基于物聯(lián)網(wǎng)的水利水電工程施工安全隱患監(jiān)測系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種基于物聯(lián)網(wǎng)的水利水電工程施工安全隱患監(jiān)測系統(tǒng)及方法，包括安全隱患數(shù)據(jù)存儲(chǔ)平臺(tái)、安全隱患監(jiān)測平臺(tái)和安全隱患判定平臺(tái)，安全隱患數(shù)據(jù)存儲(chǔ)平臺(tái)包括安全隱患信息模塊、安全隱患數(shù)據(jù)信息傳遞模塊和安全隱患信息預(yù)警模塊；安全隱患監(jiān)測平臺(tái)包括安全隱患監(jiān)測模塊、安全隱患定位模塊以及數(shù)據(jù)處理模塊；安全隱患判定平臺(tái)包括安全隱患數(shù)據(jù)判別模塊和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊；本發(fā)明從安全隱患資料的搜集、監(jiān)測、識別、定位到安全隱患信息的反饋，可以使施工中客觀存在的重大安全隱患完全處于受控狀態(tài)，可以有效預(yù)防施工中各類安全事故的發(fā)生，保障安全生產(chǎn)。
【專利說明】基于物聯(lián)網(wǎng)的水利水電工程施工安全隱患監(jiān)測系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于水利水電施工安全處理領(lǐng)域，涉及一種水利水電工程安全隱患監(jiān)測的系統(tǒng)和方法，具體的說是一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的水利水電工程施工安全隱患監(jiān)測的系統(tǒng)與方法。
【背景技術(shù)】
[0002]水利水電工程施工工期通常較長，施工環(huán)境惡劣，而且大多屬于野外作業(yè)，受地形、地質(zhì)、氣候影響極大，安全隱患多。工程施工期間極易出現(xiàn)“五大傷害”(高出墜落、觸電事故、物體打擊、機(jī)械傷害、坍塌事故)和人的不安全行為(違章指揮、違章作業(yè)、違反勞動(dòng)紀(jì)律)，可能導(dǎo)致施工現(xiàn)場及周圍相鄰人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損壞、環(huán)境破壞等潛在的不安全因素。對安全隱患充分識別，進(jìn)行分級管理與控制，使施工中客觀存在的重大安全隱患完全處于受控狀態(tài)，可以有效預(yù)防施工中各類安全事故的發(fā)生，保障安全生產(chǎn)。
[0003]目前，我國主要依據(jù)專家經(jīng)歷統(tǒng)計(jì)資料，然后進(jìn)行安全隱患風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)，如文章《淺談水利水電施工危險(xiǎn)源的辨識與治理》中所述的，僅僅通過分析安全隱患的種類，預(yù)測水利水電工程施工中主要存在的安全隱患，得到治理水利水電工程施工場所安全隱患的方法:健全國家法律法規(guī)、加強(qiáng)完善施工安全監(jiān)督機(jī)構(gòu)、制定完善施工管理制度以及施工機(jī)械監(jiān)測制度、登記可能存在的重大安全隱患、制定安全技術(shù)操作規(guī)范和應(yīng)急救援預(yù)案。文章《淺談水利水電施工危險(xiǎn)源的辨識與治理》、《水利水電工程爆破危險(xiǎn)源分析及對策》、《水利水電工程施工重大危險(xiǎn)源辨識的量化分析與應(yīng)用》都只在某個(gè)方面著重介紹安全隱患的處理方法，更多依賴人力分析決策，而且不能形成一套的辨識系統(tǒng)。專利CN201869224結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)介紹一種動(dòng)態(tài)的監(jiān)測系統(tǒng)，然而對于大型的水利水電工程施工工程的安全隱患不能很好地統(tǒng)計(jì)分析，不能準(zhǔn)確地判別安全隱患的類別和等級?，F(xiàn)有技術(shù)僅采用健全相關(guān)的規(guī)范、力口強(qiáng)施工安全監(jiān)督機(jī)構(gòu)以及制定相應(yīng)的應(yīng)急救援預(yù)案，這些措施不能實(shí)時(shí)監(jiān)控安全隱患，對于施工期間存在意外的安全隱患也不能及時(shí)監(jiān)測和定位。當(dāng)發(fā)生意外安全隱患時(shí)，工作人員不能第一時(shí)間定位安全隱患并采取相應(yīng)的措施，導(dǎo)致?lián)尵葧r(shí)間的延誤，危害的擴(kuò)大。
[0004]因而，針對現(xiàn)有水利水電工程施工安全隱患監(jiān)測工作中的問題，提出一種既保證信息傳遞快捷性又保證安全隱患識別的高效性和定位的實(shí)時(shí)性，還能充分利用數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計(jì)資料，實(shí)現(xiàn)安全隱患的預(yù)警，形成一套完整的安全隱患監(jiān)測及定位系統(tǒng)，是本領(lǐng)域技術(shù)人員有待解決的一個(gè)技術(shù)問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)的水利水電工程施工安全隱患監(jiān)測系統(tǒng)及方法，使施工中客觀存在的重大安全隱患完全處于受控狀態(tài)，可以有效預(yù)防施工中各類安全事故的發(fā)生，保障安全生產(chǎn)。
[0006]本發(fā)明解決以上技術(shù)問題的技術(shù)方案是:
基于物聯(lián)網(wǎng)的水利水電工程施工安全隱患監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)由安全隱患監(jiān)測平臺(tái)、安全隱患數(shù)據(jù)存儲(chǔ)平臺(tái)和安全隱患判定平臺(tái)組成，其中:
㈠安全隱患監(jiān)測平臺(tái)，用于水利水電工程施工的安全隱患實(shí)時(shí)監(jiān)測，在確定安全隱患存在的信息后，及時(shí)完成安全隱患的定位，并將定位信息傳遞給安全隱患數(shù)據(jù)存儲(chǔ)平臺(tái)；所述安全隱患監(jiān)測平臺(tái)由以下模塊組成:
安全隱患監(jiān)測模塊，用于通過紅外感應(yīng)器、溫度傳感器、壓力傳感器、有害氣體傳感器和PH值傳感器來獲得安全隱患監(jiān)測數(shù)據(jù)，并將安全隱患監(jiān)測數(shù)據(jù)通過信息處理器處理為無線信號數(shù)據(jù)，方便于數(shù)據(jù)的傳遞與接受；
安全隱患定位模塊，用于通過GPS定位裝置和視頻監(jiān)測裝置來對安全隱患發(fā)生點(diǎn)進(jìn)行定位，獲得安全隱患定位信息，GPS定位裝置監(jiān)測安全隱患的詳細(xì)位置，通過調(diào)動(dòng)相應(yīng)位置的視頻監(jiān)測裝置進(jìn)行安全隱患的實(shí)時(shí)觀測；
數(shù)據(jù)處理模塊，用于將安全隱患定位信息轉(zhuǎn)換成相應(yīng)可以儲(chǔ)存和傳遞的數(shù)據(jù)形式，傳遞給所述安全隱患數(shù)據(jù)存儲(chǔ)平臺(tái)具有的安全隱患信息預(yù)警模塊；
(二)安全隱患數(shù)據(jù)存儲(chǔ)平臺(tái)，用于完成安全隱患信息的統(tǒng)計(jì)，提供安全隱患全面的數(shù)據(jù)信息，同時(shí)實(shí)現(xiàn)安全隱患信息的預(yù)警和數(shù)據(jù)的傳遞；所述安全隱患數(shù)據(jù)存儲(chǔ)平臺(tái)由以下模塊組成:
安全隱患信息模塊，用于通過設(shè)立專家危險(xiǎn)辨識信息數(shù)據(jù)庫和現(xiàn)場安全隱患信息統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫來存儲(chǔ)專家危險(xiǎn)辨識信息數(shù)據(jù)和現(xiàn)場安全隱患信息統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)；
安全隱患數(shù)據(jù)信息傳遞模塊，用于將監(jiān)測的安全隱患相關(guān)信息存儲(chǔ)在現(xiàn)場安全隱患信息統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫中；
安全隱患信息預(yù)警模塊，用于通過設(shè)立無線預(yù)警裝置將監(jiān)測安全隱患的無線預(yù)警信號傳遞給施工工作人員；
曰安全隱患判定平臺(tái)，用于對實(shí)時(shí)監(jiān)測的安全隱患信息數(shù)據(jù)進(jìn)行安全隱患類別和等級的判別，將存在危險(xiǎn)的信息傳遞給安全隱患監(jiān)測平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)安全隱患的及時(shí)定位；所述安全隱患判定平臺(tái)由以下模塊組成:
安全隱患數(shù)據(jù)判別模塊，用于通過設(shè)立安全隱患類別數(shù)據(jù)庫和安全隱患評價(jià)等級數(shù)據(jù)庫來存儲(chǔ)安全隱患類別數(shù)據(jù)庫和安全隱患評價(jià)等級數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述安全隱患監(jiān)測模塊監(jiān)測的安全隱患信息與數(shù)據(jù)庫中儲(chǔ)存的危險(xiǎn)源安全范圍進(jìn)行對比，比較是否滿足安全范圍，并判定相應(yīng)的危險(xiǎn)等級；
數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊，用于將不滿足安全范圍內(nèi)的安全隱患信息轉(zhuǎn)換成相應(yīng)可以儲(chǔ)存和傳遞的數(shù)據(jù)形式，傳遞給所述安全隱患數(shù)據(jù)存儲(chǔ)平臺(tái)具有的安全隱患信息預(yù)警模塊，并調(diào)動(dòng)GPS定位裝置和視頻監(jiān)測裝置，進(jìn)行安全隱患定位。
[0007]基于物聯(lián)網(wǎng)的水利水電工程施工安全隱患監(jiān)測方法，按以下步驟進(jìn)行:
(-)安全隱患統(tǒng)計(jì):結(jié)合現(xiàn)場施工情況對高空施工情況、用電線路的布置、車輛的出入、機(jī)械的工作情況、危險(xiǎn)氣體和水域位置可能存在的安全隱患進(jìn)行全面的統(tǒng)計(jì)分類，并對相應(yīng)可能引起安全隱患的危險(xiǎn)因子包括電線路布置密集的地方、車輛出入口的地方、機(jī)械布置的地方、危險(xiǎn)氣體放置的地方具體位置進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，構(gòu)成安全隱患類別數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)在互聯(lián)網(wǎng)上；
(二)施工現(xiàn)場監(jiān)測采集安全隱患信息:根據(jù)步驟(-)安全隱患統(tǒng)計(jì)的結(jié)果在施工現(xiàn)場可能存在的安全隱患位置布置相應(yīng)的無線傳感器用于采集安全隱患信息，通過不同的傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測安全隱患的信息，這些無線傳感器自動(dòng)組成一張無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，并將監(jiān)測到的安全隱患信息通過無線廣域網(wǎng)或衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)傳遞出去，再通過Internet傳遞到監(jiān)控中心；曰安全隱患信息實(shí)時(shí)傳遞:將傳感器實(shí)時(shí)傳遞的安全隱患信息通過信息處理器轉(zhuǎn)化成為無線信號，并通過物聯(lián)網(wǎng)傳遞給后臺(tái)進(jìn)行安全隱患類別和等級的判定；
(四)判定安全隱患的類別和等級:將獲取的安全隱患信息傳遞到安全隱患類別數(shù)據(jù)庫以及安全隱患評價(jià)等級數(shù)據(jù)庫，進(jìn)行安全隱患的分類和定級；
?安全隱患的定位及觀測:GPS定位系統(tǒng)接受傳遞的安全隱患信息進(jìn)行安全隱患的實(shí)時(shí)定位，并調(diào)用視頻監(jiān)控錄像觀測現(xiàn)場安全隱患；
(六)安全隱患預(yù)警:危險(xiǎn)源數(shù)據(jù)信息傳遞模塊接受通過無線傳遞的安全隱患的GPS定位信息，并通過傳遞模塊傳遞到現(xiàn)場危險(xiǎn)源信息統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行安全隱患信息的存檔，進(jìn)行安全隱患預(yù)警，相關(guān)水利工作人員通過PC或手持終端獲取相應(yīng)的安全隱患類別、等級和定位信息，進(jìn)行后續(xù)的安全隱患分析。
[0008]本發(fā)明進(jìn)一步限定的技術(shù)方案是:
前述的基于物聯(lián)網(wǎng)的水利水電工程施工安全隱患監(jiān)測方法，步驟㈣中，按以下步驟進(jìn)行安全隱患的分類和定級:(1)傳感器監(jiān)測到相應(yīng)的安全隱患數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)傳遞到服務(wù)器進(jìn)行安全隱患信息分類，將安全隱患分為確定性信息和非確定性信息，將確定性信息分為周期性信息和非周期性信息，將周期性信息分為簡單周期信息和復(fù)雜周期信息，將非周期性信息分為準(zhǔn)周期信息和瞬間狀態(tài)信息，將非確定性信息分為平穩(wěn)周期信息和非平穩(wěn)周期信息服務(wù)器調(diào)用數(shù)據(jù)庫中儲(chǔ)存的危險(xiǎn)源安全范圍進(jìn)行對比，比較是否滿足安全范圍，通過判定為有安全隱患的信息，直接進(jìn)入險(xiǎn)源安全范圍對比執(zhí)行程序；通過判定為需要進(jìn)一步分析的安全隱患信息，對感興趣信息進(jìn)行分割，需要進(jìn)行分類識別的，進(jìn)行狀態(tài)和等級評估，進(jìn)入險(xiǎn)源安全范圍對比執(zhí)行程序；不需要進(jìn)行分類識別的，提取主要信息特征，進(jìn)入險(xiǎn)源安全范圍對比執(zhí)行程序；⑶如果監(jiān)測值滿足安全的范圍，則監(jiān)測系統(tǒng)繼續(xù)進(jìn)行監(jiān)測，如果監(jiān)測數(shù)據(jù)不滿足安全范圍，通過相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫中危險(xiǎn)等級范圍判定相應(yīng)的危險(xiǎn)等級，將安全隱患信息傳遞給GPS定位裝置進(jìn)行定位。
[0009]前述的基于物聯(lián)網(wǎng)的水利水電工程施工安全隱患監(jiān)測方法，步驟㈡中，無線傳感器的具體布置為:在施工過程中存在的導(dǎo)致施工人員中毒的有害氣體位置布置有害氣體傳感器監(jiān)測；在施工水域中布置PH傳感器；在高空作業(yè)區(qū)域布置用于預(yù)防高空墜物的紅外傳感器；在油庫周圍布置油傳感器、溫度傳感器和壓力傳感器；在炸藥庫布置溫度傳感器含氧量傳感器；在易坍塌的部位布置壓力傳感器和噪聲傳感器。
[0010]前述的基于物聯(lián)網(wǎng)的水利水電工程施工安全隱患監(jiān)測方法，步驟㈡中，無線傳感器的具體布置為:在水利水電工程施工上下游施工涉及的范圍邊界兩邊、江邊轉(zhuǎn)角兩邊以及施工下游中間地方共布置7個(gè)壓力傳感器，視頻監(jiān)測裝置布置在壓力傳感器中間、水利工程橫軸線兩端。
[0011]前述的基于物聯(lián)網(wǎng)的水利水電工程施工安全隱患監(jiān)測方法，步驟㈡中，無線傳感器的具體布置為:在水利水電工程施工水域周圍轉(zhuǎn)角處最大的地方布置I個(gè)紅外傳感器，并在間隔相同距離布置其它3個(gè)紅外傳感器，在水域中船舶經(jīng)常通過的流域通道內(nèi)間隔300m同時(shí)布置溫度傳感器和濕度傳感器。
[0012]本發(fā)明的有益效果:首先對施工現(xiàn)場安全隱患進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，有針對性的進(jìn)行施工安全隱患的監(jiān)測，避免監(jiān)測裝置布設(shè)的盲目性同時(shí)加大監(jiān)測的有效性；其次通過傳感器對現(xiàn)場安全隱患因子的監(jiān)測，實(shí)時(shí)監(jiān)測安全隱患信息；然后通過服務(wù)器進(jìn)行安全隱患因子類別和危險(xiǎn)等級的判定，準(zhǔn)確掌握安全隱患的大??；最后通過監(jiān)測信息進(jìn)行安全隱患的定位預(yù)警，工作人員可以及時(shí)獲得安全隱患的相關(guān)信息，并通過服務(wù)器將水污染信息歸檔存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中。從安全隱患資料的搜集、監(jiān)測、識別、定位到安全隱患信息的反饋，提供一種可程序化、遠(yuǎn)程、全方位的水利水電工程施工安全隱患監(jiān)測及定位的方案，使施工中客觀存在的重大安全隱患完全處于受控狀態(tài)，可以有效預(yù)防施工中各類安全事故的發(fā)生，保障安全生產(chǎn)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的平臺(tái)連接圖。
[0014]圖2是本發(fā)明各平臺(tái)的模塊連接圖。
[0015]圖3是本發(fā)明的方法流程圖。
[0016]圖4為本發(fā)明實(shí)施例1的傳感器布置示意圖。
[0017]圖5為本發(fā)明實(shí)施例2的傳感器布置示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]實(shí)施例1
本實(shí)施例是一種基于物聯(lián)網(wǎng)的水利水電工程施工安全隱患監(jiān)測系統(tǒng)，系統(tǒng)連接如圖1所示，該系統(tǒng)由安全隱患監(jiān)測平臺(tái)、安全隱患數(shù)據(jù)存儲(chǔ)平臺(tái)和安全隱患判定平臺(tái)組成，其中各平臺(tái)的模塊連接如圖2所示，具體如下:
㈠安全隱患監(jiān)測平臺(tái)，用于水利水電工程施工的安全隱患實(shí)時(shí)監(jiān)測，在確定安全隱患存在的信息后，及時(shí)完成安全隱患的定位，并將定位信息傳遞給安全隱患數(shù)據(jù)存儲(chǔ)平臺(tái)；所述安全隱患監(jiān)測平臺(tái)由以下模塊組成:
安全隱患監(jiān)測模塊，用于通過紅外感應(yīng)器、溫度傳感器、壓力傳感器、有害氣體傳感器和PH值傳感器來獲得安全隱患監(jiān)測數(shù)據(jù)，并將安全隱患監(jiān)測數(shù)據(jù)通過信息處理器處理為無線信號數(shù)據(jù)，方便于數(shù)據(jù)的傳遞與接受；
安全隱患定位模塊，用于通過GPS定位裝置和視頻監(jiān)測裝置來對安全隱患發(fā)生點(diǎn)進(jìn)行定位，獲得安全隱患定位信息，GPS定位裝置監(jiān)測安全隱患的詳細(xì)位置，通過調(diào)動(dòng)相應(yīng)位置的視頻監(jiān)測裝置進(jìn)行安全隱患的實(shí)時(shí)觀測；
數(shù)據(jù)處理模塊，用于將安全隱患定位信息轉(zhuǎn)換成相應(yīng)可以儲(chǔ)存和傳遞的數(shù)據(jù)形式，傳遞給所述安全隱患數(shù)據(jù)存儲(chǔ)平臺(tái)具有的安全隱患信息預(yù)警模塊；
(二)安全隱患數(shù)據(jù)存儲(chǔ)平臺(tái)，用于完成安全隱患信息的統(tǒng)計(jì)，提供安全隱患全面的數(shù)據(jù)信息，同時(shí)實(shí)現(xiàn)安全隱患信息的預(yù)警和數(shù)據(jù)的傳遞；所述安全隱患數(shù)據(jù)存儲(chǔ)平臺(tái)由以下模塊組成:
安全隱患信息模塊，用于通過設(shè)立專家危險(xiǎn)辨識信息數(shù)據(jù)庫和現(xiàn)場安全隱患信息統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫來存儲(chǔ)專家危險(xiǎn)辨識信息數(shù)據(jù)和現(xiàn)場安全隱患信息統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)；
安全隱患數(shù)據(jù)信息傳遞模塊，用于將監(jiān)測的安全隱患相關(guān)信息存儲(chǔ)在現(xiàn)場安全隱患信息統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫中； 安全隱患信息預(yù)警模塊，用于通過設(shè)立無線預(yù)警裝置將安全隱患監(jiān)測預(yù)警信號傳遞給施工工作人員；
曰安全隱患判定平臺(tái)，用于對實(shí)時(shí)監(jiān)測的安全隱患信息數(shù)據(jù)進(jìn)行安全隱患類別和等級的判別，將存在危險(xiǎn)的信息傳遞給安全隱患監(jiān)測平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)安全隱患的及時(shí)定位；所述安全隱患判定平臺(tái)由以下模塊組成:
安全隱患數(shù)據(jù)判別模塊，用于通過設(shè)立安全隱患類別數(shù)據(jù)庫和安全隱患評價(jià)等級數(shù)據(jù)庫來存儲(chǔ)安全隱患類別數(shù)據(jù)庫和安全隱患評價(jià)等級數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述安全隱患監(jiān)測模塊監(jiān)測的安全隱患信息與數(shù)據(jù)庫中儲(chǔ)存的危險(xiǎn)源安全范圍進(jìn)行對比，比較是否滿足安全范圍，并判定相應(yīng)的危險(xiǎn)等級；
數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊，用于將不滿足安全范圍內(nèi)的安全隱患信息轉(zhuǎn)換成相應(yīng)可以儲(chǔ)存和傳遞的數(shù)據(jù)形式，傳遞給所述安全隱患數(shù)據(jù)存儲(chǔ)平臺(tái)具有的安全隱患信息預(yù)警模塊，并調(diào)動(dòng)GPS定位裝置和視頻監(jiān)測裝置，進(jìn)行安全隱患定位。
[0019]本實(shí)施例的基于物聯(lián)網(wǎng)的水利水電工程施工安全隱患監(jiān)測方法，流程如圖3所示，按以下步驟進(jìn)行:
(-)安全隱患統(tǒng)計(jì):結(jié)合現(xiàn)場施工情況對高空施工情況、用電線路的布置、車輛的出入、機(jī)械的工作情況、危險(xiǎn)氣體和水域位置可能存在的安全隱患進(jìn)行全面的統(tǒng)計(jì)分類，并對相應(yīng)可能引起安全隱患的危險(xiǎn)因子包括電線路布置密集的地方、車輛出入口的地方、機(jī)械布置的地方、危險(xiǎn)氣體放置的地方具體位置進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，構(gòu)成安全隱患類別數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)在互聯(lián)網(wǎng)上；
(二)施工現(xiàn)場監(jiān)測采集安全隱患信息:根據(jù)步驟(-)安全隱患統(tǒng)計(jì)的結(jié)果在施工現(xiàn)場可能存在的安全隱患位置布置相應(yīng)的無線傳感器用于采集安全隱患信息，通過不同的傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測安全隱患的信息，這些無線傳感器自動(dòng)組成一張無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，并將監(jiān)測到的安全隱患信息通過無線廣域網(wǎng)或衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)傳遞出去，再通過Internet傳遞到監(jiān)控中心；無線傳感器的具體布置為:在施工過程中存在的導(dǎo)致施工人員中毒的有害氣體位置布置有害氣體傳感器監(jiān)測；在施工水域中布置PH傳感器；在高空作業(yè)區(qū)域布置用于預(yù)防高空墜物的紅外傳感器；在油庫周圍布置油傳感器、溫度傳感器和壓力傳感器；在炸藥庫布置溫度傳感器含氧量傳感器；在易坍塌的部位布置壓力傳感器和噪聲傳感器；
曰安全隱患信息實(shí)時(shí)傳遞:將傳感器實(shí)時(shí)傳遞的安全隱患信息通過信息處理器轉(zhuǎn)化成為無線信號，并通過物聯(lián)網(wǎng)傳遞給后臺(tái)進(jìn)行安全隱患類別和等級的判定；
(四)判定安全隱患的類別和等級:將獲取的安全隱患信息傳遞到安全隱患類別數(shù)據(jù)庫以及安全隱患評價(jià)等級數(shù)據(jù)庫，并按以下步驟進(jìn)行安全隱患的分類和定級:(1)傳感器監(jiān)測到相應(yīng)的安全隱患數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)傳遞到服務(wù)器進(jìn)行安全隱患信息分類，將安全隱患分為確定性信息和非確定性信息，將確定性信息分為周期性信息和非周期性信息，將周期性信息分為簡單周期信息和復(fù)雜周期信息，將非周期性信息分為準(zhǔn)周期信息和瞬間狀態(tài)信息，將非確定性信息分為平穩(wěn)周期信息和非平穩(wěn)周期信息；⑵服務(wù)器調(diào)用數(shù)據(jù)庫中儲(chǔ)存的危險(xiǎn)源安全范圍進(jìn)行對比，比較是否滿足安全范圍，通過判定為有安全隱患的信息，直接進(jìn)入險(xiǎn)源安全范圍對比執(zhí)行程序；通過判定為需要進(jìn)一步分析的安全隱患信息，對感興趣信息進(jìn)行分割，需要進(jìn)行分類識別的，進(jìn)行狀態(tài)和等級評估，進(jìn)入險(xiǎn)源安全范圍對比執(zhí)行程序；不需要進(jìn)行分類識別的，提取主要信息特征，進(jìn)入險(xiǎn)源安全范圍對比執(zhí)行程序；⑶如果監(jiān)測值滿足安全的范圍，則監(jiān)測系統(tǒng)繼續(xù)進(jìn)行監(jiān)測，如果監(jiān)測數(shù)據(jù)不滿足安全范圍，通過相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫中危險(xiǎn)等級范圍判定相應(yīng)的危險(xiǎn)等級，將安全隱患信息傳遞給GPS定位裝置進(jìn)行定位。
[0020]⑶安全隱患的定位及觀測:GPS定位系統(tǒng)接受傳遞的安全隱患信息進(jìn)行安全隱患的實(shí)時(shí)定位，并調(diào)用視頻監(jiān)控錄像觀測現(xiàn)場安全隱患；
(六)安全隱患預(yù)警:危險(xiǎn)源數(shù)據(jù)信息傳遞模塊接受通過無線傳遞的安全隱患的GPS定位信息，并通過傳遞模塊傳遞到現(xiàn)場危險(xiǎn)源信息統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行安全隱患信息的存檔，進(jìn)行安全隱患預(yù)警，相關(guān)水利工作人員通過PC或手持終端獲取相應(yīng)的安全隱患類別、等級和定位信息，進(jìn)行后續(xù)的安全隱患分析。
[0021]實(shí)施例2
本實(shí)施例為水利水電工程施工過程中可高邊坡安全隱患監(jiān)測，具體實(shí)施時(shí)按以下步驟進(jìn)行:
(-)統(tǒng)計(jì)該水利水電工程施工過程中可能存在的高邊坡安全隱患，構(gòu)成高邊坡安全隱患數(shù)據(jù)庫，并結(jié)合相關(guān)規(guī)范資料進(jìn)行高邊坡安全隱患等級數(shù)據(jù)庫，存儲(chǔ)在互聯(lián)網(wǎng)上。
[0022](二)根據(jù)步驟(-)統(tǒng)計(jì)的該水利水電工程施工過程中存在的高邊坡安全隱患信息，進(jìn)行監(jiān)測裝置的布置，高邊坡主要本身具有較大的勢能，加上外界由于震動(dòng)、物質(zhì)的堆放、降雨量等都會(huì)是高邊坡的安全隱患，因此，這里主要布置7個(gè)無線壓力傳感器進(jìn)行全面的監(jiān)測，如圖4所示，在水利工程施工上下游施工涉及的范圍邊界兩邊、江邊轉(zhuǎn)角兩邊以及施工下游中間地方共布置7個(gè)壓力傳感器，視頻監(jiān)測裝置布置在壓力傳感器中間、水利工程橫軸線兩端。
[0023]曰無線壓力傳感器將監(jiān)測到的信息通過無線傳遞，無線數(shù)據(jù)接收器接受到監(jiān)測信息進(jìn)行實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換傳遞給服務(wù)器，服務(wù)器通過調(diào)動(dòng)安全隱患判定數(shù)據(jù)庫進(jìn)行安全隱患是否滿足安全監(jiān)測值的判定。將獲取的安全隱患信息傳遞到安全隱患類別數(shù)據(jù)庫以及安全隱患評價(jià)等級數(shù)據(jù)庫進(jìn)行安全隱患類別和等級的判定，如果監(jiān)測壓力值滿足安全的范圍，則監(jiān)測系統(tǒng)繼續(xù)進(jìn)行監(jiān)測；如果監(jiān)測值不滿足監(jiān)測范圍，則將啟動(dòng)GPS定位裝置進(jìn)行定位，并調(diào)用視頻監(jiān)控錄像進(jìn)行現(xiàn)場安全隱患觀測。
[0024](E)接受GPS定位安全隱患的定位信息，通過無線傳遞，工作人員通過PC或手持終端就可以獲取高邊坡安全隱患識別和定位信息。并通過安全隱患數(shù)據(jù)信息傳遞到數(shù)據(jù)庫進(jìn)行安全隱患信息的存檔，相關(guān)水利工作人員可及時(shí)查看相關(guān)的信息，進(jìn)行危險(xiǎn)分析。
[0025]實(shí)施例3
本實(shí)施例為水利水電工程施工過程中爆破作業(yè)安全隱患監(jiān)測，爆破作業(yè)是一項(xiàng)危險(xiǎn)性很大的施工作業(yè)過程，具有技術(shù)含量高、不可預(yù)見因素多及作業(yè)環(huán)境復(fù)雜等特點(diǎn)。本例從水利水電工程爆破作業(yè)的安全隱患入手，分析可能引發(fā)爆破事故的安全隱患，通過監(jiān)測有效控制爆破安全隱患，避免和減少爆破事故的發(fā)生，具體實(shí)施時(shí)按以下步驟進(jìn)行:
首先統(tǒng)計(jì)水利水電工程施工過程中可能存在的爆破安全隱患，再結(jié)合現(xiàn)場施工情況對爆破可能存在的安全隱患進(jìn)行全面的統(tǒng)計(jì)分類，并結(jié)合相關(guān)的規(guī)范資料，統(tǒng)計(jì)引起爆破的空氣的濕度值和溫度值，構(gòu)成安全隱患等級數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)在互聯(lián)網(wǎng)上。
[0026]根據(jù)安全隱患統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析施工現(xiàn)場可能存在的安全隱患信息布置無線傳感器，如圖5所示，包括溫度傳感器、濕度傳感器以及紅外傳感器，在水域周圍轉(zhuǎn)角處最大的地方布置I個(gè)紅外傳感器，并在間隔相同距離布置其它3個(gè)紅外傳感器，在水域中船舶經(jīng)常通過的流域通道內(nèi)間隔300m同時(shí)布置溫度傳感器和濕度傳感器，通過不同的傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測安全隱患的信息。布設(shè)紅外傳感器主要是監(jiān)測危險(xiǎn)界限，當(dāng)有事物出現(xiàn)在危險(xiǎn)境內(nèi)，則紅外傳感器進(jìn)行預(yù)警作用。將傳感器實(shí)時(shí)傳遞的安全隱患信息進(jìn)行實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換，服務(wù)器接受到相關(guān)的數(shù)據(jù)，進(jìn)行安全隱患等級的判定，如果監(jiān)測到的數(shù)據(jù)滿足規(guī)范的安全值，則繼續(xù)進(jìn)行監(jiān)測；如果不滿足，則啟動(dòng)GPS定位裝置進(jìn)行安全隱患定位，并調(diào)用視頻監(jiān)控錄像進(jìn)行現(xiàn)場安全隱患觀測。將定位結(jié)果通過無線傳遞，工作人員通過相關(guān)設(shè)備接收安全隱患信息。在布置紅外傳感器的地方同時(shí)布置視頻監(jiān)測裝置，進(jìn)行現(xiàn)場安全隱患現(xiàn)場監(jiān)測。
[0027]除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.基于物聯(lián)網(wǎng)的水利水電工程施工安全隱患監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)由安全隱患數(shù)據(jù)存儲(chǔ)平臺(tái)、安全隱患監(jiān)測平臺(tái)和安全隱患判定平臺(tái)組成，其中: ㈠安全隱患監(jiān)測平臺(tái)，用于水利水電工程施工的安全隱患實(shí)時(shí)監(jiān)測，在確定安全隱患存在的信息后，及時(shí)完成安全隱患的定位，并將定位信息傳遞給安全隱患數(shù)據(jù)存儲(chǔ)平臺(tái)；所述安全隱患監(jiān)測平臺(tái)由以下模塊組成: 安全隱患監(jiān)測模塊，用于通過紅外感應(yīng)器、溫度傳感器、壓力傳感器、有害氣體傳感器和PH值傳感器來獲得安全隱患監(jiān)測數(shù)據(jù)，并將安全隱患監(jiān)測數(shù)據(jù)通過信息處理器處理為無線信號數(shù)據(jù)，方便于數(shù)據(jù)的傳遞與接受； 安全隱患定位模塊，用于通過GPS定位裝置和視頻監(jiān)測裝置來對安全隱患發(fā)生點(diǎn)進(jìn)行定位，獲得安全隱患定位信息，GPS定位裝置監(jiān)測安全隱患的詳細(xì)位置，通過調(diào)動(dòng)相應(yīng)位置的視頻監(jiān)測裝置進(jìn)行安全隱患的實(shí)時(shí)觀測； 數(shù)據(jù)處理模塊，用于將安全隱患定位信息轉(zhuǎn)換成相應(yīng)可以儲(chǔ)存和傳遞的數(shù)據(jù)形式，傳遞給所述安全隱患數(shù)據(jù)存儲(chǔ)平臺(tái)具有的安全隱患信息預(yù)警模塊； (二)安全隱患數(shù)據(jù)存儲(chǔ)平臺(tái)，用于完成安全隱患信息的統(tǒng)計(jì)，提供安全隱患全面的數(shù)據(jù)信息，同時(shí)實(shí)現(xiàn)安全隱患信息的預(yù)警和數(shù)據(jù)的傳遞；所述安全隱患數(shù)據(jù)存儲(chǔ)平臺(tái)由以下模塊組成: 安全隱患信息模塊，用于通過設(shè)立專家危險(xiǎn)辨識信息數(shù)據(jù)庫和現(xiàn)場安全隱患信息統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫來存儲(chǔ)專家危險(xiǎn)辨識信息數(shù)據(jù)和現(xiàn)場安全隱患信息統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)； 安全隱患數(shù)據(jù)信息傳遞模塊，用于將監(jiān)測的安全隱患相關(guān)信息存儲(chǔ)在現(xiàn)場安全隱患信息統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫中； 安全隱患信息預(yù)警模塊，用 于通過設(shè)立無線預(yù)警裝置監(jiān)測相關(guān)數(shù)據(jù)通過無線信號傳遞給施工工作人員； 曰安全隱患判定平臺(tái)，用于對實(shí)時(shí)監(jiān)測的安全隱患信息數(shù)據(jù)進(jìn)行安全隱患類別和等級的判別，將存在危險(xiǎn)的信息傳遞給安全隱患監(jiān)測平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)安全隱患的及時(shí)定位；所述安全隱患判定平臺(tái)由以下模塊組成: 安全隱患數(shù)據(jù)判別模塊，用于通過設(shè)立安全隱患類別數(shù)據(jù)庫和安全隱患評價(jià)等級數(shù)據(jù)庫來存儲(chǔ)安全隱患類別數(shù)據(jù)庫和安全隱患評價(jià)等級數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述安全隱患監(jiān)測模塊監(jiān)測的安全隱患信息與數(shù)據(jù)庫中儲(chǔ)存的危險(xiǎn)源安全范圍進(jìn)行對比，比較是否滿足安全范圍，并判定相應(yīng)的危險(xiǎn)等級； 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊，用于將不滿足安全范圍內(nèi)的安全隱患信息轉(zhuǎn)換成相應(yīng)可以儲(chǔ)存和傳遞的無線信號數(shù)據(jù)形式，傳遞給所述安全隱患數(shù)據(jù)存儲(chǔ)平臺(tái)具有的安全隱患信息預(yù)警模塊，并調(diào)動(dòng)GPS定位裝置和視頻監(jiān)測裝置，進(jìn)行安全隱患定位。
2.用于權(quán)利要求1所述系統(tǒng)的基于物聯(lián)網(wǎng)的水利水電工程施工安全隱患監(jiān)測方法，其特征在于:按以下步驟進(jìn)行: (-)安全隱患統(tǒng)計(jì):結(jié)合現(xiàn)場施工情況對高空施工情況、用電線路的布置、車輛的出入、機(jī)械的工作情況、危險(xiǎn)氣體和水域位置可能存在的安全隱患進(jìn)行全面的統(tǒng)計(jì)分類，并對相應(yīng)可能引起安全隱患的危險(xiǎn)因子包括電線路布置密集的地方、車輛出入口的地方、機(jī)械布置的地方、危險(xiǎn)氣體放置的地方具體位置進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，構(gòu)成安全隱患類別數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)在互聯(lián)網(wǎng)上；(二)施工現(xiàn)場監(jiān)測采集安全隱患信息:根據(jù)步驟(-)安全隱患統(tǒng)計(jì)的結(jié)果在施工現(xiàn)場可能存在的安全隱患位置布置相應(yīng)的無線傳感器用于采集安全隱患信息，通過不同的傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測安全隱患的信息，這些無線傳感器自動(dòng)組成一張無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，并將監(jiān)測到的安全隱患信息通過無線廣域網(wǎng)或衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)傳遞出去，再通過Internet傳遞到監(jiān)控中心；曰安全隱患信息實(shí)時(shí)傳遞:將傳感器實(shí)時(shí)傳遞的安全隱患信息通過信息處理器轉(zhuǎn)化成為無線信號，并通過物聯(lián)網(wǎng)傳遞給后臺(tái)進(jìn)行安全隱患類別和等級的判定； (四)判定安全隱患的類別和等級:將獲取的安全隱患信息傳遞到安全隱患類別數(shù)據(jù)庫以及安全隱患評價(jià)等級數(shù)據(jù)庫，進(jìn)行安全隱患的分類和定級； ?安全隱患的定位及觀測:GPS定位系統(tǒng)接受傳遞的安全隱患信息進(jìn)行安全隱患的實(shí)時(shí)定位，并調(diào)用視頻監(jiān)控錄像觀測現(xiàn)場安全隱患； (六)安全隱患預(yù)警:危險(xiǎn)源數(shù)據(jù)信息傳遞模塊接受通過無線傳遞的安全隱患的GPS定位信息，并通過傳遞模塊傳遞到現(xiàn)場危險(xiǎn)源信息統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行安全隱患信息的存檔，進(jìn)行安全隱患預(yù)警，相關(guān)水利工作人員通過PC或手持終端獲取相應(yīng)的安全隱患類別、等級和定位信息，進(jìn)行后續(xù) 的安全隱患分析。
3.如權(quán)利要求2所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的水利水電工程施工安全隱患監(jiān)測方法，其特征在于:所述步驟㈣中，按以下步驟進(jìn)行安全隱患的分類和定級:⑴傳感器監(jiān)測到相應(yīng)的安全隱患數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)傳遞到服務(wù)器進(jìn)行安全隱患信息分類，將安全隱患分為確定性信息和非確定性信息，將確定性信息分為周期性信息和非周期性信息，將周期性信息分為簡單周期信息和復(fù)雜周期信息，將非周期性信息分為準(zhǔn)周期信息和瞬間狀態(tài)信息，將非確定性信息分為平穩(wěn)周期信息和非平穩(wěn)周期信息；⑵服務(wù)器調(diào)用數(shù)據(jù)庫中儲(chǔ)存的危險(xiǎn)源安全范圍進(jìn)行對比，比較是否滿足安全范圍，通過判定為有安全隱患的信息，直接進(jìn)入險(xiǎn)源安全范圍對比執(zhí)行程序；通過判定為需要進(jìn)一步分析的安全隱患信息，對感興趣信息進(jìn)行分割，需要進(jìn)行分類識別的，進(jìn)行狀態(tài)和等級評估，進(jìn)入險(xiǎn)源安全范圍對比執(zhí)行程序；不需要進(jìn)行分類識別的，提取主要信息特征，進(jìn)入險(xiǎn)源安全范圍對比執(zhí)行程序；⑶如果監(jiān)測值滿足安全的范圍，則監(jiān)測系統(tǒng)繼續(xù)進(jìn)行監(jiān)測，如果監(jiān)測數(shù)據(jù)不滿足安全范圍，通過相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫中危險(xiǎn)等級范圍判定相應(yīng)的危險(xiǎn)等級，將安全隱患信息傳遞給GPS定位裝置進(jìn)行定位。
4.如權(quán)利要求2或3所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的水利水電工程施工安全隱患監(jiān)測方法，其特征在于:所述步驟(二)中，無線傳感器的具體布置為:在施工過程中存在的導(dǎo)致施工人員中毒的有害氣體位置布置有害氣體傳感器監(jiān)測；在施工水域中布置PH傳感器；在高空作業(yè)區(qū)域布置用于預(yù)防高空墜物的紅外傳感器；在油庫周圍布置油傳感器、溫度傳感器和壓力傳感器；在炸藥庫布置溫度傳感器含氧量傳感器；在易坍塌的部位布置壓力傳感器和噪聲傳感器。
5.如權(quán)利要求4所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的水利水電工程施工安全隱患監(jiān)測方法，其特征在于:所述步驟(二)中，無線傳感器的具體布置為:在水利水電工程施工上下游施工涉及的范圍邊界兩邊、江邊轉(zhuǎn)角兩邊以及施工下游中間地方共布置7個(gè)壓力傳感器，視頻監(jiān)測裝置布置在壓力傳感器中間、水利工程橫軸線兩端。
6.如權(quán)利要求4所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的水利水電工程施工安全隱患監(jiān)測方法，其特征在于:所述步驟(二)中，無線傳感器的具體布置為:在水利水電工程施工水域周圍轉(zhuǎn)角處最大的地方布置I個(gè)紅外傳感器，并在間隔相同距離布置其它3個(gè)紅外傳感器，在水域中船舶經(jīng)常通過的流域通道內(nèi)間隔300m同時(shí)布置溫度傳感器和濕度傳感器。
【文檔編號】G06Q50/06GK103456135SQ201310426506
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月18日
【發(fā)明者】戴會(huì)超, 吳丹鳳, 吳建華, 張載龍, 高興杰 申請人:戴會(huì)超