一种基于多设备感知的水利工程现场人员安全管理系统

摘要

本发明涉及工程现场安全管理，具体涉及一种基于多设备感知的水利工程现场人员安全管理系统，包括服务器，以及与服务器相连的信息采集单元，信息采集单元包括用于对工作人员进行定位的智能手环，用于对工作人员进行考勤的考勤设备，用于采集定点图像的定点图像采集设备，用于采集动态图像的动态图像采集设备，以及安装于电子围栏上的用于采集智能手环的定位信息和存储信息的信息采集模块，服务器与账户管理模块相连，服务器与用于对各工作人员设定不同进场时间的进场时间设置模块相连，服务器与用于设置各工作人员对应活动区域的电子围栏设置模块；本发明提供的技术方案能够克服现有技术所存在的不能对施工现场人员进行全过程、多方面监管的缺陷。

说明书

技术领域

本发明涉及工程现场安全管理，具体涉及一种基于多设备感知的水利工程现场人员安全管理系统。

背景技术

在施工领域，事故的发生始终是一个亟待解决的难题。由于施工现场情况复杂，危险源众多，施工人员大多没有经过系统性的安全教育，导致安全事故频发，而事故的发生又会带来重大损失以及一系列连锁反应。我国作为基建大国，对工地的安全管理也比较重视，国家也相继推出了关于工地安全管理的法律、规范、制度，用以规范施工过程中的相关行为。

但由于施工管理的复杂性，很多制度并未得到有效执行，仍需借助科技手段强化施工现场的行为管理。施工的安全管理归根到底是对人员的管理，目前现有的人员管理方法要么增加定位设备，要么增加现场监控，但这些方法仍然存在弊端，只能对人员安全管理的某一方面信息进行监管，而不能对人员进行全过程、多方面的监管，并且很容易规避。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种基于多设备感知的水利工程现场人员安全管理系统，能够有效克服现有技术所存在的不能对施工现场人员进行全过程、多方面监管的缺陷。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种基于多设备感知的水利工程现场人员安全管理系统，包括服务器，以及与服务器相连的信息采集单元，所述信息采集单元包括用于对工作人员进行定位的智能手环，用于对工作人员进行考勤的考勤设备，用于采集定点图像的定点图像采集设备，用于采集动态图像的动态图像采集设备，以及安装于电子围栏上的用于采集智能手环的定位信息和存储信息的信息采集模块，所述服务器与账户管理模块相连，所述服务器与用于对各工作人员设定不同进场时间的进场时间设置模块相连，所述服务器与用于设置各工作人员对应活动区域的电子围栏设置模块；

所述服务器与用于从定点图像、动态图像中识别危险行为的危险行为识别模块相连，所述服务器与用于识别定点图像、动态图像中各工作人员的人体识别模块相连，所述服务器与用于从定点图像、动态图像中提取各工作人员的行动轨迹，并与该工作人员的智能手环定位信息进行对比判断的轨迹判断模块相连，所述服务器与现场报警模块相连；

所述服务器与用于存储危险行为识别模块识别出的各工作人员危险行为，以及轨迹判断模块从定点图像、动态图像中提取各工作人员的行动轨迹的数据存储模块相连，所述数据存储模块与用于生成和工作人员一一对应的二维码的二维码生成模块相连，所述数据存储模块与用于统计预警信息的信息统计模块相连。

优选地，所述智能手环中存储该工作人员的个人信息、所属部门信息、所属职务信息，所述智能手环中的存储信息由个人自行变更。

优选地，所述账户管理模块用于对工作人员对应的账户信息进行添加、变更、删除，并能够根据账户角色对操作权限进行管理；

所述账户信息包括个人信息、所属部门信息、所属职务信息和人脸信息，所述账户管理模块中的账户信息由公司即时变更。

优选地，所述考勤设备包括人脸采集设备，所述服务器判断智能手环中的存储信息、人脸采集设备采集的人脸信息与账户管理模块中该工作人员对应的账户信息完全相同，且当前进场时间位于该工作人员对应设定进场时间内时，所述服务器开启门禁设备。

优选地，所述服务器判断信息采集模块采集的智能手环定位位置位于该工作人员对应的活动区域外部时，所述服务器通过无线通信模块控制该工作人员的智能手环进行震动提示。

优选地，所述危险行为识别模块通过建立危险行为识别模型，并对危险行为识别模型进行训练，来识别定点图像、动态图像中的危险行为，具体包括：

获取现场各类型危险行为数据，并对各类型危险行为进行危险等级划分，对上述数据进行归一化处理并分为训练集和测试集；

将训练集输入危险行为识别模型并通过梯度下降方法进行训练，当损失函数小于阈值时，停止训练；

利用测试集对训练后的危险行为识别模型进行准确度测试，直至危险行为识别模型的准确度达到阈值；

利用训练好的危险行为识别模型对定点图像、动态图像中的危险行为进行识别。

优选地，所述危险行为识别模块从定点图像、动态图像中识别到危险行为时，所述控制器控制人体识别模块识别做出该危险行为的工作人员，所述数据存储模块将该工作人员及其做出的危险行为一并存储。

优选地，所述轨迹判断模块判断从定点图像、动态图像中提取的工作人员行动轨迹与该工作人员的智能手环定位信息不相同时，所述控制器通过无线通信模块控制该工作人员的智能手环进行震动提示，同时控制现场报警模块进行报警；

所述轨迹判断模块判断从定点图像、动态图像中提取的工作人员行动轨迹与该工作人员的智能手环定位信息完全相同时，所述数据存储模块将该工作人员及其行动轨迹一并存储。

优选地，所述定点图像采集设备包括设于现场关键点位处的视频监控设备，所述动态图像采集设备包括无人机巡航监控设备。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明所提供的一种基于多设备感知的水利工程现场人员安全管理系统，利用信息化手段，结合智能感知设备和数据分析技术，通过对人员身份信息的采集、识别以及施工行为的有效识别，提高施工人员的安全操作意识，减少违规行为的发生，并且通过对采集数据的多维度分析，及时发现存在的危险行为隐患，降低安全事故的发生率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的系统示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种基于多设备感知的水利工程现场人员安全管理系统，如图1所示，包括服务器，以及与服务器相连的信息采集单元，信息采集单元包括用于对工作人员进行定位的智能手环，用于对工作人员进行考勤的考勤设备，用于采集定点图像的定点图像采集设备，用于采集动态图像的动态图像采集设备，以及安装于电子围栏上的用于采集智能手环的定位信息和存储信息的信息采集模块，服务器与账户管理模块相连，服务器与用于对各工作人员设定不同进场时间的进场时间设置模块相连，服务器与用于设置各工作人员对应活动区域的电子围栏设置模块。

智能手环中存储该工作人员的个人信息、所属部门信息、所属职务信息，智能手环中的存储信息由个人自行变更。

账户管理模块用于对工作人员对应的账户信息进行添加、变更、删除，并能够根据账户角色对操作权限进行管理。其中，账户信息包括个人信息、所属部门信息、所属职务信息和人脸信息，账户管理模块中的账户信息由公司即时变更。

考勤设备包括人脸采集设备，服务器判断智能手环中的存储信息、人脸采集设备采集的人脸信息与账户管理模块中该工作人员对应的账户信息完全相同，且当前进场时间位于该工作人员对应设定进场时间内时，服务器开启门禁设备。

通过信息的匹配与进场时间的控制，能够对进场人员进行有效监管，并且减少施工现场无关人员的数量，有效提高各施工进程的完成效率。

服务器判断信息采集模块采集的智能手环定位位置位于该工作人员对应的活动区域外部时，服务器通过无线通信模块控制该工作人员的智能手环进行震动提示。

利用安装于电子围栏上信息采集模块对靠近人员的智能手环进行信息采集，通过电子围栏限制各工作人员的活动区域，使得施工现场各区域均为专业负责的人员进行施工操作，降低安全事故的发生率。

服务器与用于从定点图像、动态图像中识别危险行为的危险行为识别模块相连，服务器与用于识别定点图像、动态图像中各工作人员的人体识别模块相连，服务器与用于从定点图像、动态图像中提取各工作人员的行动轨迹，并与该工作人员的智能手环定位信息进行对比判断的轨迹判断模块相连，服务器与现场报警模块相连。

危险行为识别模块通过建立危险行为识别模型，并对危险行为识别模型进行训练，来识别定点图像、动态图像中的危险行为，具体包括：

获取现场各类型危险行为数据，并对各类型危险行为进行危险等级划分，对上述数据进行归一化处理并分为训练集和测试集；

将训练集输入危险行为识别模型并通过梯度下降方法进行训练，当损失函数小于阈值时，停止训练；

利用测试集对训练后的危险行为识别模型进行准确度测试，直至危险行为识别模型的准确度达到阈值；

利用训练好的危险行为识别模型对定点图像、动态图像中的危险行为进行识别。

服务器与用于存储危险行为识别模块识别出的各工作人员危险行为，以及轨迹判断模块从定点图像、动态图像中提取各工作人员的行动轨迹的数据存储模块相连，数据存储模块与用于生成和工作人员一一对应的二维码的二维码生成模块相连，数据存储模块与用于统计预警信息的信息统计模块相连。

危险行为识别模块从定点图像、动态图像中识别到危险行为时，控制器控制人体识别模块识别做出该危险行为的工作人员，数据存储模块将该工作人员及其做出的危险行为一并存储。

本申请技术方案中，危险行为具体包括是否佩戴安全帽、是否在作业时奔跑、在起吊物下停留、在不安全位置攀坐等。

轨迹判断模块判断从定点图像、动态图像中提取的工作人员行动轨迹与该工作人员的智能手环定位信息不相同时，控制器通过无线通信模块控制该工作人员的智能手环进行震动提示，同时控制现场报警模块进行报警；

轨迹判断模块判断从定点图像、动态图像中提取的工作人员行动轨迹与该工作人员的智能手环定位信息完全相同时，数据存储模块将该工作人员及其行动轨迹一并存储。

当危险行为识别模块从定点图像、动态图像中识别到危险行为时，或者轨迹判断模块判断从定点图像、动态图像中提取的工作人员行动轨迹与该工作人员的智能手环定位信息不相同时，均生成预警信息存入数据存储模块中。信息统计模块汇总各类预警信息，主要实现预警信息的类型统计，不同时间的预警信息统计等，为安全管理、科学决策提供依据。

将二维码制成工作人员的工牌，通过扫描各工作人员对应的二维码，能够查看该工作人员是否做出危险行为，以及进场后的行动轨迹。

本申请技术方案中，定点图像采集设备包括设于现场关键点位处的视频监控设备，动态图像采集设备包括无人机巡航监控设备。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。