TWM582191U - Supervisory device - Google Patents

Abstract

一種監工裝置，係使用webGL提供圖示平台，透過LORA通訊協定的物聯網系統無線連接各構件，並藉由個人的穿戴式偵測器，可對工地工程作業達到整體監控，由施工人員乃至工地外圍區域皆在本創作的監控範圍內，可掌握所有狀況的發生，有效降低工地的管理成本及災害的發生；藉此，使本創作具有安全性、可視化、效率高、成本低、及透明度高之功效。

Description

監工裝置

本創作係有關於一種監工裝置，尤指涉及一種可對工地工程作業達到整體監控，特別係指由施工人員乃至工地外圍區域皆在監範圍內，可掌握所有狀況的發生，有效降低工地的管理成本及災害的發生，具有安全性、可視化、效率高、成本低、及透明度高之功效者。

工地危害經常造成重大傷亡，因此對於進出工地範圍人員之管理，法規上有相當嚴格之要求，尤以局限空間作業為甚。然而，目前之技術仍停留在普通告示牌之設立與紙上作業之階段，一但發生工地危害時，經常無法清楚的了解受傷人員之數量及姓名，更無法得知人員之生理訊號。此外，目前對於工地周圍環境變化，例如大雨淹水或地震等災害並無法即時掌握，因此常造成重大災難。

傳統上進行工地進出管理時(尤其是營造業或固定設備)，工安人員依法會於出入口設置一個人員進出之告示牌。告示牌有許多種型式，其中最常見的為被動式書面告示牌：傳統的告示牌貼紙、壓克力、鋁板任選等材質上書寫一段公告事項，張貼在工地入口處。此種告示牌相當廉價，但是缺乏即時性的資料更新，也缺乏人員進出之管理，對於施工人員之保護力極低，面對緊急狀態時也沒有積極的警示與通知功能。

鑑於被動式的告示牌無法提供即時的資料更新，亦無整合人員定 位關鍵通訊設備、通訊協定及管理系統等行動警報管理技術，無法識別施工人員編號及其位置，未能連接環境或生理訊號，以致於在人員發生事故(例如：墜落)後不能即時產生警示識別訊號等缺點。故，一般習用者係無法符合使用者於實際使用時之所需，本領域仍須更佳的解決方案，發展得以整體監控以提高監工過程之管理效能。

本創作之主要目的係在於，克服習知技藝所遭遇之上述問題並提供一種可對工地工程作業達到整體監控，由施工人員乃至工地外圍區域皆在監控範圍內，可掌握所有狀況的發生，有效降低工地的管理成本及災害的發生，從而具有安全性、可視化、效率高、成本低、及透明度高等功效之監工裝置。

為達以上之目的，本創作係一種監工裝置，係包括：一管理系統，用以處理一工地現場管理作業並產生一工程施工資訊，該管理系統係整合有一派工單元、一施工作業單元、一佈告單元、一設備資料庫、及一設備維護單元；一影像處理模組，係連接一影像擷取模組，將該影像擷取模組於一工地周遭擷取一原始影像加以調整以產生一校正影像，根據該校正影像產生一影像辨識資料；數個穿戴式偵測器，每一穿戴式偵測器具有一射頻識別(RFID)元件及至少一生理偵測元件，設置於一使用者身上，藉由該射頻識別元件對該使用者進行現場點名打卡，並利用該生理偵測元件偵測該使用者之體溫、心跳與人體之動作資訊，產生關於該使用者之偵測訊號； 至少一環境偵測器，每一環境偵測器偵測一監控區域中的一環境資訊，該環境資訊關聯於該監控區域中之一水位(water level)偵測值、一雨量(rain)偵測值、一傾斜(incline)偵測值、與一震動(vibration)偵測值；一車輛偵測器，用以追蹤及管制進出一工地區域之車輛之門禁資料及位於該工地區域內之動態資料，每一車輛配置有一具有識別資料之無線射頻識別標籤，以即時監控追蹤配置該無線射頻識別標籤之車輛之門禁資料及動態資料；一緊急通報器，用以產生一緊急通報訊號；一物聯網系統，用以處理分析該些穿戴式偵測器、該環境偵測器、該車輛偵測器、及該緊急通報器之通信量及網路流量，且根據該環境偵測器測得環境資訊之至少一種，進行運算並在生成一緊急狀態訊息時，啟動該緊急通報器發出該緊急通報訊號，並使用一訊息程式對外傳輸該緊急狀態訊息；以及一圖示平台，係連接該管理系統、該影像處理模組與該物聯網系統，其採用WebGL繪圖標準對所接收的該工程施工資訊、該影像辨識資料、該使用者之偵測訊號、該環境資訊、該車輛之門禁資料及動態資料、及該緊急通報訊號進行3D模型(3D model)的視覺化編程，最後以圖形表示呈現在web端與行動裝置上。

於本創作上述實施例中，該工程施工資訊包含工單(work order)、施工時程(timeline)、工務協商溝通、現場設備的庫存量(inventory)、以及現場設備定期維護的檢視單。

於本創作上述實施例中，該影像處理模組包括一特徵辨識單元、 一影像辨識單元、及一環境辨識單元。

於本創作上述實施例中，該影像擷取模組包括一攝像機(carear)及一錄影設備(Network video recorder,NVR)。

於本創作上述實施例中，該影像辨識資料包含該工地周遭的人或車輛數量、一工地電子圍籬入侵偵測、及一災害辨識。

於本創作上述實施例中，該生理偵測元件包括一體溫計、一多軸加速度計、一全球定位系統(GPS)、及一光學感測器。

於本創作上述實施例中，該偵測訊號包括該使用者之體溫(temp)、脈搏(Pulse)、位移之加速度(G)及定位訊號。

於本創作上述實施例中，該緊急通報器選自由一光指示器、及一聽覺指示器所組成之群組。

於本創作上述實施例中，該訊息程式係以簡訊服務訊息(SMS)程式、LINE、WHATSAPP、SKYPE、即時通訊程式、微信、推特(TWITTER)或電子郵件程式之至少一者傳送。

於本創作上述實施例中，該圖示平台、該些穿戴式偵測器、該環境偵測器、該車輛偵測器、及該緊急通報器係無線連接至該物聯網系統，以一長距離低功耗傳輸協定與該物聯網系統進行訊號之接收及傳送。

於本創作上述實施例中，該長距離低功耗傳輸協定係為一LoRa通訊協定。

於本創作上述實施例中，該穿戴式偵測器更包括一觸發回饋元件，該物聯網系統在生成該緊急狀態訊息時，會啟動該觸發回饋元件對該使用者發出振動通知。

於本創作上述實施例中，更包括一與該物聯網系統無線連接之擴 增實境(Augmented Reality,AR)顯像裝置，藉由該圖示平台產生一擴增實境影像，由該擴增實境顯像裝置接收並顯示該擴增實境影像。

於本創作上述實施例中，該擴增實境顯像裝置為一頭戴式顯示器。

於本創作上述實施例中，該監控區域範圍面積大於該工地區域之範圍面積。

1‧‧‧管理系統

11‧‧‧派工單元

12‧‧‧施工作業單元

13‧‧‧佈告單元

14‧‧‧設備資料庫

15‧‧‧設備維護單元

2‧‧‧影像處理模組

21‧‧‧特徵辨識單元

22‧‧‧影像辨識單元

23‧‧‧環境辨識單元

3‧‧‧穿戴式偵測器

31‧‧‧射頻識別元件

32‧‧‧生理偵測元件

321‧‧‧體溫計

322‧‧‧多軸加速度計

323‧‧‧全球定位系統

324‧‧‧光學感測器

4‧‧‧環境偵測器

5‧‧‧車輛偵測器

6‧‧‧緊急通報器

61‧‧‧光指示器

62‧‧‧聽覺指示器

7‧‧‧物聯網系統

8‧‧‧圖示平台

9‧‧‧影像擷取模組

91‧‧‧攝像機

92‧‧‧錄影設備

10‧‧‧擴增實境顯像裝置

第1圖，係本創作監工裝置之方塊示意圖。

請參閱『第1圖』所示，係本創作監工裝置之方塊示意圖。如圖所示：本創作係一種監工裝置，係包括一管理系統1、一影像處理模組2、數個穿戴式偵測器3、至少一環境偵測器4、一車輛偵測器5、一緊急通報器6、一物聯網系統7、以及一圖示平台8所構成。

上述所提之管理系統1係整合有一派工單元11、一施工作業單元12、一佈告單元13、一設備資料庫14、及一設備維護單元15。該管理系統1透過該派工單元11、該施工作業單元12、該佈告單元13、該設備資料庫14、及該設備維護單元15進行一工地現場管理作業，並於處理後產生一工程施工資訊，該工程施工資訊包含工單(work order)、施工時程(timeline)、工務協商溝通、現場設備的庫存量(inventory)、以及在下工地之前現場設備定期維護的檢視單。

該影像處理模組2包括一特徵辨識單元21、一影像辨識單元2 2、及一環境辨識單元23，且該影像處理模組2連接有一影像擷取模組9，該影像擷取模組9包括一攝像機(carear)91及一錄影設備(Network video recorder,NVR)92。該影像擷取模組9於一工地周遭經由該攝像機91及其錄影設備92擷取一原始影像，由該影像處理模組2接收該原始影像並透過該特徵辨識單元21、該影像辨識單元22、及該環境辨識單元23加以調整以產生一校正影像，根據該校正影像產生一影像辨識資料，該影像辨識資料包含該工地周遭的人或車輛數量；一工地電子圍籬入侵偵測，以避免施工人員或其他可疑人員誤闖危險或限制區域；及一災害辨識，例如火災辨識。

各該穿戴式偵測器3具有一射頻識別(RFID)元件31及至少一生理偵測元件32，該生理偵測元件32包括一體溫計321、一多軸加速度計322、一全球定位系統(GPS)323、及一光學感測器324。每一穿戴式偵測器3設置於一使用者(即施工人員)身上，藉由該射頻識別元件31對該使用者進行現場點名打卡，並利用該生理偵測元件32偵測該使用者之溫度、心跳與人體之動作資訊，產生關於該使用者之偵測訊號，該偵測訊號包括該使用者之體溫(temp)、脈搏(Pulse)，以了解該使用者的生命徵象；位移之加速度(G)，觀察該使用者是否發生瞬間高低差之可能墜落或跌倒等情形；及定位訊號，監測該使用者的活動範圍及其當前位置。

每一環境偵測器4偵測一監控區域中的一環境資訊，該環境資訊關聯於該監控區域中之一水位(water level)偵測值，例如河、海的水位，漲潮退潮；一雨量(rain)偵測值，以防範瞬間大雨； 一傾斜(incline)偵測值，觀察山坡地的傾斜狀態；及一震動(vibration)偵測值，監測工地附近是否有發生地面震動。

該車輛偵測器5利用GPS與RFID技術，追蹤及管制進出一工地區域之車輛之門禁資料及位於該工地區域內之動態資料，每一車輛配置有一具有識別資料之無線射頻識別標籤，以即時監控追蹤配置該無線射頻識別標籤之車輛之門禁資料及動態資料，藉以管控僅有與工地工程作業相關之車輛進出工地及其活動範圍。其中，該工地區域範圍面積係小於該監控區域之範圍面積。

該緊急通報器6選自由一光指示器61、及一聽覺指示器62所組成之群組，用以產生一緊急通報訊號，進行閃光、蜂嗚(beeping)或語音廣播等提示。

該物聯網系統7用以處理分析該些穿戴式偵測器3、該環境偵測器4、該車輛偵測器5、及該緊急通報器6之通信量及網路流量，且根據該環境偵測器4測得環境資訊之至少一種，例如雨量偵測值或震動偵測值，進行運算時，如果確認發生大雨或地震等災難就產生一緊急狀態訊息，啟動該緊急通報器6發出該緊急通報訊號，提醒施工人員撤出工地現場，並使用一訊息程式對外傳輸該緊急狀態訊息至遠端管理者。其中該訊息程式係以簡訊服務訊息(SMS)程式、LINE、WHATSAPP、SKYPE、即時通訊程式、微信、推特(TWITTER)或電子郵件程式之至少一者傳送。

該圖示平台8係連接該管理系統1、該影像處理模組2與該物聯網系統7，其採用WebGL繪圖標準對所接收的該工程施工資訊、該影像辨識資料、該使用者之偵測訊號、該環境資訊、該車輛之門禁資料及動態資料、及該緊急通報訊號進行3D模型(3D model) 的視覺化編程，最後以圖形表示呈現在web端與行動裝置(如手機)上。

上述圖示平台8、穿戴式偵測器3、環境偵測器4、車輛偵測器5、及緊急通報器6係無線連接至該物聯網系統7，以一長距離低功耗傳輸協定，例如以LoRa通訊協定與該物聯網系統7進行訊號之接收及傳送。

於一實施例中，上述穿戴式偵測器3更包括一觸發回饋元件(圖中未示)，該物聯網系統7在生成該緊急狀態訊息時，會啟動該觸發回饋元件對該使用者發出振動通知。

於一實施例中，更包括一與該物聯網系統7無線連接之擴增實境(Augmented Reality,AR)顯像裝置10，其可為一頭戴式顯示器，例如眼鏡；藉由該圖示平台8產生一擴增實境影像，由該擴增實境顯像裝置10接收並顯示該擴增實境影像。如是，藉由上述揭露之結構構成一全新之監工裝置。

本創作所提監工裝置，係使用webGL提供圖示平台，透過LORA通訊協定的物聯網系統無線連接各構件，並藉由個人的穿戴式偵測器，可對工地工程作業達到整體監控，由施工人員乃至工地外圍區域皆在本創作的監控範圍內，可掌握所有狀況的發生，有效降低工地的管理成本及災害的發生；藉此，使本創作具有安全性、可視化、效率高、成本低、及透明度高之功效。

綜上所述，本創作係一種監工裝置，可有效改善習用之種種點，可對工地工程作業達到整體監控，由施工人員乃至工地外圍區域皆在監控範圍內，可掌握所有狀況的發生，有效降低工地的管理成本及災害的發生，從而具有安全性、可視化、效率高、成本低、 及透明度高之功效，進而使本創作之產生能更進步、更實用、更符合使用者之所須，確已符合新型專利申請之要件，爰依法提出專利申請。

惟以上所述者，僅為本創作之較佳實施例而已，當不能以此限定本創作實施之範圍；故，凡依本創作申請專利範圍及新型說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆應仍屬本創作專利涵蓋之範圍內。

Claims (15)

1. 一種監工裝置，係包括：一管理系統，用以處理一工地現場管理作業並產生一工程施工資訊，該管理系統係整合有一派工單元、一施工作業單元、一佈告單元、一設備資料庫、及一設備維護單元；一影像處理模組，係連接一影像擷取模組，將該影像擷取模組於一工地周遭擷取一原始影像加以調整以產生一校正影像，根據該校正影像產生一影像辨識資料；數個穿戴式偵測器，每一穿戴式偵測器具有一射頻識別(RFID)元件及至少一生理偵測元件，設置於一使用者身上，藉由該射頻識別元件對該使用者進行現場點名打卡，並利用該生理偵測元件偵測該使用者之體溫、心跳與人體之動作資訊，產生關於該使用者之偵測訊號；至少一環境偵測器，每一環境偵測器偵測一監控區域中的一環境資訊，該環境資訊關聯於該監控區域中之一水位(water level)偵測值、一雨量(rain)偵測值、一傾斜(incline)偵測值、與一震動(vibration)偵測值；一車輛偵測器，用以追蹤及管制進出一工地區域之車輛之門禁資料及位於該工地區域內之動態資料，每一車輛配置有一具有識別資料之無線射頻識別標籤，以即時監控追蹤配置該無線射頻識別標籤之車輛之門禁資料及動態資料；一緊急通報器，用以產生一緊急通報訊號；一物聯網系統，用以處理分析該些穿戴式偵測器、該環境偵測器、該車輛偵測器、及該緊急通報器之通信量及網路流量，且 根據該環境偵測器測得環境資訊之至少一種，進行運算並在生成一緊急狀態訊息時，啟動該緊急通報器發出該緊急通報訊號，並使用一訊息程式對外傳輸該緊急狀態訊息；以及一圖示平台，係連接該管理系統、該影像處理模組與該物聯網系統，其採用WebGL繪圖標準對所接收的該工程施工資訊、該影像辨識資料、該使用者之偵測訊號、該環境資訊、該車輛之門禁資料及動態資料、及該緊急通報訊號進行3D模型(3D model)的視覺化編程，最後以圖形表示呈現在web端與行動裝置上。
2. 依申請專利範圍第1項所述之監工裝置，其中，該工程施工資訊包含工單(work order)、施工時程(timeline)、工務協商溝通、現場設備的庫存量(inventory)、以及現場設備定期維護的檢視單。
3. 依申請專利範圍第1項所述之監工裝置，其中，該影像處理模組包括一特徵辨識單元、一影像辨識單元、及一環境辨識單元。
4. 依申請專利範圍第1項所述之監工裝置，其中，該影像擷取模組包括一攝像機(carear)及一錄影設備(Network video recorder,NVR)。
5. 依申請專利範圍第1項所述之監工裝置，其中，該影像辨識資料包含該工地周遭的人或車輛數量、一工地電子圍籬入侵偵測、及一災害辨識。
6. 依申請專利範圍第1項所述之監工裝置，其中，該生理偵測元件包括一體溫計、一多軸加速度計、一全球定位系統(GPS)、及一光學感測器。
7. 依申請專利範圍第1項所述之監工裝置，其中，該偵測訊號包括該使用者之體溫(temp)、脈搏(Pulse)、位移之加速度(G)及 定位訊號。
8. 依申請專利範圍第1項所述之監工裝置，其中，該緊急通報器選自由一光指示器、及一聽覺指示器所組成之群組。
9. 依申請專利範圍第1項所述之監工裝置，其中，該訊息程式係以簡訊服務訊息(SMS)程式、LINE、WHATSAPP、SKYPE、即時通訊程式、微信、推特(TWITTER)或電子郵件程式之至少一者傳送。
10. 依申請專利範圍第1項所述之監工裝置，其中，該圖示平台、該些穿戴式偵測器、該環境偵測器、該車輛偵測器、及該緊急通報器係無線連接至該物聯網系統，以一長距離低功耗傳輸協定與該物聯網系統進行訊號之接收及傳送。
11. 依申請專利範圍第10項所述之監工裝置，其中，該長距離低功耗傳輸協定係為一LoRa通訊協定。
12. 依申請專利範圍第1項所述之監工裝置，其中，該穿戴式偵測器更包括一觸發回饋元件，該物聯網系統在生成該緊急狀態訊息時，會啟動該觸發回饋元件對該使用者發出振動通知。
13. 依申請專利範圍第1項所述之監工裝置，更包括一與該物聯網系統無線連接之擴增實境(Augmented Reality,AR)顯像裝置，藉由該圖示平台產生一擴增實境影像，由該擴增實境顯像裝置接收並顯示該擴增實境影像。
14. 依申請專利範圍第13項所述之監工裝置，其中，該擴增實境顯像裝置為一頭戴式顯示器。
15. 依申請專利範圍第1項所述之監工裝置，其中，該監控區域範圍面積大於該工地區域之範圍面積。