一种利用分区块3D建模对施工现场的安全管控方法及系统与流程

    专利查询2025-06-22  42


    本发明涉及施工安全监控,尤其涉及一种利用分区块3d建模对施工现场的安全管控及系统。


    背景技术:

    1、建筑业属于劳动密集型产业,在有限的场地里存在大量的人、材、机的流动,随着工程规模的增大和结构技术的复杂化,各工序之间的交叉作业也越来越多,因此具有的安全隐患也越来越多。

    2、对于施工安全,主要包括以下三方面:施工设备安全、现场工作人员的安全以及施工环境安全。对于施工现场的管理是一个系统工程,需要关注防火、乱搭电线、安全帽、脚手架等等一系列问题。而对于施工现场的安全管理现状并不是很理想,主要原因在于现场管理人员及施工人员安全意识不高,在实际工作过程中并没有落实安全施工这一工作,导致近年来施工过程中安全事故增加。因此,对于施工现场安全管理,需要在加强制度、人员管理的基础上,融入新一代信息技术,实现智能化监控。


    技术实现思路

    1、本发明主要解决的技术问题是提供一种利用分区块3d建模对施工现场的安全管控及系统,通过将3d建模技术应用在施工安全监控中,实现了智能化监控,便于对施工中的危险行为进行预警,保证施工安全进行。

    2、为解决上述技术问题,本发明采用的一个技术方案是:提供一种利用分区块3d建模对施工现场的安全管控方法,其步骤是:步骤一、对施工现场进行分区块处理;

    3、步骤二、用扫描设备扫描并建立划分后的各区块的3d区块模型,将各区块的3d区块模型传输至终端数据处理设备;

    4、步骤三、终端数据处理设备根据各区块的3d区块模型构建施工现场的3d宏观模型,将宏观模型传输至终端显示操作设备,并将各区块的3d区块模型数据与数据库之中的模型数据进行对比,判别出该区块模型的模型类型,根据模型类型确定是返回步骤二还是将模型类型信号传输至对应区块的区块预警报警设备以及终端显示操作设备;

    5、步骤四、终端显示操作设备接收到宏观模型后,通过显示器进行3d显示,并在接收到模型类型信号后,在宏观模型中对报警区块及与报警区块相关联的预警区块进行突出显示,人员通过终端显示操作设备的操作面板对突出显示内容进行处理,并发处理信息至区块预警报警设备;

    6、步骤五、区块预警报警设备接收到模型类型信号后进入待机状态,并在接收到处理信息后根据处理信息确定进入休眠状态或者进入报警状态。

    7、进一步的,所述步骤一中,进行分区块处理的方式为:根据人为干预的程度把施工现场分为静止环境以及流动环境;将流动环境标注为含有重点元素的区块,将静止环境标注为不含有重点元素的区块。

    8、进一步的,所述步骤二中,用扫描设备扫描的方式为:在所划分的含有重点元素的区块内放置一台扫描设备,该扫描设备的扫描范围能够覆盖整个区块;

    9、在所划分的不含有重点元素的区块中,且偶尔有人进入的区块内也放置一台扫描设备,该设备的扫描范围能够覆盖整个区块。

    10、进一步的,所述步骤三中,在宏观模型构中,对流动环境进行正常显示并进行实时更新,对静止环境进行排除或固定化处理。

    11、进一步的,对静止环境进行排除或固定化处理的过程为:对于偶尔有人进入的区块,在施工现场的宏观模型中将此区块固定为初始模型,此后只在此区块有变动的情况下对其进行再次建模并更新宏观建模;

    12、其中,对于长期无人进入以及明令人员禁止进入的区块,在施工现场的宏观模型中将此区块去除,将其替代为空白模型。

    13、进一步的,所述步骤三中,模型类型包括报警模型、预警模型和正常模型,根据比对的区块模型与数据库中模型的相似度确定该区块模型的模型类型。

    14、进一步的,所述步骤三中,当确定模型类型为正常模型时,不发送模型类型信号至对应区块的区块预警报警设备以及终端显示操作设备;当确定模型类型为报警模型或预警模型时,发送模型类型信号至对应区块的区块预警报警设备以及终端显示操作设备。

    15、进一步的,所述步骤四中,工作人员能够通过操作面板对区块模型、宏观模型和突出显示区域在显示器上进行旋转、放大及缩小操作;

    16、对报警模型和预警模型通过不同颜色进行区别突出显示,人员根据颜色状态确定是报警模型则通过操作面板发送报警信号到区块预警报警设备;人员根据颜色状态确定是预警模型则对该区块进行判断,根据判断结果确定报警信号可解除时,将通过操作面板将解除报警的信号传输给区块预警报警设备,使其解除报警。

    17、进一步的,所述步骤五中,区块预警报警设备在正常情况下处于休眠状态,在接收到来自终端数据处理设备的模型类型信号时由休眠状态进入待机状态;在接收到来自终端显示操作设备的报警信号时区块预警报警设备由待机状态进入报警状态,区块预警报警设备中的蜂鸣器和示警灯进行工作报警,在接收到来自终端显示操作设备的解除报警信号时区块预警报警设备由待机状态进入休眠状态。

    18、为解决上述技术问题,本发明采用的另一个技术方案是:提供一种利用分区块3d建模对施工现场的安全管控系统,其特征是:包括区块预警报警设备、终端数据处理设备、现场扫描建模设备、终端显示操作设备,其中,

    19、所述区块预警报警设备包括:蜂鸣器、示警灯;所述现场扫描建模设备所述终端数据处理设备包括:模型数据库、模型数据处理器;所述终端显示操作设备包括:显示器、操作面板;

    20、现场扫描建模设备:包括扫描设备和建模软件;用于扫描并建立划分后的各区块的3d区块模型,将各区块的3d区块模型传输至终端数据处理设备;

    21、终端数据处理设备:包括模型数据库和模型数据处理器,用于根据各区块的3d区块模型构建施工现场的3d宏观模型,将宏观模型传输至终端显示操作设备,并将各区块的3d区块模型数据与数据库之中的模型数据进行对比,判别出该区块模型的模型类型,根据模型类型确定是继续用扫描设备进行扫描操作还是将模型类型信号传输至对应区块的区块预警报警设备以及终端显示操作设备;

    22、终端显示操作设备:包括显示器和操作面板,用于在接收到宏观模型后,通过显示器进行3d显示,并在接收到模型类型信号后,在宏观模型中对报警区块及与报警区块相关联的预警区块进行突出显示,人员通过终端显示操作设备的操作面板对突出显示内容进行处理,并发处理信息至区块预警报警设备;

    23、区块预警报警设备:包括蜂鸣器和示警灯,在接收到模型类型信号后由休眠状态进入待机状态,并在接收到处理信息后根据处理信息确定进入休眠状态或者进入报警状态。

    24、本发明的有益效果是:

    25、1、本发明根据人员流动量对施工现场进行区块划分,并对区块进行实时建模显示,便于人员对施工现场进行全局观察,通过模型中重点元素与数据库中储存的模型进行对比,实现对危险的的自动识别,并进行报警操作,并融入人工核对,保证准确性,实现对施工现场进行安全管控,降低施工现场的事故发生率,提高危险事故预警率。

    26、2、本发明中区块的建模是对区块中所有的设备及人员进行建模,然后根据各区块的编号对各区块模型进行拼接,完成宏观模型的构建,在建立施工现场宏观模型中,把人员经常流动的区块、人员不经常流动的区块及人员不流动的区块进行区别设置,简化宏观模型的同时,降低算量,提高运行速度。

    27、3、本发明中区块预警报警设备在正常情况下处于休眠状态,在接收到来自终端数据处理设备的模型类型信号时由休眠状态进入待机状态;在接收到来自终端显示操作设备的报警信号时区块预警报警设备由待机状态进入报警状态,区块预警报警设备中的蜂鸣器和示警灯进行工作报警,在接收到来自终端显示操作设备的解除报警信号时区块预警报警设备由待机状态进入休眠状态,尽量降低设备的运行数量,降低资源的消耗并把算力腾出算力给建模和模型判断使用,同时在出现异常时预先进行正常待机状态,便于后续快速进行报警操作。

    28、4、本发明中宏观模型构建完成后直接进行显示,供人员进行观察,还实现对施工现场的实时监控,同时在接收到报警信号后对相关的区块用不同显色进行区分,便于人员快速识别,还可以对模型进行放大、旋转、缩小等处理,便于人员观察报警区块的情况,进行人工判断。

    29、为了让本技术的上述和其他目的、特征和优点更能明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附图示,做详细说明如下。


    技术特征:

    1.一种利用分区块3d建模对施工现场的安全管控方法,其步骤是:步骤一、对施工现场进行分区块处理;

    2.根据权利要求1所述的一种利用分区块3d建模对施工现场的安全管控,其特征在于:所述步骤一中,进行分区块处理的方式为:根据人为干预的程度把施工现场分为静止环境以及流动环境;将流动环境标注为含有重点元素的区块,将静止环境标注为不含有重点元素的区块。

    3.根据权利要求1所述的一种利用分区块3d建模对施工现场的安全管控,其特征在于:所述步骤二中,用扫描设备扫描的方式为:在所划分的含有重点元素的区块内放置一台扫描设备,该扫描设备的扫描范围能够覆盖整个区块;

    4.根据权利要求1所述的一种利用分区块3d建模对施工现场的安全管控,其特征在于:所述步骤三中,在宏观模型构中,对流动环境进行正常显示并进行实时更新,对静止环境进行排除或固定化处理。

    5.根据权利要求4所述的一种利用分区块3d建模对施工现场的安全管控,其特征在于:对静止环境进行排除或固定化处理的过程为:对于偶尔有人进入的区块,在施工现场的宏观模型中将此区块固定为初始模型,此后只在此区块有变动的情况下对其进行再次建模并更新宏观建模;

    6.根据权利要求1所述的一种利用分区块3d建模对施工现场的安全管控,其特征在于:所述步骤三中,模型类型包括报警模型、预警模型和正常模型,根据比对的区块模型与数据库中模型的相似度确定该区块模型的模型类型。

    7.根据权利要求1所述的一种利用分区块3d建模对施工现场的安全管控,其特征在于:所述步骤三中,当确定模型类型为正常模型时,不发送模型类型信号至对应区块的区块预警报警设备以及终端显示操作设备;当确定模型类型为报警模型或预警模型时,发送模型类型信号至对应区块的区块预警报警设备以及终端显示操作设备。

    8.根据权利要求1所述的一种利用分区块3d建模对施工现场的安全管控,其特征在于:所述步骤四中,工作人员能够通过操作面板对区块模型、宏观模型和突出显示区域在显示器上进行旋转、放大及缩小操作;

    9.根据权利要求1所述的一种利用分区块3d建模对施工现场的安全管控,其特征在于:所述步骤五中,区块预警报警设备在正常情况下处于休眠状态,在接收到来自终端数据处理设备的模型类型信号时由休眠状态进入待机状态;在接收到来自终端显示操作设备的报警信号时区块预警报警设备由待机状态进入报警状态,区块预警报警设备中的蜂鸣器和示警灯进行工作报警,在接收到来自终端显示操作设备的解除报警信号时区块预警报警设备由待机状态进入休眠状态。

    10.一种利用分区块3d建模对施工现场的安全管控系统,其特征是:包括区块预警报警设备、终端数据处理设备、现场扫描建模设备、终端显示操作设备,其中,


    技术总结
    本发明公开了一种利用分区块3D建模对施工现场的安全管控及系统,对施工现场进行分区块处理;用扫描设备扫描并建立划分后的各区块的3D区块模型;终端数据处理设备根据各区块模型构建施工现场的3D宏观模型并进行显示,对各区块模型进行处理,确定其模型类型,根据模型类型确定是继续扫描设备扫描还是将模型类型信号传输至对应区块的区块预警报警设备以及终端显示操作设备;终端显示操作设备对模型进行3D显示,并对报警区块及与报警区块相关联的预警区块进行突出显示,人员通过终端显示操作设备的操作面板对突出显示内容进行处理,并发处理信息至区块预警报警设备;本申请可在危险事故萌芽时期就将其发现并进行预警,可降低施工现场的事故发生率。

    技术研发人员:冷恩龙,王超,袁铭阳,张洋,王文硕,兰晓静,赵莹,姚超,赵鑫,张岱威,张聪,李云霄
    受保护的技术使用者:国网河南省电力公司郑州航空港经济综合实验区供电公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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