CN117188532A - 一种深基坑施工安全智能管控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种深基坑施工安全智能管控系统，包括测斜仪，其被竖向设置在测斜孔内，测斜孔贴附于设在基坑的侧壁上，测斜仪上沿基坑深度方向设有多个检测头，用于监测所述测斜孔内不同深度测斜孔侧壁在X轴方向、Y轴方向、Z轴方向上的位移、角度、加速度以及温度；地下水位监测设备，其被埋设在地下，当探头接触到地下水时，将发出警报，且其可以监测此时地下水的深度。本发明通过设置测斜仪、地下水位监测设备可以实时监控基坑侧壁土层移动或倾斜的位移、角度等测量数据，而且还设置了作业人员准入监测系统、动火作业现场安全智能识别系统等对施工现场进行实时监控，不让无关人员进场，并判断分析是否存在不安全行为，来保证施工现场的安全。

Description

一种深基坑施工安全智能管控系统

技术领域

本发明涉及深基坑施工安全管控领域。更具体地说，本发明涉及一种深基坑施工安全智能管控系统。

背景技术

随着经济快速发展，地下空间建筑项目越来越多，深基坑工程也越来越多，深度也越来越大，基坑支护体系变得更加复杂。深基坑施工工序繁杂，深基坑安全隐患多，在该过程中，不确定因素大量存在，一旦发生基坑安全事故将造成巨大的经济损失和人员伤亡，这不仅会延误工期，而且会引起不良的社会影响。现有技术中，针对深基坑工程的安全监控大多仅是通过现场安装摄像头进行监控，因此，需要提出一种能够针对深基坑工程施工安全的智能管控系统。

发明内容

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，本发明的一优选实施方案提供了一种深基坑施工安全智能管控系统，包括：

测斜仪，其被竖向设置在测斜孔内，所述测斜孔贴附于设在基坑的侧壁上，且其和基坑同深度，所述测斜仪上沿基坑深度方向设有多个检测头，用于监测所述测斜孔内测斜孔侧壁不同深度在X轴方向、Y轴方向、Z轴方向上的位移、角度、加速度以及温度；

地下水位监测设备，其被埋设在地下，当所述地下水位监测设备的探头接触到地下水时，所述地下水位监测设备将发出警报，且其可以监测此时地下水的深度。

优选地，所述的深基坑施工安全智能管控系统进一步包括轴力检测系统，其具体包括：

钢筋应力计，其被安装在混凝土支撑的中部，用于实时监测混凝土支撑中的混凝土部分的支撑轴力；

钢筋轴力计，其被安装在混凝土支撑截面的四个角或混凝土支撑截面的四条边的中间点上，用于时监测混凝土支撑中的钢筋部分的支撑轴力。

优选地，所述的深基坑施工安全智能管控系统还包括作业人员准入监测系统，其包括准入监控摄像头、人员储存系统、PLC控制器、门禁系统以及警报系统，所述准入监控摄像头被安装在施工场地的入场处，用于实时采集入场人员的图像，所述人员储存系统预先储存有被准许入场的作业人员的图像，所述PLC控制器连接所述准入监控摄像头，接受所述准入监控摄像头采集的入场人员的图像，且将其和预存的被准许入场的作业人员的图像对比，如果入场人员的图像属于被准许入场的作业人员的图像中的一个或多个，所述PLC控制器则控制所述门禁系统开门，如果入场人员的图像不属于被准许入场的作业人员的图像中的一个或多个，所述PLC控制器则控制所述警报系统启动报警。

优选地，所述的深基坑施工安全智能管控系统还包括防护监控系统，其包括防护监控摄像头、所述PLC控制器以及显示终端，所述防护监控摄像头被安装朝向施工场地的坑口或洞口，实时监控坑口或洞口的图像，且所述PLC控制器对图像进行智能分析，判断坑口或洞口处是否安装有安全防护装置，并将判断结果发送并显示在所述显示终端上。

优选地，所述的深基坑施工安全智能管控系统还包括动火作业现场安全智能识别系统，其包括火监控摄像头、所述PLC控制器以及控制终端，所述火监控摄像头用于实时监控施工现场的动火作业区并传给所述PLC控制器，所述PLC控制器试试判断分析作业人员是否有动火作业，并对作业人员的防护服、防护面罩、绝缘手套、绝缘鞋进行识别，如果作业人员有动火作业，但是其没有穿防护服/防护面罩/绝缘手套/绝缘鞋，则所述PLC控制器将发出提醒给控制终端。

优选地，所述的深基坑施工安全智能管控系统还包括大型机械作业电子安全围栏，其包括电子围栏、红外感应器、所述PLC控制器以及电子报警器，当大型机械作业时，所述电子围栏将大型器械围设在内，所述红外感应器有多个，间隔均匀分布在所述电子围栏上，且红外感应器的感应端朝向电子围栏内，相邻两个红外感应器的检测范围存在重叠，当所述红外感应器在预设范围内检测到有工作人员时，所述PLC控制器将控制所述电子报警器提供报警提醒。

优选地，所述的深基坑施工安全智能管控系统还包括安全设施智能识别系统，其包括安全设施摄像头、所述PLC控制器以及提醒播报机构，所述安全设施包括安全帽和安全带，当所述安全设施摄像头识别到作业人员没有佩戴安全帽时，或者当所述安全设施摄像头识别到作业人员没有佩戴安全带或安全带褪色或安全带被遮挡的情况，所述PLC控制器将控制所述提醒播报机构提醒佩戴。

本发明至少包括以下有益效果：本发明的深基坑施工安全智能管控系统通过设置测斜仪、地下水位监测设备可以实时监控基坑侧壁土层移动或倾斜的位移、角度等测量数据，而且本申请还设置了作业人员准入监测系统、动火作业现场安全智能识别系统等对施工现场进行实时监控，不让无关人员进场，并判断分析是否存在不安全行为，来保证施工现场的安全。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明中深基坑施工安全智能管控系统的框架示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变形。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。

本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

如图1所示，本发明的一优选实施方案提供了一种深基坑施工安全智能管控系统，包括：

测斜仪，其被竖向设置在测斜孔内，所述测斜孔贴附于设在基坑的侧壁上，且其和基坑同深度，所述测斜仪上沿基坑深度方向设有多个检测头，用于监测所述测斜孔内测斜孔侧壁不同深度在X轴方向、Y轴方向、Z轴方向上的位移、角度、加速度以及温度；

地下水位监测设备，其被埋设在地下，当所述地下水位监测设备的探头接触到地下水时，所述地下水位监测设备将发出警报，且其可以监测此时地下水的深度。

上述实施方案中，所述测斜仪选用柔性位移计，其柔性可形变，可随着外界需要进行变形，其由若干节的位移节段组成，每个位移节段都可以独立进行检测，一般是50cm/100cm一节，所述地下水位观测设备采用电测水位仪，观测精度为±10mm，其工作原理是在已埋设好的水管中放入水位计测头，当测头接触到地下水时，报警器发出报警信号，此时读取与测头连接的标尺刻度，此读数为水位与固定测定的垂直距离，再通过固定测点的标高及与地面的相对位置换算成从地面算起的水位埋深及水位标高。

另一技术方案中，所述的深基坑施工安全智能管控系统进一步包括轴力检测系统，其具体包括：钢筋应力计，其被安装在混凝土支撑的中部，用于实时监测混凝土支撑中的混凝土部分的支撑轴力；钢筋轴力计，其被安装在混凝土支撑截面的四个角或混凝土支撑截面的四条边的中间点上，用于时监测混凝土支撑中的钢筋部分的支撑轴力。

另一技术方案中，所述的深基坑施工安全智能管控系统还包括作业人员准入监测系统，其包括准入监控摄像头、人员储存系统、PLC控制器、门禁系统以及警报系统，所述准入监控摄像头被安装在施工场地的入场处，用于实时采集入场人员的图像，所述人员储存系统预先储存有被准许入场的作业人员的图像，所述PLC控制器连接所述准入监控摄像头，接受所述准入监控摄像头采集的入场人员的图像，且将其和预存的被准许入场的作业人员的图像对比，如果入场人员的图像属于被准许入场的作业人员的图像中的一个或多个，所述PLC控制器则控制所述门禁系统开门，如果入场人员的图像不属于被准许入场的作业人员的图像中的一个或多个，所述PLC控制器则控制所述警报系统启动报警。

上述实施方案中，所述作业人员准入监测系统主要针对半封闭施工环境的无关人员入场问题，先提前将相关作业人员的面部图像录入储存在人员储存系统内，这样就可以将无关人员杜绝在外，避免其进入施工现场。

其中，考虑到临边作业过程中面临着诸多安全隐患，因此在施工或生产作业区的各种洞、坑口、临边等部位必须设置规范可靠的安全防护设施。然而，由于建筑工人安全意识淡漠或者粗心大意，这些关键部位可能会出现安全防护装置缺位等问题，从而留下了人员跌落、摔伤甚至致死等安全隐患。针对这一情况，本技术方案提供以下解决方案：还设置防护监控系统，其包括防护监控摄像头、所述PLC控制器以及显示终端，所述防护监控摄像头被安装朝向施工场地的坑口或洞口，实时监控坑口或洞口的图像，且所述PLC控制器对图像进行智能分析，判断坑口或洞口处是否安装有安全防护装置，并将判断结果，发送并显示在所述显示终端上。

上述技术方案中，这样就可以利用监控摄像头，利用视觉分析技术实时感知场景的变化情况，并对关键部位的安全设施变化情况进行智能分析，从而对安全防护装置缺失情况进行告警，可在不增加人力的情况下，可靠高效地增强施工安全，对智慧工地的实施具有重要应用价值。

考虑到在施工作业中，动火作业是危险性极高的作业类别，动火作业对防护措施有着极高的要求，一旦防护缺失或者防护不当，极易发生危险情况，危害工人生命。石化施工现场和一般施工现场不同，导火点更多，现场施工环境对安全的要求更高。为了进一步提高作业过程中的安全性，本技术方案提供一种技术方案，所述的深基坑施工安全智能管控系统还包括动火作业现场安全智能识别系统，其包括火监控摄像头、所述PLC控制器以及控制终端，所述火监控摄像头用于实时监控施工现场的动火作业区并传给所述PLC控制器，所述PLC控制器试试判断分析作业人员是否有动火作业，并对作业人员的防护服、防护面罩、绝缘手套、绝缘鞋进行识别，如果作业人员有动火作业，但是其没有穿防护服/防护面罩/绝缘手套/绝缘鞋，则所述PLC控制器将发出提醒给控制终端。

上述技术方案中，利用监控设备通过智能识别技术实时监控判断是否有动火作业，对防护服、防护面罩、绝缘手套、绝缘鞋进行识别，动作识别+安全隐患排查，有效提高动火作业安全性，提前预防危险情况发生。

考虑到，起重机等大型机械在实际工地应用频繁，机械在工作时，旋转半径内严禁站人、逗留或休息。当前，在作业现场对该条件的检测大多是通过人工监察，而工地施工范围比较广、施工设备比较多、人员分布比较零散并且监察人员有限并不能一直处于监察的状态等因素使得人工监察的准确性和效率都偏低。为了进一步提高作业过程中的安全性，本技术方案提供一种技术方案，

具体的，所述的深基坑施工安全智能管控系统还包括大型机械作业电子安全围栏，其包括电子围栏、红外感应器、所述PLC控制器以及电子报警器，当大型机械作业时，所述电子围栏将大型器械围设在内，所述红外感应器有多个，间隔均匀分布在所述电子围栏上，且红外感应器的感应端朝向电子围栏内，相邻两个红外感应器的检测范围存在重叠，当所述红外感应器在预设范围内检测到有工作人员时，所述PLC控制器将控制所述电子报警器提供报警提醒。

另一技术方案中，所述的深基坑施工安全智能管控系统还包括安全设施智能识别系统，其包括安全设施摄像头、所述PLC控制器以及提醒播报机构，所述安全设施包括安全帽和安全带，当所述安全设施摄像头识别到作业人员没有佩戴安全帽时，或者当所述安全设施摄像头识别到作业人员没有佩戴安全带或安全带褪色或安全带被遮挡的情况，所述PLC控制器将控制所述提醒播报机构提醒佩戴。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (7)

1.一种深基坑施工安全智能管控系统，其特征在于，包括：

测斜仪，其被竖向设置在测斜孔内，所述测斜孔贴附于设在基坑的侧壁上，且其和基坑同深度，所述测斜仪上沿基坑深度方向设有多个检测头，用于监测所述测斜孔内测斜孔侧壁不同深度在X轴方向、Y轴方向、Z轴方向上的位移、角度、加速度以及温度；

地下水位监测设备，其被埋设在地下，当所述地下水位监测设备的探头接触到地下水时，所述地下水位监测设备将发出警报，且其可以监测此时地下水的深度。

2.根据权利要求1所述的深基坑施工安全智能管控系统，其特征在于，进一步包括轴力检测系统，其具体包括：

钢筋应力计，其被安装在混凝土支撑的中部，用于实时监测混凝土支撑中的混凝土部分的支撑轴力；

钢筋轴力计，其被安装在混凝土支撑截面的四个角或混凝土支撑截面的四条边的中间点上，用于时监测混凝土支撑中的钢筋部分的支撑轴力。

3.根据权利要求1所述的深基坑施工安全智能管控系统，其特征在于，还包括作业人员准入监测系统，其包括准入监控摄像头、人员储存系统、PLC控制器、门禁系统以及警报系统，所述准入监控摄像头被安装在施工场地的入场处，用于实时采集入场人员的图像，所述人员储存系统预先储存有被准许入场的作业人员的图像，所述PLC控制器连接所述准入监控摄像头，接受所述准入监控摄像头采集的入场人员的图像，且将其和预存的被准许入场的作业人员的图像对比，如果入场人员的图像属于被准许入场的作业人员的图像中的一个或多个，所述PLC控制器则控制所述门禁系统开门，如果入场人员的图像不属于被准许入场的作业人员的图像中的一个或多个，所述PLC控制器则控制所述警报系统启动报警。

4.根据权利要求3所述的深基坑施工安全智能管控系统，其特征在于，还包括防护监控系统，其包括防护监控摄像头、所述PLC控制器以及显示终端，所述防护监控摄像头被安装朝向施工场地的坑口或洞口，实时监控坑口或洞口的图像，且所述PLC控制器对图像进行智能分析，判断坑口或洞口处是否安装有安全防护装置，并将判断结果发送并显示在所述显示终端上。

5.根据权利要求3所述的深基坑施工安全智能管控系统，其特征在于，还包括动火作业现场安全智能识别系统，其包括火监控摄像头、所述PLC控制器以及控制终端，所述火监控摄像头用于实时监控施工现场的动火作业区并传给所述PLC控制器，所述PLC控制器试试判断分析作业人员是否有动火作业，并对作业人员的防护服、防护面罩、绝缘手套、绝缘鞋进行识别，如果作业人员有动火作业，但是其没有穿防护服/防护面罩/绝缘手套/绝缘鞋，则所述PLC控制器将发出提醒给控制终端。

6.根据权利要求3所述的深基坑施工安全智能管控系统，其特征在于，还包括大型机械作业电子安全围栏，其包括电子围栏、红外感应器、所述PLC控制器以及电子报警器，当大型机械作业时，所述电子围栏将大型器械围设在内，所述红外感应器有多个，间隔均匀分布在所述电子围栏上，且红外感应器的感应端朝向电子围栏内，相邻两个红外感应器的检测范围存在重叠，当所述红外感应器在预设范围内检测到有工作人员时，所述PLC控制器将控制所述电子报警器提供报警提醒。

7.根据权利要求3所述的深基坑施工安全智能管控系统，其特征在于，还包括安全设施智能识别系统，其包括安全设施摄像头、所述PLC控制器以及提醒播报机构，所述安全设施包括安全帽和安全带，当所述安全设施摄像头识别到作业人员没有佩戴安全帽时，或者当所述安全设施摄像头识别到作业人员没有佩戴安全带或安全带褪色或安全带被遮挡的情况，所述PLC控制器将控制所述提醒播报机构提醒佩戴。