CN115186917A - 一种主动预警式风险管控系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种主动预警式风险管控系统及方法，其针对的是下述情况，即，现有技术在对施工风险进行监测分析时存在效率低、分析准确性差、风险指标不全面以及风险应对措施难以实现的问题，并且现有技术无法利用在施工过程中积累的工程经验数据来实现动态化、智能化分析，不能利用已发生的施工对新建工程的同类型施工风险进行有效的预警。系统包括第三数据分析单元，第三数据分析单元通过在存在标记的施工数据的情况下调取第一数据分析单元存储的历史施工数据来建立历史数据模型，并且通过将历史数据模型与预先建立的风险识别模型进行比对的方式分析和预测施工风险，从而判断标记的施工数据能够引发的施工风险的等级。

Description

一种主动预警式风险管控系统及方法

技术领域

本发明涉及施工风险管控技术领域，尤其涉及一种主动预警式风险管控系统及方法。

背景技术

在对工程项目进行管理时，为了保证采集的数据的有效性和及时性，通常需要利用实时的施工数据进行施工风险验证，获取的施工数据通常也是固定的，并且施工数据仅能够利用初始建立的风险识别模型进行验证，无法根据实际的施工环境对模型数据进行调整。此外，由于施工数据的片面性导致利用该施工数据构建的实时数据模型难以形成系统化且多角度的分析对比成果，无法准确地评估风险等级，难以对施工风险进行全面且准确的把握；无法依据施工风险结果输出相应的应对措施，导致施工风险分析防范工作难以进行。

公开号为CN108921432A的专利文献公开了一种盾构隧道施工风险综合评价方法，该评价方法包括以下步骤：构建用于盾构隧道施工风险评价的指标体系；确定施工风险综合评价等级标准及其对应的云模型体系和云图；确定指标权重和安全状态评价体系及对应的云模型体系；评定每一项指标的权重云模型和最底层各项子指标的安全状态评价云模型，以此计算底层各项子指标的施工风险综合评价云模型；将该结果逐级传递至上层指标，得到任意指标或盾构隧道的施工风险综合评价云模型；再将云模型转化为云图，与前述施工风险综合评价等级标准对应的云图进行比对，得到相应的施工风险综合评价等级。虽然该方法对施工风险进行了分析，但其并未对相应建筑物、地下水、管线等相关信息进行监控，同时也仅仅进行了等级输出，并未输出对应措施以及具体的量测数据，使得其监控指标不全面。

公开号为CN110378619A的专利文献公开了一种基于模糊综合评价的隧道钻爆法施工风险分析方法，其包括如下步骤：通过对隧道钻爆法施工全过程涉及的施工风险因素进行划分和识别，建立施工风险评价指标体系；通过AHP法及数理统计法分别对施工风险评价指标体系下的工程经验数据、专家打分数据以及工程实际数据进行分析计算，并且采用三角模糊数对以上计算结果进行模糊表示，最后采用模糊测度方法建立隧道施工风险模糊综合评价模型；基于所建立的隧道施工风险模糊综合评价模型，对隧道施工过程中可能发生的潜在风险进行动态分析。该方法同样进行了施工风险分析，但依然没有考虑建筑物、建构物、地下水等方面的风险，同时未输出相应的测量数据，也无法给予应对措施。此外，该方法对风险等级的管控比较被动，无法及时地根据外界环境等因素变化达成预警响应，对于施工风险的管控存在滞后，由于风险等级已设定，后期根据风险等级的措施进行监督管理，需要耗费大量人力、物力、财力进行跟踪监管；对于一些低等级风险容易忽视管控，但随着外界环境因素变化可能存在较大的危害性，进而引发相关事故。

综上所述，现有技术存在的问题是：在对施工风险进行监测分析时存在效率低、分析准确性差、风险指标不全面以及风险应对措施难以实现的问题，并且现有技术无法利用在施工过程中积累的工程经验数据来实现动态化、智能化分析，不能利用已发生的施工对新建工程的同类型施工风险进行有效的预警。此外，现有技术仅能够利用单一的实时数据进行片面的比对来进行风险识别，并不能有效地利用一个时间段内持续变化的状态数据的变化趋势对后续可能引发的施工风险进行预测和分析。

因此，本申请提出了一种能够将施工人员的主动观测与系统的监测数据相结合的风险管控系统，该系统能够根据施工人员的主动激活行为和系统的比对结果来调取不同的历史施工数据，用以对施工风险的实际情况进行判断，并且利用提取的历史施工数据以及建立的历史数据模型来更新风险识别模型，使得系统能够更加准确且有效地进行施工风险的识别和管控。本申请通过引入人为激活的监测方式来弥补系统自动进行数据对比的片面性缺陷，使得系统能够在施工人员的激活指令下对与指令相关的施工对象的详细历史施工数据进行追溯，从而通过分析详细的历史施工数据来判断施工对象的变化是否会造成与之相关的施工风险。

此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于发明人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

发明内容

针对现有技术之不足，本发明的技术方案提供一种主动预警式风险管控系统，其包括：第一数据分析单元，用于根据收集的多源施工数据生成实时数据模型；第二数据分析单元，用于将实时数据模型和预先建立的风险参考模型进行比对，并且对在实时数据模型中无法与风险参考模型相匹配的施工数据进行标记；第三数据分析单元，用于在存在标记的施工数据的情况下调取所述第一数据分析单元存储的历史施工数据，并且利用所述历史施工数据建立历史数据模型，其还通过将历史数据模型与预先建立的风险识别模型进行比对的方式分析和预测施工风险，其中，所述第三数据分析单元还能够单独对标记数据进行单项数据匹配，从而判断标记数据能够引发的施工风险的等级。其优势在于，系统能够根据前期设计资料、勘察资料以及施工现场各类因素变化进行风险分析，并且能够依据监测到的风险进行风险识别模型的更新，从而完成自主的风险识别学习。此外，本申请的数据分析单元能够依据比对结果对异常的施工数据进行标记和展示，从而能够根据施工人员的判断和反馈对异常施工数据及其可能引发的施工高风险进行人为核验，从而在系统根据历史数据、工程资料和专家意见完成初步判断的情况下，系统根据施工人员的确认信息完成对标记数据的相关施工风险信息的验证，从而有效地提高了系统的风险识别能力，同时还能够有效地利用人机双重监管来完成系统的风险数据库的更新和识别能力的自主学习提升，从而完善系统的风险识别能力。本申请还能够在标记出异常的施工数据的情况下通过调取历史施工数据来建立一个时间周期更长的历史数据模型，通过将历史数据模型与风险识别模型进行匹配的方式挖掘出产生该类异常施工数据的施工风险种类以及风险的等级，并且还能够利用风险识别模型所含数据来判断该段时间的历史数据所处的风险阶段，从而方便施工人员更有效地做出针对性的风险消除措施或撤离操作，从而避免施工人员受到伤害。

根据一种优选的实施方式，所述第三数据分析单元还能够根据施工人员主动激活主动追溯单元的信号反馈来调取第一数据分析单元存储的历史施工数据，从而建立第一时间周期的历史数据模型，所述第三数据分析单元还通过将历史数据模型与风险识别模型进行比对来判断在第一时间周期内的历史施工数据是否与发生施工风险之前的施工数据相匹配，进而完成关于施工人员行为指令的风险识别，使得所述系统与施工人员共同对施工点的施工风险进行监测。其优势在于，相对于现有技术仅能够利用实时的施工数据进行风险识别的数据单一性，本申请的系统在标记出异常的施工数据后能够调取历史数据来扩大数据样本，使得风险识别的筛选能够更加全面，同时为了保证识别出的施工风险的正确性，本申请引入施工人员进行人为确认，从而实现对系统的识别结果进行二次验证，避免系统所利用的数据不够全面而造成识别结果存在误差。此外，施工人员能够根据标记情况和识别结果及时地对指定的施工对象进行现场确认和风险消除处理，从而有效地提高了施工过程中的风险应急处理。针对系统利用实时施工数据进行比对的识别方式存在片面性的缺陷，施工人员能够在施工过程中发现系统未作出预警的异常时通过主动激活主动追溯单元的方式来控制系统进行历史施工数据的回溯处理，从而系统在未标记出异常的施工数据的情况下也能够根据需求进行历史施工数据的调取和历史数据模型的建立，从而利用历史数据模型与风险识别模型进行对比来验证施工人员发现的异常是否存在风险。

根据一种优选的实施方式，所述第三数据分析单元能够依据促成建立历史数据模型的指令的来源的不同而选取不同时间周期的历史数据来进行历史数据模型的建立，从而使第三数据分析单元能够依据其建立的不同历史数据模型进行施工风险的识别。

根据一种优选的实施方式，所述主动追溯单元是按照间隔布设的方式设置在施工隧道内的，使得施工人员能够在施工过程中感知到施工点存在异常情况时通过激活所述主动追溯单元的方式来驱使所述主动预警式风险管控系统对历史施工数据进行回溯和验证，从而使施工人员能够根据调取的历史施工数据和风险识别比对结果来进行风险判断。

根据一种优选的实施方式，所述第三数据分析单元还信号连接有预警终端，所述预警终端能够将所述第三数据分析单元输出的比对结果以及调取的实时施工数据、历史施工数据以及第二数据分析单元标记的异常施工数据进行展示，以供施工人员利用展示数据对施工点的施工风险做出判断，并且能够获取出现异常施工数据的施工对象的位置。

根据一种优选的实施方式，所述第三数据分析单元还通过分析历史施工数据的方式对多个施工对象的状态以及主动预警式风险管控系统的状态进行判断，对多个施工对象以及系统的运行参数和实际工况进行实时监测，并且所述第二数据分析单元利用物联网将经过预处理而生成的监测信息与系统进行互联。

根据一种优选的实施方式，所述第二数据分析单元依据由施工人员确认的实时施工数据来更新在施工前制定的风险参考模型，从而利用更新后的风险参考模型来比对识别基于实时施工数据建立的实时数据模型是否存在异常。

根据一种优选的实施方式，所述第三数据分析单元根据由施工人员确认的历史施工数据来更新或补充在施工前制定的风险识别模型，从而利用风险识别模型对存在异常的施工数据的数据模型所对应的施工风险进行识别。

本发明的技术方案还提供了一种主动预警式风险管控方法，其至少包括以下步骤：

依据实时状态数据创建相应的实时数据映射模型；

将实时数据映射模型与预储风险模型进行比对，实现对施工现场的实时风险监测；

通过上述比对结果调取数据库内与比对结果相关联的至少一个工作单元的工作数据，并且将得到的工作数据进行展示，以供施工人员监控实时工作数据的变化；

根据施工人员确认的实时工作数据来更新在施工前制定的预储风险模型，从而利用更新后的预储风险模型来识别施工风险。

根据一种优选的实施方式，根据由施工人员确认的历史施工数据来更新或补充在施工前制定的风险识别模型，从而利用风险识别模型对存在异常的施工数据的数据模型所对应的施工风险进行识别。

附图说明

图1是本发明所提出的一种优选的主动预警式风险管控系统的拓扑图；

图2是本发明所提出的一种优选的主动预警式风险管控系统的工作流程示意图。

附图标记列表

1：第一数据分析单元；2：第二数据分析单元；3：第三数据分析单元；4：预警终端；5：主动追溯单元。

具体实施方式

下面结合附图进行详细说明。

实施例1

本申请提供一种主动预警式风险管控系统，其包括第一数据分析单元1、第二数据分析单元2、第三数据分析单元3、预警终端4和主动追溯单元5。本申请所涉及的若干个数据分析单元是指能够执行其相关步骤的硬件、软件或者结合的数据处理器，某单元所对应的某方法步骤也可以拆分为多个方法步骤并由多个单元分别执行。在不造成冲突或者矛盾的情况下，其他实施例的优选实施方式的整体和/或部分内容可以作为本实施例的补充。

根据图1和2示出的一种具体的实施方式，第一数据分析单元1能够根据多个第三方监测传感设备采集的多源施工数据生成该施工点的实时数据模型，第二数据分析单元2通过将实时数据模型与利用预先收集的工程数据和专家意见而建立的风险参考模型进行比对，并且在两个模型存在差异的情况下，第二数据分析单元2对实时数据模型中的无法与风险参考模型相匹配的施工数据进行标记。第三数据分析单元3通过调取第一数据分析单元1存储的由多个第三方监测传感设备上传的历史施工数据来建立历史数据模型，通过将历史数据模型与预先建立的风险识别模型进行比对，从而分析出该施工点在该时刻可能存在的施工风险以及后续可能发生的施工风险。第三数据分析单元3还能够根据标记的施工数据调取第一数据分析单元1存储的由第三方监测传感设备上传的历史施工数据以及该第三方监测传感设备所监测的施工对象的相关信息，并且将相关的分析结果和调取的信息通过预警终端4向施工人员展示和预警，从而方便施工人员在获取风险预测结果的同时，还能够对造成该风险的风险源进行分析，方便施工人员判断施工对象造成的施工风险是属于数据误差还是确实存在风险，进而施工人员能够根据分析结果提前做出风险规避操作。此外，当施工人员进入施工点范围后，施工人员还能够根据个人经验来对施工点是否存在风险进行判断，并且施工人员通过激活主动追溯单元5的方式向系统反馈异常，从而第三数据分析单元3根据施工人员的主动追溯行为从第一数据分析单元1存储的由多个第三方监测传感设备上传的历史施工数据中调取第一时间周期的历史施工数据。第三数据分析单元3能够依据施工人员的主动追溯行为来建立第一时间周期的历史数据模型，从而通过将历史数据模型与风险识别模型进行比对来判断在第一时间周期内的历史施工数据是否与发生施工风险之前的施工数据相匹配，在第一时间周期内的历史施工数据能够与某一种施工风险对应的前期施工数据相匹配时，判定该施工点可能发生该种施工风险，从而提前向施工人员做出预警和风险指示，并且第三数据分析单元3利用第一时间周期的历史施工数据对预先建立的风险参考模型进行更新，使得更新后的风险参考模型能够对相似的施工数据进行筛选，从而在后续施工过程中对相似的施工数据及对应的施工风险进行识别。相比于现有技术，本申请通过施工人员的主动预警来提高系统对风险识别的准确性，尤其是系统的风险识别通常是利用刚发生的实时施工数据进行识别和判断，无法有效地联合历史施工数据对施工风险的识别进行二次验证，此外，系统的数据来源是指定的第三方监测传感设备，其采集的数据量是不够全面且稳定不变的，但是在隧道施工过程中，随着掘进操作的不断进行以及环境的变化，造成施工点出现施工风险的诱因不断增加，提前建立的第三方监测传感设备无法有效地获取所有的施工数据，在此情况下，施工人员根据个人施工经验做出的主观判断就存在一定的实用性，因此，本系统将人为判断和系统判断相结合，实现了人机交互，并且有效地提高风险识别的准确性。

优选地，第一数据分析单元1利用依据工程资料和专家意见提前建立的沿时间轴逐渐变化的风险参考模型数据来对施工对象实时反馈的实时施工数据进行验证，并且根据验证结果标出无法满足验证条件的实时施工数据及其对应的施工对象。系统还可以驱动第三数据分析单元3从第一数据分析单元1中存储的历史施工数据中提取第一时间段的施工数据，施工人员在发现施工区域存在异常时激活主动追溯单元5，通过数据追踪的方法来分析施工对象在过去的第一时间段内施工数据的变化，然后利用历史施工数据追踪和审查施工对象出现异常工况的原因，使得施工人员能够更准确地分析施工对象的异常工况的影响因素，判断影响因素的后续影响，并且更新风险参考模型。在系统进行风险识别时，系统只能使用实时数据来验证和识别施工风险，不会考虑建立综合风险模型并结合历史参考数据分析施工风险。其识别过程对数据的准确性要求较高，容易出现识别错误。在系统判断实时数据模型与风险参考模型的比对结果为不匹配时，系统利用调取第二时间周期的历史施工数据来对实时施工数据进行补充，从而提高建立的数据映射模型的准确性和有效性，进而方便系统通过比对和人工验证的方式来更加准确地预测后续施工过程是否会出现施工风险。优选地，施工对象可以是指支撑隧道的支撑结构、隧道内壁的浇筑层、盾构机以及隧道内的其他施工设备或安全防护结构等。优选地，上述设备在隧道的掘进过程中能够利用附加的传感单元对隧道的环境、稳定性、沉降情况和变形情况等进行监测，从而方便系统和施工人员根据隧道中的多种施工对象的施工数据的变化来预判隧道是否存在风险。优选地，第二数据分析单元2能够以回溯的方式获取的一个特定时间段的数据，从而建立数据量更加充足且可靠的数据映射模型，方便对异常数据进行更加有效的识别，从而确定该异常是否会引起施工风险。

优选地，第二数据分析单元2利用异常数据来进行预警并且将此时间段的数据进行标记，从而在后续的施工过程中出现与之相关的施工风险时，利用该段时间的数据建立新的风险模型，并且利用新的风险模型去更替之前建立的风险参考模型数据或补充之前建立的风险参考模型数据。优选地，风险参考模型是通过工程材料和专家意见建立的标准安全模型。在实时数据模型与风险参考模型相匹配时，系统可以认定为该时刻的施工现场不存在施工风险，施工现场的设备以及隧道结构等处于一个可控范围之内的安全状态。优选地，特定时间是指将比对出异常工况或施工人员发现异常的时刻作为起始时间点向过去追溯的一个时间周期。优选地，施工人员激活主动追溯单元5的实例可以是：在隧道出现异常气味和单次异常活动时，施工人员根据经验与环境观测对发现细微的变化进行判断，第二数据分析单元2在施工人员激活主动追溯单元5后立即从第一数据分析单元1存储的历史施工数据库中调取特定时长的历史施工数据，并且利用历史施工数据和实时施工数据建立对应的数据映射模型，并且利用数据映射模型与风险参考模型进行一个时间段的数据的比对，从而识别出对应的施工风险。在系统判定为会发生相应的施工风险时，通过该时间段的历史施工数据去更新风险参考模型，并且利用该时间点之后的特定时长的实时数据持续地对实时数据模型和风险参考模型进行更新，从而生成完全适配该施工环境的风险识别模型。优选地，施工人员还可以在感知到环境风阻、环境湿度等发生变化时向系统发出回溯指令，系统根据回溯指令进行操作。

优选地，本发明在对实时状态数据进行采集和分析时，系统不会主动对监测到的实时状态数据进行记录以形成比对数据库，系统仅能够利用单独一个时间点的实时状态数据与预先设定的参考数据进行比对。优选地，系统能够在某一个时间点的实时状态数据无法与参考数据相匹配时通过数据恢复的方式提取一个时间段的历史状态数据并且与参考数据进行比对，从而分析出工作单元的状态的变化趋势，系统在反向追溯出导致施工风险的工作单元的具体情况的同时利用工作单元在一个时间周期内的状态变化来对施工风险进行预测，帮助施工人员在无法及时地消除施工风险的情况下能够针对可能发生的施工风险做出应急避险处理。

优选地，系统进行数据回溯以恢复历史状态数据的触发条件还可以是根据施工人员在激活主动追溯单元5时所录入的事件信息来对相关联的工作单元的历史状态数据进行精确的全数据回溯，并且系统还同时对关联性不强的工作单元的历史状态数据进行等周期的部分数据回溯，即，在系统接收到回溯指令时，为了降低计算量，提高计算效率，系统仅以间隔提取的方式获取等时间周期间隔的多个时间点的历史状态数据来形成模糊历史状态数据集，系统还会在同时期通过主动识别施工人员录入的事件信息来提取关键词，从而利用关键词筛选出与之存在强关联的工作单元，进而针对性地提取该工作单元在一个时间段内的详细历史状态数据来建立精准历史状态数据集。系统利用模糊历史状态数据集和详细历史状态数据集分别建立不同的状态变化模型，从而通过与参考数据建立的参考模型进行比对的方式筛选出发生状态异常变化的工作单元。进一步优选地，模糊历史状态数据集和详细历史状态数据集的分类归集能够减少系统进行数据回溯的计算量，从而提高系统的处理能力，尤其是详细历史状态数据集对应的工作单元与触发条件存在直接的联系，其能够有效地监测到施工现场发生或即将发生的与触发条件相对应的施工风险。

优选地，系统还可以按下述的双重条件进行历史状态数据的回溯，即，施工人员激活主动追溯单元5，而系统在该时刻所进行的实时状态数据比对的结果也存在异常。在此条件下系统还会同时对实时状态数据进行详细的记录，从而生成历史状态数据集的同时生成沿时间轴推移的实时状态数据集，进而通过将历史状态数据集与实时状态数据集进行合并的方式获取一个实时更新的数据量足够大且准确的状态数据集，系统利用该数据集与参考数据进行比对，从而确定可能会发生的施工风险以及施工风险可能出现的时间点。优选地，在未接收到触发条件或未出现不满足阈值条件的状态数据时，系统仅对实时监测的数据进行粗略的记录而不会对数据进行精确的分析处理，从而降低系统工作时的常规运行要求。

优选地，本发明还可以只在施工人员激活主动追溯单元5的情况下才进行实时数据的准确监测和记录，并且同时利用系统已记录的低频历史状态数据进行工作单元沿时间轴的详细状态数据的精准恢复，即，将模糊的状态数据集方向追溯出详细状态数据。例如，系统在正常工作时仅以间隔记载的方式记载一个时间段内存在一个间隔周期的多个时间点的状态数据，并且不会对上述存储的数据进行精细化处理，仅利用简单的数据比对方法与参考数据进行比较，此过程可以被定义为监测数据的低清化处理，从而降低系统工作时的负荷量。当系统接收到施工人员利用主动追溯单元5发出的触发条件时，系统才会对触发之前的一个时间段的模糊状态数据进行精细化回溯，从而生成详细状态数据，此过程可以被定义为监测数据的高清化处理。优选地，施工人员在发现或察觉施工现场可能存在异常的时候，施工人员通过激活主动追溯单元5的方式使得系统能够进行历史状态数据的回溯，在系统对历史状态数据进行回溯的过程中，系统能够对施工人员录入的事件信息进行语义分析和相关可能造成该事件的缘由进行追寻，从而得到一个相对完整的因果关系，从而优先对因果关系中所涉及的工作单元的历史状态数据进行回溯，从而先完成关联性高的工作单元的状态数据的高清化处理，并且通过比对和分析该工作单元的状态变化来判断是否存在对应的施工风险，若未获得明显的指证信息则对关联性相对弱一些的工作单元的历史状态数据进行回溯。具体地，上述分析方法可以进行如下举例说明，当施工人员进行隧道施工区域时，施工人员在某一时刻感受到一次异常的震动，但是系统未主动做出相关的风险预警或风险识别提醒，施工人员可以通过主动激活主动追溯单元5的方式控制系统追溯施工人员做出激活行为前的一个时间段的历史状态数据来对施工区域是否发生相关的异常情况以及是否存在相关的施工风险进行分析。优选地，施工人员在主动激活主动追溯单元5的同时还能够记录如下行为信息“刚刚隧道地面好像发生了一次异常震动”，系统接收上述行为信息后其能够在进行历史状态数据的回溯的同时基于提前设定的词句数据库对行为信息中的关键词进行比对和筛选，并且利用筛选出的“地面”、“震动”等词语来调取可能引起该异常现象的施工风险信息，继而基于预先利用已收集的施工风险建立的施工风险发生时和之前的施工状态数据的变化数据库来筛选出与该关键词关联性最高的工作单元进行历史状态数据的回溯和高清化处理。例如，当出现震动时，隧道内布设在支撑结构上的变形监测传感器和地面设置的沉降监测传感器会跟随震动发生异常的监测数据波动，从而通过重点关注此类工作单元的状态数据的变化能够对可能出现或正在演变的施工风险进行识别并对与施工风险的直接关联工作单元进行标记，帮助施工人员重点监测该工作单元。优选地，系统在对与关键词关联性高的相关工作单元进行标记和历史状态数据进行回溯的同时，还将处理结果与该次激活信息一并进行保存，由此在事后回溯该次工人感觉地面震动的事件时，不仅能够直接给出工人能够感受到的地面增幅、震动发生时间等相关数据，还可以给出相关性较高且工人可能没有察觉的例如地面图像信息、周围设备开机工作信息等等信息，这对于案件回溯十分有利，并且由于数据记录时采用低清晰化处理，不会占用很多的算力，能够实现系统的长期健康运行，大量减少系统监测投入，同时还不损失回溯必要细节。

实施例2

本实施例提出了一种主动预警式风险管控方法，其至少包括：

利用施工人员输入的指令或监测设备自动采集的施工现场数据来获取接入施工风险识别管控系统的多个工作单元的实时状态数据和施工点的实时周边环境综合数据；

依据实时状态数据创建相应的实时数据映射模型；

将实时数据映射模型与预储风险模型进行比对，实现对施工现场的实时风险监测；

通过上述比对结果调取数据库内与比对结果相关联的至少一个工作单元的工作数据，并且将得到的工作数据进行展示，以供施工人员监控实时工作数据的变化；

根据施工人员确认的实时工作数据来更新在施工前制定的预储风险模型，从而利用更新后的预储风险模型来识别施工风险。

实施例3

本实施例可以是对实施例2的进一步改进和/或补充，重复的内容不再赘述。在不造成冲突或者矛盾的情况下，其他实施例的优选实施方式的整体和/或部分内容可以作为本实施例的补充。

本实施例提供了一种主动预警式风险管控方法，其至少包括以下步骤：

将实时数据映射模型与预先建立的风险模型进行比对，从而分析出是否存在不匹配的异常数据，对异常数据进行单独标记，并且对该异常数据所属的组别进行历史数据追溯；

若实时映射模型与参考模型能够完全对应，则说明工作单元的实时工作状态是正常的；

若数据仅仅在一个范围内波动，例如：持续一定量的起伏，则可能是外界环境变化导致的，若单纯是天气等环境因素的变化，则判断为正常；

若施工人员也做出异常预警，则回溯更长时间段的数据来验证此种变化是由于外界大环境变化引起的，还是由于施工区域的小环境异常变化引起的，从而能够有效地做出相关的预警提示等。

当异常数据处于允许范围之内时，将该数据作为最新的标准数据来更新参考模型以及模型后续的预测数据。例如：在前期预估的环境参数和地质构成与实际的地质情况存在一定的差异时，虽然实时数据出现了在参考模型的可控范围内的差异，但是该差异是受环境改变而产生的，因此可以直接将此类变化数据定义为该施工区的标准参考数据，然后利用该参考数据更新参考模型，从而利用参考模型对后续一定时间段内工作单元的状态数据进行预测，并且根据预测结果来预判工作单元和施工环境是否出现施工风险并且确定风险等级。

回溯时间可以是在监测数据出现异常时系统自行选取的第一回溯时间、施工人员行为激活的第二回溯时间以及两者同时做出反应的第三回溯时间。优选地，回溯时间的长短可以根据作出异常判断的源头的数量和组别进行不同的选取，例如，根据工作单元的不同，其所占权重也存在差异，根据权重调整其回溯时间的长短。

需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。在全文中，“优选地”所引导的特征仅为一种可选方式，不应理解为必须设置，故此申请人保留随时放弃或删除相关优选特征之权利。

Claims (10)

1.一种主动预警式风险管控系统，其特征在于，包括：

第一数据分析单元(1)，用于根据收集的多源施工数据生成实时数据模型；

第二数据分析单元(2)，用于将实时数据模型和预先建立的风险参考模型进行比对，并且对在实时数据模型中无法与风险参考模型相匹配的施工数据进行标记；

第三数据分析单元(3)，用于在存在标记的施工数据的情况下调取所述第一数据分析单元(1)存储的历史施工数据，并且利用所述历史施工数据建立历史数据模型，其还通过将历史数据模型与预先建立的风险识别模型进行比对的方式分析和预测施工风险，其中，

所述第三数据分析单元(3)还能够单独对标记数据进行单项数据匹配，从而判断标记的施工数据能够引发的施工风险的等级。

2.如权利要求1所述的主动预警式风险管控系统，其特征在于，所述第三数据分析单元(3)还能够根据施工人员主动激活主动追溯单元(5)的信号反馈来调取所述第一数据分析单元(1)存储的历史施工数据，从而建立第一时间周期的历史数据模型，

所述第三数据分析单元(3)还通过将历史数据模型与风险识别模型进行比对来判断在第一时间周期内的历史施工数据是否与发生施工风险之前的施工数据相匹配，进而完成关于施工人员行为指令的风险识别，使得所述系统与施工人员共同对施工点的施工风险进行监测。

3.如权利要求2所述的主动预警式风险管控系统，其特征在于，所述第三数据分析单元(3)能够依据促使建立历史数据模型的指令的来源的不同而选取不同时间周期的历史数据来进行历史数据模型的建立，从而使所述第三数据分析单元(3)能够依据其建立的不同历史数据模型进行施工风险的识别。

4.如权利要求3所述的主动预警式风险管控系统，其特征在于，所述主动追溯单元(5)是按照间隔布设的方式设置在施工隧道内的，使得施工人员能够在施工过程中感知到施工点存在异常情况时通过激活所述主动追溯单元(5)的方式来驱使所述主动预警式风险管控系统对历史施工数据进行回溯和验证，从而使施工人员能够根据调取的历史施工数据和风险识别比对结果来进行风险判断。

5.如权利要求4所述的主动预警式风险管控系统，其特征在于，所述第三数据分析单元(3)还信号连接有预警终端(4)，所述预警终端(4)能够将所述第三数据分析单元(3)输出的比对结果以及调取的实时施工数据、历史施工数据以及所述第二数据分析单元(2)标记的异常施工数据进行展示，以供施工人员利用展示数据对施工点的施工风险做出判断，并且获取出现异常施工数据的施工对象的位置。

6.如权利要求5所述的主动预警式风险管控系统，其特征在于，所述第三数据分析单元(3)还通过分析历史施工数据的方式对多个施工对象的状态以及主动预警式风险管控系统的状态进行判断，对多个施工对象以及系统的运行参数和实际工况进行实时监测，并且所述第二数据分析单元(2)利用物联网将经过预处理而生成的监测信息与系统进行互联。

7.如权利要求6所述的主动预警式风险管控系统，其特征在于，所述第二数据分析单元(2)依据由施工人员确认的实时施工数据来更新在施工前制定的风险参考模型，从而利用更新后的风险参考模型来比对识别基于实时施工数据建立的实时数据模型是否存在异常。

8.如权利要求7所述的主动预警式风险管控系统，其特征在于，所述第三数据分析单元(3)根据由施工人员确认的历史施工数据来更新或补充在施工前制定的风险识别模型，从而利用风险识别模型对存在异常的施工数据的数据模型所对应的施工风险进行识别。

9.一种主动预警式风险管控方法，其特征在于，至少包括以下步骤：

依据实时状态数据创建相应的实时数据映射模型；

将实时数据映射模型与预储风险模型进行比对，实现对施工现场的实时风险监测；

通过上述比对结果调取数据库内与比对结果相关联的至少一个工作单元的工作数据，并且将得到的工作数据进行展示，以供施工人员监控实时工作数据的变化；

根据施工人员确认的实时工作数据来更新在施工前制定的预储风险模型，从而利用更新后的预储风险模型来识别施工风险。

10.如权利要求9所述的主动预警式风险管控方法，其特征在于，根据由施工人员确认的历史施工数据来更新或补充在施工前制定的风险识别模型，从而利用风险识别模型对存在异常的施工数据的数据模型所对应的施工风险进行识别。

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