CN211061895U - 基于物联网的施工现场边缘计算物联分析告警系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基于物联网的施工现场边缘计算物联分析告警系统，其特征在于，所述系统包括物联数据采集主机、传感器、摄像头、网关、边缘端服务器、云端监控服务器、告警装置、移动终端设备以及显示设备。该系统可以实现对物联数据的统一管理，结合采集的视频图像，对施工现场异常进行确认，并上传分发到不同告警终端及平台，实现对施工现场质量安全建设的全程掌控，对可能存在的异常数据风险点，进行及时查验整改，降低质量安全风险。

Description

基于物联网的施工现场边缘计算物联分析告警系统

技术领域

本实用新型涉及一种感知层数据分析和告警系统，尤其涉及一种基于物联网的施工现场边缘计算物联分析告警系统。

背景技术

近年来，建筑行业发展较为迅速，随着改革开放进入深水区和攻坚期，社会经济发展呈现新形势，建筑行业面临产业形态多样化、品控监管形式严峻、质量安全风险凸显等态势，对建筑行业的现代化的质量安全管理提出了更高要求。

利用电子监测系统告警施工现场的警情已经本领域的常规做法，传统的电子监测系统在施工现场设置多个传感类设备，用于收集施工现场不同部位的警情信息，之后各传感设备将各自收集的数据分别上传至各自的设备提供厂家后台，由各自的设备提供厂家后台对单一数据进行独立的运算处理，由于各设备厂家缺乏交互性，不同传感数据之间也无法交互融合，数据处理缺乏及时性和协同性，不利于施工单位整体掌控施工质量进度和场地现状；因此，这类电子监测系统的监测效果较差，各传感类设备的数据采集基本趋于形式化，无法有效实现对施工现场的电子监测和警情告知，这类异常数据防御性预警系统存在巨大的优化空间。

物联网和大数据分析技术对各个领域的发展带来了生机。将物联网及大数据分析技术应用于施工场地监测的研究并不多见。本研究提供一种依托物联网及大数据分析技术的边缘物联数据分析告警系统，不但将多种不同传感器和感知层设备进行数据汇聚，还利用海量数据进行不同种类、不同施工现场联动横向数据比对分析，实现多种数据的协同作用，结合风险阀值给出数据级建议，同时对不同感知层异常数据进行分级预警，真正做到为感知层数据赋能，实现施工现场质量管控体系的智能化，减少人工干预的不确定性，夯实了“智慧工地”的实用基础。

实用新型内容

本实用新型提供一种基于物联网的施工现场边缘计算物联分析告警系统，可以实现对物联数据的统一管理，结合采集的视频图像，对施工现场异常进行确认，并上传分发到不同告警终端及平台，实现对施工现场质量安全建设的全程掌控，对可能存在的异常数据风险点，进行及时查验整改，降低质量安全风险。

一种基于物联网的施工现场边缘计算物联分析告警系统，其特征在于，包括物联数据采集主机、传感器、摄像头、网关、边缘端服务器、云端监控服务器、告警装置以及显示设备；其中，

物联数据采集主机，连接传感器，并将传感器采集到的传感数据通过网关传送到边缘端服务器；

摄像头，对应于传感器并设置于传感器附近，与边缘端服务器连接，用于采集视频，并将所述视频传送至边缘端服务器；

边缘端服务器，存储所述视频，将所述传感数据传送至云端监控服务器；在所述传感器采集的传感数据超过预设阈值时，将所述传感器对应的摄像头所采集的视频数据传送至云端监控服务器；

云端监控服务器，接收、存储边缘端服务器传送的传感数据和视频数据；

告警装置，接受边缘端服务器告警的告警信号；

显示装置，与边缘端服务器连接，用于显示所述摄像头的采集的视频图像，以及所述传感器采集到的传感数据；

该系统还包括移动终端设备，与所述云端监控服务器连接，用于查看云端监控服务器接收到的视频数据和传感数据。

优选的，所述传感器为两个以上，包括拉力传感器、倾角传感器、应力传感器、沉降传感器、边坡传感器、基坑传感器、塔吊传感器、高支模传感器、激光测距器、环境监测器。

优选的，所述边缘计算物联分析告警系统还包括喷淋装置，当环境检测器检测到施工现场PM10、扬尘等超出预设阀值时，系统通过边缘端服务器发出启动喷淋装置的指令。

为了使用的便捷性和适用不同复杂现场环境，优选的，所述边缘计算物联分析告警系统还包括无线供电装置，为没有固定电源的环境下提供电力支撑。

所述的边缘计算物联分析告警系统，也是感知数据采集、大数据边缘计算、云端可视化管理的总合智慧工地服务平台，充份利用物联网、传感器、边缘端、云平台结合起来，将施工质量安全、生产安全、作业进度实现全过程数据化管理。

所述的边缘计算物联分析告警系统还可以实现多个施工现场的数据采集、分析及汇总与异常数据告警功能，形成一个基于在建工地现场的感知数据池，通过对不同施工现场各类传感数据状态的判断与比对分析，为用户在多维度、多模态、多场景复杂施工条件下提供决策支撑。

附图说明

图1为本实用新型基于物联网的施工现场边缘计算物联分析告警系统示意图；

其中，1物联数据采集主机；2摄像头；3网关；4边缘端服务器；5显示装置；6云端监控服务器；7移动终端设备；8告警装置。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部内容。

图1为一种基于物联网的施工现场边缘计算物联分析告警系统，其特征在于，包括：物联数据采集主机1、传感器、摄像头2、网关3、边缘端服务器 4、云端监控服务器6、告警装置8、移动终端设备7以及显示设备5。

物联数据采集主机1，连接传感器，并将传感器采集到的传感数据通过网关传送到边缘端服务器。物联数据采集主机能够连接不同种类传感器及终端设备，可对接采集多种类型的传感器数据，通过网关与边缘端服务器连接，将采集的传感数据进行传送。根据实际需要，可以根据传感器的数量在施工现场设置多个物联数据采集主机。

摄像头2，对应于传感器并设置于传感器附近，与边缘端服务器连接，用于采集视频，并将所述视频传送至边缘端服务器。在传感器位置处设置摄像头，以便于在传感数据异常(超过预设的阈值)时观察传感器对应的现场，对现场进场初次确认。

边缘端服务器4，存储所述视频，将所述传感数据传送至云端监控服务器；在所述传感器采集的传感数据超过预设阈值时，将所述传感器对应的摄像头所采集的视频数据传送至云端监控服务器。

边缘端服务器可以实现传感数据的清洗分析。由于施工现场环境复杂，为确保相应传感数据的准确性，一旦接收到传感数据超出阈值，边缘端服务器会再次发送采集指令，对对应的传感器进行不少于三次的数据采集，从而确认是否异常，如多次采集数据依然超出预设阀值，将上报结果并输出告警结果。当两个传感器数据同时超出阈值时，直接上报结果并输出告警结果。边缘端服务器是边缘物联告警系统的核心单元，它支撑着从数据采集分析、数据阀值的比对计算、输出数据结果、到判断告警属性等整个系统的功能实现。

云端监控服务器6，接收、存储边缘端服务器传送的传感数据和视频数据。通过云端监控服务器，利用海量传感数据进行不同种类、不同施工现场联动横向数据比对分析，结合风险阀值给出数据级建议，实现分级预警。

告警装置8，接受边缘端服务器告警的告警信号。告警装置可以是广播，通过声音进行现场告警，也可以是灯光告警。例如，边缘物联终端可以输出一组包含行为异常数据的具体传感设备、位置及偏离值的电子语音到广播系统，广播系统主机接收到指令后，启动预警区域的扬声器，播出电子语音警示。边缘物联终端还可以通过手机APP向技术员、本级管理人员及上级管理人员、云平台现场大屏输出告警信息。

显示装置5，与边缘端服务器连接，用于显示所述摄像头的采集的视频图像，以及所述传感器采集到的传感数据。一旦传感数据出现异常，系统会立即把事发现场统计分析后的数据预警屏幕上，及时提醒相关人员第一时间掌控设备状态，做到防患于未然。

移动终端设备7，与所述云端监控服务器连接，用于查看云端监控服务器接收到的视频数据和传感数据。

传感器为两个以上，包括拉力传感器、倾角传感器、应力传感器、沉降传感器、边坡传感器、基坑传感器、塔吊传感器、高支模传感器、激光测距器、环境监测器。

物联分析告警系统还可以进行联动执行整改操作，比如，当现场环境检测器检测到施工现场PM10、扬尘等超出预设阀值时，系统可以通过边缘端服务器自动发出指令，启动喷淋装置，进行降尘处理。该系统不仅为施工质量安全起到数据支撑，还为减人为干预产生的大量不确定因素起到关键作用。为智慧工地的全域施工现场的落地应用起到助推作用。

为了使用的便捷性和适用不同复杂现场环境，还包括无线供电装置，为没有固定电源的环境下提供电力支撑。该供电装置主要解决不同现场电力缺失的问题，它可以在一次充电的情况下为边缘物联终端供电15小时，满足电力不畅等特殊环境下的设备运行。

该物联分析告警系统可以做到实时监控现场施工物联数据，数据超限提前预警，做到主动防御，及时发现问题，实现多个现场工地的全程精细化管理。通过进一步设置，还可以实现一旦传感数据出现异常，系统会立即把事发现场统计分析后的数据、视频数据呈现在预警屏幕上(各种报警显示终端)，及时提醒相关人员第一时间掌控设备状态，做到防患于未然。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (3)

1.一种基于物联网的施工现场边缘计算物联分析告警系统，其特征在于，包括物联数据采集主机、传感器、摄像头、网关、边缘端服务器、云端监控服务器、告警装置以及显示设备；其中，

物联数据采集主机，连接传感器，并将传感器采集到的传感数据通过网关传送到边缘端服务器；

摄像头，对应于传感器并设置于传感器附近，与边缘端服务器连接，用于采集视频，并将所述视频传送至边缘端服务器；

边缘端服务器，存储所述视频，并将所述传感数据传送至云端监控服务器；在所述传感器采集的传感数据超过预设阈值时，将所述传感器对应的摄像头所采集的视频数据传送至云端监控服务器；

云端监控服务器，接收、存储边缘端服务器传送的传感数据和视频数据；

告警装置，接受边缘端服务器告警的告警信号；

显示装置，与边缘端服务器连接，用于显示所述摄像头的采集的视频图像，以及所述传感器采集到的传感数据。

2.如权利要求1所述的基于物联网的施工现场边缘计算物联分析告警系统，其特征在于，所述传感器为两个以上，包括拉力传感器、倾角传感器、应力传感器、沉降传感器、边坡传感器、基坑传感器、塔吊传感器、高支模传感器、激光测距器、环境监测器。

3.如权利要求2所述的基于物联网的施工现场边缘计算物联分析告警系统，其特征在于，所述传感器包括环境监测器；所述基于物联网的施工现场边缘计算物联分析告警系统还包括喷淋装置，所述喷淋装置与边缘端服务器连接。

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