一种建筑工程安防系统的制作方法

1.本发明属于建筑施工安全技术领域；具体是一种建筑工程安防系统。


背景技术：

2.建筑工程是为新建、改建或扩建房屋建筑物和附属构筑物设施所进行的规划、勘察、设计和施工、竣工等各项技术工作和完成的工程实体以及与其配套的线路、管道、设备的安装工程。也指各种房屋、建筑物的建造工程，又称建筑工作量。这部分投资额必须兴工动料，通过施工活动才能实现。现如今工人在进行高空施工时，频繁发生工人不佩戴安全带的问题，工人往往都抱着侥幸的心理，怕麻烦，不顾个人安危，这将会给工人自己和施工方都带来极大的安全隐患，因此急需对高空施工的工人进行监管；在施工现场，经常会发生材料丢失的情况，这给施工管理带来很大的烦恼，严重时会极大的影响施工进度，并且产生的影响极坏，影响施工形象。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种建筑工程安防系统，解决建筑施工现场安全隐患的问题。
4.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
5.一种建筑工程安防系统，包括材料监管模块、施工安全模块、塔吊监管模块、服务器和储存模块；所述施工安全模块用于对建筑施工过程中的工人进行监控，具体方法包括：在塔吊上安装摄像装置，对建筑外墙进行监控，获取监控图像，提取监控图像中的人物图像，当人物图像中没有佩戴安全带时，生成安全带报警信号，将人物图像与储存模块中的人员信息进行匹配，获得人物图像属于的施工班组，将安全带报警信号发送到对应的施工班组带班的移动端中，提醒施工班组带班督促工人立即佩戴安全带；所述材料监管模块用于对施工材料仓库进行监管，具体方法包括：在仓库内设置监控节点，对仓库内进行实时监控，对于放置贵重材料的仓库，设置门禁单元，门禁单元由仓库管理员进行控制，当需要打开仓库门时，先向仓库管理员提交申请，当仓库管理员同意申请要求时，申请人员需要在申请的时间段内到达指定仓库，并进行信息验证，当验证通过后打开仓库门。
6.进一步地，将图像中人物进行提取的方法包括：将图像进行图像预处理，并将图像预处理之后的图像标记为灰度图像，建立图像灰度值三维坐标系，将图像灰度值输入到坐标系中，将同一图像的相邻灰度值点使用平滑曲线进行连接，形成灰度值曲面，设置边界割除框，将边界割除框外的灰度值曲面进行割除，将坐标系中完全相同的灰度值曲面进行标记，保留被标记的灰度值曲面中的任意一个，将其他的被标记的灰度值曲面和对应的图像进行删除，将挑选的图像打上位置戳和时间戳，并标记为选择图像，将与选择图像对应的背景图像进行图像预处理，并将图像预处理之后的图像标记为背景灰度图像，将背景灰度图像输入到坐标系中，将边界割除框外的背景灰度值进行割除，将背景灰度图像与对应的选择图像进行匹配，将选择图像中的背景进行分割，将分割后的图像标记为无背景图像，提取
无背景图像中剩余的图像轮廓，根据图像轮廓获得对应的图片坐标，将图片上的图像轮廓进行裁剪，将裁剪后的图像标记为人物图像。
7.进一步地，所述塔吊监管模块用于对塔吊的运行进行监管，包括塔吊司机监测单元、塔吊结构监测单元和塔吊工作区监测单元，塔吊司机监测单元用于对塔吊司机工作状态进行检测，塔吊结构监测单元用于对塔吊结构进行检测，塔吊工作区监测单元用于对塔吊工作区内的人员进行监测。
8.进一步地，塔吊司机监测单元对塔吊司机工作状态进行检测的方法包括：实时获取塔吊司机的工作时长、驾驶室内的温度和塔吊司机的动作，整合并标记为输入数据；获取工作状态预测模型；将输入数据输入至工作状态预测模型获取输出结果并标记为状态标签，将状态标签发送至服务器。
9.进一步地，塔吊结构监测单元对塔吊结构进行检测的方法包括：实时获取塔吊驾驶室到地面的距离和塔吊驾驶室到塔臂末端的距离，将塔吊驾驶室到地面的距离标记为塔吊竖直检测距离，将塔吊驾驶室到塔臂末端的距离标记为塔吊水平检测距离，获取塔吊水平理论距离和塔吊竖直理论距离，根据塔吊水平检测距离、塔吊竖直检测距离、塔吊水平理论距离和塔吊竖直理论距离获得塔吊竖直偏角和水平偏角，获取塔吊安全使用规范，将塔吊竖直偏角和水平偏角与塔吊安全使用规范的允许值进行比较，当塔吊竖直偏角或水平偏角超过对应的允许值时，生成塔吊报警信号，并立即通知塔吊司机停止工作，离开塔吊工作区域，当塔吊竖直偏角和水平偏角都没有超过对应的允许值时，不进行操作。
10.进一步地，塔吊工作区监测单元对塔吊工作区内的人员进行监测的方法包括：获取塔吊工作状态，设置人体扫描单元，当塔吊正在进行吊装工作时，通过人体扫描单元对塔吊的工作区域进行扫描，当没有检测到人员时，不进行操作，当检测到人员时，生成驱离信号，并将驱离信号发送到地面指挥人员的移动端中，将塔吊工作区域内的人员进行驱离。
11.本发明的有益效果：通过塔吊监管模块的设置，对塔吊司机和塔吊结构进行实时检测，做到提前查找安全问题，避免发生安全事故，将危险消灭在萌芽中，保障人员和设备的安全，避免给施工带来极大的影响；通过施工安全模块的设置，可以及时的发现不佩戴安全带的工人，并对工人带班进行警告，避免因为施工管理人员的不足，而不能及时发现工人未佩戴安全带，最终导致安全事故的发生；
12.材料监管模块用于对施工材料仓库进行监管，具体方法包括：在仓库内设置监控节点，对仓库内进行实时监控，对于放置贵重材料的仓库，设置门禁单元，门禁单元由仓库管理员进行控制，当需要打开仓库门时，先向仓库管理员提交申请，当仓库管理员同意申请要求时，申请人员需要在申请的时间段内到达指定仓库，并进行信息验证，当验证通过后打开仓库门；通过材料监管模块的设置，可以有效的对材料进行监管，做到丢失可查，可以极大的增加犯罪成本，保障材料的安全。
附图说明
13.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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
14.图1为本发明原理框图。
具体实施方式
15.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
16.如图1所示，一种建筑工程安防系统，包括材料监管模块、施工安全模块、塔吊监管模块、服务器和储存模块；
17.近年来，塔吊安全事故频发，而且，一旦发生塔吊安全事故，有极大的可能性产生人员伤亡，对建筑施工影响极大，因此，在施工过程中需要加强对塔吊的监管，避免发生安全事故；
18.塔吊监管模块用于对塔吊的运行进行监管，具体方法包括：实时获取塔吊司机的工作时长、驾驶室内的温度和塔吊司机的动作，整合并标记为输入数据；塔吊司机的动作就是塔吊司机在工作过程中所做的动作，例如：打哈欠、玩手机，获取工作状态预测模型；将输入数据输入至工作状态预测模型获取输出结果并标记为状态标签，将状态标签发送至服务器；实时获取塔吊驾驶室到地面的距离和塔吊驾驶室到塔臂末端的距离，将塔吊驾驶室到地面的距离标记为塔吊竖直检测距离，将塔吊驾驶室到塔臂末端的距离标记为塔吊水平检测距离，获取塔吊水平理论距离和塔吊竖直理论距离，塔吊水平理论距离是塔臂处于水平状态时塔吊驾驶室到塔臂末端的距离，塔吊竖直理论距离是塔吊处于竖直状态时塔吊驾驶室到地面的距离，根据塔吊水平检测距离、塔吊竖直检测距离、塔吊水平理论距离和塔吊竖直理论距离获得塔吊竖直偏角和水平偏角，获取塔吊安全使用规范，将塔吊竖直偏角和水平偏角与塔吊安全使用规范的允许值进行比较，当塔吊竖直偏角或水平偏角超过对应的允许值时，生成塔吊报警信号，并立即通知塔吊司机停止工作，离开塔吊工作区域，当塔吊竖直偏角和水平偏角都没有超过对应的允许值时，不进行操作；获取塔吊工作状态，塔吊工作状态包括正在进行吊装工作和未进行工作，设置人体扫描单元，人体扫描单元用于对塔吊工作区域内的人员进行扫描，当塔吊正在进行吊装工作时，通过人体扫描单元对塔吊的工作区域进行扫描，当没有检测到人员时，不进行操作，当检测到人员时，生成驱离信号，并将驱离信号发送到地面指挥人员的移动端中，将塔吊工作区域内的人员进行驱离；
19.工作状态预测模型的获取具体包括以下步骤：获取塔吊司机历史工作状态数据；塔吊司机历史工作状态数据包括塔吊司机的工作时长、驾驶室内的温度和塔吊司机的动作；为塔吊司机历史工作状态数据设置状态标签；状态标签包括01、02和03，当状态标签为01时，表示塔吊司机疲劳驾驶，当状态标签为02时，表示塔吊司机开小差，当状态标签为03时，表示塔吊司机正常工作；构建人工智能模型，人工智能模型包括误差逆向传播神经网络、rbf神经网络和深度卷积神经网络；将塔吊司机历史工作状态数据和对应的状态标签按照设定比例划分为训练集、测试集和校验集；设定比例包括2：1：1、3：2：1和3：1：1；通过训练集、测试集和校验集对人工智能模型进行训练、测试和校验；将训练完成的人工智能模型标记为工作状态预测模型；
20.通过塔吊监管模块的设置，对塔吊司机和塔吊结构进行实时检测，做到提前查找
安全问题，避免发生安全事故，将危险消灭在萌芽中，保障人员和设备的安全，避免给施工带来极大的影响；
21.现如今工人在进行高空施工时，频繁发生工人不佩戴安全带的问题，工人往往都抱着侥幸的心理，怕麻烦，不顾个人安危，这将会给工人自己和施工方都带来极大的安全隐患，因此急需对高空施工的工人进行监管；
22.施工安全模块用于对建筑施工过程中的工人进行监控，具体方法包括：在塔吊上安装摄像装置，对建筑外墙进行监控，获取监控图像，监控图像是带有人员的，配合红外扫描或热成像进行判断的，提取监控图像中的人物图像，当人物图像中没有佩戴安全带时，生成安全带报警信号，将人物图像与储存模块中的人员信息进行匹配，获得人物图像属于的施工班组，将安全带报警信号发送到对应的施工班组带班的移动端中，提醒施工班组带班督促工人立即佩戴安全带；
23.将图像中人物进行提取的方法包括：将图像进行图像预处理，并将图像预处理之后的图像标记为灰度图像，图像预处理包括图像分割、图像去噪、图像增强和灰度变换，以图像中心为原点，建立图像灰度值三维坐标系，将图像灰度值输入到坐标系中，将同一图像的相邻灰度值点使用平滑曲线进行连接，形成灰度值曲面，设置边界割除框，边界割除框根据建筑外墙的工作面进行设置的，因为有的部位工人不会上去或者已经不在外墙范围了，属于干扰区域，将边界割除框外的灰度值曲面进行割除，将坐标系中完全相同的灰度值曲面进行标记，保留被标记的灰度值曲面中的任意一个，将其他的被标记的灰度值曲面和对应的图像进行删除，将挑选的图像打上位置戳和时间戳，并标记为选择图像，将与选择图像对应的背景图像进行图像预处理，并将图像预处理之后的图像标记为背景灰度图像，将背景灰度图像输入到坐标系中，将边界割除框外的背景灰度值进行割除，将背景灰度图像与对应的选择图像进行匹配，将选择图像中的背景进行分割，将分割后的图像标记为无背景图像，提取无背景图像中剩余的图像轮廓，根据图像轮廓获得对应的图片坐标，这个对应的图片坐标是未经过处理的图片上对应的坐标，将图片上的图像轮廓进行裁剪，将裁剪后的图像标记为人物图像；
24.通过施工安全模块的设置，可以及时的发现不佩戴安全带的工人，并对工人带班进行警告，避免因为施工管理人员的不足，而不能及时发现工人未佩戴安全带，最终导致安全事故的发生；
25.在施工现场，经常会发生材料丢失的情况，这给施工管理带来很大的烦恼，严重时会极大的影响施工进度，并且产生的影响极坏，影响施工形象；
26.材料监管模块用于对施工材料仓库进行监管，具体方法包括：在仓库内设置监控节点，对仓库内进行实时监控，对于放置贵重材料的仓库，设置门禁单元，门禁单元由仓库管理员进行控制，当需要打开仓库门时，先向仓库管理员提交申请，申请中包括进仓库的事由、时间段和申请人员信息，申请人员信息包括人脸识别、姓名和职位，当仓库管理员同意申请要求时，申请人员需要在申请的时间段内到达指定仓库，并进行信息验证，当验证通过后打开仓库门；
27.通过材料监管模块的设置，可以有效的对材料进行监管，做到丢失可查，可以极大的增加犯罪成本，保障材料的安全。
28.本发明在使用时，实时获取塔吊司机的工作时长、驾驶室内的温度和塔吊司机的
动作，整合并标记为输入数据；获取工作状态预测模型；将输入数据输入至工作状态预测模型获取输出结果并标记为状态标签，将状态标签发送至服务器；实时获取塔吊驾驶室到地面的距离和塔吊驾驶室到塔臂末端的距离，将塔吊驾驶室到地面的距离标记为塔吊竖直检测距离，将塔吊驾驶室到塔臂末端的距离标记为塔吊水平检测距离，获取塔吊水平理论距离和塔吊竖直理论距离，根据塔吊水平检测距离、塔吊竖直检测距离、塔吊水平理论距离和塔吊竖直理论距离获得塔吊竖直偏角和水平偏角，获取塔吊安全使用规范，将塔吊竖直偏角和水平偏角与塔吊安全使用规范的允许值进行比较，当塔吊竖直偏角或水平偏角超过对应的允许值时，生成塔吊报警信号，并立即通知塔吊司机停止工作，离开塔吊工作区域，当塔吊竖直偏角和水平偏角都没有超过对应的允许值时，不进行操作；获取塔吊工作状态，设置人体扫描单元，当塔吊正在进行吊装工作时，通过人体扫描单元对塔吊的工作区域进行扫描，当没有检测到人员时，不进行操作，当检测到人员时，生成驱离信号，并将驱离信号发送到地面指挥人员的移动端中，将塔吊工作区域内的人员进行驱离；
29.在塔吊上安装摄像装置，对建筑外墙进行监控，获取监控图像，提取监控图像中的人物图像，当人物图像中没有佩戴安全带时，生成安全带报警信号，将人物图像与储存模块中的人员信息进行匹配，获得人物图像属于的施工班组，将安全带报警信号发送到对应的施工班组带班的移动端中，提醒施工班组带班督促工人立即佩戴安全带；
30.将图像进行图像预处理，并将图像预处理之后的图像标记为灰度图像，建立图像灰度值三维坐标系，将图像灰度值输入到坐标系中，将同一图像的相邻灰度值点使用平滑曲线进行连接，形成灰度值曲面，设置边界割除框，将边界割除框外的灰度值曲面进行割除，将坐标系中完全相同的灰度值曲面进行标记，保留被标记的灰度值曲面中的任意一个，将其他的被标记的灰度值曲面和对应的图像进行删除，将挑选的图像打上位置戳和时间戳，并标记为选择图像，将与选择图像对应的背景图像进行图像预处理，并将图像预处理之后的图像标记为背景灰度图像，将背景灰度图像输入到坐标系中，将边界割除框外的背景灰度值进行割除，将背景灰度图像与对应的选择图像进行匹配，将选择图像中的背景进行分割，将分割后的图像标记为无背景图像，提取无背景图像中剩余的图像轮廓，根据图像轮廓获得对应的图片坐标，将图片上的图像轮廓进行裁剪，将裁剪后的图像标记为人物图像；
31.材料监管模块用于对施工材料仓库进行监管，具体方法包括：在仓库内设置监控节点，对仓库内进行实时监控，对于放置贵重材料的仓库，设置门禁单元，门禁单元由仓库管理员进行控制，当需要打开仓库门时，先向仓库管理员提交申请，当仓库管理员同意申请要求时，申请人员需要在申请的时间段内到达指定仓库，并进行信息验证，当验证通过后打开仓库门。
32.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
33.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，
除非另有明确具体的限定。
34.以上内容仅仅是对本发明结构所做的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。