一种工程施工用安全预警监理系统及其监理方法与流程

本发明属于工程施工监理和预警，具体而言，涉及一种工程施工用安全预警监理系统及其监理方法。

背景技术：

1、工程监理是根据法律法规、工程建设标准、勘察设计文件及合同，在施工阶段对建设工程质量、造价、进度进行控制，对合同、信息进行管理，对工程建设相关方的关系进行协调，并履行建设工程安全生产管理法定职责的服务活动。

2、随着城市建设的不断推进，各种建筑工程如雨后春笋般涌现，但同时也带来了一系列的安全隐患。施工现场是一个高危的环境，一旦发生安全事故，不仅会造成人员伤亡和财产损失，还会对社会造成不良影响，施工安全预警是指在施工过程中，通过对施工现场的监测和分析，及时发现和预警施工安全隐患，以便采取相应的措施，保障施工人员的生命安全和财产安全。施工安全预警应该是一个全过程的、全方位的、全员参与的过程。

3、施工安全预警应该是一个全过程的过程，从施工前期的规划设计、施工中期的现场监测、到施工后期的验收评估，都需要进行安全预警。只有全过程的安全预警，才能够全面掌握施工现场的安全状况，及时发现和解决安全隐患。

4、授权公告号为cn114462828a的中国专利公开了一种工程施工用安全预警监理系统及其监理方法，外设组件均设置于工程施工现场的监测点上，可以对工程施工现场进行全面具体的监测和收集，性能仿真模块以及模型仿真模块所生成模型通过参数分析模块进行分析确定，可以对3d施工建筑模型进行预测预警，同时可以通过控制终端和移动终端对风险预警区域进行提示，提高预警效果，数据提取模块通过物联网与外设组件相连，数据提取模块的输入端电连接模拟分析单元以及风险预警单元，通过将3d智慧建模上提取的数据对比外设组件的数据，从而提高了施工风险预警的监理效果，有效实现工程项目施工的全面安全控制。

5、上述技术方案存在以下缺陷：

6、在监测方式上，缺少对工作人员每日工作的监测，如是否串岗、是否在既定工作路线上工作等行为的监测，不利于日后进行人员工作数据统计，同时采用3d扫描的方式对于位置信息的精确值较低；在预警方式上，缺少对外部人员的预警，对于施工场地设备缺少保障，同时在根据施工现场环境和工程进度进行预警时缺少对于工作人员和管理人员的反馈与联动效果不佳。

技术实现思路

1、针对以上缺陷，本发明提供了一种工程施工用安全预警监理系统，包括用于交互定位装置、区域围栏、摄像系统、监测系统的终端控制设备，所述终端控制设备与其之间通过无线网桥组进行数据传输，所述终端控制设备的内部设有互相交互的监理系统和预警系统；

2、所述监理系统包括人员监理单元和工程监理单元，所述人员监理单元包括位置监测模块和工作监测模块，所述工程监理单元包括施工作业监测模块和进度监测模块；

3、所述预警系统包括区域预警单元和施工作业预警单元，所述区域预警单元包括工作人员预警模块和外来人员预警模块，所述施工作业预警单元包括现场预警模块和进度预警模块。

4、进一步地，所述交互定位装置包括集成uwb定位模块的工牌和若干个对施工现场区域脉冲信号覆盖的定位基站，区域围栏包括围栏本体及其安装于内部的主电路板、通信数据线、读卡电路板和高频rfid卡，摄像系统包括安装于定位基站处的摄像头和等距离安装于围栏本体处的红外探测仪。

5、通过上述技术方案，将工作人员和区域围栏可通过信号进行反馈，方便后续对工作人员工作监测以及对区域围栏防护外部人员进入预警的进行。

6、进一步地，所述监测系统包括用于水文气象监测的渗压计、水位计和雨量计，用于采动应力监测的土压力计，用于振动监测的拾震器，用于视频监测的激光球机，用于气体监测的气体探测仪，用于三维建模的激光扫描仪。

7、通过上述技术方案，用于对施工现场的外界环境因素和土壤内部因素进行监测，将信息反馈至外界预警模块，以此来判断是否对工作人员和管理人员进行预警提醒，有效的防止施工过程中意外的发生。

8、进一步地，所述无线网桥组包括多个分布于施工场地内用于全面网络覆盖的无线网桥本体。

9、通过上述技术方案，用于保证网络的覆盖，使终端控制设备与交互定位装置、区域围栏、摄像系统、监测系统之间进行实时数据交互。

10、进一步地，所述位置监测模块通过工牌与定位基站之间的脉冲信号记录工牌的位置基点，将时间内的位置基点组合后形成电子轨迹通过无线网桥组传送至终端控制设备进行记录；

11、工作监测模块包括打卡系统和电子围栏模块，电子围栏模块将施工区域按照工作类别划分区域，通过工牌录入的员工信息来对工牌的相应工作区域进行位置基点记录；

12、施工作业监测模块包括用于采集激光扫描仪信息并建模的bim建模模块和手动输入模块；

13、进度监测模块包括计算模块和远端设备，计算模块通过预设进度与施工作业监测模块所记录的实际进度进行计算，并通过无线网桥组数据传输至远端设备。

14、通过上述技术方案，来实现对于工作人员工作行为监测、施工现场进度监测以及对工程进度汇报监测的功能。

15、进一步地，所述工作人员预警模块通过包括外界预警模块和自身预警模块，外界预警模块通过介入监测系统对自然环境影响信息接收后对工作人员进行预警，自身预警模块通过介入位置监测模块和工作监测模块对工作人员进行预警；

16、外来人员预警模块对围栏本体处的红外探测仪所采集的信息进行识别，并通过无线网桥组数据传输至远端设备；

17、现场预警模块通过介入监测系统对工程现场的塌陷信息接收后对工作人员进行预警；

18、进度预警模块通过介入进度监测模块对计算模块所计算出的每日的预设进度与实际进度的差值传输至远端设备进行预警。

19、通过上述技术方案，来实现对于工作人员工作行为监测、施工现场进度监测以及对工程进度汇报预警的功能。

20、进一步地，所述工牌的内部还设有用于振动提醒的线性马达和用于数据传输的无线接收模块。

21、通过上述技术方案，在对于缺少远端设备的情况下，可及时通过工牌的震动对施工人员进行预警，减少因缺少预警信息而造成的安全隐患。

22、进一步地，本发明还公开了一种工程施工用安全预警监理方法包括上述的工程施工用安全预警监理系统，还包括以下步骤：

23、s1、人员监测：通过工人携带的工牌与定位基站之间的往返信息监测工人的工作状态并生成历史轨迹记录至终端控制设备；

24、s1-1、工牌根据预录入的工作种类确定其处于相应的工作区域内时，记录其工牌不同时间的位置；

25、s1-2、工牌根据预录入的工作种类确定其未处于相应的工作区域内时，记录其工牌不同时间的位置，同时终端控制设备对工牌进行标记并预警；

26、s1-3、通过围栏本体处的红外探测仪感应到误入人员，将侵入位置信息传递至终端控制设备进行预警；

27、s2、工程监测：通过激光扫描仪对当日工程进度进行三维建模，形成当日工作进度，并与预设进度进行比对；

28、s2-1、当日工作进度不小于预设进度时，信息通过终端控制设备进行记录；

29、s2-2、当日工作进度小于预设进度时，信息通过终端控制设备进行记录，并发送信息至远端设备进行预警；

30、s3、环境监测：通过监测系统对施工现场的环境进行监测和记录；

31、s3-1、监测系统监测结果处于正常施工环境标准情况下，监测结果通过终端控制设备进行记录；

32、s3-2、监测系统监测结果为恶劣天气情况下，监测结果通过终端控制设备进行记录，并对工牌和远端设备进行预警；

33、s3-3、监测系统监测结果为施工现场异常情况下，监测结果通过终端控制设备进行记录，并对工牌和远端设备进行预警。

34、本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

35、1、对人员的监测采用对工作人员和非工作人员两种不同的监测系统，通过人员监理单元实现对工作人员的工作区间和行动轨迹进行统计，方便工作人员的每日工作效率是否符合工作标准进行自动核查，通过区域围栏对非工作人员的误入、侵入进行监测，保证施工现场的区域管理制度；

36、2、对于工程的监测采用对施工现场和施工进度两种不同的监测系统，通过监测系统来对施工现场的外界环境以及土壤内部稳定来进行监测，方便将监测结果与预先录入的工作标准对比，通过监测系统对每日的工程进度进行三维建模，并与预设的工作进度进行对比；

37、3、对于工作人员的预警根据人员监理单元的结果，采用对工作人员本身通过工牌震动进行提醒、预警，同时终端控制设备对预警信息进行统计，无需额外的移动端，保证预警的准确性和时效性；对于侵入人员进行的预警，通过区域围栏的监测结果对远端设备进行预警；

38、4、对于监测系统对施工现场的监测结果与预先录入的工作标准对比后达到预警值时，采用对工作人员本身通过工牌震动进行提醒、预警，同时对远端设备进行预警，对于三维建模与预设工作进度之间的比对后未达到预设进度时，对远端设备进行预警。