智慧工地动火监控方法及装置与流程

本发明属于动火作业监管设备，涉及一种智慧工地动火监控方法及装置。

背景技术：

1、动火作业指在禁火区进行焊接与切割作业及在易燃易爆场所使用喷灯、电钻、砂轮等可能产生火焰、火花和制热表面的临时性作业。动火作业时需要配备安全员以保障动火作业的规范性，进而保障工地的安全性。

2、当前工地动火作业管理模式为：①提交动火作业申请表(动火时间、地点及持证上岗专人)→②专人(必须与申请表上的人一致)实施动火作业、看火人旁站监督。但利用人工巡检存在从业人员普遍素质低、安全意识不到位等问题，仍会产生施工违章动火导致施工事故。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种智慧工地动火监控方法及装置，对工地动火作业进行自动监控，解决人工监控容易出现疏漏的问题。

2、为了达到上述目的，本发明的基础方案为：一种智慧工地动火监控方法，包括如下步骤：

3、将待监控场所划分为多个动火作业区域，在各个动火作业区域内设置监控摄像头；

4、用户端向云平台发送动火作业请求，云平台接收请求后向对应动火作业区域内的监控摄像头发送启动控制信号，监控摄像头启动采集第一图像信息并回传至云平台；

5、云平台将第一图像信息与第一预设图像进行对比，判断监控摄像头是否正常采集图像；

6、若监控摄像头正常采集图像，则云平台向用户端发送动火作业请求通过信号；否则，云平台向用户端发送动火作业请求对应区域内的监控摄像头待检修信号。

7、本基础方案的工作原理和有益效果在于：本技术方案通过云平台排查动火作业区域内的监控摄像头是否正常工作，从而保证在动作作业时能够进行自动监控，实时采集动火作业区域内的图像信息，无需人工巡检，通过设备监控，提高监控的安全性，防止出现监控疏漏。

8、进一步，用户端接收到动火作业请求通过信号后，在相应区域内进行动火作业，监控摄像头持续采集动火作业图像，并传输至云平台；

9、云平台将动火作业图像与第二预设图像进行对比，同时云平台接收现场动火作业设备的工作状态，判断是否为正常作业；

10、若动火作业不正常，则云平台向用户端发出警报信号。

11、云平台基于动火作业图像和现场动火作业设备的工作状态，判断动火作业是否正常，以便及时发出警报信号，通知作业人员及时处理，防止出现危机情况。

12、进一步，对动火作业不正常的情况进行分级，云平台判断动火作业不正常情况的等级，并下发相应控制信号，具体包括：

13、一级：当动火作业气源存在气体泄露或者有可燃物靠近动火作业场所，则动火作业的现场警报器发出警报信号，停止作业；

14、二级：当有着火点且着火范围不蔓延，则动火作业的现场警报器发出警报信号，停止动火作业，灭火机器人灭火；

15、三级：当有着火点且着火范围蔓延，则动火作业的现场警报器发出警报信号，停止动火作业，灭火机器人灭火，且拨打火警电话。

16、对动火作业不正常情况进行分级，以便进行针对性处理，安全性更好。

17、进一步，灭火机器人灭火时进行如下操作：

18、拍摄现场图像并获取现场的温度分布；

19、通过图像和温度分布判断是否为火灾并对火灾进行定位；

20、根据风力以及可燃物材料，计算火灾在各个方向的蔓延速度并预判着火时间；

21、向火灾位置周围的灭火机器人发出控制命令进行灭火，向火灾蔓延预判区域的灭火机器人发出控制命令进行提前防火。

22、获取现场图像和现场的温度分布，利于分析现场情况，从而进行精确定位灭火。

23、进一步，通过图像和温度判断是否为火灾并对火灾进行定位的方法为：

24、判断图像前后帧中变化的区域；

25、判断变化区域的温度，当变化区域的温度超过阈值点则为火点；

26、判断火点高度和宽度的变化，若高度和宽度均在阈值范围内则为不蔓延状态；

27、确定不蔓延状态火点的高度方向的最低点以及宽度方向的中央，即为火点位置。

28、通过图像和温度对火灾进行定位，提高灭火的精确度。

29、进一步，根据风力以及可燃物材料，计算火灾在各个方向的蔓延速度并预判着火时间的方法为：

30、火灾在各个方向上的蔓延速度为：

31、

32、其中，以火点位置为坐标原点建立球坐标系，θ为俯仰角，为方向角，是俯仰角取θ方向角取时的蔓延速度；k是常数，是俯仰角取θ方向角取时的可燃物质的燃烧速度，p是火灾现场的压强，p0是环境压强；α是指数，取值在0.5到1之间；为俯仰角取θ方向角取时的风速，如果顺风为正值，逆风为负值,q为风力影响系数；

33、预判着火时间为：

34、

35、其中，为俯仰角取θ方向角取的可燃物与火源的距离长度，为处的预判着火时间。

36、根据风力以及可燃物材料，计算火灾在各个方向的蔓延速度并预判着火时间，以便及时灭火。

37、进一步，向火灾位置周围的灭火机器人发出控制命令进行灭火，向火灾蔓延预判区域的灭火机器人发出控制命令进行提前防火的方法为：

38、向火灾位置周围的灭火机器人发出控制命令，对准着火点采用干粉灭火灭火器灭火；

39、向火灾蔓延预判区域的灭火机器人发出控制命令，在预判着火时间之前在可燃物质上洒水降温和二氧化碳提前喷洒。

40、火灾位置周围的灭火机器人采用干粉灭火，能快速灭除各种火灾，火灾蔓延预判区域的灭火机器人通过提前喷洒水和二氧化碳(适用于建筑工地的可燃物)，达到降温和破坏燃烧环境的作用，降低火灾蔓延速度，通过灭火机器人进行定点精确灭火，灭火效果好。

41、本发明还提供一种智慧工地动火监控装置，包括若干室内监控摄像头，室外监控摄像头，云平台，若干管道，以及灭火机器人；

42、将待监控场所划分为多个动火作业区域，所述室内监控摄像头安装在各动火作业区域内，室内监控摄像头与云平台连接；

43、所述室外监控摄像头通过云台安装在室外的塔吊上，室外监控摄像头与云平台连接；

44、所述管道排布在各动火作业区域内，管道连通有灭火物质供应源，管道上设有第一喷口，第一喷口处设有第一控制阀；

45、所述灭火机器人沿管道外壁移动，灭火机器人上设有灭火装置，云平台的控制信号输出端分别与第一控制阀和灭火机器人的控制端连接。

46、通过室内监控摄像头和室外监控摄像头采集动火作业区域的图像信息，并传输至云平台，云平台接收监控信息，并在需要时控制第一喷口的第一控制阀开启，或者灭火机器人启动，实现动火作业区域的灭火操作。

47、进一步，还包括输水管，所述输水管设置在动火作业区域的外壁上，输水管与管道连通，所述输水管的侧壁上设有若干第二喷口，第二喷口处设有第二控制阀。

48、在动火作业区域的外壁设置输水管，当火势蔓延在外壁位置时，可打开第二控制阀，向动火作业区域的外壁喷洒灭火物质灭火。

49、进一步，还包括第一风速传感器和第二风速传感器，所述第一风速传感器设置在各动火作业区域内，所述第二风速传感器安装在室外的塔吊上，第一风速传感器和第二风速传感器的输出端均与云平台连接。

50、利用第一风速传感器和第二风速传感器采集室内及室外的风速信息，便于使用。