一种施工现场的智慧监控系统、方法及设备与流程

本发明涉及智能化施工领域，尤其涉及一种施工现场的智慧监控系统、方法及设备。

背景技术：

1、随着现代化建设的进程，施工现场的高智能化、高质量化以及安全管理规范化的需求和要求更加被人们所重视，能应用于施工现场智慧监控系统成为了一个日益关注的焦点。

2、目前的施工现场监控系统往往只是依赖人工巡逻和监管，缺乏智能化的监控手段，对入场人员的身份认证和出入记录效率通过人力逐一核查，效率低下且费时费力，而且难以及时发现进场工人的不良健康情况，为进入施工现场作业埋下人身安全隐患。此外，对于工人违规行为的监管也存在局限性，往往只能依靠人工巡逻监测，无法做到全天候监控，难以实时及时且高效地发现和制止，不利于高质量化以及安全管理规范化的实施。且如高压电房、特殊化工材料存放室、控制机房等限制区域，只有特定专业人员可以进入，对限制区域的实时监管和保护响应亦尤为重要。再者，由于施工现场条件复杂，往往存在一些不易察觉的火情隐患，而目前常见的火灾监测系统也难以发现火灾的初期迹象，无法提供足够的预警时间，及时做出合理响应。因此，如何结合智能化技术，构建全方位的智慧物联监控网络，提高施工现场的安全性和监管的高效性是当前亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明提供了一种施工现场的智慧监控系统、方法及设备。

2、本发明第一方面提供了一种施工现场的智慧监控系统，所述施工现场的智慧监控系统包括：感知模块、云计算处理平台和响应终端；所述云计算处理平台基于无线和/或有线分别与所述感知模块和所述响应终端建立实时通信；

3、所述感知模块包括：第一摄像头组、第二摄像头组和体征检测仪；

4、所述第一摄像头组装设在施工现场出入口的闸门前，用于对进场工人进行身份认证；

5、所述体征检测仪装设在施工现场的出入口，用于对进场工人进行体征分析；

6、所述第二摄像头组布设在施工现场的每个作业区域，所述作业区域包括限制区和非限制区；

7、所述第二摄像头组用于对所述限制区内的工人进行区域权限识别；

8、所述第二摄像头组用于获取所述作业区域内工人的行为特征，识别工人违规行为；

9、所述第二摄像头组用于获取所述作业区域内的区域热像信息，进行火情识别；

10、所述云计算处理平台包括：样本数据库和处理中心；

11、所述样本数据库预存有：工人身份信息、施工现场的区域信息、样本体征范围数据和样本违规行为数据；

12、所述处理中心用于接收和处理来自感知模块的数据，生成预警信号和响应策略，发送至所述响应终端；

13、所述响应终端用于根据接收到的预警信号和响应策略进行响应操作。

14、可选的，在本发明第一方面的第一种实现方式中，所述第一摄像头组装设在施工现场的出入口，用于对进场工人进行身份认证，包括：

15、所述工人的身份信息包括：原始人脸特征数据；

16、所述第一摄像头组对进场工人的人脸进行实时捕捉，得到第一人脸图像；

17、将所述第一人脸图像传输至云计算处理平台；

18、所述云计算处理平台将所述第一人脸图像与样本数据库中存储的所述预存的原始人脸特征数据进行比对匹配，生成并向响应终端发送身份认证结果。

19、可选的，在本发明第一方面的第二种实现方式中，所述体征检测仪装设在施工现场的出入口，用于对进场工人进行体征分析，包括：

20、所述体征检测仪对进场工人进行心率检测，获取心率数据；

21、通过所述体征检测仪，对进场工人进行血压检测，获取血压数据；

22、对进场工人进行体温检测处理，获取体温数据；

23、对进场工人体内酒精浓度进行检测，获取酒精浓度信息；

24、将所述心率数据、所述血压数据、所述体温数据和所述酒精浓度信息传输至云计算处理平台；

25、将所述心率数据与样本数据库中存储的样本体征范围数据进行对比处理，判断心率是否在健康范围内；

26、将所述血压数据与样本数据库中存储的样本体征范围数据进行对比处理，判断血压是否正常；

27、根据所述体温数据判断是否存在发热情况；

28、根据所述酒精浓度信息判断工人是否存在饮酒情况；

29、根据预设的体征标准，结合所述心率数据、所述血压数据、所述体温数据和所述酒精浓度信息，分析判断工人是否适合进场作业，生成并向响应终端发送进场反馈信号。

30、可选的，在本发明第一方面的第三种实现方式中，所述第二摄像头组用于对所述限制区内的工人进行区域权限识别，包括：

31、根据所述施工现场的区域信息，对限制区边界进行定义和标记；

32、所述工人的身份信息还包括：区域权限；所述区域权限用于合法进入限制区；

33、所述第二摄像头组对限制区内工人的人脸进行实时捕捉，得到第二人脸图像；

34、将所述第二人脸图像传输至云计算处理平台；

35、根据第二人脸图像与样本数据库中存储的所述原始人脸特征数据进行比对，匹配对应的所述工人身份信息的区域权限；

36、根据所述区域权限，判断是否存在非法进入限制区的工人，若是，则生成并向响应终端发送第一预警信号。

37、可选的，在本发明第一方面的第四种实现方式中，所述第二摄像头组用于获取所述作业区域内工人的行为特征，识别工人违规行为，包括：

38、所述第二摄像头组对作业区域内的工人进行实时视觉监控，采集行为图像；

39、将所述行为图像传输至云计算处理平台；

40、对所述行为图像进行特征点提取，得到行为特征数据；

41、基于行为识别算法对所述行为特征数据进行分类处理，生成行为类别集；

42、根据所述样本违规行为数据，识别所述行为类别集中的特定违规行为；

43、当检测到特定违规行为时，生成第二预警信号；

44、根据第二预警信号，从预设的策略规则库中匹配相应策略，生成第一响应策略并将所述第一响应策略传输至响应终端。

45、可选的，在本发明第一方面的第五种实现方式中，所述工人的身份信息还包括：特种设备权限，所述特种设备权限用于合法操作特种设备；

46、所述特定违规行为包括非法操作特种设备；

47、当工人行为被识别为操作特种设备时，通过第二摄像头组对工人的人脸进行实时捕捉，得到第三人脸图像；

48、根据第三人脸图像与样本数据库中存储的所述原始人脸特征数据进行比对，匹配对应的所述工人身份信息的特种设备权限；

49、若特种设备权限匹配成功，则不生成所述第二预警信号；

50、若特种设备权限匹配失败，则生成所述第二预警信号。

51、可选的，在本发明第一方面的第六种实现方式中，所述第二摄像头组用于获取所述作业区域内的区域热像信息，进行火情识别，包括：

52、所述第二摄像头组对作业区域进行红外热成像监测，获得热像数据；

53、将所述热像数据传输至云计算处理平台；

54、根据所述热像数据生成温度分布图谱；

55、对温度图谱进行图像区域分析，检测异常热源点；

56、在发现异常热源点时，与预设的火险温度阈值进行比较处理；

57、超过火险温度阈值时，生成火险预警信号；

58、根据火险预警信息，从预设的策略规则库中匹配相应策略，生成第二响应策略；

59、将所述第二响应策略传输至响应终端。

60、可选的，在本发明第一方面的第七种实现方式中，所述响应终端根据接收到的预警信号和响应策略进行响应操作，包括：

61、所述响应终端包括：出入口的闸门、相关人员的移动终端、第二摄像头组、火灾报警装置；

62、出入口的闸门接收进场反馈信号和身份认证结果，若进场反馈信号为适合进场且认证结果为成功，则控制出入口的闸门开启；若进场反馈信号为不适合进场或认证结果为失败，则提示重试；若连续3次认证结果为失败，则向相关人员的移动终端发出人工核查提示；

63、第二摄像头组接收第一预警信号，向相关人员的移动终端发出处理提示，并对非法进入限制区的工人进行行为识别和追踪；

64、第二摄像头组接收第二预警信号，向相关人员的移动终端发出违规处理提示，并对违规的工人进行追踪和记录；

65、火灾报警装置包括：警报扬声器、喷淋器和消防报警；

66、接收并根据第二响应策略，向相关人员的移动终端发出火险提示，警报扬声器发出音频警报声，控制喷淋器启动，自动消防报警。

67、本发明第二方面提供了一种施工现场的智慧监控方法，应用于上述的施工现场的智慧监控系统，所述施工现场的智慧监控方法包括：

68、s1:建立传输网络，基于无线和/或有线建立实时通信；

69、s2:搭建感知模块，所述感知模块包括：第一摄像头组、第二摄像头组和体征检测仪；

70、将所述第一摄像头组装设在施工现场出入口的闸门前，对进场工人进行身份认证；

71、将所述体征检测仪装设在施工现场的出入口，对进场工人进行体征分析；

72、将所述第二摄像头组布设在施工现场的每个作业区域，所述作业区域包括限制区和非限制区；

73、通过所述第二摄像头组对所述限制区内的工人进行区域权限识别；

74、通过所述第二摄像头组获取所述作业区域内工人的行为特征，识别工人违规行为；

75、通过所述第二摄像头组获取所述作业区域内的区域热像信息，进行火情识别；

76、s3:构建云计算处理平台，所述云计算处理平台包括：样本数据库和处理中心；

77、将工人身份信息、施工现场的区域信息、样本体征范围数据和样本违规行为数据预存入样本数据库；

78、通过所述处理中心接收和处理来自感知模块的数据，生成预警信号和响应策略，发送至响应终端；

79、s4:设置响应终端，所述响应终端根据接收到的预警信号和响应策略进行响应操作。

80、本发明第三方面提供了一种施工现场的智慧监控设备，包括：摄像头组、体征检测仪、存储器和至少一个处理器，所述存储器中存储有指令；

81、所述摄像头组应用上述的施工现场的智慧监控系统；

82、所述体征检测仪应用上述的施工现场的智慧监控系统；

83、所述至少一个处理器调用所述存储器中的所述指令，以使得所述施工现场的智慧监控设备执行上述的施工现场的智慧监控方法。

84、本发明提供的技术方案中，有益效果：本发明提供的一种施工现场的智慧监控系统，通过第一摄像头组实现进场人员的真的身份识别认证，同时结合体征检测仪对进场工地进行体征分析，可以实现施工现场工人的进出智能化人员管理和记录，确保所有进入施工现场作业的工人状态良好，减少人身事故的风险。

85、通过第二摄像头组的区域权限识别功能和行为特征识别功能，自动化监控工人活动，避免违规行为，保障施工现场的安全和秩序，提高安全性和满足高质量化生产要求。

86、通过区域热像信息的获取和火情识别功能，系统能够及时发现潜在的火灾隐患，有效防范可能的火灾事故，且在发生火情时，能够及时有效的自动响应，避免更大的损失。

87、本发明提供的一种施工现场的智慧监控系统，基于构建全方位的智慧物联监控网络，通过感知模块、云计算处理平台和响应终端的协同调控，实现施工现场的自动化、智能化、科学化、高效化管控，保证了实时监控的有效性和响应度，提高了施工现场的安全性和监管的高效便捷性。