本發(fā)明涉及建筑工程，特別涉及一種建筑工程施工過程安全管理方法、裝置、設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、在當(dāng)前的建筑工程施工行業(yè)中，隨著建筑技術(shù)的快速發(fā)展和復(fù)雜化，施工過程中的安全問題日益突出。傳統(tǒng)的施工現(xiàn)場安全管理主要依賴人工巡查和記錄，對于施工現(xiàn)場的實(shí)時(shí)監(jiān)控、潛在風(fēng)險(xiǎn)的及時(shí)發(fā)現(xiàn)與預(yù)警、以及安全管理措施的有效制定與執(zhí)行等方面存在諸多不足。例如，無法全面掌握施工現(xiàn)場的實(shí)時(shí)狀態(tài)、難以準(zhǔn)確預(yù)測和控制動(dòng)態(tài)變化帶來的安全隱患、以及缺乏對施工全過程系統(tǒng)性、精細(xì)化的風(fēng)險(xiǎn)評估與管控手段。此外，隨著智能建造和數(shù)字化轉(zhuǎn)型的趨勢，如何利用先進(jìn)的信息技術(shù)手段提升施工安全管理效率和準(zhǔn)確性成為亟待解決的關(guān)鍵問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的為提供建筑工程施工過程安全管理方法、裝置、設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)，解決了無法全面掌握施工現(xiàn)場的實(shí)時(shí)狀態(tài)、難以準(zhǔn)確預(yù)測和控制動(dòng)態(tài)變化帶來的安全隱患。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的本發(fā)明提供了一種建筑工程施工過程安全管理方法，包括以下步驟：

3、獲取建筑工程的施工現(xiàn)場數(shù)據(jù)，基于所述施工現(xiàn)場數(shù)據(jù)構(gòu)建施工現(xiàn)場的三維模型；

4、對所述三維模型內(nèi)的施工現(xiàn)場的對象進(jìn)行分類，得到動(dòng)態(tài)對象和靜態(tài)對象，通過gps技術(shù)對動(dòng)態(tài)對象進(jìn)行追蹤，得到動(dòng)態(tài)對象的軌跡；

5、基于所述動(dòng)態(tài)對象的軌跡對三維模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)更新，得到更新的三維模型；

6、基于更新的三維模型對施工過程進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析，得到風(fēng)險(xiǎn)分析結(jié)果，基于所述風(fēng)險(xiǎn)分析結(jié)果得到安全管理措施；其中，安全管理措施包括現(xiàn)場人員安全防護(hù)措施、機(jī)械設(shè)備安全管理以及施工過程中的動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)控制；

7、利用數(shù)字孿生技術(shù)，對安全管理措施進(jìn)行可視化模擬，得到模擬結(jié)果；

8、獲取安全管理準(zhǔn)則，基于所述安全管理準(zhǔn)則對所述模擬結(jié)果進(jìn)行評估，得到模擬評估結(jié)果，若模擬評估結(jié)果不符合安全管理準(zhǔn)則，則對安全管理措施進(jìn)行迭代優(yōu)化，直至模擬評估結(jié)果滿足安全管理準(zhǔn)則為止。

9、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案，所述施工現(xiàn)場數(shù)據(jù)包括施工地形數(shù)據(jù)、建筑布局?jǐn)?shù)據(jù)、動(dòng)態(tài)對象數(shù)據(jù)、歷史事故數(shù)據(jù)以及公共設(shè)施和基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)。

10、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案，基于所述施工現(xiàn)場數(shù)據(jù)構(gòu)建施工現(xiàn)場的三維模型，包括：

11、通過無人機(jī)對施工現(xiàn)場進(jìn)行航拍，得到施工現(xiàn)場圖像，對所述施工現(xiàn)場圖像進(jìn)行數(shù)據(jù)提取，得到建筑工程的施工現(xiàn)場數(shù)據(jù)；

12、對所述施工現(xiàn)場數(shù)據(jù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，得到用于三維建模程序的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)集；

13、通過三維建模軟件，基于所述標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)集對施工現(xiàn)場進(jìn)行三維模型構(gòu)建，得到施工現(xiàn)場的初步三維模型；

14、通過預(yù)設(shè)的組件識(shí)別算法對所述初步三維模型中的建筑物體進(jìn)行組件識(shí)別劃分，得到建筑元素細(xì)分；其中，所述建筑元素包括建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)組件、機(jī)電管線組件以及場地設(shè)施組件；

15、查閱現(xiàn)場施工日志獲取建筑屬性，并通過屬性標(biāo)注算法，基于建筑屬性對所述建筑元素細(xì)分進(jìn)行屬性賦值，得到具有屬性的建筑元素細(xì)分；其中，屬性包括安全屬性、環(huán)境屬性、生命周期屬性、施工屬性以及結(jié)構(gòu)屬性；

16、基于所述具有屬性的建筑元素細(xì)分，得到施工現(xiàn)場的三維模型。

17、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案，對所述三維模型內(nèi)的施工現(xiàn)場的對象進(jìn)行分類，得到動(dòng)態(tài)對象和靜態(tài)對象，通過gps技術(shù)對動(dòng)態(tài)對象進(jìn)行追蹤，得到動(dòng)態(tài)對象的軌跡，包括：

18、對所述三維模型內(nèi)的實(shí)體對象進(jìn)行識(shí)別，得到識(shí)別對象，并將所述識(shí)別對象進(jìn)行分類，得到動(dòng)態(tài)對象和靜態(tài)對象；

19、通過預(yù)設(shè)的gps定位系統(tǒng)，針對所述動(dòng)態(tài)對象的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)位置數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，得到連續(xù)的地理位置信息流；

20、利用卡爾曼濾波算法，對連續(xù)的地理位置信息流進(jìn)行軌跡計(jì)算，得到動(dòng)態(tài)對象在三維模型內(nèi)的精確運(yùn)動(dòng)軌跡；其中，所述精確運(yùn)動(dòng)軌跡作為動(dòng)態(tài)對象的軌跡。

21、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案，基于更新的三維模型對施工過程進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析，得到風(fēng)險(xiǎn)分析結(jié)果，基于所述風(fēng)險(xiǎn)分析結(jié)果得到安全管理措施，包括：

22、利用事故樹分析法，對更新的三維模型進(jìn)行深入分析，以識(shí)別潛在的風(fēng)險(xiǎn)源；

23、基于所述潛在的風(fēng)險(xiǎn)源對施工過程進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析，得到風(fēng)險(xiǎn)分析結(jié)果；其中，所述風(fēng)險(xiǎn)分析結(jié)果是施工過程中可能面臨的風(fēng)險(xiǎn)清單；所述風(fēng)險(xiǎn)清單包括多個(gè)風(fēng)險(xiǎn)事件和風(fēng)險(xiǎn)事件對應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)；

24、基于所述風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)，對各個(gè)所述風(fēng)險(xiǎn)事件進(jìn)行定性和定量風(fēng)險(xiǎn)評估，得到對應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)；

25、基于對應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，確定針對性的安全管理措施。

26、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案，獲取安全管理準(zhǔn)則，基于所述安全管理準(zhǔn)則對所述模擬結(jié)果進(jìn)行評估，得到模擬評估結(jié)果，若模擬評估結(jié)果不符合安全管理準(zhǔn)則，則對安全管理措施進(jìn)行迭代優(yōu)化，直至模擬評估結(jié)果滿足安全管理準(zhǔn)則為止，包括：

27、獲取建筑施工安全法規(guī)，并對所述建筑施工安全法規(guī)進(jìn)行信息提煉，得到安全管理準(zhǔn)則；

28、利用模糊綜合評價(jià)算法，基于所述安全管理準(zhǔn)則對所述模擬結(jié)果進(jìn)行定性和定量評估，得到模擬評估結(jié)果；

29、將模擬評估結(jié)果與安全管理準(zhǔn)則相比較，得到比較結(jié)果；其中，比較結(jié)果包括安全績效指數(shù)；

30、利用粒子群優(yōu)化算法，針對比較結(jié)果不滿足安全管理準(zhǔn)則的情況，對現(xiàn)有的安全管理措施進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，直至模擬評估結(jié)果滿足安全管理準(zhǔn)則為止。

31、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案，利用數(shù)字孿生技術(shù)，對安全管理措施進(jìn)行可視化模擬，得到模擬結(jié)果，包括：

32、利用數(shù)字孿生技術(shù)對安全管理措施進(jìn)行數(shù)字化處理，得到數(shù)字化安全管理措施；

33、將數(shù)字化安全管理措施虛擬嵌入三維模型內(nèi)，得到安全措施仿真部署；其中，所述安全措施仿真部署是模擬施工過程中實(shí)施安全管理措施的仿真環(huán)境配置；

34、對所述安全措施仿真部署進(jìn)行連續(xù)動(dòng)力學(xué)模擬，得到動(dòng)態(tài)模擬結(jié)果。

35、本發(fā)明還提供了一種建筑工程施工過程安全管理裝置，包括：

36、獲取模塊，用于獲取建筑工程的施工現(xiàn)場數(shù)據(jù)，基于所述施工現(xiàn)場數(shù)據(jù)構(gòu)建施工現(xiàn)場的三維模型；

37、分類模塊，用于對所述三維模型內(nèi)的施工現(xiàn)場的對象進(jìn)行分類，得到動(dòng)態(tài)對象和靜態(tài)對象，通過gps技術(shù)對動(dòng)態(tài)對象進(jìn)行追蹤，得到動(dòng)態(tài)對象的軌跡；

38、更新模塊，用于基于所述動(dòng)態(tài)對象的軌跡對三維模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)更新，得到更新的三維模型；

39、分析模塊，用于基于更新的三維模型對施工過程進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析，得到風(fēng)險(xiǎn)分析結(jié)果，基于所述風(fēng)險(xiǎn)分析結(jié)果得到安全管理措施；

40、模擬模塊，用于利用數(shù)字孿生技術(shù)，對安全管理措施進(jìn)行可視化模擬，得到模擬結(jié)果；

41、評估模塊，用于獲取安全管理準(zhǔn)則，基于所述安全管理準(zhǔn)則對所述模擬結(jié)果進(jìn)行評估，得到模擬評估結(jié)果，若模擬評估結(jié)果不符合安全管理準(zhǔn)則，則對安全管理措施進(jìn)行迭代優(yōu)化，直至模擬評估結(jié)果滿足安全管理準(zhǔn)則為止。

42、本發(fā)明還提供一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)上述任一項(xiàng)所述方法的步驟。

43、本發(fā)明還提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述任一項(xiàng)所述的方法的步驟。

44、本發(fā)明提供的建筑工程施工過程安全管理方法、裝置、設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)，包括以下步驟：獲取建筑工程的施工現(xiàn)場數(shù)據(jù)，基于所述施工現(xiàn)場數(shù)據(jù)構(gòu)建施工現(xiàn)場的三維模型；對所述三維模型內(nèi)的施工現(xiàn)場的對象進(jìn)行分類，得到動(dòng)態(tài)對象和靜態(tài)對象，基于所述分析結(jié)果得到安全管理措施；利用數(shù)字孿生技術(shù)，對安全管理措施進(jìn)行可視化模擬，得到模擬結(jié)果；獲取安全管理準(zhǔn)則，基于所述安全管理準(zhǔn)則對所述模擬結(jié)果進(jìn)行評估，得到模擬評估結(jié)果，若模擬評估結(jié)果不符合安全管理準(zhǔn)則，則對安全管理措施進(jìn)行迭代優(yōu)化，直至模擬評估結(jié)果滿足安全管理準(zhǔn)則為止；通過可視化模擬對擬定的安全管理措施進(jìn)行預(yù)演和驗(yàn)證，解決了無法全面掌握施工現(xiàn)場的實(shí)時(shí)狀態(tài)、難以準(zhǔn)確預(yù)測和控制動(dòng)態(tài)變化帶來的安全隱患，大大增強(qiáng)了安全管理決策的預(yù)見性和有效性。