人员进行定位，得到人员位置信息；
人员采集单元用于根据人员位置信息采集不同施工区域内施工人员身体的状态信息和行为信息，状态信息包含体温数据、心率数据和呼吸次数数据；行为信息包含休息数据和饮水数据；人员分析单元用于根据状态信息和行为信息对实施人员的施工进行监测和分析，得到人员分析集；
评估模块用于根据环境分析集和人员分析集对施工人员的工作进行监测评估，得到施工评估集；
调控模块用于根据施工评估集对不同施工区域内不同施工人员的工作进行提示和调控。
进一步地，获取区域划分集的具体步骤包括：
获取不同施工区域的施工类型，设定不同的施工类型均对应一个不同的施工权重，根据施工权重的大小将所有施工的类型进行排序组合，得到施工权重表；
施工权重表以及若干个施工类型对应的施工区域构成区域划分集。
进一步地，对采集的环境信息进行预处理的具体步骤包括：
获取环境信息中的温度数据、湿度数据和风力数据；
分别对温度数据中的实时温度、湿度数据中的实时湿度和风力数据中的实时风速进行取值并标记为SWi、SSi和SFi，i=1，2，3，...，n；n为正整数，i表示为实时的时间，单位为分钟；
将标记的各项数据按时间排列组合，得到环境处理信息。
进一步地，对环境处理信息进行分析的具体步骤包括：
获取环境处理信息中标记的实时温度SWi、实时湿度SSi和实时风速SFi，对标记的各项数据进行归一化处理，利用环境函数
Figure 381527DEST_PATH_IMAGE002
获取监测时间内的环监值H，t为监测时间，单位为分钟， a1、a2和a3为不同的比例系数且取值范围均属于（0,1）；
对环监值进行分析，若环监值小于预设的环监阈值，则生成第一环监信号；若环监值不小于环监阈值且持续的时长小于K，则生成第二环监信号；若环监值不小于环监阈值且持续的时长不小于K，则生成第三环监信号；K为大于1的实数且单位为分钟；
环监值以及第一环监信号、第二环监信号和第三环监信号构成环境分析集。
进一步地，根据状态信息对实施人员的施工进行监测的具体步骤包括：
获取状态信息中的体温数据、心率数据和呼吸次数数据以及行为信息中的休息数据和饮水数据；
分别提取监测时间内体温数据中的平均体温、心率数据中的平均心率和呼吸次数数据中的平均呼吸次数的数值并依次标记为STi、SXi和SYi；标记的各项数据按时间顺序排列组合得到状态处理信息；
对状态处理信息进行分析时，获取状态处理信息中标记的平均体温STi、平均心率SXi和平均呼吸次数SYi；
对标记的各项数据进行归一化处理并取值，通过状态函数获取监测时间内施工人员的状态因子Z；该状态函数为Z=b1*STi+b2*SXi+b3*SYi， b1、b2和b3为不同的比例系数且均大于零；
状态处理信息和状态因子构成第一监测集。
进一步地，根据行为信息对实施人员的施工进行监测的具体步骤包括：
分别提取监测时间内休息数据中的休息次数和休息时长以及饮水数据中的饮水次数和饮水量的数值并依次标记为XCi、XSi、YCi和YLi；标记的各项数据按时间顺序排列组合得到行为处理信息；
对行为处理信息进行分析时，获取行为处理信息中标记的休息次数XCi、休息时长XSi、饮水次数YCi和饮水量YLi；
对标记的各项数据进行归一化处理并取值，通过行为函数获取监测时间内施工人员的行为因子X；该行为函数为X=（c1*XCi*XSi+c2*YCi*YLi）/(c1*c1+c2*c2)， c1和c2为不同的比例系数且均大于零；
行为处理信息和行为因子构成第二监测集；
第一监测集和第二监测集构成人员分析集。
进一步地，根据环境分析集和人员分析集对施工人员的工作进行评估的具体步骤包括：
根据状态处理信息获取对应的状态因子Z；根据行为处理信息获取对应的行为因子X；获取施工人员所在施工区域对应的施工权重并标记为SQ；
通过评估函数获取施工人员的评估值P；该评估函数为P=SQ*(g1*Z+g2*X)/（H+0.6351）；g1和g2为不同的比例系数且均大于零；
将评估值与预设的评估阈值进行匹配；
若评估值小于评估阈值，则生成第一评估信号；
若评估值不小于评估阈值且小于评估阈值的Q%，则生成第二评估信号；
若评估值不小于评估阈值且不小于评估阈值的Q%，则生成第三评估信号；其中，Q为大于100的实数；
评估值与第一评估信号、第二评估信号和第三评估信号构成施工评估集。
进一步地，进行提示和调控的具体步骤包括：
对施工评估集进行监测并预警；
若施工分析集中包含第二评估信号，获取第二评估信号对应的施工区域以及对应的施工人员，将该施工区域的提示次数加一，并生成提示信号提示施工人员及时休息；
若施工分析集中包含第三评估信号，获取第三评估信号对应的施工区域以及对应的施工人员，将该施工区域的预警次数加一，并生成停工信号提示施工人员立即停止施工并休息；
统计施工区域的提示次数和预警次数并安排管理人员对其管理。
与现有方案相比，本发明的有益效果：
本发明根据不同的施工区域对应的工作强度不同，以此设定不同的施工权重以便对不同施工区域进行数值化计算和监测分析，可以实现施工区域的模块化监测和评估，可以有效提高不同施工区域施工风险监测分析的准确性；
通过采集施工区域内施工人员的状态信息和行为信息并进行预处理获取对应的状态因子和行为因子，基于状态因子和行为因子分别对施工人员的身体状态和修整状态进行整体分析；
通过将状态因子和行为因子与环监值进行联立获取评估值，基于评估值可以从环境方面以及施工人员自身方面进行整体评估和监测，提高了施工人员施工风险监测的全面性和多样性，基于物联网融合5G技术，可以有效提高施工风险监测调控的效率。
附图说明
图1为本发明基于物联网融合5G的施工风险监测调控系统的模块示意图。
图2为本发明基于物联网融合5G的施工风险监测调控装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
这里使用的术语用于描述实施例，并不意图限制和/或限制本公开；应该注意的是，除非上下文另有明确指示，否则单数形式的“一”、“一个”和“该”也包括复数形式；而且，尽管属于“第一”、“第二”等可以在本文中用于描述各种元件，但是元件不受这些术语的限制，这些术语仅用于区分一个元素和另一个元素。
参照图1所示，为本发明一实施例提供的基于物联网融合5G的施工风险监测调控系统的模块示意图。在本实施例中，基于物联网融合5G的施工风险监测调控系统包括区域模块、人员模块、评估模块和调控模块；
区域模块包含区域划分单元、区域采集单元和区域分析单元，区域划分单元用于根据施工的类型来对施工区域进行划分，得到区域划分集；具体的步骤包括：
获取不同施工区域的施工类型，设定不同的施工类型均对应一个不同的施工权重，根据施工权重的大小将所有施工的类型进行排序组合，得到施工权重表；
施工权重表以及若干个施工类型对应的施工区域构成区域划分集；
需要注意的是，施工区域包括但不限于筛沙区、搅拌区、浇灌区等等；不同类型的施工区域对应的工作强度不同，通过设定不同的施工权重以便对不同施工区域进行数值化计算和监测分析，本发明实施中，筛沙区、搅拌区、浇灌区对应的施工权重可以分别为9、6、3，施工权重越大，表示对应的施工区域的工作强度越大；
区域采集单元用于采集区域划分集中不同施工区域内的环境信息，环境信息包含温度数据、湿度数据和风力数据；
其中，温度数据、湿度数据和风力数据可以基于现有的物联网设备来获取，比如温度探测器、湿度探测器和风速探测仪；各个物联网设备与各个模块之间的通信基于5G网络实现；
区域分析单元用于对采集的环境信息进行预处理并分析，得到环境分析集；
其中，对采集的环境信息进行预处理的具体步骤包括：
获取环境信息中的温度数据、湿度数据和风力数据；
分别对温度数据中的实时温度、湿度数据中的实时湿度和风力数据中的实时风速进行取值并标记为SWi、SSi和SFi，i=1，2，3，...，n；n为正整数，i表示为实时的时间，单位为分钟；将标记的各项数据按时间排列组合，得到环境处理信息；
对环境处理信息进行分析的具体步骤包括：
获取环境处理信息中标记的实时温度SWi、实时湿度SSi和实时风速SFi，对标记的各项数据进行归一化处理，利用环境函数
Figure 16777DEST_PATH_IMAGE003
获取监测时间内的环监值H，t为监测时间，单位为分钟，可以取值为3， a1、a2和a3为不同的比例系数，a1可以取值为0.37，a2可以取值为0.24，a3可以取值为0.39；
本发明实施例中，环监值是将各个施工区域中的温度数据、湿度数据和风速数据进行联立来对其环境进行整体分析的数值；在高温度、高湿度且低风速的情况下进行高强度的工作，容易发生中暑事件，存在较大的施工风险；环监值越大，表示该施工区域内的环境情况越差，发生中暑事件的概率越大，需要提示施工人员及时进行休息和调整；
对环监值进行分析，若环监值小于预设的环监阈值，则表示该施工区域的环境状况良好并生成第一环监信号；
若环监值不小于环监阈值且持续的时长小于K，则表示该施工区域的环境状态中等并生成第二环监信号；
若环监值不小于环监阈值且持续的时长不小于K，则表示该施工区域的环境状态不佳并生成第三环监信号；K为大于1的实数且单位为分钟；
环监值以及第一环监信号、第二环监信号和第三环监信号构成环境分析集；
需要注意的是，本发明实施例中，通过对不同施工区域中的环境信息进行数据采集，基于环境方面对不同施工区域内施工人员的施工强度进行监测辅助并为预警提供数据支持；
人员模块包含人员定位单元、人员采集单元和人员分析单元，人员定位单元用于对不同施工区域的施工人员进行定位，得到人员位置信息；
其中，进行定位可以通过包含定位芯片的穿戴设备来实现，比如包含GPS定位芯片的安全头盔；进行定位的目的是获取施工人员具体所处的施工区域，以便更精准的对不同施工区域内施工人员的工作进行监测；
人员采集单元用于根据人员位置信息采集不同施工区域内施工人员身体的状态信息和行为信息；其中，状态信息包含体温数据、心率数据和呼吸次数数据；行为信息包含休息数据和饮水数据；
值得注意的是，本发明实施例中，施工人员的工作情况从两方面进行监测，一方面是工作时的状态信息，即体温数据、心率数据和呼吸次数数据；基于状态信息可以实时对施工人员的健康状态进行监测；另一方面是不工作时的行为信息，包含休息数据和饮水数据，其中，休息数据和饮水数据均会影响到施工人员的工作状态；基于该两方面来对施工人员的工作状态进行整体分析；
人员分析单元用于根据状态信息和行为信息对实施人员的施工进行监测和分析，得到人员分析集；
其中，根据状态信息和行为信息对实施人员的施工进行监测的具体步骤包括：
获取状态信息中的体温数据、心率数据和呼吸次数数据以及行为信息中的休息数据和饮水数据；
分别提取监测时间内体温数据中的平均体温、心率数据中的平均心率和呼吸次数数据中的平均呼吸次数的数值并依次标记为STi、SXi和SYi；标记的各项数据按时间顺序排列组合得到状态处理信息；其中，体温、心率和呼吸次数可以通过安装有温度传感器、心率传感器的智能手环以及安装有呼吸频率传感器的安全头盔来获取；
对状态处理信息进行分析时，获取状态处理信息中标记的平均体温STi、平均心率SXi和平均呼吸次数SYi；对标记的各项数据进行归一化处理并取值，通过状态函数获取监测时间内施工人员的状态因子Z；该状态函数为Z=b1*STi+b2*SXi+b3*SYi， b1、b2和b3为不同的比例系数且均大于零，b1可以取值为0.27，b2可以取值为0.54，b3可以取值为0.79；
需要注意的是，本发明实施例中，状态因子是用于对施工人员的身体情况进行整体分析的数值，通过将监测时间内施工人员的平均体温、平均心率和平均呼吸次数进行联立来对其身体情况进行整体分析；该监测时间与环监值计算时的监测时间相同；
分别提取监测时间内休息数据中的休息次数和休息时长以及饮水数据中的饮水次数和饮水量的数值并依次标记为XCi、XSi、YCi和YLi；标记的各项数据按时间顺序排列组合得到行为处理信息；其中，休息时长的单位分钟；饮水量的单位为升；
对行为处理信息进行分析时，获取行为处理信息中标记的休息次数XCi、休息时长XSi、饮水次数YCi和饮水量YLi；
其中，休息次数和休息时长可以基于现有的智能手环来监测获取，饮水次数和饮水量可以通过现有的智能水杯来监测获取；
对标记的各项数据进行归一化处理并取值，通过行为函数获取监测时间内施工人员的行为因子X；该行为函数为X=（c1*XCi*XSi+c2*YCi*YLi）/(c1*c1+c2*c2)， c1和c2为不同的比例系数且均大于零， c1可以取值为0.33， c2可以取值为0.67；
状态处理信息和状态因子以及行为处理信息和行为因子构成人员分析集；
需要注意的是，本发明实施例中，行为因子是用于对施工人员的休息情况和饮水情况进行整体分析的数值；通过将监测时间内施工人员的休息数据和饮水数据进行联立来对其修整情况进行整体分析；
评估模块用于根据环境分析集和人员分析集对施工人员的工作进行监测评估，得到施工评估集；具体的步骤包括：
根据状态处理信息获取对应的状态因子Z；根据行为处理信息获取对应的行为因子X；获取施工人员所在施工区域对应的施工权重并标记为SQ；
通过评估函数获取施工人员的评估值P；该评估函数为P=SQ*(g1*Z+g2*X)/（H+0.6351）；g1和g2为不同的比例系数且均大于零，g1可以取值为0.35，g2可以取值为0.65；
将评估值与预设的评估阈值进行匹配；
若评估值小于评估阈值，则表示施工人员在对应施工区域内的身体情况正常并生成第一评估信号；
若评估值不小于评估阈值且小于评估阈值的Q%，则表示施工人员在对应施工区域内的身体情况存在轻微异常并生成第二评估信号；
若评估值不小于评估阈值且不小于评估阈值的Q%，则表示施工人员在对应施工区域内的身体情况存在异常并生成第三评估信号；其中，Q为大于100的实数，Q可以取值为110；
评估值与第一评估信号、第二评估信号和第三评估信号构成施工评估集；
需要注意的是，本实施例中，评估阈值基于不同的施工区域类型进行设定，即不同的施工区域均对应一个不同的评估阈值，通过将环境因素与施工人员的身体因素和行为因素进行联立并对身体情况进行实时监测和预警，可以有效提高施工人员施工时的安全性，及时消除恶劣环境下高强度、超负荷的工作带来的施工隐患。
调控模块用于根据施工评估集对不同施工区域内不同施工人员的工作进行提示和调控，具体的步骤包括：
对施工评估集进行监测并预警；
若施工分析集中包含第二评估信号，获取第二评估信号对应的施工区域以及对应的施工人员，将该施工区域的提示次数加一，并生成提示信号提示施工人员及时休息；
若施工分析集中包含第三评估信号，获取第三评估信号对应的施工区域以及对应的施工人员，将该施工区域的预警次数加一，并生成停工信号提示施工人员立即停止施工并休息；
其中，提示可以通过穿戴设备来实现；
统计施工区域的提示次数和预警次数并安排管理人员对其管理；包括：
对施工区域中的提示总次数和预警总次数分别取值并标记为C1和C2，获取施工区域对应的施工权重SQ；
将标记的各项数据进行归一化处理并取值，通过管理函数G=SQ*(e1*C1+e2*C2)获取施工区域的管理值G；
e1和e2为不同的比例系数且均大于零；e1可以取值为0.4，e2可以取值为0.6；
将管理值进行降序排列得到管理排序集；
将管理排序集中排序的管理值依次与管理阈值进行匹配，将大于管理阈值的管理值设定为选中管理值，并将选中管理值对应的施工区域设定为高危区域；安排管理人员对高危区域中的施工人员进行管理和培训。
参照图2所示，为本发明一实施例提供的基于物联网融合5G的施工风险监测调控装置的结构示意图。在本实施例中，基于物联网融合5G的施工风险监测调控装置，可以包括处理器、存储器、通信总线以及通信接口，还可以包括存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序。
其中，处理器在一些实施例中可以由集成电路组成，例如可以由单个封装的集成电路所组成，也可以是由多个相同功能或不同功能封装的集成电路所组成，包括一个或者多个中央处理器(Central Processing unit，CPU)、微处理器、数字处理芯片、图形处理器及各种控制芯片的组合等。处理器是电子设备的控制核心(ControlUnit)，利用各种接口和线路连接整个电子设备的各个部件，通过运行或执行存储在存储器内的程序或者模块(例如基于物联网融合5G的施工风险监测调控程序等)，以及调用存储在存储器内的数据，以执行电子设备的各种功能和处理数据。
存储器至少包括一种类型的可读存储介质，可读存储介质包括闪存、移动硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如：SD或DX存储器等)、磁性存储器、磁盘、光盘等。存储器在一些实施例中可以是电子设备的内部存储单元，例如该电子设备的移动硬盘。存储器在另一些实施例中也可以是电子设备的外部存储设备，例如电子设备上配备的插接式移动硬盘、智能存储卡(Smart Media Card，SMC)、安全数字(Secure Digital，SD)卡、闪存卡(Flash Card)等。存储器还可以既包括电子设备的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器不仅可以用于存储安装于电子设备的应用软件及各类数据，例如基于物联网融合5G的施工风险监测调控程序的代码等，还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
通信总线可以是外设部件互连标准(peripheral componentinterconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(extended industry standardarchitecture，简称EISA)总线等。该总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。总线被设置为实现所述存储器以及至少一个处理器等之间的连接通信。
通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信，包括网络接口和用户接口。可选地，网络接口可以包括有线接口和/或无线接口(如WI-FI接口、蓝牙接口等)，通常用于在该电子设备与其他电子设备之间建立通信连接。用户接口可以是显示器(Display)、输入单元(比如键盘(Keyboard))，可选地，用户接口还可以是标准的有线接口、无线接口。可选地，在一些实施例中，显示器可以是LED显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)触摸器等。其中，显示器也可以适当的称为显示屏或显示单元，用于显示在电子设备中处理的信息以及用于显示可视化的用户界面。
图2仅示出了具有部件的电子设备，本领域技术人员可以理解的是，图2示出的结构并不构成对电子设备的限定，可以包括比图示更少或者更多的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
例如，尽管未示出，电子设备还可以包括给各个部件供电的电源(比如电池)，优选地，电源可以通过电源管理装置与至少一个处理器逻辑相连，从而通过电源管理装置实现充电管理、放电管理、以及功耗管理等功能。电源还可以包括一个或一个以上的直流或交流电源、再充电装置、电源故障检测电路、电源转换器或者逆变器、电源状态指示器等任意组件。电子设备还可以包括多种传感器、蓝牙模块、Wi-Fi模块等，在此不再赘述。
应该了解，所述实施例仅为说明之用，在专利申请范围上并不受此结构的限制。电子设备中的存储器存储的灾害预测图层生成程序是多个指令的组合，在处理器中运行时，可以实现基于物联网融合5G的施工风险监测调控系统各个步骤的实施和运行。
具体地，处理器对上述指令的具体实现方法可参考附图对应实施例中相关步骤的描述，在此不赘述。
电子设备集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读存储介质中。计算机可读存储介质可以是易失性的，也可以是非易失性的。例如，计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，上述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。
作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能模块的形式实现。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。
因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附关联图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (4)

1.基于物联网融合5G的施工风险监测调控系统，其特征在于，包括区域模块、人员模块和评估模块；
区域模块用于采集区域划分集中划分的不同施工区域内的环境信息，环境信息包含温度数据、湿度数据和风力数据；
对采集的环境信息进行预处理并分析，得到包含环监值以及第一环监信号、第二环监信号和第三环监信号的环境分析集；环监值是将各个施工区域环境信息中各项数据进行联立来对其环境进行整体分析的数值；
人员模块用于采集不同施工区域内施工人员身体的状态信息和行为信息，状态信息包含体温数据、心率数据和呼吸次数数据；行为信息包含休息数据和饮水数据；根据状态信息和行为信息对实施人员的施工进行监测和分析，得到人员分析集；
评估模块用于根据环境分析集和人员分析集对施工人员的工作进行监测评估，得到包含评估值以及第一评估信号、第二评估信号和第三评估信号的施工评估集；评估值是将环境因素与施工人员的身体因素和行为因素进行联立实现施工风险整体评估的数值；获取区域划分集的具体步骤包括：获取不同施工区域的施工类型，设定不同的施工类型均对应一个不同的施工权重，根据施工权重的大小将所有施工的类型进行排序组合，得到施工权重表；施工权重表以及若干个施工类型对应的施工区域构成区域划分集；获取环境处理信息中标记的实时温度SWi、实时湿度SSi和实时风速SFi，对标记的各项数据进行归一化处理，利用环境函数
Figure FDA0004002597190000011
获取监测时间内的环监值H，t为监测时间，单位为分钟，a1、a2和a3为不同的比例系数且取值范围均属于(0,1)；
对环监值进行分析，若环监值小于预设的环监阈值，则生成第一环监信号；若环监值不小于环监阈值且持续的时长小于K，则生成第二环监信号；若环监值不小于环监阈值且持续的时长不小于K，则生成第三环监信号；K为大于1的实数且单位为分钟；环监值以及第一环监信号、第二环监信号和第三环监信号构成环境分析集；还包括调控模块，调控模块用于根据施工评估集对不同施工区域内不同施工人员的工作进行提示和调控，对施工分析集进行分析：若施工分析集中包含第二评估信号或者第三评估信号，将其对应的施工区域的提示次数或者预警次数加一，并生成提示信号或者预警信号提示对应施工区域的施工人员及时休息或者立即停止施工并休息；统计施工区域的提示次数和预警次数并安排管理人员对其进行管理。
2.根据权利要求1所述的基于物联网融合5G的施工风险监测调控系统，其特征在于，根据状态信息对实施人员的施工进行监测的具体步骤包括：
分别提取监测时间内体温数据中的平均体温、心率数据中的平均心率和呼吸次数数据中的平均呼吸次数的数值并依次标记为STi、SXi和SYi；标记的各项数据按时间顺序排列组合得到状态处理信息；
对标记的各项数据进行归一化处理并取值，通过状态函数获取监测时间内施工人员的状态因子Z；该状态函数为Z＝b1*STi+b2*SXi+b3*SYi，b1、b2和b3为不同的比例系数且均大于零；状态处理信息和状态因子构成第一监测集。
3.根据权利要求2所述的基于物联网融合5G的施工风险监测调控系统，其特征在于，根据行为信息对实施人员的施工进行监测的具体步骤包括：
分别提取监测时间内休息数据中的休息次数和休息时长以及饮水数据中的饮水次数和饮水量的数值并依次标记为XCi、XSi、YCi和YLi；标记的各项数据按时间顺序排列组合得到行为处理信息；
对标记的各项数据进行归一化处理并取值，通过行为函数获取监测时间内施工人员的行为因子X；该行为函数为X＝(c1*XCi*XSi+c2*YCi*YLi)/(c1*c1+c2*c2)，c1和c2为不同的比例系数且均大于零；行为处理信息和行为因子构成第二监测集；第一监测集和第二监测集构成人员分析集。
4.根据权利要求3所述的基于物联网融合5G的施工风险监测调控系统，其特征在于，根据环境分析集和人员分析集对施工人员的工作进行评估的具体步骤包括：根据状态处理信息获取对应的状态因子Z；根据行为处理信息获取对应的行为因子X；获取施工人员所在施工区域对应的施工权重并标记为SQ；
通过评估函数获取施工人员的评估值P；该评估函数为P＝SQ*(g1*Z+g2*X)/(H+0.6351)；g1和g2为不同的比例系数且均大于零；
若评估值小于预设的评估阈值，则生成第一评估信号；若评估值不小于评估阈值且小于评估阈值的Q％，则生成第二评估信号；若评估值不小于评估阈值且不小于评估阈值的Q％，则生成第三评估信号；其中，Q为大于100的实数；
评估值与第一评估信号、第二评估信号和第三评估信号构成施工评估集。
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