基于图像监控的智慧工程安全监管方法及系统与流程

本发明涉及工程安全监管，具体涉及基于图像监控的智慧工程安全监管方法及系统。

背景技术：

1、工程安全监管是一套涉及多个方面的综合管理体系，旨在通过法律法规和行政措施来保障建设工程的安全生产，并预防和减少工程建设中的安全事故；工程安全监管涵盖了多个方面，主要包括施工安全、设计安全、环境安全和设备安全等。

2、设备安全是施工现场工程安全管理的重要组成部分，直接关系到施工人员的生命安全和工程质量；而施工现场的设备安全主要包括脚手架的安全检测相关事宜，涉及到稳定性检测、结构完整性检查、承载能力评估、定期检查与维护等。

3、在现有技术中，施工现场脚手架的定期检查与维护，主要根据搭建时相关人员建议的固定检查周期进行定期检查，或者当有工人发现脚手架存在磨损或其他危险隐患时，当即对脚手架进行检查；但由于脚手架通常采用金属材料搭建，而金属材料存在热胀冷缩的物理性质，故在实际使用过程中，当遇到温度频繁变化的天气条件时，会增加金属疲劳，加速脚手架的腐蚀；且对于同一个工作台，不同区域的使用频率不同，使得不同区域的寿命消耗不同。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供基于图像监控的智慧工程安全监管方法及系统，解决以上技术问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、基于图像监控的智慧工程安全监管方法，包括以下步骤：

4、步骤s1：将脚手架划分为若干个区域，并获取历史维护记录，所述历史维护记录为各区域的维护日期；将每相邻两个维护日期之间的时间段记为维护间隔；

5、步骤s2：获取维护间隔内区域的使用频率值其中pop为维护间隔内出现在区域内的工人总数，ti为第i个工人在区域内的工作时长；并设定频率阈值，根据所述频率阈值将维护间隔内的区域划分为低频区域和高频区域；

6、步骤s3：对于低频区域，获取历史气温，建立日期-气温曲线；根据所述历史维护记录，在所述日期-气温曲线上获取各维护间隔的时长t，并获取维护间隔对应的曲线片段，在曲线片段等间隔选取若干个样本点，获取各样本点处的导数值d，则得到温度影响系数其中ε为一次修正系数且ε＜0，d0为标准导数绝对值，t0为标准维护间隔时长，ti为第i个维护间隔的时长，|d|ave-i为第i个曲线片段的导数绝对值的平均值，n为低频区域维护间隔的总个数；

7、步骤s4：对于高频区域，获取维护间隔内的使用频率值和时长，并根据日期-气温曲线获取曲线片段各样本点处的导数值，得到使用频率影响系数其中ω为二次修正系数且ω＜0，uf0为标准使用频率值，ufi为第i个维护间隔的使用频率值，m为高频区域维护间隔的总个数；

8、步骤s5：获取脚手架的搭建时间，并实时获取搭建时间后各日的气温和使用频率值；建立当前的日期-气温曲线，根据当前的日期-气温曲线和使用频率值，实时获得推荐维护日date＝datec+t0+μ*ufk+λ*|d|ave-k，其中datec为搭建时间，ufk为搭建时间至当前时间之间脚手架的使用频率值，|d|ave-k为当前的日期-气温曲线上各样本点的导数绝对值的平均值。

9、作为本发明进一步的方案：将所述脚手架的划分过程包括，对脚手架进行分层，将不同层的脚手架记为一个区域，或将各独立的脚手架记为一个区域。

10、作为本发明进一步的方案：所述区域内工人的工作时长的获得过程包括：

11、获取工人的身份信息与图像信息，将各工人的身份信息与图像信息一一对应，建立工人信息库；

12、当区域内存在工人进入时，实时获取区域图像，记录进入时刻，并在工人离开区域时，记录离开时刻；由所述进入时刻和离开时刻，获得工人的子工作时间段st；获得根据所述区域图像和工人信息库，识别出工人的身份信息，将工人的身份信息与子工作时间段相关联，则在所述维护间隔内，获得各工人的全部子工作时间段，记为{st1，st2，...，stnum}，其中st1为维护间隔内第1个子工作时间段，num为维护间隔内工人的子工作时间段的总个数；则得到工人的工作时长

13、作为本发明进一步的方案：所述频率阈值的设定过程包括：

14、根据所述历史维护记录，获取各维护间隔的时长，选取出维护间隔时长相同的各区域，并在这些区域内选取出维护间隔一致的区域，记为样本区域；所述维修间隔一致表示维修间隔对应的日期一致；

15、获取样本区域内的使用频率值，记为{uf1，uf2，...，ufn}，其中uf1为第1个样本区域的使用频率值，n为样本区域的总个数；则所述频率阈值

16、作为本发明进一步的方案：根据所述频率阈值对维护间隔内的区域进行划分的过程包括：

17、记所述频率阈值为f；若在维护间隔内区域的使用频率值uf＜f，则记该维护间隔下区域为低频区域；若在维护间隔内区域的使用频率值uf≥f，则记该维护间隔下区域为高频区域。

18、作为本发明进一步的方案：所述样本点的选取包括曲线片段的两个端点。

19、作为本发明进一步的方案：所述标准导数绝对值其中total为所述历史维护记录中全部维护间隔的总个数，所述标准维护间隔时长为历史维护记录中全部维护间隔的时长的平均值，所述标准使用频率值为历史维护记录中全部维护间隔的使用频率值的平均值。

20、作为本发明进一步的方案：基于图像监控的智慧工程安全监管系统，包括：

21、历史数据采集模块：将脚手架划分为若干个区域，并获取历史维护记录，所述历史维护记录为各区域的维护日期；将每相邻两个维护日期之间的时间段记为维护间隔；

22、区域划分模块：获取维护间隔内区域的使用频率值其中pop为维护间隔内出现在区域内的工人总数，ti为第i个工人在区域内的工作时长；并设定频率阈值，根据所述频率阈值将维护间隔内的区域划分为低频区域和高频区域；

23、低频区域分析模块：对于低频区域，获取历史气温，建立日期-气温曲线；根据所述历史维护记录，在所述日期-气温曲线上获取各维护间隔的时长t，并获取维护间隔对应的曲线片段，在曲线片段等间隔选取若干个样本点，获取各样本点处的导数值d，则得到温度影响系数其中ε为一次修正系数且ε＜0，d0为标准导数绝对值，t0为标准维护间隔时长，ti为第i个维护间隔的时长，|d|ave-i为第i个曲线片段的导数绝对值的平均值，n为维护间隔的总个数；

24、高频区域分析模块：对于高频区域，获取维护间隔内的使用频率值和时长，并根据日期-气温曲线获取曲线片段各样本点处的导数值，得到使用频率影响系数其中ω为二次修正系数且ω＜0，uf0为标准使用频率值，ufi为第i个维护间隔的使用频率值，m为高频区域维护间隔的总个数；

25、维护日推荐模块：获取脚手架的搭建时间，并实时获取搭建时间后各日的气温和使用频率值；建立当前的日期-气温曲线，根据当前的日期-气温曲线和使用频率值，实时获得推荐维护日date＝datec+t0+μ*ufk+λ*|d|ave-k，其中datec为搭建时间，ufk为搭建时间至当前时间之间脚手架的使用频率值，|d|ave-k为当前的日期-气温曲线上各样本点的导数绝对值的平均值。

26、本发明的有益效果：

27、在现有技术中，施工现场脚手架的定期检查与维护，主要根据搭建时相关人员建议的固定检查周期进行定期检查，或者当有工人发现脚手架存在磨损或其他危险隐患时，当即对脚手架进行检查；但由于脚手架通常采用金属材料搭建，而金属材料存在热胀冷缩的物理性质，故在实际使用过程中，当遇到温度频繁变化的天气条件时，会增加金属疲劳，加速脚手架的腐蚀；且对于同一个工作台，不同区域的使用频率不同，使得不同区域的寿命消耗不同。

28、相较于现有技术，本发明通过图像监控和历史数据，自动计算出作业台各区域的使用频率及维护间隔，从而减少人工干预；根据使用频率和气温曲线，动态调整维护周期，使维护更加科学、合理，避免过度维护或维护不足；及时的维护建议可以提高设备的运行安全性，防止因维护不及时而导致的安全事故通过合理安排维护时间，减少不必要的停工和维护成本，提高设备的利用率；本发明结合了图像监控技术和数据分析，能够有效地提高工程安全监管的智能化水平。