CN117872938A - 基于物联网实现桥梁施工下的设备安全控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及设备控制技术领域，揭露一种基于物联网实现桥梁施工下的设备安全控制方法及系统，所述方法包括：在施工桥梁中部署物联网设备，检测桥梁施工点的桥梁材料及桥梁结构，计算施工点的桥梁承重值；对施工设备进行设备安全分析，得到设备评分；对施工点进行施工环境勘测，基于环境勘测结果，构建施工点的环境风险因子，基于桥梁承重值和设备评分及环境风险因子构建施工风险系统；采集施工设备的动画，利用施工风险系统结合设备动画，计算施工设备的操作评分，在操作评分符合预设评分时，对施工设备进行第一安全控制，在操作评分不符合预设评分时，对施工设备进行第二安全控制。本发明提高桥梁施工过程中设备的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及设备控制技术领域，尤其涉及一种基于物联网实现桥梁施工下的设备安全控制方法及系统。
背景技术
对桥梁施工下的设备进行安全控制可以及时发现异常情况，如设备振动过大、超载等，可以及时采取措施避免事故发生，从而提高施工安全性。
目前，对于桥梁施工下的设备安全控制方法主要基于远程监控设备，通过实时观察设备的操作，在设备出现异常时，基础发出警告，以避免出现风险，通过这种方法可以实施对设备进行操作监控，避免因为不当操作出现安全问题，然后通过这种方法却忽略了施工环境对于施工设备的影响，导致出现因为环境问题发生的设备安全问题。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种基于物联网实现桥梁施工下的设备安全控制方法及系统，可以提高桥梁施工过程中设备的安全性。
第一方面，本发明提供了一种基于物联网实现桥梁施工下的设备安全控制方法，包括：
获取施工桥梁，在所述施工桥梁中部署物联网设备，利用所述物联网设备检测所述施工桥梁的施工点，查询所述施工点的桥梁材料及所述施工点的桥梁结构，基于所述桥梁材料和所述桥梁结构计算所述施工点的桥梁承重值；
识别所述施工点的施工项目，根据所述施工项目查询所述施工点的施工设备，对所述施工设备进行设备安全分析，得到设备评分；
对所述施工点进行施工环境勘测，得到环境勘测结果，基于所述环境勘测结果，构建所述施工点的环境风险因子，基于所述桥梁承重值和所述设备评分，利用所述环境风险因子构建所述施工桥梁的施工风险系统；
采集所述施工设备的设备动画，利用所述施工风险系统结合所述设备动画，计算所述施工设备的操作评分，在所述操作评分符合预设评分时，对所述施工设备进行第一安全控制，得到第一安全控制结果，在所述操作评分不符合所述预设评分时，对所述施工设备进行第二安全控制，得到第二安全控制结果。
在第一方面的一种可能实现方式中，所述基于所述桥梁材料和所述桥梁结构计算所述施工点的桥梁承重值，包括：
根据所述桥梁材料，利用下述公式计算所述施工点的桥梁抗剪强度：
；
其中，表示桥梁抗剪强度，/>表示粘聚力，/>表示桥梁材料的内摩擦角，/>表示桥梁材料受到的垂直压力；
根据所述桥梁结构分析所述施工点对应桥梁段的桥梁受力结构，基于所述桥梁抗剪强度和所述桥梁受力结构计算所述施工点的桥梁承重值。
在第一方面的一种可能实现方式中，所述对所述施工设备进行设备安全评估，得到设备评分，包括：
对所述施工设备进行生产属性检测，得到生产属性检测结果；
采集所述施工设备的设备噪声，利用所述设备噪声，对所述施工设备进行设备磨损检测，得到设备磨损检测结果；
基于所述生产属性检测结果和所述设备磨损检测结果，对所述施工设备进行设备评分。
在第一方面的一种可能实现方式中，所述利用所述设备噪声，对所述施工设备进行设备磨损检测，得到设备磨损检测结果，包括：
将所述设备噪声转换为噪声信号，利用下述公式将所述噪声信号进行信号分解，得到分解信号：
；
其中，m表示噪声信号的信号长度，/>表示噪声信号的第一信号频率，/>表示噪声信号的余量信号，/>表示噪声信号的信号振幅，/>表示第j段信号的权值系数，/>表示第j段噪声信号的信号频率，/>表示第j段噪声信号的高斯白噪声，/>表示第j段噪声信号的采集时间。
构建所述分解信号的信号分布图，提取所述设备噪声的历史故障信号分布图，将所述信号分布图与所述历史故障信号分布图进行图像匹配，得到图像匹配结果，基于所述图像匹配结果，确定所述设备磨损检测结果。
在第一方面的一种可能实现方式中，所述对所述施工点进行施工环境勘测，得到环境勘测结果，包括：
查询所述施工点的地质条件，采集所述施工点的水文气象数据，采集所述施工点的施工防护设施图像，并利用预构建的图像分类模型对所述施工防护设施图像进行图像分类，得到分类设施；
提取所述分类设施中的防护设施；
基于所述地质条件和所述水文气象数据及所述防护设施确定所述施工点的环境勘测结果。
在第一方面的一种可能实现方式中，所述基于所述环境勘测结果，构建所述施工点的环境风险因子，包括：
根据所述环境勘测结果，构建所述施工点的施工环境的勘测表；
获取所述施工环境的标准环境指标，并利用所述标准环境指标，构建所述施工环境的勘测标准表；
利用所述勘测表和所述勘测标准表确定所述施工环境的风险环境指标；
利用所述风险环境指标构建所述施工点的环境风险因子。
在第一方面的一种可能实现方式中，所述基于所述桥梁承重值和所述设备评分，利用所述环境风险因子构建所述施工桥梁的施工风险系统，包括：
利用所述桥梁承重值、所述设备评分及所述环境风险因子构建所述施工桥梁的风险鱼刺图；
将所述风险鱼刺图中的风险因果关系作为所述施工桥梁的风险分析基准之后，构建所述风险分析基准的基准参数；
将所述基准参数输入至预构建的基准算法中，并对所述基准算法进行调优，得到调优算法；
构建所述调优算法的数据运行框架，再为所述数据运行框架配置数据管理系统之后，得到施工风险系统。
在第一方面的一种可能实现方式中，所述利用所述施工风险系统结合所述设备动画，计算所述施工设备的操作评分，包括：
对所述设备动画进行动画分解，得到分解动作；
构建所述分解动作的时间序列，得到序列动画；
利用下述公式计算所述序列动画与所述施工风险系统中的风险元素的组合概率：
；
其中，表示组合概率，/>表示在序列动画情况发生下/>风险元素的概率，在/>风险元素的情况中序列动画/>诱发的概率情况，/>表示联合概率密度函数，，/>表示边缘概率分布函数，/>表示序列动画与风险元素的随机组合。
根据所述组合概率，计算所述施工设备的操作评分。
在第一方面的一种可能实现方式中，所述根据所述组合概率，计算所述施工设备的操作评分，包括：
利用下述公式计算所述施工设备的操作评分：
；
其中，表示操作评分，/>表示组合概率，M表示组合数量，/>表示施工设备第i个操作预测分布方差，/>表示施工设备第i个操作预测分布平均值。第二方面，本发明提供了基于物联网实现桥梁施工下的设备安全控制方法及系统，所述系统包括：
桥梁承重计算模块，用于获取施工桥梁，在所述施工桥梁中部署物联网设备，利用所述物联网设备检测所述施工桥梁的施工点，查询所述施工点的桥梁材料及所述施工点的桥梁结构，基于所述桥梁材料和所述桥梁结构计算所述施工点的桥梁承重值；
设备评分模块，用于识别所述施工点的施工项目，根据所述施工项目查询所述施工点的施工设备，对所述施工设备进行设备安全分析，得到设备评分；
风险系统构建模块，用于对所述施工点进行施工环境勘测，得到环境勘测结果，基于所述环境勘测结果，构建所述施工点的环境风险因子，基于所述桥梁承重值和所述设备评分，利用所述环境风险因子构建所述施工桥梁的施工风险系统；
设备安全控制模块，用于采集所述施工设备的设备动画，利用所述施工风险系统结合所述设备动画，计算所述施工设备的操作评分，在所述操作评分符合预设评分时，对所述施工设备进行第一安全控制，得到第一安全控制结果，在所述操作评分不符合所述预设评分时，对所述施工设备进行第二安全控制，得到第二安全控制结果。
与现有技术相比，本方案的技术原理及有益效果在于：
本发明实施例通过获取施工桥梁，在所述施工桥梁中部署物联网设备，可以获取所述施工桥梁的周围环境、防护设施、施工设备、施工状况等信息，从而能够从大量信息数据中实时分析正在进行桥梁施工中设备的安全状况，进一步地，本发明实施例通过利用所述物联网设备中的传感设备检测所述施工桥梁的施工点可以定位正在施工的位置，便于定点检测。其中，所述施工点是指在桥梁中正在施工的桥梁段，本发明实施例通过识别所述施工点的施工项目可以了解当前桥梁正在建设的类型，进而根据不同类型采集不同的建设数据以及设备数据等。其中，所述施工项目是指建设过程中不同的建设类型，如地基处理、主梁安装、桥面铺设等项目，进一步地，本发明实施例通过对所述施工点进行施工环境勘测，得到环境勘测结果可以了解所述施工点的施工环境状况，及通过基于所述环境勘测结果，构建所述施工点的环境风险因子可以将所述施工点中可能存在的危险因素列出来进而分析所述危险因素在所述施工点施工中可能造成的危险情况，以及采集所述施工设备的设备动画可以得到所述施工设备在施工的中的操作画面，并通过在所述操作评分符合预设评分时，对所述施工设备进行第一安全控制，得到第一安全控制结果，在所述操作评分不符合所述预设评分时，对所述施工设备进行第二安全控制，得到第二安全控制结果可以根据所述评分结果对所述施工设备进行相对应的设备控制，以保证在进行桥梁施工时，能够安全的控制设备，减少意外风险，避免人身财产损失。本发明实施例提出的基于物联网实现桥梁施工下的设备安全控制方法及系统，可以提高桥梁施工过程中设备的安全性。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例提供的 基于物联网实现桥梁施工下的设备安全控制方法的流程示意图；
图2为本发明一实施例提供的基于物联网实现桥梁施工下的设备安全控制方系统的模块示意图。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供 基于物联网实现桥梁施工下的设备安全控制方法，所述基于物联网实现桥梁施工下的设备安全控制方法的执行主体包括但不限于服务端、终端等能够被配置为执行本发明实施例提供的该方法的电子设备中的至少一种。换言之，所述基于物联网实现桥梁施工下的设备安全控制方法可以由安装在终端设备或服务端设备的软件或硬件来执行，所述软件可以是区块链平台。所述服务端包括但不限于：单台服务器、服务器集群、云端服务器或云端服务器集群等。所述服务器可以是独立的服务器，也可以是提供云服务、云数据库、云计算、云函数、云存储、网络服务、云通信、中间件服务、域名服务、安全服务、内容分发网络(Content Delivery Network，CDN)、以及大数据和人工智能平台等基础云计算服务的云服务器。
参阅图1所示，是本发明一实施例提供的基于物联网实现桥梁施工下的设备安全控制方法的流程示意图。其中，图1中描述的基于物联网实现桥梁施工下的设备安全控制方法包括：
S1、获取施工桥梁，在所述施工桥梁中部署物联网设备，利用所述物联网设备检测所述施工桥梁的施工点，查询所述施工点的桥梁材料及所述施工点的桥梁结构，基于所述桥梁材料和所述桥梁结构计算所述施工点的桥梁承重值。
本发明实施例通过所述获取施工桥梁，在所述施工桥梁中部署物联网设备可以获取所述施工桥梁的周围环境、防护设施、施工设备、施工状况等信息，从而能够从大量信息数据中实时分析正在进行桥梁施工中设备的安全状况。其中，所述物联网设备包含传感设备，用户可以将桥梁施工中的设备与传感器相连，实时监测设备状态、工作情况以及环境数据，传感器和物联网平台可以采集并分析桥梁施工中设备运行数据，如温度、振动、压力等通过对这些数据的分析，可以判断设备是否正常运行或存在异常情况，及时采取防护措施避免事故发生。
本发明实施例通过所述利用所述物联网设备检测所述施工桥梁的施工点可以定位正在施工的位置，便于定点检测。其中，所述施工点是指在桥梁中正在施工的桥梁段。
进一步的，本发明实施例通过所述查询所述施工点的桥梁材料及所述施工点的桥梁结构可以了解桥梁的受力类型。其中，所述桥梁材料是指用以建设桥梁的建筑材料，所述桥梁结构是指桥梁的结构类型如拱桥、刚构桥、斜拉桥等。
可选的，所述施工点的桥梁结构通过查询所述施工点对应桥梁的设计图得到。
进一步地，本发明实施例通过所述基于所述桥梁材料和所述桥梁结构计算所述施工点的桥梁承重值可以得到所述施工点当前能够承受的重力，需要说明的是，桥梁在施工中和施工完成时的承重能力可能有所变化，如悬索桥在悬索未建设时桥梁缺少悬索牵引导致承重能力与悬索搭建时承重能力不一样。其中，所述梁承重能力是指桥梁能够承受的最大重力。
作为本发明的一个实施例，所述基于所述桥梁材料和所述桥梁结构计算所述施工点的桥梁承重值，包括：根据所述桥梁材料，利用下述公式计算所述施工点的桥梁抗剪强度：
；
其中，表示桥梁抗剪强度，/>表示粘聚力，/>表示桥梁材料的内摩擦角，/>表示桥梁材料受到的垂直压力；
根据所述桥梁结构分析所述施工点对应桥梁段的桥梁受力结构，基于所述桥梁抗剪强度和所述桥梁受力结构计算所述施工点的桥梁承重值。
其中，所述桥梁抗剪强度是指材料受挤压变形的最大程度，所述桥梁受力结构是指一个体系中的力的类型，受力角度等。
可选的，所述根据所述桥梁材料计算所述施工点的桥梁抗剪强度通过互联网大数据查询所述桥梁材料的材料特性得到，所述根据所述桥梁结构分析所述施工点对应桥梁段的桥梁受力结构通过采集所述施工点对应桥梁段的截面图，并对所述截面图对应的桥梁段进行力学分析得到，所述基于所述桥梁抗剪强度和所述桥梁受力结构计算所述施工点的桥梁承重值通过查询所述桥梁受力结构对应的力学公式，并将所述桥梁抗剪强度输入至所述力学公式中计算得到。
S2、识别所述施工点的施工项目，根据所述施工项目查询所述施工点的施工设备，对所述施工设备进行设备安全分析，得到设备评分。
本发明实施例通过所述识别所述施工点的施工项目可以了解当前桥梁正在建设的类型，进而根据不同类型采集不同的建设数据以及设备数据等。其中，所述施工项目是指建设过程中不同的建设类型，如地基处理、主梁安装、桥面铺设等项目。
可选的，所述施工点的施工项目通过查询所述施工点的施工日志得到。
进一步的，本发明实施例通过所述根据所述施工项目查询所述施工点的施工设备可以在桥梁建设中所需的大量设备中识别出正在进行施工的设备如起重机、钻机、数控切割机等，便于进行设备分析。
本发明实施例通过所述对所述施工设备进行设备安全分析，得到设备评分可以了解所述施工设备当前的设备状况，以便于评价在所述施工设备进行施工时是否能够进行某些施工操作。
作为本发明的一个实施例，所述对所述施工设备进行设备安全评估，得到设备评分，包括：对所述施工设备进行生产属性检测，得到生产属性检测结果，采集所述施工设备的设备噪声，利用所述设备噪声，对所述施工设备进行设备磨损检测，得到设备磨损检测结果，基于所述生产属性检测结果和所述设备磨损检测结果，对所述施工设备进行设备评分。
可选地，所述对所述施工设备进行生产属性检测，得到生产属性检测结果的过程为检测所述施工设备的特有属性如设备的新旧程度的过程，通过查询所述施工设备的设备类型，根据所述设备类型，采集所述施工设备的设备信息，基于所述设备信息对所述施工设备进行生产属性检测，所述基于所述生产属性检测结果和所述设备磨损检测结果，对所述施工设备进行设备评分通过根据所述生产属性检测结果和所述设备磨损检测结果确定所述施工设备的磨损度，并根据所述磨损度对所述施工设备进行设备评分，其中，所述磨损度越低则所述设备评分越高。
其中，所述设备噪声是指设备在运行过程中产生的噪声，可通过噪声传感器采集。
作为本发明的又一可选实施例，所述利用所述设备噪声，对所述施工设备进行设备磨损检测，得到设备磨损检测结果，包括：将所述设备噪声转换为噪声信号，利用下述公式将所述噪声信号进行信号分解，得到分解信号：
；
其中，m表示噪声信号的信号长度，/>表示噪声信号的第一信号频率，/>表示噪声信号的余量信号，/>表示噪声信号的信号振幅，/>表示第j段信号的权值系数，/>表示第j段噪声信号的信号频率，/>表示第j段噪声信号的高斯白噪声，/>表示第j段噪声信号的采集时间；
构建所述分解信号的信号分布图，提取所述设备噪声的历史故障信号分布图，将所述信号分布图与所述历史故障信号分布图进行图像匹配，得到图像匹配结果，基于所述图像匹配结果，确定所述设备磨损检测结果。
其中，所述信号分布图是指用以记录信号分布情况的图表，所述历史故障信号分布图是指过往采集并记录的关于设备噪声信号分布的图表，如发动机异常噪声图、机械轴承异常噪声图等。
可选的，所述将所述设备噪声转换为噪声信号通过滤波器转换，所述设备噪声的历史故障信号分布图通过大数据查询所述施工设备的历史噪声信号记录数据库获取。
S3、对所述施工点进行施工环境勘测，得到环境勘测结果，基于所述环境勘测结果，构建所述施工点的环境风险因子，基于所述桥梁承重值和所述设备评分，利用所述环境风险因子构建所述施工桥梁的施工风险系统。
本发明实施例通过所述对所述施工点进行施工环境勘测，得到环境勘测结果可以了解所述施工点的施工环境状况。
作为本发明的一个实施例，所述对所述施工点进行施工环境勘测，得到环境勘测结果，包括：查询所述施工点的地质条件，采集所述施工点的水文气象数据，采集所述施工点的施工防护设施图像，并利用预构建的图像分类模型对所述施工防护设施图像进行图像分类，得到分类设施，提取所述分类设施中的防护设施，基于所述地质条件和所述水文气象数据及所述防护设施确定所述施工点的环境勘测结果。
可选的，所述基于所述地质条件和所述水文气象数据及所述防护设施确定所述施工点的环境勘测结果的过程为：将所述地质条件生成地质数据，并对所述防护设施进行防护评分，利用所述地质数据、所述水文气象数据及所述防护评分与历史勘测结果进行数据对比，得到环境勘测结果，如优、中、差等。
其中，所述地质条件是指一个地区的地质构造、岩石组成、地质历史、地下水分布和地形地貌等因素对于该地区的自然环境和人类活动的影响，所述水文气象数据是指与水文过程和气象状态相关的各种测量和观测数据，它包括了降水量、蒸发量、地表径流量、地下水位、河流水位、土壤湿度、气温、湿度、风速、日照时数等参数的观测数据，所述施工防护设施图像是指在施工现场进行安全防护的防护设备的图像，所述图像分类模型包括LeNet模型、AlexNet模型、Vgg模型等。
可选的，所述施工点的地质条件通过查询所述施工点的地质勘测记录得到，所述施工点的水文气象数据通过水文气象访问水文气象局对所述施工点的水文气象数据记录得到。
进一步的，本发明实施例通过所述基于所述环境勘测结果，构建所述施工点的环境风险因子可以将所述施工点中可能存在的危险因素列出来进而分析所述危险因素在所述施工点施工中可能造成的危险情况。其中，所述环境风险因子是指在施工环境中存在可构成施工风险的因素，如水位、环境温度、风力等因素。
作为本发明的一个实施例，所述基于所述环境勘测结果，构建所述施工点的环境风险因子，包括：根据所述环境勘测结果，构建所述施工点的施工环境的勘测表，获取所述施工环境的标准环境指标，并利用所述标准环境指标，构建所述施工环境的勘测标准表，利用所述勘测表和所述勘测标准表确定所述施工环境的风险环境指标，利用所述风险环境指标构建所述施工点的环境风险因子。其中，所述勘测表是指记录环境勘测结果的表格，所述标准环境指标是指对于施工环境中一些环境的属性要求，如水位要求不低于20m等，所述勘测标准表是指记录环境勘测标准指标的表格。
可选的，所述施工环境的勘测表通过java语言构建的表格将所述环境勘测结果记录得到，所述施工环境的标准环境指标通过查询所述施工桥梁的施工规范标准获得，所述利用所述勘测表和所述勘测标准表确定所述施工环境的风险环境指标通过将两表进行对比，将所述勘测表中记录数据大于所述勘测标准表所对应的环境数据作为风险环境指标。
进一步地，本发明实施例通过所述基于所述桥梁承重值和所述设备评分，利用所述环境风险因子构建所述施工桥梁的施工风险系统可以通过桥梁施工现场的环境数据，设备状况快速分析出设备安全操作状况。其中，所述施工风险系统是指用以分析所述施工桥梁风险的程序。
作为本发明的一个实施例，所述基于所述桥梁承重值和所述设备评分，利用所述环境风险因子构建所述施工桥梁的施工风险系统，包括：利用所述桥梁承重值、所述设备评分及所述环境风险因子构建所述施工桥梁的风险鱼刺图，将所述风险鱼刺图中的风险因果关系作为所述施工桥梁的风险分析基准之后，构建所述风险分析基准的基准参数，将所述基准参数输入至预构建的基准算法中，并对所述基准算法进行调优，得到调优算法，构建所述调优算法的数据运行框架，再为所述数据运行框架配置数据管理系统之后，得到施工风险系统。
其中，所述鱼刺图是指一种用于描述和分析问题、现象或理论的基准结构图，它通常用于思维导图、教学或演示中，以帮助人们更清晰地理解和组织关联的信息，鱼刺图的形状类似鱼骨，有一个中央主题或问题，而从主题/问题延伸出来的分支表示相关的子主题、因果关系、原因、解决方案等，所述基准算法是指机器学习语言，用以实现因果关系的逻辑分析，所述基准参数是指一种用于程序运行的代码。
可选的，所述利用所述桥梁承重值和所述设备评分及所述环境风险因子构建所述施工桥梁的风险鱼刺图的过程为：构建所述施工桥梁的初始风险鱼刺框架，将所述初始风险鱼刺框架的鱼刺头部标记为风险操作，将所述初始风险鱼刺框架鱼脊标记为主要风险，将所述初始风险鱼刺框架的鱼刺部分标记为次要风险，如当所述设备评分为优秀时，将所述设备评分放入次要风险标记中，当所述设备评分为为差时将所述设备评分放入主要风险标记中，所述风险分析基准的基准参数通过JAVA语言将所述鱼刺图中基准进行代码转换构建，如将吊机机械轴承故障——吊机头脱落转换为1——a，所述对所述基准算法进行调优，得到调优算法通过拟合算法进行拟合调优，所述构建所述调优算法的数据运行框架通过Java语言构建，所述对所述基准算法进行调优，得到调优算法通过利用深度学习对所述基准算法进行超参数优化，基于所述超参数优化得到调优算法。
S4、采集所述施工设备的设备动画，利用所述施工风险系统结合所述设备动画，计算所述施工设备的操作评分，在所述操作评分符合预设评分时，对所述施工设备进行第一安全控制，得到第一安全控制结果，在所述操作评分不符合所述预设评分时，对所述施工设备进行第二安全控制，得到第二安全控制结果。
本发明实施例通过所述采集所述施工设备的设备动画可以得到所述施工设备在施工的中的操作画面。
其中，所述施工设备的设备动画通过遥感设备采集。
本发明实施例通过所述利用所述施工风险系统结合所述设备动画，计算所述施工设备的操作评分可以了解所述施工设备在当前操作是否得当，有无安全隐患。
作为本发明的一个实施例，所述利用所述施工风险系统结合所述设备动画，计算所述施工设备的操作评分，包括：对所述设备动画进行动画分解，得到分解动作，构建所述分解动作的时间序列，得到序列动画，利用下述公式计算所述序列动画与所述施工风险系统中的风险元素的组合概率：
；
其中，表示组合概率，/>表示在序列动画情况发生下/>风险元素的概率，在/>风险元素的情况中序列动画/>诱发的概率情况，/>表示联合概率密度函数，，/>表示边缘概率分布函数，/>表示序列动画与风险元素的随机组合；
根据所述组合概率，计算所述施工设备的操作评分。
其中，所述风险元素是指导致某种危险、不确定性或潜在损失的因素如对某种设备进行违规操作。
可选的，所述对所述设备动画进行动画分解，得到分解动作是指将采集到的运动图像进行动画分解，通过图像java语言构建的图画分解程序分解，所述构建所述分解动作的时间序列，得到序列动画是指对分解的动画进行顺序排列。
作为本发明的一可选实施例，所述根据所述组合概率，计算所述施工设备的操作评分，包括：根据所述组合概率，利用下述公式计算所述施工设备的操作评分：
；
其中，表示操作评分，/>表示组合概率，M表示组合数量，/>表示施工设备第i个操作预测分布方差，/>表示施工设备第i个操作预测分布平均值。
本发明实施例通过所述在所述操作评分符合预设评分时，对所述施工设备进行第一安全控制，得到第一安全控制结果，在所述操作评分不符合所述预设评分时，对所述施工设备进行第二安全控制，得到第二安全控制结果可以根据所述评分结果对所述施工设备进行相对应的设备控制，以保证在进行桥梁施工时，能够安全的控制设备，减少意外风险，避免人身财产损失。其中，所述预设评分是指预先构建的评分系统评价的施工中的设备安全等级，所述预设评分分为五个等级1、2、3、4、5，数值越高对应的安全等级越高，所述第一安全控制用于控制设备保持当前的工作状态进行运行，所述第二安全控制用于实现设备的紧急停止操作。
可以看出，本发明实施例通过获取施工桥梁，在所述施工桥梁中部署物联网设备，可以获取所述施工桥梁的周围环境、防护设施、施工设备、施工状况等信息，从而能够从大量信息数据中实时分析正在进行桥梁施工中设备的安全状况，进一步地，本发明实施例通过利用所述物联网设备中的传感设备检测所述施工桥梁的施工点可以定位正在施工的位置，便于定点检测。其中，所述施工点是指在桥梁中正在施工的桥梁段，本发明实施例通过识别所述施工点的施工项目可以了解当前桥梁正在建设的类型，进而根据不同类型采集不同的建设数据以及设备数据等。其中，所述施工项目是指建设过程中不同的建设类型，如地基处理、主梁安装、桥面铺设等项目，进一步地，本发明实施例通过对所述施工点进行施工环境勘测，得到环境勘测结果可以了解所述施工点的施工环境状况，及通过基于所述环境勘测结果，构建所述施工点的环境风险因子可以将所述施工点中可能存在的危险因素列出来进而分析所述危险因素在所述施工点施工中可能造成的危险情况，以及采集所述施工设备的设备动画可以得到所述施工设备在施工的中的操作画面，并通过在所述操作评分符合预设评分时，对所述施工设备进行第一安全控制，得到第一安全控制结果，在所述操作评分不符合所述预设评分时，对所述施工设备进行第二安全控制，得到第二安全控制结果可以根据所述评分结果对所述施工设备进行相对应的设备控制，以保证在进行桥梁施工时，能够安全的控制设备，减少意外风险，避免人身财产损失。本发明实施例提出的基于物联网实现桥梁施工下的设备安全控制方法及系统，可以提高桥梁施工过程中设备的安全性。
如图2所示，是本发明基于物联网实现桥梁施工下的设备安全控制系统功能模块图。
本发明所述基于物联网实现桥梁施工下的设备安全控制方法及系统200可以安装于电子设备中。根据实现的功能，所述物联网实现桥梁施工下的设备安全控制系统可以包括：桥梁承重计算模块201、设备评分模块202、风险系统构建模块203以及设备安全控制模块204，本发明所述模块也可以称之为单元，是指一种能够被电子设备处理器所执行，并且能够完成固定功能的一系列计算机程序段，其存储在电子设备的存储器中。
在本发明实施例中，关于各模块/单元的功能如下：
所述桥梁承重计算模块201，用于获取施工桥梁，在所述施工桥梁中部署物联网设备，利用所述物联网设备检测所述施工桥梁的施工点，查询所述施工点的桥梁材料及所述施工点的桥梁结构，基于所述桥梁材料和所述桥梁结构计算所述施工点的桥梁承重值；
所述设备评分模块202，用于识别所述施工点的施工项目，根据所述施工项目查询所述施工点的施工设备，对所述施工设备进行设备安全分析，得到设备评分；
所述风险系统构建模块203，用于对所述施工点进行施工环境勘测，得到环境勘测结果，基于所述环境勘测结果，构建所述施工点的环境风险因子，基于所述桥梁承重值和所述设备评分，利用所述环境风险因子构建所述施工桥梁的施工风险系统；
所述设备安全控制模块204，用于采集所述施工设备的设备动画，利用所述施工风险系统结合所述设备动画，计算所述施工设备的操作评分，在所述操作评分符合预设评分时，对所述施工设备进行第一安全控制，得到第一安全控制结果，在所述操作评分不符合所述预设评分时，对所述施工设备进行第二安全控制，得到第二安全控制结果。
详细地，本发明实施例中所述物联网实现桥梁施工下的设备安全控制系统200中的所述各模块在使用时采用与上述的图1至图2中所述的基于物联网实现桥梁施工下的设备安全控制方法一样的技术手段，并能够产生相同的技术效果，这里不再赘述。
本发明还提供一种存储介质，所述可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序在被电子设备的处理器所执行时，可以实现：
获取施工桥梁，在所述施工桥梁中部署物联网设备，利用所述物联网设备检测所述施工桥梁的施工点，查询所述施工点的桥梁材料及所述施工点的桥梁结构，基于所述桥梁材料和所述桥梁结构计算所述施工点的桥梁承重值；
识别所述施工点的施工项目，根据所述施工项目查询所述施工点的施工设备，对所述施工设备进行设备安全分析，得到设备评分；
对所述施工点进行施工环境勘测，得到环境勘测结果，基于所述环境勘测结果，构建所述施工点的环境风险因子，基于所述桥梁承重值和所述设备评分，利用所述环境风险因子构建所述施工桥梁的施工风险系统；
采集所述施工设备的设备动画，利用所述施工风险系统结合所述设备动画，计算所述施工设备的操作评分，在所述操作评分符合预设评分时，对所述施工设备进行第一安全控制，得到第一安全控制结果，在所述操作评分不符合所述预设评分时，对所述施工设备进行第二安全控制，得到第二安全控制结果。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备，系统和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。
所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能模块的形式实现。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。
因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附关联图标记视为限制所涉及的权利要求。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所发明的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.基于物联网实现桥梁施工下的设备安全控制方法，其特征在于，所述方法包括：
获取施工桥梁，在所述施工桥梁中部署物联网设备，利用所述物联网设备检测所述施工桥梁的施工点，查询所述施工点的桥梁材料及所述施工点的桥梁结构，基于所述桥梁材料和所述桥梁结构计算所述施工点的桥梁承重值；
识别所述施工点的施工项目，根据所述施工项目查询所述施工点的施工设备，对所述施工设备进行设备安全分析，得到设备评分；
对所述施工点进行施工环境勘测，得到环境勘测结果，基于所述环境勘测结果，构建所述施工点的环境风险因子，基于所述桥梁承重值和所述设备评分，利用所述环境风险因子构建所述施工桥梁的施工风险系统；
采集所述施工设备的设备动画，利用所述施工风险系统结合所述设备动画，计算所述施工设备的操作评分，在所述操作评分符合预设评分时，对所述施工设备进行第一安全控制，得到第一安全控制结果，在所述操作评分不符合所述预设评分时，对所述施工设备进行第二安全控制，得到第二安全控制结果。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述桥梁材料和所述桥梁结构计算所述施工点的桥梁承重值，包括：
根据所述桥梁材料，利用下述公式计算所述施工点的桥梁抗剪强度：
；
其中，表示桥梁抗剪强度，/>表示粘聚力，/>表示桥梁材料的内摩擦角，/>表示桥梁材料受到的垂直压力；
根据所述桥梁结构分析所述施工点对应桥梁段的桥梁受力结构，基于所述桥梁抗剪强度和所述桥梁受力结构计算所述施工点的桥梁承重值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述施工设备进行设备安全评估，得到设备评分，包括：
对所述施工设备进行生产属性检测，得到生产属性检测结果；
采集所述施工设备的设备噪声，利用所述设备噪声，对所述施工设备进行设备磨损检测，得到设备磨损检测结果；
基于所述生产属性检测结果和所述设备磨损检测结果，对所述施工设备进行设备评分。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述利用所述设备噪声，对所述施工设备进行设备磨损检测，得到设备磨损检测结果，包括：
将所述设备噪声转换为噪声信号，利用下述公式将所述噪声信号进行信号分解，得到分解信号：
；
其中，m表示噪声信号的信号长度，/>表示噪声信号的第一信号频率，表示噪声信号的余量信号，/>表示噪声信号的信号振幅，/>表示第j段信号的权值系数，表示第j段噪声信号的信号频率，/>表示第j段噪声信号的高斯白噪声，/>表示第j段噪声信号的采集时间；
构建所述分解信号的信号分布图；
提取所述设备噪声的历史故障信号分布图，将所述信号分布图与所述历史故障信号分布图进行图像匹配，得到图像匹配结果；
基于所述图像匹配结果，确定所述设备磨损检测结果。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述施工点进行施工环境勘测，得到环境勘测结果，包括：
查询所述施工点的地质条件，采集所述施工点的水文气象数据，采集所述施工点的施工防护设施图像，并利用预构建的图像分类模型对所述施工防护设施图像进行图像分类，得到分类设施；
提取所述分类设施中的防护设施；
基于所述地质条件、所述水文气象数据及所述防护设施确定所述施工点的环境勘测结果。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述环境勘测结果，构建所述施工点的环境风险因子，包括：
根据所述环境勘测结果，构建所述施工点的施工环境的勘测表；
获取所述施工环境的标准环境指标，并利用所述标准环境指标，构建所述施工环境的勘测标准表；
利用所述勘测表和所述勘测标准表确定所述施工环境的风险环境指标；
利用所述风险环境指标构建所述施工点的环境风险因子。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述桥梁承重值和所述设备评分，利用所述环境风险因子构建所述施工桥梁的施工风险系统，包括：
利用所述桥梁承重值、所述设备评分及所述环境风险因子构建所述施工桥梁的风险鱼刺图；
将所述风险鱼刺图中的风险因果关系作为所述施工桥梁的风险分析基准之后，构建所述风险分析基准的基准参数；
将所述基准参数输入至预构建的基准算法中，并对所述基准算法进行调优，得到调优算法；
构建所述调优算法的数据运行框架，再为所述数据运行框架配置数据管理系统之后，得到施工风险系统；其中，所述鱼刺图是指一种用于描述和分析问题、现象或理论的基准结构图，它通常用于思维导图、教学或演示中，以帮助人们更清晰地理解和组织关联的信息，鱼刺图的形状类似鱼骨，有一个中央主题或问题，而从主题/问题延伸出来的分支表示相关的子主题、因果关系、原因、解决方案等，所述基准算法是指机器学习语言，用以实现因果关系的逻辑分析，所述基准参数是指一种用于程序运行的代码。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述施工风险系统结合所述设备动画，计算所述施工设备的操作评分，包括：
对所述设备动画进行动画分解，得到分解动作；
构建所述分解动作的时间序列，得到序列动画；
利用下述公式计算所述序列动画与所述施工风险系统中的风险元素的组合概率：
；
其中，表示组合概率，/>表示在序列动画情况发生下/>风险元素的概率，/>在/>风险元素的情况中序列动画/>诱发的概率情况，/>表示联合概率密度函数，/>，/>表示边缘概率分布函数，/>表示序列动画与风险元素的随机组合；
根据所述组合概率，计算所述施工设备的操作评分。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述组合概率，计算所述施工设备的操作评分，包括：
利用下述公式计算所述施工设备的操作评分：
；
其中，表示操作评分，/>表示组合概率，M表示组合数量，/>表示施工设备第i个操作预测分布方差，/>表示施工设备第i个操作预测分布平均值。
10.基于物联网实现桥梁施工下的设备安全控制系统，其特征在于，所述系统包括：
桥梁承重计算模块，用于获取施工桥梁，在所述施工桥梁中部署物联网设备，利用所述物联网设备检测所述施工桥梁的施工点，查询所述施工点的桥梁材料及所述施工点的桥梁结构，基于所述桥梁材料和所述桥梁结构计算所述施工点的桥梁承重值；
设备评分模块，用于识别所述施工点的施工项目，根据所述施工项目查询所述施工点的施工设备，对所述施工设备进行设备安全分析，得到设备评分；
风险系统构建模块，用于对所述施工点进行施工环境勘测，得到环境勘测结果，基于所述环境勘测结果，构建所述施工点的环境风险因子，基于所述桥梁承重值和所述设备评分，利用所述环境风险因子构建所述施工桥梁的施工风险系统；
设备安全控制模块，用于采集所述施工设备的设备动画，利用所述施工风险系统结合所述设备动画，计算所述施工设备的操作评分，在所述操作评分符合预设评分时，对所述施工设备进行第一安全控制，得到第一安全控制结果，在所述操作评分不符合所述预设评分时，对所述施工设备进行第二安全控制，得到第二安全控制结果。
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