一种基于边缘计算的施工工地监测方法及系统与流程

1.本发明涉及施工工地监测技术领域，尤其涉及一种基于边缘计算的施工工地监测方法及系统。


背景技术：

2.在工地生产施工现场，由于各工地的工种较多，而且互相之间交叉作业，这样造成施工工地非常复杂，为了保障工地员工的安全，需要对施工工地进行监测，现有技术中，一般会通过采集设备采集施工工地现场数据，然后将施工工地现场数据发送至控制中心中，通过控制中心统一进行处理，最后依据处理结果进行相应的指令控制，然而，现有技术通过控制中心统一处理施工工地现场数据，会导致控制中心的处理效率很低，不能及时发现施工工地的现场情况，从而导致无法有效保障工地员工的安全。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明提出一种基于边缘计算的施工工地监测方法及系统，可以解决现有施工工地监测方法所存在的处理效率低的缺陷。
4.本发明的技术方案是这样实现的：
5.一种基于边缘计算的施工工地监测方法，所述方法基于服务器、若干个边缘设备、若干个边缘计算节点和若干个报警模块，具体包括以下步骤：
6.步骤s1，在施工工地不同区域设置边缘设备和边缘计算节点，边缘设备数量与边缘计算节点数量一一对应；
7.步骤s2，依据边缘设备采集对应区域的施工工地现场数据，并将采集到的施工工地现场数据发送至相对应的边缘计算节点中；
8.步骤s3，边缘计算节点对接收到的施工工地现场数据进行处理，并将处理结果发送至服务器中；
9.步骤s4，服务器依据处理结果生成控制指令，并将控制指令发送至相对应的施工工地区域中的报警模块，从而实现施工工地的监测。
10.作为所述基于边缘计算的施工工地监测方法的进一步可选方案，所述方法还包括设置边缘计算节点处理流程，所述服务器依据所述边缘计算节点处理流程生成控制指令。
11.作为所述基于边缘计算的施工工地监测方法的进一步可选方案，所述边缘设备包括边缘传感器和图像采集装置，所述边缘传感器包括烟火传感器和有毒气体传感器。
12.作为所述基于边缘计算的施工工地监测方法的进一步可选方案，所述边缘设备通过多种形式的通信协议和通信协议所需要的串口与所述边缘计算节点连接。
13.作为所述基于边缘计算的施工工地监测方法的进一步可选方案，所述边缘计算节点包括通信适配单元、边缘分析单元、数据处理单元和服务器接入单元，所述边缘计算模块通过通信适配单元接收所述边缘设备传输的施工工地现场数据，所述边缘分析单元和所述数据处理单元依次对接收到的施工工地现场数据进行处理和加工，并提取有用信息，所述
云端服务器接入单元将处理好的数据送至服务器。
14.一种基于边缘计算的施工工地监测系统，所述系统包括服务器、若干个边缘设备、若干个边缘计算节点和若干个报警模块，所述边缘设备数量与边缘计算节点数量一一对应，所述边缘设备用于采集施工工地不同区域的施工工地现场数据，所述边缘计算节点用于处理施工工地不同区域的施工工地现场数据，所述服务器依据边缘计算节点的处理结果生成控制指令，并发送至相对应的施工工地区域中的报警模块。
15.作为所述基于边缘计算的施工工地监测系统的进一步可选方案，所述系统还包括边缘计算节点处理流程设置模块，所述边缘计算节点处理流程设置模块用于设置边缘计算节点处理流程。
16.作为所述基于边缘计算的施工工地监测系统的进一步可选方案，所述边缘设备包括边缘传感器和图像采集装置，所述边缘传感器包括烟火传感器和有毒气体传感器。
17.作为所述基于边缘计算的施工工地监测系统的进一步可选方案，所述边缘设备通过多种形式的通信协议和通信协议所需要的串口与所述边缘计算节点连接。
18.作为所述基于边缘计算的施工工地监测系统的进一步可选方案，所述边缘计算节点包括通信适配单元、边缘分析单元、数据处理单元和服务器接入单元，所述边缘计算模块通过通信适配单元接收所述边缘设备传输的施工工地现场数据，所述边缘分析单元和所述数据处理单元依次对接收到的施工工地现场数据进行处理和加工，并提取有用信息，所述云端服务器接入单元将处理好的数据送至服务器。
19.本发明的有益效果是：通过在施工工地不同区域设置边缘设备和边缘计算节点，边缘设备数量与边缘计算节点数量一一对应，能够将边缘设备采集到的施工工地现场数据通过边缘计算节点进行处理，服务器只需要依据边缘计算节点处理结果生成控制指令，从而大大降低服务器的运算，进而大大提高对于施工工地现场数据的处理效率。
附图说明
20.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。
21.图1为本发明一种基于边缘计算的施工工地监测方法的流程示意图；
22.图2为本发明一种基于边缘计算的施工工地监测系统的组成示意图。
具体实施方式
23.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
24.参考图1-2，一种基于边缘计算的施工工地监测方法，所述方法基于服务器、若干个边缘设备、若干个边缘计算节点和若干个报警模块，具体包括以下步骤：
25.步骤s1，在施工工地不同区域设置边缘设备和边缘计算节点，边缘设备数量与边
缘计算节点数量一一对应；
26.步骤s2，依据边缘设备采集对应区域的施工工地现场数据，并将采集到的施工工地现场数据发送至相对应的边缘计算节点中；
27.步骤s3，边缘计算节点对接收到的施工工地现场数据进行处理，并将处理结果发送至服务器中；
28.步骤s4，服务器依据处理结果生成控制指令，并将控制指令发送至相对应的施工工地区域中的报警模块，从而实现施工工地的监测。
29.在本实施例中，通过在施工工地不同区域设置边缘设备和边缘计算节点，边缘设备数量与边缘计算节点数量一一对应，能够将边缘设备采集到的施工工地现场数据通过边缘计算节点进行处理，服务器只需要依据边缘计算节点处理结果生成控制指令，从而大大降低服务器的运算，进而大大提高对于施工工地现场数据的处理效率。
30.需要说明的是，施工工地不同区域监测不同的现场数据，也就是说不同区域的边缘设备采集不同的施工工地现场数据，然后将采集到的施工工地现场数据发送至该区域的边缘计算节点进行处理，最后通过服务器汇总所有边缘计算节点的处理结果。
31.优选的，所述方法还包括设置边缘计算节点处理流程，所述服务器依据所述边缘计算节点处理流程生成控制指令。
32.在本实施例中，通过设置边缘计算节点处理流程，当服务器同时接收到多个边缘计算节点的处理结果时，通过依据边缘计算节点处理流程，能够了解优先处理的边缘计算节点，从而提高危急事故的处理效率，进一步保障工地员工的人身安全。
33.优选的，所述边缘设备包括边缘传感器和图像采集装置，所述边缘传感器包括烟火传感器和有毒气体传感器。
34.在本实施例中，通过烟火传感器采集施工工地的烟火数据，从而有效对施工工地火灾情况进行监测，通过有毒气体传感器采集施工工地的有毒气体数据，能够有效对施工工地气体情况进行监测，通过图像采集装置采集施工工地的图像数据，能够有效对施工工地的高空坠物情况和工地员工佩戴安全头盔情况进行监测；需要说明的是，图像采集装置相对应的边缘计算节点处理结果优先于烟火传感器相对应的边缘计算节点处理结果，烟火传感器相对应的边缘计算节点处理结果优先于有毒气体传感器相对应的边缘计算节点处理结果。
35.优选的，所述边缘设备通过多种形式的通信协议和通信协议所需要的串口与所述边缘计算节点连接。
36.优选的，所述边缘计算节点包括通信适配单元、边缘分析单元、数据处理单元和服务器接入单元，所述边缘计算模块通过通信适配单元接收所述边缘设备传输的施工工地现场数据，所述边缘分析单元和所述数据处理单元依次对接收到的施工工地现场数据进行处理和加工，并提取有用信息，所述云端服务器接入单元将处理好的数据送至服务器。
37.一种基于边缘计算的施工工地监测系统，所述系统包括服务器、若干个边缘设备、若干个边缘计算节点和若干个报警模块，所述边缘设备数量与边缘计算节点数量一一对应，所述边缘设备用于采集施工工地不同区域的施工工地现场数据，所述边缘计算节点用于处理施工工地不同区域的施工工地现场数据，所述服务器依据边缘计算节点的处理结果生成控制指令，并发送至相对应的施工工地区域中的报警模块。
38.在本实施例中，通过在施工工地不同区域设置边缘设备和边缘计算节点，边缘设备数量与边缘计算节点数量一一对应，能够将边缘设备采集到的施工工地现场数据通过边缘计算节点进行处理，服务器只需要依据边缘计算节点处理结果生成控制指令，从而大大降低服务器的运算，进而大大提高对于施工工地现场数据的处理效率。
39.需要说明的是，施工工地不同区域监测不同的现场数据，也就是说不同区域的边缘设备采集不同的施工工地现场数据，然后将采集到的施工工地现场数据发送至该区域的边缘计算节点进行处理，最后通过服务器汇总所有边缘计算节点的处理结果。
40.优选的，所述系统还包括边缘计算节点处理流程设置模块，所述边缘计算节点处理流程设置模块用于设置边缘计算节点处理流程。
41.在本实施例中，通过设置边缘计算节点处理流程，当服务器同时接收到多个边缘计算节点的处理结果时，通过依据边缘计算节点处理流程，能够了解优先处理的边缘计算节点，从而提高危急事故的处理效率，进一步保障工地员工的人身安全。
42.优选的，所述边缘设备包括边缘传感器和图像采集装置，所述边缘传感器包括烟火传感器和有毒气体传感器。
43.在本实施例中，通过烟火传感器采集施工工地的烟火数据，从而有效对施工工地火灾情况进行监测，通过有毒气体传感器采集施工工地的有毒气体数据，能够有效对施工工地气体情况进行监测，通过图像采集装置采集施工工地的图像数据，能够有效对施工工地的高空坠物情况和工地员工佩戴安全头盔情况进行监测；需要说明的是，图像采集装置相对应的边缘计算节点处理结果优先于烟火传感器相对应的边缘计算节点处理结果，烟火传感器相对应的边缘计算节点处理结果优先于有毒气体传感器相对应的边缘计算节点处理结果。
44.优选的，所述边缘设备通过多种形式的通信协议和通信协议所需要的串口与所述边缘计算节点连接。
45.优选的，所述边缘计算节点包括通信适配单元、边缘分析单元、数据处理单元和服务器接入单元，所述边缘计算模块通过通信适配单元接收所述边缘设备传输的施工工地现场数据，所述边缘分析单元和所述数据处理单元依次对接收到的施工工地现场数据进行处理和加工，并提取有用信息，所述云端服务器接入单元将处理好的数据送至服务器。
46.以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种基于边缘计算的施工工地监测方法，其特征在于，所述方法基于服务器、若干个边缘设备、若干个边缘计算节点和若干个报警模块，具体包括以下步骤：步骤s1，在施工工地不同区域设置边缘设备和边缘计算节点，边缘设备数量与边缘计算节点数量一一对应；步骤s2，依据边缘设备采集对应区域的施工工地现场数据，并将采集到的施工工地现场数据发送至相对应的边缘计算节点中；步骤s3，边缘计算节点对接收到的施工工地现场数据进行处理，并将处理结果发送至服务器中；步骤s4，服务器依据处理结果生成控制指令，并将控制指令发送至相对应的施工工地区域中的报警模块，从而实现施工工地的监测。2.根据权利要求1所述的一种基于边缘计算的施工工地监测方法，其特征在于，所述方法还包括设置边缘计算节点处理流程，所述服务器依据所述边缘计算节点处理流程生成控制指令。3.根据权利要求2所述的一种基于边缘计算的施工工地监测方法，其特征在于，所述边缘设备包括边缘传感器和图像采集装置，所述边缘传感器包括烟火传感器和有毒气体传感器。4.根据权利要求3所述的一种基于边缘计算的施工工地监测方法，其特征在于，所述边缘设备通过多种形式的通信协议和通信协议所需要的串口与所述边缘计算节点连接。5.根据权利要求4所述的一种基于边缘计算的施工工地监测方法，其特征在于，所述边缘计算节点包括通信适配单元、边缘分析单元、数据处理单元和服务器接入单元，所述边缘计算模块通过通信适配单元接收所述边缘设备传输的施工工地现场数据，所述边缘分析单元和所述数据处理单元依次对接收到的施工工地现场数据进行处理和加工，并提取有用信息，所述云端服务器接入单元将处理好的数据送至服务器。6.一种基于边缘计算的施工工地监测系统，其特征在于，所述系统包括服务器、若干个边缘设备、若干个边缘计算节点和若干个报警模块，所述边缘设备数量与边缘计算节点数量一一对应，所述边缘设备用于采集施工工地不同区域的施工工地现场数据，所述边缘计算节点用于处理施工工地不同区域的施工工地现场数据，所述服务器依据边缘计算节点的处理结果生成控制指令，并发送至相对应的施工工地区域中的报警模块。7.根据权利要求6所述的一种基于边缘计算的施工工地监测系统，其特征在于，所述系统还包括边缘计算节点处理流程设置模块，所述边缘计算节点处理流程设置模块用于设置边缘计算节点处理流程。8.根据权利要求7所述的一种基于边缘计算的施工工地监测系统，其特征在于，所述边缘设备包括边缘传感器和图像采集装置，所述边缘传感器包括烟火传感器和有毒气体传感器。9.根据权利要求8所述的一种基于边缘计算的施工工地监测系统，其特征在于，所述边缘设备通过多种形式的通信协议和通信协议所需要的串口与所述边缘计算节点连接。10.根据权利要求9所述的一种基于边缘计算的施工工地监测系统，其特征在于，所述边缘计算节点包括通信适配单元、边缘分析单元、数据处理单元和服务器接入单元，所述边缘计算模块通过通信适配单元接收所述边缘设备传输的施工工地现场数据，所述边缘分析
单元和所述数据处理单元依次对接收到的施工工地现场数据进行处理和加工，并提取有用信息，所述云端服务器接入单元将处理好的数据送至服务器。

技术总结
本发明公开了一种基于边缘计算的施工工地监测方法及系统，方法包括在施工工地不同区域设置边缘设备和边缘计算节点，依据边缘设备采集对应区域的施工工地现场数据，边缘计算节点对施工工地现场数据进行处理，并将处理结果发送至服务器中，服务器依据处理结果生成控制指令，并将控制指令发送至相对应的施工工地区域中的报警模块，从而实现施工工地的监测；通过在施工工地不同区域设置边缘设备和边缘计算节点，能够将边缘设备采集到的施工工地现场数据通过边缘计算节点进行处理，服务器只需要依据边缘计算节点处理结果生成控制指令，从而大大降低服务器的运算，进而大大提高对于施工工地现场数据的处理效率。工地现场数据的处理效率。工地现场数据的处理效率。


技术研发人员：袁文怡 王弘越 廖载红 钟冠冠
受保护的技术使用者：广州伏羲智能科技有限公司
技术研发日：2022.02.15
技术公布日：2022/5/25