一种实时监控高空作业安全的风险监测方法及系统与流程

本发明涉及风险监测，更具体地说，特别涉及一种实时监控高空作业安全的风险监测方法及系统。

背景技术：

1、目前在厂区高处作业或者施工高空作业过程中，工作人员会在高处进行操作，其一般会佩戴安全，安全带可以在发生意外时有效避免坠落对人体带来的巨大伤害，据高处坠落事故统计分析，5m以上的的高空作业坠落事故约占20％，5m以下的占80％左右，研究发现，当坠落者不慎落地时，大部分都是以仰卧、俯卧姿势落地的，同时，人的腹部(腰部)所能承受的最大冲击力相对于整个身体来说也比较大，这也就成为安全带被使用的重要依据，当发生意外时，坠落会产生巨大的向下作用力，这个力往往远大于一个人本身的重量，高处作业过程中工作人员存在不规范佩戴安全带的行为，且危险发生时首先时安全带挂环发生形变，或者挂环位置发生较大变化，而工作人员由于在进行工作，因此不能及时察觉，导致容易发生危险，大部分的坠落事故都属于突发意外，也就没有时间让安装人员和监护人员采取更多措施。

2、因此提出一种能够时刻关注安全带的实时监控高空作业安全的风险监测方法及系统解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种实时监控高空作业安全的风险监测方法及系统。

2、为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种实时监控高空作业安全的风险监测方法，步骤如下：

3、s1、在高空作业工作人员的安全带挂钩处安装标识球，并且在安全带上安装报警器；

4、s2、摄像头拍摄高空作业工作人员的视频，摄像头将视频调度给监测服务器；

5、s3、通过监测服务器对视频进行监控分析，判断视频中是否存在正在高空作业的工人，若存在则继续下一步骤；

6、s4、通过监测服务器识别安全带挂钩处标识球和安全的位置，其中标识球根据颜色进行区分，判断高空作业工作人员安全带的佩戴是否符合规范，若不规范则进行下一步骤；

7、s5、通过风险处理平台对违规人员进行记录，且向远程终端和报警器发出报警信号。

8、优选地，步骤s3中根据目标监测算法确定视频中否存在正在高空作业的工人，目标监测算法利用faster-rcnn算法。

9、优选地，步骤s1中标识球为泡沫球，其设置有红色，黄色和橙色三种颜色。

10、优选地，所述监测服务器区分标识球的方法如下：

11、设置泡沫球rgb颜色一个阈值，当图像颜色与设定颜色欧氏距离小于阈值时，认为是泡沫球颜色；

12、设置安全带颜色一个阈值，当图像颜色与设定颜色欧式距离小于阈值时，认为是安全带颜色；

13、计算泡沫球中心(坐标求和或者取均值)，安全带中心点，最高点，最低点；

14、泡沫球低于安全带最低点一定距离时报警，泡沫球与安全带水平距离很接近，则超过一定时间(帧数)后报警。

15、优选地，步骤s3中监测服务器对获取的视频进行抽帧处理，将数据量大的视频按时间间隔抽取帧，并将一定时间内提取的所有帧作为一组数据进行监测。

16、优选地，步骤s2中摄像头视频调度方法如下：

17、s21、提前新建一个涵盖所有摄像头的图像链表；

18、s22、每次一个线程按顺序访问所有摄像头；

19、s23、对每个摄像头提取当前帧图像；

20、s24、将图像链表加锁，然后将当前帧存入，最后解锁。

21、优选地，当所述监测服务器识别出高空作业工作人员安全带的佩戴不规范，监测服务器将该工作人员的风险图片上传到存储单元，再将带有风险图片地址，风险信息通过kafka分布式消息队列平台上传到风险处理平台，风险信息上传过程如下：

22、通过producer将风险图片地址，风险信息上传到kafka平台；

23、kafka的borker对其进行读，写请求，存储消息；

24、然后kafka的consumer根据不同的topic处理不同的风险信息。

25、应用于上述实时监控高空作业安全的风险监测方法的监测系统，监测系统包括：摄像头、监测服务器、风险处理平台和报警器；

26、所述摄像头用于拍摄高空作业工作人员的视频，并将视频发送给监测服务器；

27、所述监测服务器用于接收摄像头发送的视频，并对视频进行监控分析，判断视频中是否存在正在高空作业的工人，若存在则判断工人安全带是否佩戴规范，若不规范则发出报警信号；

28、所述风险处理平台用于接收监测服务器发送的风险图片，并对违规人员进行记录，且向报警器发出报警信号；

29、报警器用于接收报警信号进行声光提醒。

30、优选地，所述监测服务器包括数据收发模块、分析模块、颜色识别模块和信号发送模块，数据收发模块、分析模块、颜色识别模块和信号发送模块均与控制模块连接；

31、所述数据收发模块用于摄像头、监测服务器和风险处理平台之间的数据交互工作；

32、所述分析模块用于通过目标监测算法确定摄像头发送的视频中否存在正在高空作业的工人，目标监测算法利用faster-rcnn算法；

33、所述颜色识别模块用于计算泡沫球中心(坐标求和或者取均值)，安全带的中心点、最高点和最低点，当泡沫球低于安全带最低点一定距离，信号发送模块将向报警器发送报警信号；当泡沫球与安全带水平距离接近，则超过一定时间(帧数)后，信号发送模块将向报警器和远程终端发送报警信号。

34、优选地，所述报警器为声光报警器，其内置有无线信号接收器。

35、与现有技术相比，本发明的优点在于：

36、本发明采用现有的摄像机采集图像，能够对高空作业安全带使用情况进行实时监控。能全程监控整个高空作业过程，时刻关注安全带的使用情况，可以有效减小工作人员佩戴安全带不规范导致事故发生的隐患，并将情况返回地面，若发现存在安全隐患，会及时发出警报信息，防止安全带突然断裂或者突然松动的情况出现，可有效降低危险系数，一经发现意外出现，及时做出挽救措施，为高空作业的人多一份安全保障。

技术特征：

1.一种实时监控高空作业安全的风险监测方法，其特征在于，步骤如下：

2.根据权利要求1所述的一种实时监控高空作业安全的风险监测方法，其特征在于：步骤s3中根据目标监测算法确定视频中否存在正在高空作业的工人，目标监测算法利用faster-rcnn算法。

3.根据权利要求1所述的一种实时监控高空作业安全的风险监测方法，其特征在于：步骤s1中标识球为泡沫球，其设置有红色，黄色和橙色三种颜色。

4.根据权利要求3所述的一种实时监控高空作业安全的风险监测方法，其特征在于：所述监测服务器区分标识球的方法如下：

5.根据权利要求1所述的一种实时监控高空作业安全的风险监测方法，其特征在于：步骤s3中监测服务器对获取的视频进行抽帧处理，将数据量大的视频按时间间隔抽取帧，并将一定时间内提取的所有帧作为一组数据进行监测。

6.根据权利要求1所述的一种实时监控高空作业安全的风险监测方法，其特征在于，步骤s2中摄像头视频调度方法如下：

7.根据权利要求1所述的一种实时监控高空作业安全的风险监测方法，其特征在于：当所述监测服务器识别出高空作业工作人员安全带的佩戴不规范，监测服务器将该工作人员的风险图片上传到存储单元，再将带有风险图片地址，风险信息通过kafka分布式消息队列平台上传到风险处理平台，风险信息上传过程如下：

8.一种应用于权利要求1-7任一所述实时监控高空作业安全的风险监测方法的监测系统，其特征在于，监测系统包括：摄像头、监测服务器、风险处理平台和报警器；

9.根据权利要求8所述的实时监控高空作业安全的风险监测系统，其特征在于：所述监测服务器包括数据收发模块、分析模块、颜色识别模块和信号发送模块，数据收发模块、分析模块、颜色识别模块和信号发送模块均与控制模块连接；

10.根据权利要求9所述的实时监控高空作业安全的风险监测系统，其特征在于：所述报警器为声光报警器，其内置有无线信号接收器。

技术总结
本发明公开了一种实时监控高空作业安全的风险监测方法及系统，摄像头拍摄高空作业工作人员的视频，摄像头将视频调度给监测服务器；通过监测服务器对视频进行监控分析，判断视频中是否存在正在高空作业的工人；通过监测服务器识别安全带挂钩处标识球和安全的位置，判断高空作业工作人员安全带的佩戴是否符合规范，通过风险处理平台对违规人员进行记录，且向远程终端和报警器发出报警信号。本发明能够对高空作业安全带使用情况进行实时监控，能全程监控整个高空作业过程，时刻关注安全带的使用情况，可以有效减小工作人员佩戴安全带不规范导致事故发生的隐患，并将情况返回地面，若发现存在安全隐患，会及时发出警报信息。

技术研发人员：唐守伟,张超,付殿臣,张传昀,唐金鹤,崔萌
受保护的技术使用者：济南奔腾时代电力科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13