CN116503227A - 一种基于物联网的施工安全监督管理系统以及方法 - Google Patents

Abstract

本发明适用于计算机领域，提供了一种基于物联网的施工安全监督管理系统以及方法，所述方法包括：控制第一机器人运动，以获取第一区域的人员分布信息以及通道区域的人员经过信息，所述第一区域为若干平行施工区域中限定施工区域，所述通道区域为若干平行施工区域之间的通行连接区域；根据所述人员分布信息以及人员经过信息，定位目标区域内的缺口区，生成缺口区的定位信息，其中，所述目标区域包括若干平行施工区域和通行连接区域，本申请实施例的技术方案，通过对机器人的运动和巡检识别的功能化控制，能够对监理人员的人工巡检形成很好的补充，且实现了对平行施工区域中缺口区施工安全的监管。

Description

一种基于物联网的施工安全监督管理系统以及方法

技术领域

本发明属于计算机领域，尤其涉及一种基于物联网的施工安全监督管理系统以及方法。

背景技术

城市化建设和城乡规划建设的兴起，带动了建筑业的持续增长，建筑施工过程中存在许多安全问题，因此，有必要对施工过程进行安全监督检查，确保施工过程以及建筑的安全水平。

当前，当涉及到多楼层等复杂区域的施工监管时，一般还是通过监理人员完成的，其存在一定的监管局限性，例如区域覆盖率较低，巡检容易产生遗漏等，现有技术中也存在智慧工地巡检机器人，控制智慧工地巡检机器人，可以对施工安全进行监管，但是对于多楼层等复杂区域的施工监管，在巡检控制方面还存在功能较为单一的不足。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种基于物联网的施工安全监督管理系统以及方法，旨在解决上述背景技术中提出的问题。

本发明实施例是这样实现的，一方面，一种基于物联网的施工安全监督管理方法，所述方法包括以下步骤：

控制第一机器人运动，以获取第一区域的人员分布信息以及通道区域的人员经过信息，所述第一区域为若干平行施工区域中限定施工区域，所述通道区域为若干平行施工区域之间的通行连接区域；

根据所述人员分布信息以及人员经过信息，定位目标区域内的缺口区，生成缺口区的定位信息，其中，所述目标区域包括若干平行施工区域和通行连接区域，所述缺口区包括第一区域内的第一缺口区和非限定施工区域内的第二缺口区，所述缺口区纵向贯通若干平行施工区域；

根据缺口区的定位信息，生成巡检指令，根据巡检指令控制机器人对缺口区进行巡检，以识别缺口区的施工作业范围与限定施工区域是否相符，所述机器人包括第一机器人；

若缺口区的施工作业范围与限定施工区域不相符，判定缺口区不符合安全作业要求。

作为本发明的进一步方案，所述控制第一机器人运动，以获取第一区域的人员分布信息以及通道区域的人员经过信息，包括：

下发第一指令给第一机器人，以指示第一机器人进入第一区域后将第一指令下发给覆盖第一区域的所有监控设备，并且获取所有监控设备反馈的若干前置时段的监控影像，所述第一指令中携带有影像反馈时段的标记，所述影像反馈时段为若干前置时段；

指示第一机器人：接收监控影像，并且基于监控影像识别若干前置时段内第一区域中的人员数量，当存在任意一个前置时段内的人员数量不满足实际进入人数时，根据第一指令生成第二指令，并且根据第二指令获取通道区域的人员经过信息。

作为本发明的再进一步方案，所述方法还包括：

根据所述人员经过信息判断通道区域内是否存在活动目标经过；

若是，则判定存在活动目标进入非限定施工区域。

作为本发明的又进一步方案，所述根据缺口区的定位信息，生成巡检指令，根据巡检指令控制机器人对缺口区进行巡检，包括：

预先根据缺口区在目标区域内的相对坐标，生成第一目标移动指令，所述巡检指令包括第一目标移动指令；

根据第一目标移动指令指示第一机器人建立自身和第二机器人之间的通信通道，以使得第一机器人和第二机器人分别移动到第一缺口区和第二缺口区。

作为本发明的进一步方案，所述方法还包括：

指示第一机器人按照当前位置对第二机器人进行平行位置校准，以及根据当前位置和所述相对坐标规划第一路线，并且按照第一路线每第一移动设定距离后，向第二机器人发送平行移动校准指令，所述平行移动校准指令中包含第一机器人移动方向的平行方向；

根据平行移动校准指令指示第二机器按照所述平行方向移动第二设定距离，直到第一机器人和第二机器人分别移动到第一缺口区和第二缺口区。

作为本发明的进一步方案，所述根据巡检指令控制机器人对缺口区进行巡检还包括：

将第一巡检指令下发给第一机器人，以使得第一机器人将第一巡检指令下发给第二机器人，所述第一巡检指令中携带有缺口区的环绕路线；

根据第一巡检指令指示对应的机器人分别按照环绕路线进行防护覆盖检测，以检测对应缺口区是否存在边沿露出部位，若是，则根据边沿露出部位获取缺口区的实时影像，若否，则改变获取高度后获取对应缺口区的实时影像，其中，对应缺口区包括第一缺口区和第二缺口区，对应的机器人为第一机器人和第二机器人，且二者分别与第一缺口区和第二缺口区对应；

基于对应缺口区的原始影像，检测实时影像中是否存在非防护增设物，若对应缺口区均存在非防护增设物，基于实时影像分别提取包含对应缺口区的非防护增设物的子影像；

基于所述子影像，将对应缺口区的非防护增设物的计量项进行对比，以判断第一缺口区对应的计量项是否大于第二缺口区对应的计量项；

若不大于，则判定缺口区的施工作业范围与限定施工区域不相符。

作为本发明的进一步方案，所述方法还包括：

若第一缺口区对应的计量项大于第二缺口区对应的计量项，判断第二缺口区对应的计量项是否大于预设值，所述预设值是根据施工进度计划表中第二缺口区域的进度排布所确定的；

若是，则判定缺口区的施工作业范围违规超前。

作为本发明的进一步方案，所述基于所述子影像，将对应缺口区的非防护增设物的计量项进行对比，以判断第一缺口区对应的计量项是否大于第二缺口区对应的计量项，具体包括：

指示第一机器人接收第二机器人发送的第二子影像，并且分别提取第一子影像和第二子影像中第一非防护增设物和第二非防护增设物，分别识别第一非防护增设物的第一计量项和第二非防护增设物的第二计量项，将所述第一计量项和第二计量项进行对比判断，其中，所述第一子影像为包含第一缺口区的非防护增设物的子影像，所述第二子影像为包含第二缺口区的非防护增设物的子影像。

作为本发明的进一步方案，所述方法还包括：

当判定缺口区不符合安全作业要求时，指示第一机器人汇总对应缺口区的实时影像并且上报。

作为本发明的进一步方案，另一方面，一种基于物联网的施工安全监督管理系统，所述系统包括：

控制和信息获取模块，用于控制第一机器人运动，以获取第一区域的人员分布信息以及通道区域的人员经过信息，所述第一区域为若干平行施工区域中限定施工区域，所述通道区域为若干平行施工区域之间的通行连接区域；

缺口区定位模块，用于根据所述人员分布信息以及人员经过信息，定位目标区域内的缺口区，生成缺口区的定位信息，其中，所述目标区域包括若干平行施工区域和通行连接区域，所述缺口区包括第一区域内的第一缺口区和非限定施工区域内的第二缺口区，所述缺口区纵向贯通若干平行施工区域；

巡检和识别模块，用于根据缺口区的定位信息，生成巡检指令，根据巡检指令控制机器人对缺口区进行巡检，以识别缺口区的施工作业范围与限定施工区域是否相符，所述机器人包括第一机器人；

条件判定模块，用于若缺口区的施工作业范围与限定施工区域不相符，判定缺口区不符合安全作业要求。

本发明实施例提供的一种基于物联网的施工安全监督管理系统以及方法，通过将机器人应用于平行施工区域中施工作业范围的巡检，对于本身存在一定危险性的缺口区，由于相互之间是贯通的，可能存在较大的安全隐患，因而通过机器人巡检能够较为安全地完成任务，并且分别结合人员分布信息以及人员经过信息，定位目标区域内的缺口区，生成缺口区的定位信息，根据缺口区的定位信息，生成巡检指令，根据巡检指令控制机器人对缺口区进行巡检，以识别缺口区的施工作业范围与限定施工区域是否相符，通过识别结果判定是否符合安全作业要求，通过对机器人的运动和巡检识别的功能化控制，实现了对平行施工区域中缺口区施工安全的监管，能够对监理人员的人工巡检形成很好的补充，为施工安全的统筹监管以及决策提供参考依据。

附图说明

图1是一种基于物联网的施工安全监督管理方法的主流程图。

图2是一种基于物联网的施工安全监督管理方法中控制机器人获取人员分布信息和人员经过信息的流程图。

图3是一种基于物联网的施工安全监督管理方法中根据巡检指令控制机器人移动到缺口区的第一流程图。

图4是一种基于物联网的施工安全监督管理方法中控制第一机器人和第二机器人配合移动到缺口区的第二流程图。

图5是一种基于物联网的施工安全监督管理方法中控制机器人识别非防护增设物的流程图。

图6是一种基于物联网的施工安全监督管理系统的主结构图。

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进行详细描述。

本发明提供的一种基于物联网的施工安全监督管理系统以及方法，解决了背景技术中的技术问题。

如图1所示，为本发明的一个实施例提供的一种基于物联网的施工安全监督管理方法的主流程图，所述一种基于物联网的施工安全监督管理方法包括：

步骤S10：控制第一机器人运动，以获取第一区域的人员分布信息以及通道区域的人员经过信息，所述第一区域为若干平行施工区域中限定施工区域，所述通道区域为若干平行施工区域之间的通行连接区域；考虑到人工巡检的弊端，采用机器人对复杂区域进行巡检，不仅可以实现按需功能化，而且在涉及到缺口区等危险位置的识别时，具有很高的可靠性；并且可以按照规定路线进行运动，例如按照规划的可通行的地面路线或者安装的轨道；

这里的获取的对象（人员分布信息和人员经过信息）的时间段一般是历史时间段，例如当前为午休时间或者下班时间，获取上午时段或者白天工作时段第一区域的人员分布信息以及通道区域的人员经过信息，人员分布信息表示第一区域中人员的数量和位置分布，人员一般指进入目标区域的人员，进入目标区域的人员一般也是施工人员；平行施工区域，例如待施工的至少二楼层，如商业楼层等、待施工区域的至少二层结构，如影院等，这些区域一般具有至少两个平行的或者近似平行的待施工结构；限定施工区域为经过安全评估以及安全作业要求，当前要求（优先或者重点）进行施工的区域；按照安全评估以及安全作业要求，待施工区域一般对应有严格的先后顺序，因而区分出限定施工区域和非限定施工区域；

步骤S11：根据所述人员分布信息以及人员经过信息，定位目标区域内的缺口区，生成缺口区的定位信息，其中，所述目标区域包括若干平行施工区域和通行连接区域，所述缺口区包括第一区域内的第一缺口区和非限定施工区域内的第二缺口区，所述缺口区纵向贯通若干平行施工区域；本步骤可以通过机器人来完成；

所谓的缺口区是指平行施工区域中相对应的具有开放性缺口的子区域，也即，这些缺口区为了实现非封闭式装饰等要求，具有开放性的非主体缺口，因而这些缺口区为了保证正常使用会在目标区域的主体结构完成后再次进行施工，以建成辅助装饰的建筑物或者墙体等，比如混凝土结构，导墙等；由于平行施工区域的“平行”性质以及缺口区的非封闭式要求，造成平行施工区域之间的缺口区实际是贯通的，且一般是纵向贯通的或者类似纵向贯通的；通行连接区域一般用于每两个平行施工区域之间的通行，因为考虑到一些原因，如通行连接区域防护不到位或者需要保证平行施工区域之间的其他需求导致的通行，通行连接区域一般是可以通行的；根据所述人员分布信息以及人员经过信息，能够分辨一段时间内施工人员是否处于限定施工区域内，如果不是，那么极有可能通过通行连接区域进入了其他平行施工区域；如果判断人员进入了某个或者几个平行施工区域，那么需要定位该平行施工区域的缺口区，表明该缺口区具有并行或者超前施工的可能，由于缺口区在不同平行施工区域之间具有可贯通性，因而必须严格依据“做一层拆一层，施工设置防护栏以及兜网、盖板等”安全要求，不能并行或者超前施工，否则，可能导致缺口区之间同时贯穿，对人员等都具有极大的潜在坠落危险性；

步骤S12：根据缺口区的定位信息，生成巡检指令，根据巡检指令控制机器人对缺口区进行巡检，以识别缺口区的施工作业范围与限定施工区域是否相符，所述机器人包括第一机器人；例如在3层的通道区域判断有3层的人员经过，但是4层的通道区域没有，因此可以定位4层的缺口区；巡检可以按照规定路线先运动后识别，例如按照给定地面路线或者安装的轨道先移动再识别；通过机器人对缺口区进行巡检识别，例如通过识别非限定施工区域的缺口区的作业进度是否超过第一区域，或者非限定施工区域的缺口区本应在当前不存在有某个墙体或者浇筑准备工作的完成，但是实际上已经开始了；因而非限定施工区域中缺口区的作业进度超过第一区域，或者非限定施工区域的缺口区存在有某个墙体或准备工作的不合要求超前完成，即缺口区的施工作业范围与限定施工区域不相符，也就不符合安全作业的要求，存在潜在的危险性。

步骤S13：若缺口区的施工作业范围与限定施工区域不相符，判定缺口区不符合安全作业要求。按照以上的阐述，机器人识别到了施工作业范围与限定施工区域不相符的情况，机器人可以对缺口区的现场进行记录，并且将记录信息上传给监管中心。

本实施例在应用时，通过将机器人应用于平行施工区域中施工作业范围的巡检，对于本身存在一定危险性的缺口区，由于相互之间是贯通的，可能存在较大的安全隐患，因而通过机器人巡检能够较为安全地完成任务，并且分别结合人员分布信息以及人员经过信息，定位目标区域内的缺口区，生成缺口区的定位信息，根据缺口区的定位信息，生成巡检指令，根据巡检指令控制机器人对缺口区进行巡检，以识别缺口区的施工作业范围与限定施工区域是否相符，通过识别结果判定是否符合安全作业要求，通过对机器人的运动和巡检识别的功能化控制，实现了对平行施工区域中缺口区施工安全的监管，其对平行施工区域的巡检功能得到了体现，能够对监理人员的人工巡检形成很好的补充，为施工安全的统筹监管以及决策提供参考依据。

如图2所示，作为本发明的一种优选实施例，所述控制第一机器人运动，以获取第一区域的人员分布信息以及通道区域的人员经过信息，包括：

步骤S111：下发第一指令给第一机器人，以指示第一机器人进入第一区域后将第一指令下发给覆盖第一区域的所有监控设备，并且获取所有监控设备反馈的若干前置时段的监控影像，监控影像一般包括监控图像和/或监控视频，此处主要包括监控视频；

所述第一指令中携带有影像反馈时段的标记，所述影像反馈时段为若干前置时段；若干前置时段，即用来分段获取监控设备的完整监控影像中若干子监控影像，影像反馈时段也即要求所有监控设备通过上报含有若干相同前置时段的子监控影像，若干前置时段是不规则的，示例性的，监控设备的监控影像是记录8:00am到14:25的影像，因而可以取8:30am-10:30am、11:30am-11:59am；12:30-13:20；13:40-14:20am的分段影像进行后续的识别；

步骤S112：指示第一机器人：接收监控影像，并且基于监控影像识别若干前置时段内第一区域中的人员数量，当存在任意一个前置时段内的人员数量不满足实际进入人数时，实际进入人数一般是根据当天考勤的人数所确定的；根据第一指令生成第二指令，并且根据第二指令获取通道区域的人员经过信息。通过目标人流统计算法或者目标检测算法可以对监控影像中人员数量进行统计（必要时需要对含有相同的人物进行去重）；若当前任意一个前置时段内的人员统计数量均满足实际进入人数时，可以再获取全时段中除若干相同前置时段之外时段（也即前述举例中其它时段）的子监控影像，再一次进行人员数量识别，若存在任意一个前置时段内的人员数量不满足实际进入人数时，根据第一指令生成第二指令，若两次均检测到当前任意一个前置时段内的人员数量均满足实际进入人数时，表明人员均处于限定施工区域中，大概率没有进入非限定施工区域。

可以理解的是，人员经过信息也可以是通过通道区域的监测设备采集的，人员经过信息也可以是网络摄像机采集的，其可以直接通过全景人流算法对固定场所内人员进出情况进行自动计数。

作为本发明的一种优选实施例，所述方法还包括：

步骤S20：根据所述人员经过信息判断通道区域内是否存在活动目标经过；

步骤S21：若是，则判定存在活动目标进入非限定施工区域。以上步骤可以通过第一机器人完成，也可以通过第一机器人获取通道区域的人员经过信息后上报到服务器，在通过服务器的检测完成。活动目标一般指人员，也可以包括无人机等可以活动的目标。

人员经过信息一般包括监控影像或者红外识别信息，通过对监控影像或者红外识别信息进行目标检测时，均可以通过现有技术检测到活动目标，目前常用的目标检测算法包括one-stage与two-stage，two-stage算法代表有R-CNN系列,one-stage算法代表有Yolo系列、基于YOLOv5的红外目标检测算法等；当在通道区域检测到活动目标时，即表明通道区域存在活动目标经过；当存在活动目标经过，而对于施工完成过程中，施工人员正常上下一般是通过升降梯来完成的，因此当经过通道区域时，极有可能是经过通道区域从第一区域进入了非限定施工区域。

如图3所示，作为本发明的一种优选实施例，所述根据缺口区的定位信息，生成巡检指令，根据巡检指令控制机器人对缺口区进行巡检，包括：

步骤S121：预先根据缺口区在目标区域内的相对坐标，生成第一目标移动指令，所述巡检指令包括第一目标移动指令；相对坐标即均以目标区域的位置为基准来建立的；

步骤S122：根据第一目标移动指令指示第一机器人建立自身和第二机器人之间的通信通道，以使得第一机器人和第二机器人分别移动到第一缺口区和第二缺口区。

示例性的，可以通过第一目标移动指令指示第一机器移动到相对坐标位置处，然后向第二机器人发送第一目标移动指令，以使得二者相距最近，即第二机器人通过移动到第一机器人上方或者下方平行施工区域中，才可能使得二者相距最近，由于缺口区是平行贯穿的，因而此时第二机器人也到达第二缺口区位置处。此外，为了保证二者移动更加省时，下面提出一种优化的方法，如图4所示，作为本发明的一种优选实施例，所述方法还包括：

步骤S30：指示第一机器人按照当前位置对第二机器人进行平行位置校准，当前位置指当前第一机器人的位置，一般处于第一区域内；

以及根据当前位置和所述相对坐标规划第一路线，并且按照第一路线每第一移动设定距离后，向第二机器人发送平行移动校准指令；所述平行移动校准指令中包含第一机器人移动方向的平行方向，该平行方向相当于将第一机器人移动方向“投射”在非限定施工区域；

平行位置校准，即通过第一机器人的当前位置使得第二机器人处于平行且位置相当的状态，即两者分别处于平行施工区域中位置相当的位置；因而方便进行同时开始巡检；需要说明的是，在第二机器人接收平行移动校准指令之前，其已经进入非限定施工区域；

步骤S31：根据平行移动校准指令指示第二机器按照所述平行方向移动第二设定距离，直到第一机器人和第二机器人分别移动到第一缺口区和第二缺口区。通过这种每第一移动设定距离时，进行一次关于平行移动校准指令的下发，能够使得第二机器在平行施工区域“重复”第一机器人的运动路线，因而第一机器人和第二机器人可以几乎同步移动到第一缺口区和第二缺口区，即为后续的同时巡检识别奠定了基础。第一移动设定距离和第二移动设定距离可以成比例的关系，例如比例为1:1。由于第一机器人和第二机器人之间的严格“平行同步”移动，此时通过平行移动校准指令的发送和接收可以通过蓝牙连接完成通信，当然可以通过网络通信完成。

本实施例在应用时，第一路线可以是施工作业所在区域中在地面形成的路线，也可以是布置于目标区域中平行施工区域内的轨道（如横向和纵向布设的临时轨道），此时机器人为轨道机器人，当然可以是通过地面路线和轨道结合，在此不做限定；通过以上步骤的实施，第一机器人和第二机器人之间可以实现巡检识别前到达缺口区过程中的“同步”移动，方便而快捷。

前述已经对根据巡检指令控制机器人对缺口区进行巡检中运动部分进行详细描述，下面介绍根据巡检指令控制机器人对缺口区进行巡检中识别部分，如图5所示，作为本发明的一种优选实施例，所述根据巡检指令控制机器人对缺口区进行巡检还包括：

步骤S40：将第一巡检指令下发给第一机器人，以使得第一机器人将第一巡检指令下发给第二机器人，所述第一巡检指令中携带有缺口区的环绕路线；在第一机器人进入第一区域后，其将接收的第一巡检指令下发给第二机器人；

此时第二机器人一般位于与第一区域相距较近的非限定施工区域内，第二机器人可以有一个，也可以有多个（当定位目标区域内的缺口区有多个时，需要配备相应数量的第二机器人），一般每个非限定施工区域此时可以配备至少一个第二机器人；此时第一机器人和第二机器人之间可以通过蓝牙连接进行近距离通信，当然可以通过其他无线连接方式，例如ZigBee技术，其具有短时延，低功耗、可靠安全的特点，传输范围一般介于10～100m之间，可以满足对第一巡检指令下发的快速响应；当然此处优选蓝牙通信，不需要网络支持；缺口区的环绕路线包括第一缺口区的在第一区域中环绕路线和第二缺口区在限定施工区域中环绕路线；环绕路线是根据机器人自身体积和缺口区的相对环绕外沿所确定的；

步骤S41：根据第一巡检指令指示对应的机器人分别按照环绕路线进行防护覆盖检测，以检测对应缺口区是否存在边沿露出部位，若是，则根据边沿露出部位获取缺口区的实时影像，若否，则改变获取高度后获取对应缺口区的实时影像，其中，对应缺口区包括第一缺口区和第二缺口区，对应的机器人为第一机器人和第二机器人，且二者分别与第一缺口区和第二缺口区对应；影像一般包括视频和/或图像；

所谓的按照环绕路线进行防护覆盖检测，即机器人在沿着环绕路线行进时，同时对应缺口区进行防护覆盖检测，防护覆盖检测可以通过视觉检测完成，也可以通过红外识别技术完成，即检测缺口区外围的场景或者红外识别信息中是否覆盖了防护栏；如果缺口区外围没有被防护栏所覆盖或者覆盖一部分，那么在其边缘会存在边沿部位露出，即边沿露出部位，也就是部分缺口区露出；此时对应的机器人以边沿露出部位为相对定位点停下，并且控制机器人伸出探头进入边沿露出部位位置，以获取缺口区的实时影像，实时影像一般满足设定条件的当前影像；如设定时长的视频，和/或，满足设定清晰度的至少一张图片；

边沿露出部位可能是防护栏没有完全围住的部分，也包括防护栏适合探头伸入的间隙；当不存在边沿露出部位时，则改变获取高度后获取对应缺口区的实时影像，即控制机器人的探头伸高预设距离，以使得其越过防护栏后获取对应缺口区的实时影像，预设距离大于防护栏高度和探头初始高度之差；实时影像包括当前时刻采集的缺口区的全景影像；

需要注意，当缺口区存在边沿露出部位，表示（临时）边缘防护不到位，包括施工前和施工完成，一般需要在边上搭设防护栏杆；此时可以上传缺口区的实时影像，引起对边缘防护不到位的注意；

步骤S42：基于对应缺口区的原始影像，检测实时影像中是否存在非防护增设物，若对应缺口区均存在非防护增设物，基于实时影像分别提取包含对应缺口区的非防护增设物的子影像；原始影像一般包括不设任何其他防护的缺口区的影像，例如原始图像和/或视频；

这里的非防护增设物是指不包括覆盖缺口区顶部的物体，覆盖缺口区顶部的物体一般是防护盖板，因而非防护增设物包括作业形成物或者为作业而增设的物体，示例性的，如缺口区建立的墙体、混凝土结构、导墙、钢筋捆扎成型结构等；

步骤S43：基于所述子影像，将对应缺口区的非防护增设物的计量项进行对比，以判断第一缺口区对应的计量项是否大于第二缺口区对应的计量项；计量项包括面积、高度、长度、宽度中至少一种；具体的判断将会在后续进行详细描述；

步骤S44：若不大于，则判定缺口区的施工作业范围与限定施工区域不相符。当不大于时，表明对于非防护增设物的施工作业情况而言，发生其他作业区域的缺口区的作业进度可能超过限定施工区域的情况以及同时施工的情况，该种情况非常危险；即限定施工区域的缺口区的施工进度落后于非限定施工区域的缺口区的施工进度，由于缺口区是纵向贯穿的，因此可能造成施工危险，不符合先后施工的安全要求。

因而通过本实施例，能够对基于巡检指令，控制机器人对缺口区进行巡检识别，能够贴合于缺口区的实际环境，实现对第一缺口区和第二缺口区的对比识别，能够对偷偷施工进行监管。同时通过第一机器人和第二机器人的巡检是几乎是同步完成的，因而极大的提高了施工作业范围的对比性，也极大地提升了识别效率。

进一步的，考虑到实际应用中计量项的其他大小关系，与第一缺口区对应的计量项不大于第二缺口区对应的计量项对应的，在另一种情况中，所述方法还包括：

步骤S50：若第一缺口区对应的计量项大于第二缺口区对应的计量项，判断第二缺口区对应的计量项是否大于预设值，所述预设值是根据施工进度计划表中第二缺口区域的进度排布所确定的；当第一缺口区对应的计量项大于第二缺口区对应的计量项，表明对于非防护增设物的施工作业情况而言，没有发生非限定施工区域的缺口区的作业进度超过限定施工区域的情况，但是二者也有可能是同步施工的，只不过限定施工区域的进度更快，因而需要进一步判断；

步骤S51：若是，则判定缺口区的施工作业范围违规超前。进一步判断的主要依据是查看第二缺口区对应的计量项是否符合施工进度计划表中第二缺口区域的进度排布；在施工进度计划表中，一般记录了较为详细的施工进度规划；例如在6月中旬开始第二缺口区的建筑结构的浇注，但是当前时间为5月已经检测到第二缺口区的建筑结构的浇注模具，因而第二缺口区对应的计量项明显不符合，表明第二缺口区的施工作业范围违规超前，不满足纵向贯通的缺口区逐级作业的要求，即第二缺口区的施工作业范围违规超前。

通过本实施例的进一步对计量项进行补充判断，能够检测到是否符合施工作业范围违规超前的情况，相关的步骤一般是通过机器人来现场执行，以实现对相关数据的识别，从而可以减少上传识别的数据量，能够较好地应用在对外通信较为不便的施工环境。

基于上述实施例，在一种可能的实施例中，所述基于所述子影像，将对应缺口区的非防护增设物的计量项进行对比，以判断第一缺口区对应的计量项是否大于第二缺口区对应的计量项，具体包括：

步骤S431：指示第一机器人接收第二机器人发送的第二子影像，并且分别提取第一子影像和第二子影像中第一非防护增设物和第二非防护增设物，分别识别第一非防护增设物的第一计量项和第二非防护增设物的第二计量项，将所述第一计量项和第二计量项进行对比判断，其中，所述第一子影像为包含第一缺口区的非防护增设物的子影像，所述第二子影像为包含第二缺口区的非防护增设物的子影像。

具体的，第一机器人和第二机器人分别对各自的实时影像进行检测，当检测到存在非防护增设物时，基于实时影像分别提取包含对应缺口区的非防护增设物的子影像。此处还是涉及到目标检测，前述已经对目标检测进行相关描述；显然，第一子影像和第二子影像分别是基于第一影像和第二影像提取所得；因而分别得到第一子影像和第二子影像；

在第二机器人预置的程序中，其得到第二子影像后会将第二子影像发送给第一机器人，因而第一机器人接收第二子影像，并且检测第一非防护增设物和第二非防护增设物以及将二者计量项进行对比判断，比如防护增设物的面积、高度、长度、宽度中至少一种，具体的根据相应的非防护增设物的种类而定，例如墙体、混凝土结构的高度、面积和长度，面积可以和长度和宽度之间进行相应的换算。

需要注意的是，具体的识别可以不涉及具体的数值，可以通过数值范围或者相对大小表示，例如缺口区的相应建筑物固定栏杆的柱子的高度已知，并且柱子上设有等距分隔线，因而可以通过非防护增设物与等距分隔线之间的对比来确定非防护增设物的长度或者宽度等，再比如，缺口区地面设有黄色等距标线，等距标线的尺寸是已知的，也可也用来确定非防护增设物的长度或者宽度等。

应当理解的是，本实施例直接通过第一机器人对第一缺口区和第二缺口区域的第一非防护增设物和第二非防护增设物进行计量项的检测，因而能够满足就近识别的要求，简化了数据传输的步骤以及降低了相关要求，考虑到第一机器人为主要的机器人，主要的识别也是通过第一机器人完成的；因而本实施例能够为判定缺口区的施工作业范围与限定施工区域是否相符提供可靠判据。

在一种可能的实施例中，所述方法还包括：

步骤S60：当判定缺口区不符合安全作业要求时，指示第一机器人汇总对应缺口区的实时影像并且上报。示例性的，第一机器人下发表征不符合安全作业要求的判定指令给第二机器人，第二机器人在接收到判定指令后，上报第二缺口区的实时影像给第一机器人，第一机器人接收第二缺口区的实时影像，并且将自身获取到的第一缺口区的实时影像与第二缺口区的实时影像进行汇总，进而将汇总后的实时影像上报。

可以理解，当判定缺口区不符合安全作业要求时，即包括前述的第一缺口区对应的计量项不大于第二缺口区对应的计量项以及缺口区的施工作业范围违规超前，两种情况均不符合按照安全作业规划进行作业的要求，极有可能导致后续施工过程中的危险，应该上报对应缺口区的实时影像，以便于为施工监管提供可靠的参考，以便于及时处置相关施工责任人以及叫停对应的施工项。

如图6所示，作为本发明的另一种优选实施例，另一方面，一种基于物联网的施工安全监督管理系统，所述系统包括：

控制和信息获取模块100，用于控制第一机器人运动，以获取第一区域的人员分布信息以及通道区域的人员经过信息，所述第一区域为若干平行施工区域中限定施工区域，所述通道区域为若干平行施工区域之间的通行连接区域；

缺口区定位模块200，用于根据所述人员分布信息以及人员经过信息，定位目标区域内的缺口区，生成缺口区的定位信息，其中，所述目标区域包括若干平行施工区域和通行连接区域，所述缺口区包括第一区域内的第一缺口区和非限定施工区域内的第二缺口区，所述缺口区纵向贯通若干平行施工区域；

巡检和识别模块300，用于根据缺口区的定位信息，生成巡检指令，根据巡检指令控制机器人对缺口区进行巡检，以识别缺口区的施工作业范围与限定施工区域是否相符，所述机器人包括第一机器人；

条件判定模块400，用于若缺口区的施工作业范围与限定施工区域不相符，判定缺口区不符合安全作业要求。

需要说明的是，参照前述施工安全监督管理方法中对相关实施例的介绍，由于本系统中各模块与安全监督管理方法中的步骤是一一对应的，因此，对于本系统中对应实施例的介绍，在此不再叙述。

本发明上述实施例中提供了一种基于物联网的施工安全监督管理方法，并基于该基于物联网的施工安全监督管理方法提供了一种基于物联网的施工安全监督管理系统，通过将机器人应用于平行施工区域中施工作业范围的巡检，对于本身存在一定危险性的缺口区，由于相互之间是贯通的，可能存在较大的安全隐患，因而通过机器人巡检能够较为安全地完成任务，并且分别结合人员分布信息以及人员经过信息，定位目标区域内的缺口区，生成缺口区的定位信息，根据缺口区的定位信息，生成巡检指令，根据巡检指令控制机器人对缺口区进行巡检，以识别缺口区的施工作业范围与限定施工区域是否相符，通过识别结果判定是否符合安全作业要求，通过对机器人的运动和巡检识别的功能化控制，实现了对平行施工区域中缺口区施工安全的监管，能够对监理人员的人工巡检形成很好的补充，为施工安全的统筹监管以及决策提供参考依据。

为了能够加载上述方法和系统能够顺利运行，该系统除了包括上述各种模块之外，还可以包括比上述描述更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线、处理器和存储器等。

所称处理器可以是中央处理单元(CentralProcessingUnit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignalProcessor，DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-ProgrammableGateArray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，上述处理器是上述系统的控制中心，利用各种接口和线路连接各个部分。

上述存储器可用于存储计算机以及系统程序和/或模块，上述处理器通过运行或执行存储在存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现上述各种功能。存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序（比如信息采集模板展示功能、产品信息发布功能等）等。存储数据区可存储根据泊位状态显示系统的使用所创建的数据（比如不同产品种类对应的产品信息采集模板、不同产品提供方需要发布的产品信息等）等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡（SmartMediaCard,SMC），安全数字（SecureDigital,SD）卡，闪存卡（FlashCard）、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

本应该理解的是，虽然本发明各实施例的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于物联网的施工安全监督管理方法，其特征在于，所述方法包括：

控制第一机器人运动，以获取第一区域的人员分布信息以及通道区域的人员经过信息，所述第一区域为若干平行施工区域中限定施工区域，所述通道区域为若干平行施工区域之间的通行连接区域；

根据所述人员分布信息以及人员经过信息，定位目标区域内的缺口区，生成缺口区的定位信息，其中，所述目标区域包括若干平行施工区域和通行连接区域，所述缺口区纵向贯通若干平行施工区域，所述平行施工区域包括限定施工区域和非限定施工区域，所述缺口区包括第一区域内的第一缺口区和非限定施工区域内的第二缺口区；

根据缺口区的定位信息，生成巡检指令，根据巡检指令控制机器人对缺口区进行巡检，以识别缺口区的施工作业范围与限定施工区域是否相符，所述机器人包括第一机器人，若缺口区的施工作业范围与限定施工区域不相符，判定缺口区不符合安全作业要求。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的施工安全监督管理方法，其特征在于，所述控制第一机器人运动，以获取第一区域的人员分布信息以及通道区域的人员经过信息，包括：

下发第一指令给第一机器人，以指示第一机器人进入第一区域后将第一指令下发给覆盖第一区域的所有监控设备，并且获取所有监控设备反馈的若干前置时段的监控影像，所述第一指令中携带有影像反馈时段的标记，所述影像反馈时段为若干前置时段；

指示第一机器人：接收监控影像，并且基于监控影像识别若干前置时段内第一区域中的人员数量，当存在任意一个前置时段内的人员数量不满足实际进入人数时，根据第一指令生成第二指令，并且根据第二指令获取通道区域的人员经过信息。

3.根据权利要求2所述的基于物联网的施工安全监督管理方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述人员经过信息判断通道区域内是否存在活动目标经过；

若是，则判定存在活动目标进入非限定施工区域。

4.根据权利要求1所述的基于物联网的施工安全监督管理方法，其特征在于，所述根据缺口区的定位信息，生成巡检指令，根据巡检指令控制机器人对缺口区进行巡检，包括：

预先根据缺口区在目标区域内的相对坐标，生成第一目标移动指令，所述巡检指令包括第一目标移动指令；

根据第一目标移动指令指示第一机器人建立自身和第二机器人之间的通信通道，以使得第一机器人和第二机器人分别移动到第一缺口区和第二缺口区。

5.根据权利要求4所述的基于物联网的施工安全监督管理方法，其特征在于，所述方法还包括：

指示第一机器人按照当前位置对第二机器人进行平行位置校准，以及根据当前位置和所述相对坐标规划第一路线，并且按照第一路线每第一移动设定距离后，向第二机器人发送平行移动校准指令，所述平行移动校准指令中包含第一机器人移动方向的平行方向；

根据平行移动校准指令指示第二机器按照所述平行方向移动第二设定距离，直到第一机器人和第二机器人分别移动到第一缺口区和第二缺口区。

6.根据权利要求1或5所述的基于物联网的施工安全监督管理方法，其特征在于，所述根据巡检指令控制机器人对缺口区进行巡检还包括：

将第一巡检指令下发给第一机器人，以使得第一机器人将第一巡检指令下发给第二机器人，所述第一巡检指令中携带有缺口区的环绕路线；

根据第一巡检指令指示对应的机器人分别按照环绕路线进行防护覆盖检测，以检测对应缺口区是否存在边沿露出部位，若是，则根据边沿露出部位获取缺口区的实时影像，若否，则改变获取高度后获取对应缺口区的实时影像，其中，对应缺口区包括第一缺口区和第二缺口区，对应的机器人为第一机器人和第二机器人，且二者分别与第一缺口区和第二缺口区对应；

基于对应缺口区的原始影像，检测实时影像中是否存在非防护增设物，若对应缺口区均存在非防护增设物，基于实时影像分别提取包含对应缺口区的非防护增设物的子影像；

基于所述子影像，将对应缺口区的非防护增设物的计量项进行对比，以判断第一缺口区对应的计量项是否大于第二缺口区对应的计量项，其中所述计量项至少包括长度；

若不大于，则判定缺口区的施工作业范围与限定施工区域不相符。

7.根据权利要求6所述的基于物联网的施工安全监督管理方法，其特征在于，所述方法还包括：

若第一缺口区对应的计量项大于第二缺口区对应的计量项，判断第二缺口区对应的计量项是否大于预设值，所述预设值是根据施工进度计划表中第二缺口区域的进度排布所确定的；

若是，则判定缺口区的施工作业范围违规超前。

8.根据权利要求6所述的基于物联网的施工安全监督管理方法，其特征在于，所述基于所述子影像，将对应缺口区的非防护增设物的计量项进行对比，以判断第一缺口区对应的计量项是否大于第二缺口区对应的计量项，具体包括：

指示第一机器人接收第二机器人发送的第二子影像，并且分别提取第一子影像和第二子影像中第一非防护增设物和第二非防护增设物，分别识别第一非防护增设物的第一计量项和第二非防护增设物的第二计量项，将所述第一计量项和第二计量项进行对比判断，其中，所述第一子影像为包含第一缺口区的非防护增设物的子影像，所述第二子影像为包含第二缺口区的非防护增设物的子影像。

9.根据权利要求6所述的基于物联网的施工安全监督管理方法，其特征在于，所述方法还包括：

当判定缺口区不符合安全作业要求时，指示第一机器人汇总对应缺口区的实时影像并且上报。

10.一种基于物联网的施工安全监督管理系统，其特征在于，所述系统包括：

控制和信息获取模块，用于控制第一机器人运动，以获取第一区域的人员分布信息以及通道区域的人员经过信息，所述第一区域为若干平行施工区域中限定施工区域，所述通道区域为若干平行施工区域之间的通行连接区域；

缺口区定位模块，用于根据所述人员分布信息以及人员经过信息，定位目标区域内的缺口区，生成缺口区的定位信息，其中，所述目标区域包括若干平行施工区域和通行连接区域，所述缺口区包括第一区域内的第一缺口区和非限定施工区域内的第二缺口区，所述缺口区纵向贯通若干平行施工区域；

巡检和识别模块，用于根据缺口区的定位信息，生成巡检指令，根据巡检指令控制机器人对缺口区进行巡检，以识别缺口区的施工作业范围与限定施工区域是否相符，所述机器人包括第一机器人；

条件判定模块，用于若缺口区的施工作业范围与限定施工区域不相符，判定缺口区不符合安全作业要求。