CN115424408A - 一种现场施工安全管控预警装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种现场施工安全管控预警装置，包括：AI摄像头获取现场图像，将其存储于数据存储模块中；处理器对现场图像进行图像分割处理得到施工区域的第一图像，对第一图像进行人物识别，确定目标区域，并对其进行分割，得到多个分图，对每一分图的位置和像素点信息进行数值化处理，根据处理后的信息基于神经网络算法确定分图中的人物穿戴是否符合安全规范，并在人物穿戴不符合安全规范时，向报警模块发出第一控制信号；报警模块在接收到第一控制信号时进行报警提醒。供电模块为AI摄像头、处理器、数据储存模块和报警模块供电。安全管控预警装置能够对施工现场进行24小时全时段的监控，智能识别能力高，提升了施工现场的安全保障能力。

Description

一种现场施工安全管控预警装置

技术领域

本发明涉及安全管控技术领域，尤其涉及一种现场施工安全管控预警装置。

背景技术

近年来，施工单位对安全生产工作十分重视，特别涉及道路施工、房地产项目工地、其他构筑物等施工，常常因承包商培训不足、现场作业人员安全意识薄弱、违章作业等行为导致出现安全事故。

目前电力工程施工安全管理巡查多为人工巡查的传统的管理模式。但电力施工的安全需要专业的安全管理人员间隔巡视或驻点巡查，对于现场的安全隐患不能及时发现。现场工作期间的人员调度协调周期较长。施工区域分散，安全管理人员工作强度大。

发明内容

本发明实施例提供了一种现场施工安全管控预警装置。现场施工安全管控预警装置能对施工现场进行24小时全时段的安全监控，智能识别能力高，提升了对作业现场危险源的警示，及时对现场的危险行为做出警告，将危险隐患控制在萌芽状态，提升了电力施工现场安全及应急保障能力。

本发明提供了一种现场施工安全管控预警装置，包括：

AI摄像头、处理器、数据储存模块、供电模块和报警模块；

AI摄像头用于获取施工现场的现场图像，将现场图像存储于所述数据存储模块中；

处理器用于对现场图像进行图像分割处理得到施工区域的第一图像，对第一图像进行人物识别，确定目标人物图像区域，对目标人物图像区域进行分割，得到多个目标分图，对每一目标分图的位置信息和像素点信息进行数值化处理，根据处理后得到的信息基于神经网络算法确定目标分图中的人物穿戴是否符合安全规范，并在人物穿戴不符合安全规范时，向报警模块发出第一控制信号；

报警模块用于在接收到第一控制信号时进行报警提醒。

供电模块用于为AI摄像头、处理器、数据储存模块和报警模块供电。

进一步的，处理器还用于在人物穿戴不符合安全规范时，向管理平台和现场管理人员发送第一反馈信息。

进一步的，现场施工安全管控预警装置还包括：

GPS定位模块，GPS定位模块用于获取施工现场的位置坐标，将位置坐标传输给处理器；

处理器还用于将施工现场的位置坐标发送给管理平台。

进一步的，报警模块包括警示灯和语音报警器；

报警模块用于在接收到所述第一控制信号时，控制警示灯以设定形式点亮，并控制语音报警器播报语音提醒。

进一步的，处理器用于通过交换机或无线通信模块与管理平台和现场管理人员进行通信。

进一步的，现场施工安全管控预警装置还包括：

温度传感器和湿度传感器；

温度传感器用于检测施工现场的温度信息，并将温度信息传输给处理器；

湿度传感器用于检测施工现场的湿度信息，并将湿度信息传输给处理器；

处理器用于将温度信息和湿度信息发送给管理平台。

进一步的，现场施工安全管控预警装置还包括：

水位检测传感器；

水位检测传感器用于检测施工现场的水位信息，并将水位信息发送给处理器；

处理器用于根据水位信息确定无法施工时，向报警模块发送第二控制信号，并向管理平台和现场管理人员发送第二反馈信息；

报警模块用于根据第二控制信号进行报警提醒。

进一步的，供电模块包括电池和太阳能充电设备，太阳能充电设备用于为电池充电。

进一步的，现场施工安全管控预警装置还包括：

箱体，处理器、电池和数据存储模块设置于箱体内；

箱体包括箱体主体和延伸杆，延伸杆设置于箱体主体的一侧，AI摄像头设置于延伸杆远离箱体主体的一端；

太阳能充电设备固定于所述延伸杆上。

进一步的，箱体还包括移动轮，移动轮安装于箱体主体远离延伸杆的一侧。

本发明实施例提供的现场施工安全管控预警装置包括AI摄像头、处理器、数据存储模块、报警模块和供电模块。AI摄像头用于获取施工现场的现场图像，将获取的图像传送给数据储存模块进行储存，同时传送给处理器，通过对现场图像分割、人物识别、再分割转化为目标分图，之后对每一目标分图的位置信息和像素点信息进行数值化处理，并将处理后的信息基于神经网络算法确定目标分图中的人物穿戴是否符合安全规范。并在人物穿戴不符合安全规范时，向与处理模块连接的报警模块发出第一控制信号，报警模块在接收到第一控制信号时进行报警提醒。本发明实施例的现场施工安全管控预警装置能对施工现场进行24小时全时段的安全监控，提升了对作业现场危险源的警示，及时对现场的危险行为做出警告，将危险隐患控制在萌芽状态，提升了电力施工现场安全及应急保障能力。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种现场施工安全管控预警装置示意图；

图2是本发明实施例提供的另一种现场施工安全管控预警装置示意图；

图3是本发明实施例提供的一种加入GPS定位模块的现场施工安全管控预警装置部分示意图；

图4是本发明实施例提供的一种报警模块的内部结构示意图；

图5是本发明实施例提供的一种通讯示意图；

图6是本发明实施例提供的一种加入传感器的现场施工安全管控预警装置局部示意图；

图7是本发明实施例提供的一种水位检测现场施工安全管控预警装置局部示意图；

图8是本发明实施例提供的一种供电模块的内部示意图；

图9是本发明实施例提供的一种箱体的结构示意图；

图10是本发明实施例提供的一种箱体的内部结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本发明实施例提供了一种现场施工安全管控预警装置。图1是本发明实施例提供的一种现场施工安全管控预警装置示意图。安全管控预警装置能够对施工现场进行24小时全时段的监控，智能识别能力高，提升了施工现场的安全保障能力。参考图1，现场施工安全管控预警装置，包括：

AI摄像头1、处理器2、数据储存模块3、供电模块5和报警模块4；

AI摄像头1用于获取施工现场的现场图像，将现场图像存储于数据存储模块3中；

处理器2用于对现场图像进行图像分割处理得到施工区域的第一图像，对第一图像进行人物识别，确定目标人物图像区域，对目标人物图像区域进行分割，得到多个目标分图，对每一目标分图的位置信息和像素点信息进行数值化处理，根据处理后得到的信息基于神经网络算法确定目标分图中的人物穿戴是否符合安全规范，并在人物穿戴不符合安全规范时，向报警模块4发出第一控制信号；

报警模块4用于在接收到第一控制信号时进行报警提醒。

供电模块5用于为AI摄像头1、处理器2、数据储存模块3和报警模块4供电。

其中，AI摄像头1的选择可以根据环境的不同而改变，示例性的，需要晚上施工作业的工地，所选的AI摄像头1可以增加夜视功能；施工现场面积比较大的可以选用分辨率比较高的AI摄像头1，本发明实施例对此不进行限制。处理器2可以根据施工区域的边界信息等对拍摄的现场图像进行分割，去掉施工现场以外部分后，得到第一图像。位置信息可以为每一目标分图的坐标。像素点信息可以为每一目标分图中各像素点的像素值，示例性的可以为灰度值。所谓数值化处理可以理解为将目标分图的位置信息和像素点信息转化为神经网络算法可以处理的数值参数。处理器2可以根据预先训练的模型通过卷积层对目标分图进行投票，得到最终的分类结果。当分类结果为目标人物未系安全带或者未带安全帽等，处理器2向报警模块4发送第一控制信号。

具体的，将AI摄像头1同时与处理器2和数据储存模块3进行连接，把从AI摄像头1获取的施工现场图像，存储于数据存储模块3，并发送给处理器2。发送给处理器2的图像被分割处理得到施工区域的第一图像，进而对第一图像进行人物识别，确定目标人物图像区域，再对目标人物图像区域进行分割，得到多个目标分图，对每一目标分图的位置信息和像素点信息进行数值化处理，根据处理后得到的信息基于神经网络算法确定目标分图中的人物穿戴是否符合安全规范，并在人物穿戴不符合安全规范时，向与处理器2连接的报警模块4发出第一控制信号。报警模块4在接收到第一控制信号时进行报警提醒。供电模块5与AI摄像头1、处理器2、数据储存模块3和报警模块4的电源端相连，以确保AI摄像头1、处理器2、数据储存模块3和报警模块4在供电模块5的供电下可以正常运行，供电模块可以为可拆卸的普通电池模块，可拆卸的充电电池模块，不可拆卸的太阳能供电模块等，本发明实施例对此不进行限制。

本发明实施例提供的现场施工安全管控预警装置包括AI摄像头1、处理器2、数据存储模块3、报警模块4和供电模块5。AI摄像头1用于获取施工现场的现场图像，将获取的图像传送给数据储存模块3进行储存，同时传送给处理器2，通过对现场图像分割、人物识别、再分割转化为目标分图，之后对每一目标分图的位置信息和像素点信息进行数值化处理，并将处理后的信息基于神经网络算法确定目标分图中的人物穿戴是否符合安全规范。并在人物穿戴不符合安全规范时，向与处理器2连接的报警模块4发出第一控制信号，报警模块4在接收到第一控制信号时进行报警提醒。本发明实施例的现场施工安全管控预警装置能对施工现场进行24小时全时段的安全监控，提升了对作业现场危险源的警示，及时对现场的危险行为做出警告，将危险隐患控制在萌芽状态，提升了电力施工现场安全及应急保障能力。

图2是本发明实施例提供的另一种现场施工安全管控预警装置示意图，可选的，参考图2：

处理器2还用于在人物穿戴不符合安全规范时，向管理平台6和现场管理人员7发送第一反馈信息。

第一反馈信息可以理解为处理器2向管理平台6和现场管理人员7发出的现场危险行为的警示信息。管理平台6可以为包含一信息管理平台，管理平台6中可以与流媒体服务器、存储服务器、web服务器、数据库服务器、AI深度学习服务器等通讯，处理器2也可以与上述服务器进行通讯。当处理器2经过对现场图片的处理，发现穿戴不符合安全规范的人员时，除了向报警模块4发出第一控制信号，进行现场提醒外，还会将该现场危险的警示信息作为第一反馈信息发送给管理平台6和现场管理人员7，使得现场管理人员7能及时对现场危险行为进行制止，管理平台6可以对各个施工现场出现危险行为的次数进行汇总，选出危险次数出现最多的施工现场，并对该施工现场的工人进行的安全意识教育，加深工人对现场安全的重视。

图3是本发明实施例提供的一种加入GPS定位模块的现场施工安全管控预警装置部分示意图，可选的，参考图3，现场施工安全管控预警装置还包括：

GPS定位模块8，GPS定位模块8用于获取施工现场的位置坐标，将位置坐标传输给所述处理器2；

处理器2还用于将施工现场的位置坐标发送给管理平台6。

GPS定位模块8与处理器2对接，设置GPS定位模块8后，管理人员可以快速的从管理平台6上观看出现安全预警施工现场的准确位置，使系统对出现安全预警的施工现场的定位更加准确，以便工作人员能快速到达预警现场进行安全隐患提醒。

图4是本发明实施例提供的一种报警模块的内部结构示意图，可选的，参考图4：

报警模块4包括警示灯9和语音报警器10；

报警模块4用于在接收到第一控制信号时，控制警示灯9以设定形式点亮，并控制语音报警器10播报语音提醒。

当报警模块4接收到第一控制信号后，警示灯9会立即做出反应，以设定形式点亮，提醒现场管理人员有隐患出现，示例性的，警示灯9一直闪烁，亦或一直处于点亮状态，本发明实施例对此不进行限制。随后语音报警器10会对现场进行语音提醒，以保证现场管理人员在没看见警示灯点亮的情况下，能通过语音报警器的内容得知现场的安全隐患，并及时做出相应处理。

图5是本发明实施例提供的一种通讯示意图，可选的，参考图5：

处理器2用于通过交换机或无线通信模块11与管理平台6和现场管理人员7进行通信。

对于无线通信模块或交换机的选择可以依情况而定，处理器2与现场管理人7在通信时，由于地点都是现场，距离相对较近，可以采用蓝牙、ZigBee、WIFI模块等，本发明实施例对此不进行限制。而处理器2在与管理平台6通信时，由于地点不是现场，距离可能相对较远，为了保证通信质量，可以采用全向天线、双频天线、4G基站等远距离通信设备，本发明实施例对此不进行限制。示例性的，以远距离传输为例，处理器2通过无线通信模块并依托周围4G基站，将需要传送的有效信息，经过防火墙的过滤，将安全系数相对较高的信息传送个管理平台6或现场管理人7。

图6是本发明实施例提供的一种加入传感器的现场施工安全管控预警装置局部示意图，可选的，参考图6，现场施工安全管控预警装置还包括：

温度传感器12和湿度传感器13；

温度传感器12用于检测施工现场的温度信息，并将温度信息传输给处理器2；

湿度传感器13用于检测施工现场的湿度信息，并将湿度信息传输给处理器2；

处理器2用于将温度信息和湿度信息发送给管理平台6。

其中，温度传感器12可以为采用硅工艺生产的数字式温度传感器，也可以为检测部分与被测对象有良好接触的接触式温度传感器等，本发明实施例对此不进行限制。湿度传感器13可以为水蒸气吸附感湿材料后，元件阻抗发生变化的电阻式湿度传感器，也可以为水蒸气吸附感湿材料后，元件介质常数发生变化的电容式湿度传感器，本发明实施例对此不进行限制。

具体的，温度传感器12和湿度传感器13分别将获取的检测施工现场的温度信息和湿度信息传输给处理器2，处理器2将获取的温度信息和湿度信息发送给管理平台6，随着现场的温度信息和湿度信息进入管理平台6，管理平台6可以对不同现场的温度和湿度进行汇总，管理平台6可以判断施工现场的温度和湿度是否适合施工，根据判断结果向现场工作人员进行反馈。

图7是本发明实施例提供的一种水位检测现场施工安全管控预警装置局部示意图，可选的，参考图7，现场施工安全管控预警装置还包括：

水位检测传感器14；

水位检测传感器14用于检测施工现场的水位信息，并将水位信息发送给处理器2；

处理器2用于根据水位信息确定无法施工时，向报警模块4发送第二控制信号，并向管理平台6和现场管理人员7发送第二反馈信息；

报警模块4用于所述第二控制信号进行报警提醒。

其中，水位检测传感器14可以为用于检测像泥浆和水溶液的液位变化情况的电容式液位传感器，基于红外LED红外光传输变化的光电液位传感器，用于检测粘性液体物质含量和体积物质含量的超声波液位传感器，本发明实施例对此不进行限制。

具体的，将水位监测传感器14获取的施工现场的水位信息传送给处理器2，并将其与预设水位进行比较，如果确认无法施工，向报警模块4发送第二控制信号，报警模块4收到信号发出报警，提醒现场工作人员工地水位异常，停止施工。同时，将第二反馈信号通过处理器2发送至管理平台6和现场管理人员7，使其对现场的信息有相应的了解，进一步做出相应的安全预防措施。

图8是本发明实施例提供的一种供电模块的内部示意图，可选的，参考图8：

供电模块5包括电池15和太阳能充电设备16，太阳能充电设备16用于为电池充电。

其中，供电模块5包括电池15和太阳能充电设备16，太阳能充电设备16的输出端与电池15的充电端电连接。使得自然界的太阳能经过太阳能充电设备16的转化，变成电池15的源源不断地电能。保证供电模块5可以长时间为其他模块供电，保证系统持续正常运行，持续对施工现场进行24小时全时段的安全监控进行监控。

具体的，太阳能充电设备16可以定时检测电池15的电量，太阳能充电设备16检测到电池15的电量低于设定值时，太阳能充电设备16就开始为电池15进行充电。电池15的电量达到100％时，太阳能充电设备16自动结束充电。

图9是本发明实施例提供的一种箱体的结构示意图，图10是本发明实施例提供的一种箱体的内部结构示意图，可选的，参考图9、图10，现场施工安全管控预警装置还包括：

箱体19，处理器2、电池15和数据存储模块3设置于箱体19内；

箱体19包括箱体主体17和延伸杆18，延伸杆18设置于箱体主体17的一侧，AI摄像头1设置于延伸杆18远离箱体主体17的一端；

太阳能充电设备16固定于所述延伸杆18上。

其中，箱体可以为铜，铝，不锈钢等密封金属箱体，本发明实施例对此不进行限制。将处理器2、电池15和数据存储模块3放入箱体19内，保证现场施工安全管控预警装置的核心模块不受外部环境的影响，示例性的，工地现场大雨瓢泼，由于箱体19的密封效果好，可以保证内部模块能正常运行，可以适用于工地上的各种环境。进一步的，如图9所示，将AI摄像头1安装在延伸杆18的顶端，延伸杆18可以设计成可伸缩杆，示例性的，可以根据不同施工环境将延伸杆调整到不同的高度。该现场施工安全管控预警装置的设计，能够在任何工地的任何位置，实现对施工现场进行24小时全时段的安全监控，装置中设计的太阳能充电设备，基本不用担心系统电量不足的问题，可以做到一劳永逸。

可选的，如图9所示：

箱体19还包括移动轮20，移动轮20安装于箱体主体17远离延伸杆18的一侧。

其中，移动轮20可以为耐磨、耐高温的橡胶轮，也可以为适用各种野外活动的履带轮，可以根据不同的使用环境进行不同的选择，本发明实施例对此不进行限制。将箱体19装上移动轮20，可以使现场施工安全管控预警装置进入施工现场的任意位置更加方便，快捷。

本发明实施例提供的现场施工安全管控预警装置包括AI摄像头、处理器、数据存储模块、报警模块、供电模块、管理平台、现场管理人、GPS定位模块、无线通讯模块/交换机、温度传感器、湿度传感器、水位监测传感器、电池、太阳能充电设备。AI摄像头用于获取施工现场的现场图像，将获取的图像传送给数据储存模块进行储存，同时传送给处理器，通过对现场图像分割、人物识别、数值化处理后，基于神经网络算法确定目标分图中的人物穿戴是否符合安全规范。并在人物穿戴不符合安全规范时，向报警模块发出第一控制信号。而水位监测传感器获取的施工现场的水位信息传送给处理器，并将其与预设水位进行比较，如果确认无法施工，向报警模块发送第二控制信号。报警模块在接收到第一控制信号或第二控制信号时进行报警提醒，可以在现场将危险隐患控制在萌芽状态。同时将AI摄像头、GPS定位模块、温度传感器、湿度传感器、水位监测传感器等获取的信息经处理器传送给管理平台和/或现场管理人员，方便管理平台和现场管理人员能24小时了解各个施工现场的安全隐患情况，并应对突发事件及时作出反应。其中，供电模块中包括电池和太阳能充电设备，使得自然界的太阳能经过太阳能充电设备的转化，变成电池的源源不断地电能，保证系统持续正常运行，持续对施工现场进行24小时全时段的安全监控进行监控。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种现场施工安全管控预警装置，其特征在于，包括：

AI摄像头、处理器、数据储存模块、供电模块和报警模块；

所述AI摄像头用于获取施工现场的现场图像，将所述现场图像存储于所述数据存储模块中；

所述处理器用于对所述现场图像进行图像分割处理得到施工区域的第一图像，对所述第一图像进行人物识别，确定目标人物图像区域，对所述目标人物图像区域进行分割，得到多个目标分图，对每一目标分图的位置信息和像素点信息进行数值化处理，根据处理后得到的信息基于神经网络算法确定目标分图中的人物穿戴是否符合安全规范，并在人物穿戴不符合安全规范时，向报警模块发出第一控制信号；

所述报警模块用于在接收到所述第一控制信号时进行报警提醒。

所述供电模块用于为所述AI摄像头、所述处理器、所述数据储存模块和所述报警模块供电。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：

所述处理器还用于在人物穿戴不符合安全规范时，向管理平台和现场管理人员发送第一反馈信息。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，还包括：

GPS定位模块，所述GPS定位模块用于获取施工现场的位置坐标，将所述位置坐标传输给所述处理器；

所述处理器还用于将所述施工现场的位置坐标发送给所述管理平台。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：

所述报警模块包括警示灯和语音报警器；

所述报警模块用于在接收到所述第一控制信号时，控制所述警示灯以设定形式点亮，并控制所述语音报警器播报语音提醒。

5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：

所述处理器用于通过交换机或无线通信模块与所述管理平台和所述现场管理人员进行通信。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

温度传感器和湿度传感器；

所述温度传感器用于检测施工现场的温度信息，并将所述温度信息传输给所述处理器；

所述湿度传感器用于检测施工现场的湿度信息，并将所述湿度信息传输给所述处理器；

所述处理器用于将所述温度信息和所述湿度信息发送给所述管理平台。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

水位检测传感器；

所述水位检测传感器用于检测施工现场的水位信息，并将所述水位信息发送给所述处理器；

所述处理器用于根据所述水位信息确定无法施工时，向所述报警模块发送第二控制信号，并向管理平台和现场管理人员发送第二反馈信息；

所述报警模块用于根据所述第二控制信号进行报警提醒。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：

所述供电模块包括电池和太阳能充电设备，所述太阳能充电设备用于为所述电池充电。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括：

箱体，所述处理器、所述电池和所述数据存储模块设置于所述箱体内；

所述箱体包括箱体主体和延伸杆，所述延伸杆设置于所述箱体主体的一侧，所述AI摄像头设置于所述延伸杆远离所述箱体主体的一端；

太阳能充电设备固定于所述延伸杆上。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于：

所述箱体还包括移动轮，所述移动轮安装于所述箱体主体远离所述延伸杆的一侧。

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