CN115588167A - 一种工程施工用安全监测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及信息监测相关领域，公开了一种工程施工用安全监测方法及系统，包括施工图像监测模块、运动对象判断模块、动态对象判断模块以及对象监测判断模块，通过分布设置在工程施工场所中图像传感设备对施工场所进行实时的监控，基于监控获取的图像数据进行施工场所的三维空间重建，并对其中的运动对象、放置的静态设备及施工的对象进行安全监测判断，包括施工人员的安全、设备运维的安全以及施工对象的结构数据等，进而了解是否达到要求，以实现监测的目的。

Description

一种工程施工用安全监测方法及系统

技术领域

本发明涉及信息监测相关领域，具体是一种工程施工用安全监测方法及系统。

背景技术

在工程施工的过程中，对于安全相关的管理，通常较为困难，因施工场所的复杂性，人员管理结构的分散性，为了实现安全及相关施工的监测管理，多通过设置不同工程、区域对应的人工组进行分组时责任化管理执行。

但现有技术中，管理依然通过相关人员的施工视角实现，造成难以全局的进行多内容的监测实现，产生较多的监测遗漏，造成安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工程施工用安全监测方法及系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种工程施工用安全监测系统，包含：

施工图像监测模块，用于通过预设的图像传感设备采集生成多组施工监测图像数据，基于多组所述施工监测图像数据进行监测对象区域的空间动态模型建立，以生成施工监测模型，所述图像传感设备的数量为多个，多个所述图像传感设备的采集指向在空间内相交；

运动对象判断模块，用于对所述施工监测模型进行运动对象的监测，进而标记多个运动监测对象，基于对象识别库对所述运动监测对象进行图像对比识别，进而对所述运动监测对象进行对象类别的标记，所述对象类别包括设备类别以及人员类别；

动态对象监测模块，用于基于施工执行规划对所述施工监测模型进行静态监测对象及静态监测区域进行静态对象的标记，所述静态监测对象用于表征工程施工过程中的施工对象，所述静态监测区域用于表征工程施工中的施工材料堆积区域；

对象监测判定模块，用于基于预设的施工安全监测标准对所述运动监测对象以及静态对象进行实时的安全判定，若安全判定结果超出所述施工安全监测标准，则生成安全警示并转发，所述施工安全监测标准用于表征对不同监测对象的安全判定标准。

作为本发明的进一步方案：所述施工安全监测标准具体包括：

运动监测标准，用于对运动监测对象的判断，当所述运动监测对象为设备类别时，包括对象运动区域、运动速率限制以及多设备的运动路径干涉限制，当所述运动监测对象为人员类别时，包括安全保护措施佩戴以及安全运动区域；

静态监测标准，用于对静态监测区域及静态监测对象的判断，当为静态监测区域时，包括对区域内的堆放物进行类别及数量的限制，当为静态监测对象时，包括基于施工标准对该静态监测对象的结构数据限制，所述静态监测对象表征工程施工对象。

作为本发明的再进一步方案：所述施工图像监测模块包括：

图像三维重建单元，用于获取多组施工监测图像数据的图像采集参数，基于所述图像采集参数对多组所述施工监测图像数据进行空间组合，通过基于图像的空间重建技术对多组所述施工监测图像数据进行分析，生成施工监测模型，所述图像采集参数包括采集指向、采集点空间坐标以及采集分辨率。

作为本发明的再进一步方案：还包括对象属性判断模块；

所述对象属性判断模块，用于对在时间轴上相邻连续的所述施工监测图像数据进行内容对象的匹配分析，若存在空间上不匹配的所述内容对象，且所述内容对象在空间及时间轴上均连续，则所述内容对象为运动监测对象。

作为本发明的再进一步方案：所述对象监测判定模块包括：

静态监测对象判定单元，用于基于静态监测标准对所述施工监测图像数据进行分析，获取对应结构的数据信息，并对所述数据信息进行判断，若超出标准，则生成安全警示，若未超出，则基于当前数据信息，对所述静态监测对象进行施工模拟，以生成施工校正方案，所述施工模拟用于通过模拟施工数据参数修正当前静态监测对象的已存在误差。

本发明实施例旨在提供一种工程施工用安全监测方法，包含步骤：

通过预设的图像传感设备采集生成多组施工监测图像数据，基于多组所述施工监测图像数据进行监测对象区域的空间动态模型建立，以生成施工监测模型，所述图像传感设备的数量为多个，多个所述图像传感设备的采集指向在空间内相交；

对所述施工监测模型进行运动对象的监测，进而标记多个运动监测对象，基于对象识别库对所述运动监测对象进行图像对比识别，进而对所述运动监测对象进行对象类别的标记，所述对象类别包括设备类别以及人员类别；

基于施工执行规划对所述施工监测模型进行静态监测对象及静态监测区域进行标记，所述静态监测对象用于表征工程施工过程中的施工对象，所述静态监测区域用于表征工程施工中的施工材料堆积区域；

基于预设的施工安全监测标准对所述运动监测对象以及静态对象进行实时的安全判定，若安全判定结果超出所述施工安全监测标准，则生成安全警示并转发，所述施工安全监测标准用于表征对不同监测对象的安全判定标准。

作为本发明的进一步方案：所述施工安全监测标准具体包括：

运动监测标准，用于对运动监测对象的判断，当所述运动监测对象为设备类别时，包括对象运动区域、运动速率限制以及多设备的运动路径干涉限制，当所述运动监测对象为人员类别时，包括安全保护措施佩戴以及安全运动区域；

静态监测标准，用于对静态监测区域及静态监测对象的判断，当为静态监测区域时，包括对区域内的堆放物进行类别及数量的限制，当为静态监测对象时，包括基于施工标准对该静态监测对象的结构数据限制，所述静态监测对象表征工程施工对象。

作为本发明的再进一步方案：所述基于多组所述施工监测图像数据进行监测对象区域的空间动态模型建立，以生成施工监测模型的步骤具体包括：

获取多组施工监测图像数据的图像采集参数，基于所述图像采集参数对多组所述施工监测图像数据进行空间组合，通过基于图像的空间重建技术对多组所述施工监测图像数据进行分析，生成施工监测模型，所述图像采集参数包括采集指向、采集点空间坐标以及采集分辨率。

作为本发明的再进一步方案：还包括步骤：

对在时间轴上相邻连续的所述施工监测图像数据进行内容对象的匹配分析，若存在空间上不匹配的所述内容对象，且所述内容对象在空间及时间轴上均连续，则所述内容对象为运动监测对象。

作为本发明的再进一步方案：所述基于预设的施工安全监测标准对所述运动监测对象以及静态对象进行实时的安全判定，若安全判定结果超出所述施工安全监测标准，则生成安全警示的步骤包括：

基于静态监测标准对所述施工监测图像数据进行分析，获取对应结构的数据信息，并对所述数据信息进行判断，若超出标准，则生成安全警示，若未超出，则基于当前数据信息，对所述静态监测对象进行施工模拟，以生成施工校正方案，所述施工模拟用于通过模拟施工数据参数修正当前静态监测对象的已存在误差。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过分布设置在工程施工场所中图像传感设备对施工场所进行实时的监控，基于监控获取的图像数据进行施工场所的三维空间重建，并对其中的运动对象、放置的静态设备及施工的对象进行安全监测判断，包括施工人员的安全、设备运维的安全以及施工对象的结构数据等，进而了解是否达到要求，以实现监测的目的。

附图说明

图1为一种工程施工用安全监测系统的组成框图。

图2为一种工程施工用安全监测方法的流程框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现方式进行详细描述。

如图1所述，为本发明一个实施例提供的一种工程施工用安全监测系统，包括以下步骤：

施工图像监测模块100，用于通过预设的图像传感设备采集生成多组施工监测图像数据，基于多组所述施工监测图像数据进行监测对象区域的空间动态模型建立，以生成施工监测模型，所述图像传感设备的数量为多个，多个所述图像传感设备的采集指向在空间内相交。

运动对象判断模块300，用于对所述施工监测模型进行运动对象的监测，进而标记多个运动监测对象，基于对象识别库对所述运动监测对象进行图像对比识别，进而对所述运动监测对象进行对象类别的标记，所述对象类别包括设备类别以及人员类别。

动态对象监测模块500，用于基于施工执行规划对所述施工监测模型进行静态监测对象及静态监测区域进行静态对象的标记，所述静态监测对象用于表征工程施工过程中的施工对象，所述静态监测区域用于表征工程施工中的施工材料堆积区域。

对象监测判定模块700，用于基于预设的施工安全监测标准对所述运动监测对象以及静态对象进行实时的安全判定，若安全判定结果超出所述施工安全监测标准，则生成安全警示并转发，所述施工安全监测标准用于表征对不同监测对象的安全判定标准。

本实施例中，给出了一种工程施工用安全监测系统，其通过分布设置在工程施工场所中图像传感设备对施工场所进行实时的监控，基于监控获取的图像数据进行施工场所的三维空间重建，并对其中的运动对象、放置的静态设备及施工的对象进行安全监测判断，包括施工人员的安全、设备运维的安全以及施工对象的结构数据等，进而了解是否达到要求，以实现监测的目的；具体的，在使用时，施工现场会分布设置多个摄像头，通过摄像头多个角度采集图像信息，通过对图像信息进行三维重建获取实时更新的三维动态模型，进而对其中包含的人员、机械、材料以及建设的对象等进行监测，判断人员是否离开安全区域，机械是否安全的运作以及材料堆积是否超出安全范围、建设的对象的尺寸结构是否符合设计安全标准等。

作为本发明另一个优选的实施例，所述施工安全监测标准具体包括：

运动监测标准，用于对运动监测对象的判断，当所述运动监测对象为设备类别时，包括对象运动区域、运动速率限制以及多设备的运动路径干涉限制，当所述运动监测对象为人员类别时，包括安全保护措施佩戴以及安全运动区域。

静态监测标准，用于对静态监测区域及静态监测对象的判断，当为静态监测区域时，包括对区域内的堆放物进行类别及数量的限制，当为静态监测对象时，包括基于施工标准对该静态监测对象的结构数据限制，所述静态监测对象表征工程施工对象。

本实施例中，这里对安全监测标准进行了具体的划分，其主要实现的目的在于对上述实施例中人员、设备及施工对象等的监测，因此对于不同的对象需要不同的判断标准以实现。

作为本发明另一个优选的实施例，所述施工图像监测模块100包括：

图像三维重建单元，用于获取多组施工监测图像数据的图像采集参数，基于所述图像采集参数对多组所述施工监测图像数据进行空间组合，通过基于图像的空间重建技术对多组所述施工监测图像数据进行分析，生成施工监测模型，所述图像采集参数包括采集指向、采集点空间坐标以及采集分辨率。

进一步的，还包括对象属性判断模块；

所述对象属性判断模块，用于对在时间轴上相邻连续的所述施工监测图像数据进行内容对象的匹配分析，若存在空间上不匹配的所述内容对象，且所述内容对象在空间及时间轴上均连续，则所述内容对象为运动监测对象。

本实施例中，这里的图像三维重建单元，其采用的技术当前是具有较多的成熟选择的，通过多角度的图像数据以实现对象的虚拟三维重建，在逆向工程以及物品电子化保存中有着较多的应用，对象属性判断则是用于对图像数据中的动态对象进行判断和区别标记，通过连续的图像比对判断来实现。

作为本发明另一个优选的实施例，所述对象监测判定模块700包括：

静态监测对象判定单元，用于基于静态监测标准对所述施工监测图像数据进行分析，获取对应结构的数据信息，并对所述数据信息进行判断，若超出标准，则生成安全警示，若未超出，则基于当前数据信息，对所述静态监测对象进行施工模拟，以生成施工校正方案，所述施工模拟用于通过模拟施工数据参数修正当前静态监测对象的已存在误差。

本实施例中，这里对静态监测对象中，施工对象的判断进行了说明，不仅包括对施工对象是否符合尺寸结构规格的当前判断，还包括了再当前误差下的模拟修正建设数据，用于实时更新施工人员的作业标准。

如图2所示，本发明还提供了一种工程施工用安全监测方法，其包含：

S200，通过预设的图像传感设备采集生成多组施工监测图像数据，基于多组所述施工监测图像数据进行监测对象区域的空间动态模型建立，以生成施工监测模型，所述图像传感设备的数量为多个，多个所述图像传感设备的采集指向在空间内相交。

S400，对所述施工监测模型进行运动对象的监测，进而标记多个运动监测对象，基于对象识别库对所述运动监测对象进行图像对比识别，进而对所述运动监测对象进行对象类别的标记，所述对象类别包括设备类别以及人员类别。

S600，基于施工执行规划对所述施工监测模型进行静态监测对象及静态监测区域进行标记，所述静态监测对象用于表征工程施工过程中的施工对象，所述静态监测区域用于表征工程施工中的施工材料堆积区域。

S800，基于预设的施工安全监测标准对所述运动监测对象以及静态对象进行实时的安全判定，若安全判定结果超出所述施工安全监测标准，则生成安全警示并转发，所述施工安全监测标准用于表征对不同监测对象的安全判定标准。

作为本发明另一个优选的实施例，所述施工安全监测标准具体包括：

运动监测标准，用于对运动监测对象的判断，当所述运动监测对象为设备类别时，包括对象运动区域、运动速率限制以及多设备的运动路径干涉限制，当所述运动监测对象为人员类别时，包括安全保护措施佩戴以及安全运动区域。

静态监测标准，用于对静态监测区域及静态监测对象的判断，当为静态监测区域时，包括对区域内的堆放物进行类别及数量的限制，当为静态监测对象时，包括基于施工标准对该静态监测对象的结构数据限制，所述静态监测对象表征工程施工对象。

作为本发明另一个优选的实施例，所述基于多组所述施工监测图像数据进行监测对象区域的空间动态模型建立，以生成施工监测模型的步骤具体包括：

获取多组施工监测图像数据的图像采集参数，基于所述图像采集参数对多组所述施工监测图像数据进行空间组合，通过基于图像的空间重建技术对多组所述施工监测图像数据进行分析，生成施工监测模型，所述图像采集参数包括采集指向、采集点空间坐标以及采集分辨率。

作为本发明另一个优选的实施例，还包括步骤：

对在时间轴上相邻连续的所述施工监测图像数据进行内容对象的匹配分析，若存在空间上不匹配的所述内容对象，且所述内容对象在空间及时间轴上均连续，则所述内容对象为运动监测对象。

作为本发明另一个优选的实施例，所述基于预设的施工安全监测标准对所述运动监测对象以及静态对象进行实时的安全判定，若安全判定结果超出所述施工安全监测标准，则生成安全警示的步骤包括：

基于静态监测标准对所述施工监测图像数据进行分析，获取对应结构的数据信息，并对所述数据信息进行判断，若超出标准，则生成安全警示，若未超出，则基于当前数据信息，对所述静态监测对象进行施工模拟，以生成施工校正方案，所述施工模拟用于通过模拟施工数据参数修正当前静态监测对象的已存在误差。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、电可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（RAM）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、同步DRAM（SDRAM）、双数据率SDRAM（DDRSDRAM）、增强型SDRAM（ESDRAM）、同步链路（Synchlink） DRAM（SLDRAM）、存储器总线（Rambus）直接RAM（RDRAM）、直接存储器总线动态RAM（DRDRAM）、以及存储器总线动态RAM（RDRAM）等。

本领域技术人员在考虑说明书及实施例处的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种工程施工用安全监测系统，其特征在于，包含：

施工图像监测模块，用于通过预设的图像传感设备采集生成多组施工监测图像数据，基于多组所述施工监测图像数据进行监测对象区域的空间动态模型建立，以生成施工监测模型，所述图像传感设备的数量为多个，多个所述图像传感设备的采集指向在空间内相交；

运动对象判断模块，用于对所述施工监测模型进行运动对象的监测，进而标记多个运动监测对象，基于对象识别库对所述运动监测对象进行图像对比识别，进而对所述运动监测对象进行对象类别的标记，所述对象类别包括设备类别以及人员类别；

动态对象监测模块，用于基于施工执行规划对所述施工监测模型进行静态监测对象及静态监测区域进行静态对象的标记，所述静态监测对象用于表征工程施工过程中的施工对象，所述静态监测区域用于表征工程施工中的施工材料堆积区域；

对象监测判定模块，用于基于预设的施工安全监测标准对所述运动监测对象以及静态对象进行实时的安全判定，若安全判定结果超出所述施工安全监测标准，则生成安全警示并转发，所述施工安全监测标准用于表征对不同监测对象的安全判定标准。

2.根据权利要求1所述的一种工程施工用安全监测系统，其特征在于，所述施工安全监测标准具体包括：

运动监测标准，用于对运动监测对象的判断，当所述运动监测对象为设备类别时，包括对象运动区域、运动速率限制以及多设备的运动路径干涉限制，当所述运动监测对象为人员类别时，包括安全保护措施佩戴以及安全运动区域；

静态监测标准，用于对静态监测区域及静态监测对象的判断，当为静态监测区域时，包括对区域内的堆放物进行类别及数量的限制，当为静态监测对象时，包括基于施工标准对该静态监测对象的结构数据限制，所述静态监测对象表征工程施工对象。

3.根据权利要求2所述的一种工程施工用安全监测系统，其特征在于，所述施工图像监测模块包括：

图像三维重建单元，用于获取多组施工监测图像数据的图像采集参数，基于所述图像采集参数对多组所述施工监测图像数据进行空间组合，通过基于图像的空间重建技术对多组所述施工监测图像数据进行分析，生成施工监测模型，所述图像采集参数包括采集指向、采集点空间坐标以及采集分辨率。

4.根据权利要求3所述的一种工程施工用安全监测系统，其特征在于，还包括对象属性判断模块；

所述对象属性判断模块，用于对在时间轴上相邻连续的所述施工监测图像数据进行内容对象的匹配分析，若存在空间上不匹配的所述内容对象，且所述内容对象在空间及时间轴上均连续，则所述内容对象为运动监测对象。

5.根据权利要求2所述的一种工程施工用安全监测系统，其特征在于，所述对象监测判定模块包括：

静态监测对象判定单元，用于基于静态监测标准对所述施工监测图像数据进行分析，获取对应结构的数据信息，并对所述数据信息进行判断，若超出标准，则生成安全警示，若未超出，则基于当前数据信息，对所述静态监测对象进行施工模拟，以生成施工校正方案，所述施工模拟用于通过模拟施工数据参数修正当前静态监测对象的已存在误差。

6.一种工程施工用安全监测方法，其特征在于，包含步骤：

通过预设的图像传感设备采集生成多组施工监测图像数据，基于多组所述施工监测图像数据进行监测对象区域的空间动态模型建立，以生成施工监测模型，所述图像传感设备的数量为多个，多个所述图像传感设备的采集指向在空间内相交；

对所述施工监测模型进行运动对象的监测，进而标记多个运动监测对象，基于对象识别库对所述运动监测对象进行图像对比识别，进而对所述运动监测对象进行对象类别的标记，所述对象类别包括设备类别以及人员类别；

基于施工执行规划对所述施工监测模型进行静态监测对象及静态监测区域进行标记，所述静态监测对象用于表征工程施工过程中的施工对象，所述静态监测区域用于表征工程施工中的施工材料堆积区域；

基于预设的施工安全监测标准对所述运动监测对象以及静态对象进行实时的安全判定，若安全判定结果超出所述施工安全监测标准，则生成安全警示并转发，所述施工安全监测标准用于表征对不同监测对象的安全判定标准。

7.根据权利要求6所述的一种工程施工用安全监测方法，其特征在于，所述施工安全监测标准具体包括：

运动监测标准，用于对运动监测对象的判断，当所述运动监测对象为设备类别时，包括对象运动区域、运动速率限制以及多设备的运动路径干涉限制，当所述运动监测对象为人员类别时，包括安全保护措施佩戴以及安全运动区域；

静态监测标准，用于对静态监测区域及静态监测对象的判断，当为静态监测区域时，包括对区域内的堆放物进行类别及数量的限制，当为静态监测对象时，包括基于施工标准对该静态监测对象的结构数据限制，所述静态监测对象表征工程施工对象。

8.根据权利要求7所述的一种工程施工用安全监测方法，其特征在于，所述基于多组所述施工监测图像数据进行监测对象区域的空间动态模型建立，以生成施工监测模型的步骤具体包括：

获取多组施工监测图像数据的图像采集参数，基于所述图像采集参数对多组所述施工监测图像数据进行空间组合，通过基于图像的空间重建技术对多组所述施工监测图像数据进行分析，生成施工监测模型，所述图像采集参数包括采集指向、采集点空间坐标以及采集分辨率。

9.根据权利要求8所述的一种工程施工用安全监测方法，其特征在于，还包括步骤：

对在时间轴上相邻连续的所述施工监测图像数据进行内容对象的匹配分析，若存在空间上不匹配的所述内容对象，且所述内容对象在空间及时间轴上均连续，则所述内容对象为运动监测对象。

10.根据权利要求7所述的一种工程施工用安全监测方法，其特征在于，所述基于预设的施工安全监测标准对所述运动监测对象以及静态对象进行实时的安全判定，若安全判定结果超出所述施工安全监测标准，则生成安全警示的步骤包括：

基于静态监测标准对所述施工监测图像数据进行分析，获取对应结构的数据信息，并对所述数据信息进行判断，若超出标准，则生成安全警示，若未超出，则基于当前数据信息，对所述静态监测对象进行施工模拟，以生成施工校正方案，所述施工模拟用于通过模拟施工数据参数修正当前静态监测对象的已存在误差。

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