基建工地粉尘与噪音控制的智能管理系统的制作方法

本发明涉及工地环境监测，具体涉及一种基建工地粉尘与噪音控制的智能管理系统。

背景技术：

1、工地粉尘与噪音控制是指在建筑工地等施工现场对产生的粉尘和噪音进行有效管理和降低，以减少对周边环境、居民和工人健康造成的影响。目前，现有基建工地的境监测系统不能很好地对监测区域进行监测，监测方法不够系统和全面，导致监测数据与实际的数据存在一定的差值，达不到监测的目的。

2、现有工地粉尘与噪音控制技术主要通过在施工现场建造围栏或隔离物来减少粉尘扩散，以及设置固定或移动的隔音墙，减少噪音向周围传播等方法来降低粉尘和噪音的弥漫，但上述方法一般需要投入大量资金和资源，对一些小型施工单位可能不太实显，且一些设备需要定期维护和清洁，若管理不当可能会影响其控制效果。

3、因此,在如何提高工地粉尘与噪音的控制准确率的同时，降低控制过程的控制结果效率是现有技术的难点。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供基建工地粉尘与噪音控制的智能管理系统。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、基建工地粉尘与噪音控制的智能管理系统，包括云计算平台，所述云计算平台通信连接有工地数据采集模块、工地可视化模块、工地状况检测模块以及异常状况调节模块；

4、所述工地数据采集模块用于在基建工地设置多种传感器，进而通过各个传感器采集基建工地内的生产设备以及场景位置在产生粉尘与噪音时多项数据，进而生成相应的场景数据集；

5、所述工地可视化模块用于根据场景数据集生成工地可视化模型，并根据不同时刻下采集的场景数据集以及工地可视化模型生成粉尘-噪音关系网络；

6、所述工地状况检测模块用于将实时场景数据集输入至粉尘-噪音关系网络中，进而判断当前基建工地的粉尘排放与噪音输出是否异常，并根据判断结果生成相应的异常调节方案；

7、所述异常状况调节模块设置有粉尘-噪音调节装置和方案执行单元；

8、所述粉尘-噪音调节装置包括抑制剂喷洒装置、风扇装置以及功率调节装置；

9、所述方案执行单元用于根据异常调节方案控制粉尘-噪音调节装置对基建工地的粉尘浓度以及生产设备进行调节。

10、进一步的，所述基建工地由m个场景区域以及n个生产设备组成，进而工地数据采集模块通过在各个场景区域设置多个激光传感器和摄像头，并对各个生产设备设置功率传感器、激光传感器和声波传感器，其中m和n为大于0的自然数，同时工地数据采集模块对各个场景区域以及生产设备分别设备编号。

11、进一步的，采集所述场景区域的数据的过程包括：

12、当基建工地进行生产时，工地数据采集模块向各个激光传感器和摄像头、声波传感器以及功率传感器发送数据采集指令；

13、对于任意一个场景区域，其内部以一个激光传感器和一个摄像头为一组数据采集单元，进而在场景区域的中心位置和边缘位置分别设置多组数据采集单元并对各个数据采集单元设置编号；

14、当场景区域内的数据采集单元接收到数据采集指令，激光传感器向其所在场景区域内的其他激光传感器同时发射激光信号，同时边缘位置的摄像头以场景区域的中心位置为拍摄方向，中心位置的摄像头以自身准点360度进行拍摄，进而各个摄像头同时拍摄num张其所在位置的场景图像数据，其中num为大于50的自然数；

15、各个激光传感器接收来自其他位置的激光传感器发射的激光信号，并实时生成相应的激光信号频谱，同时对激光信号频谱标注相关两个数据采集单元的编号。

16、进一步的，采集所述生产设备的数据的过程包括：

17、同时对于任意一个生产设备，当其内各个传感器接收到数据采集指令后，声波传感器和功率传感器实时采集并生成所在位置的声波信号频谱和功率变化曲线，同时激光传感器向生产设备发送至同时发送多组不同频率的激光信号，激光传感器根据接收到的激光反射信号生成相应的激光反射信号频谱，进而对激光反射信号频谱、声波信号频谱和功率变化曲线标注对应生产设备的编号。

18、进一步的，所述工地可视化模型的建立过程包括：

19、工地可视化模块根据各个激光传感器生成激光信号频谱建立对应的场景区域轮廓，并根据各个激光传感器的位置在场景区域轮廓内设置相应的数据采集节点；

20、进而根据各个处于边缘位置的数据采集节点对应的场景图像数据所对应的场景区域位置生成局部场景图像模型，并根据处于中心位置的数据采集节点所采集的图像数据生成完整场景图像模型；

21、根据各个边缘位置的相对于中心位置的方向，将各个局部场景图像模型同时与完整场景图像模型进行重叠映射，若完整场景图像模型与各个局部场景图像模型之间存在不一致的部分，则保留部分场景图像模型中不一致的部分，剔除完整场景图像模型中不一致的部分，进而得到场景可视化模型；

22、对于各个生产设备，根据各个生产设备的激光反射信号频谱生成对应生产设备可视化模型，进而根据基建工地上场景区域与各个生产设备的实际地理位置关系，将各个生产设备可视化模型与场景可视化模型依次进行拼接，进而得到工地可视化模型。

23、进一步的，所述粉尘-噪音关系网络的建立过程包括：

24、建立三维空间坐标系和二维直角坐标系，并根据各个边缘位置与中心位置的激光传感器之间的对应关系，将场景区域划分为若干个场景子区域，使得每个场景子区域内仅存在一个边缘位置和一个中心位置的激光传感器；

25、将未处于生产状况下的场景区域的激光信号频谱标记为目标激光信号频谱，并与各个场景子区域内激光传感器在同一时刻的生产状况下接收到的激光信号频谱映射于同一个二维直角坐标系上；

26、分别计算各个激光信号频谱与目标激光信号频谱之间的微积分值，由于生产状况下场景区域内弥漫的粉尘会导致激光信号传播受阻，进而未生产状况下的激光信号频谱与生产状况下的激光信号频谱之间的差值可表示对应场景子区域的粉尘浓度；

27、将各个激光信号频谱与目标激光信号频谱之间的微积分值求和取平均值，并记为子区域粉尘浓度，进而将场景子区域内的各个子区域粉尘浓度求和取平均值，并记为场景粉尘浓度，同时标注时间节点；

28、在功率变化曲线和声波信号频谱划分出若干个时间节点，并根据工地可视化模块获得各个生产设备所在场景区域在各个时刻下的场景粉尘浓度；

29、根据相同时间节点下的场景粉尘浓度、功率值以及声波信号峰值生成空间坐标点，进而根据同一个生产设备和场景区域在不同生产时刻下的场景数据集生成若干个空间坐标点，并将全部空间坐标点同时映射于三维空间坐标系上；

30、进而建立场景粉尘浓度、功率值以及声波信号峰值三者之间线性回归方程，并设置空间距离阈值，进而获得空间坐标点与线性回归方程之间的空间距离；

31、根据空间距离与空间距离阈值之间的对比关系，判断是否剔除该空间坐标点，根据保留的空间坐标点设置场景粉尘浓度、功率值以及声波信号峰值三者之间的正常关系范围，将各个正常关系范围映射于工地可视化模型中对应场景区域以及生产设备上，进而得到粉尘-噪音关系网络。

32、进一步的，根据所述粉尘-噪音关系网络判断当前基建工地的粉尘排放与噪音输出是否异常的过程包括：

33、当工地状况检测模块接收到来自工地数据采集模块的实时场景数据集时，根据实时场景数据集的场景区域的实时激光信号频谱，获得对应场景区域的实时场景粉尘浓度，同时将截取生产设备在实时生产状况下的实时功率变化曲线和实时声波信号频谱的实时功率值和实时声波信号峰值；

34、根据实时场景粉尘浓度、实时功率值和实时声波信号峰值生成状态检测坐标，并根据场景区域和生产设备的编号在粉尘-噪音关系网络匹配相应位置；

35、判断实时场景粉尘浓度、实时功率值和实时声波信号峰值三者是否在相应的正常关系范围内，进而生成相应的异常调节方案。

36、进一步的，所述异常调节方案包含对应场景区域以及生产设备的编号、异常数据的数值及其种类以及对应正常关系范围的数值。

37、进一步的，所述异常调节方案的执行过程包括：

38、方案执行单元根据各个异常调节方案中场景区域以及生产设备的编号和异常数据的数值及其种类定位相应的场景区域和生产设备；

39、根据各个异常调节方案中异常数据的种类和数值与正常关系范围的数值之间的差值，方案执行单元生成相应的装置控制指令，并将各个装置控制指令发送至粉尘-噪音调节装置，进而对基建工地的实时场景粉尘浓度和实时声波信号峰值进行调控。

40、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

41、本发明通过场景数据集生成工地可视化模型，并根据不同时刻下采集的场景数据集以及工地可视化模型生成粉尘-噪音关系网络，将实时场景数据集输入至粉尘-噪音关系网络中，进而判断当前基建工地的粉尘排放与噪音输出是否异常，并根据判断结果生成相应的异常调节方案，根据异常调节方案控制粉尘-噪音调节装置对基建工地的粉尘浓度以及生产设备进行调节，从而提高工地粉尘与噪音的控制准确率的同时，降低了控制过程的控制结果效率。