本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)分析，具體為一種建筑施工安全環(huán)境監(jiān)控分析方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在建筑施工領(lǐng)域，安全環(huán)境監(jiān)控分析方法起著至關(guān)重要的作用。該方法不僅有助于保障施工人員的生命安全、預(yù)防安全事故，還能提高施工效率、減少環(huán)境影響。

2、傳統(tǒng)安全環(huán)境監(jiān)控分析方法及系統(tǒng)的工作原理為：在施工區(qū)域安裝傳感器并進行數(shù)據(jù)采集，通過對收集到的傳感器數(shù)據(jù)進行分析處理，來評估施工區(qū)域的安全風(fēng)險，根據(jù)風(fēng)險結(jié)果指導(dǎo)施工管理和調(diào)整施工方案。

3、現(xiàn)有技術(shù)依然存在以下不足：許多監(jiān)控系統(tǒng)僅依賴于少數(shù)幾種傳感器來收集數(shù)據(jù)，如溫度傳感器、濕度傳感器等，缺乏對其他重要參數(shù)的檢測與分析。同時，不同來源的數(shù)據(jù)沒有進行整合，導(dǎo)致信息孤島現(xiàn)象，從而導(dǎo)致安全風(fēng)險的評估結(jié)果準(zhǔn)確性降低。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、（一）解決的技術(shù)問題

2、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種建筑施工安全環(huán)境監(jiān)控分析方法及系統(tǒng)，根據(jù)現(xiàn)場風(fēng)險綜合系數(shù)ga、設(shè)備與進度綜合系數(shù)gb和應(yīng)急與材料綜合系數(shù)gc計算安全風(fēng)險指標(biāo)g，并進一步根據(jù)安全風(fēng)險指標(biāo)g和安全風(fēng)險閾值集合判斷施工區(qū)域安全等級，解決了缺乏對其他重要參數(shù)的檢測與分析以及沒有將不同來源的數(shù)據(jù)進行整合，從而導(dǎo)致安全風(fēng)險評估結(jié)果準(zhǔn)確性降低的問題。

3、（二）技術(shù)方案

4、為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：一種建筑施工安全環(huán)境監(jiān)控分析方法，包括以下步驟：

5、采集物料堆數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)、員工數(shù)據(jù)、設(shè)備運行數(shù)據(jù)、施工計劃數(shù)據(jù)、安全數(shù)據(jù)、施工區(qū)域數(shù)據(jù)、材料數(shù)據(jù)和參考標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)；

6、基于物料堆數(shù)據(jù)計算物料堆安全指標(biāo)ac；基于環(huán)境數(shù)據(jù)和員工數(shù)據(jù)計算人員暴露危險指標(biāo)bh；基于環(huán)境數(shù)據(jù)和設(shè)備運行數(shù)據(jù)計算環(huán)境因素指標(biāo)cl；根據(jù)員工數(shù)據(jù)、環(huán)境因素指標(biāo)cl和設(shè)備運行時長ckh計算設(shè)備故障風(fēng)險指數(shù)cm；基于施工計劃數(shù)據(jù)、員工數(shù)據(jù)和設(shè)備運行數(shù)據(jù)計算施工進度與安全平衡指標(biāo)dk；基于安全數(shù)據(jù)和施工區(qū)域數(shù)據(jù)計算應(yīng)急資源覆蓋指標(biāo)eg，基于材料數(shù)據(jù)、安全數(shù)據(jù)和員工數(shù)據(jù)計算應(yīng)急人員指標(biāo)ei，根據(jù)應(yīng)急資源覆蓋指標(biāo)eg和應(yīng)急人員指標(biāo)ei計算應(yīng)急指標(biāo)ek；基于材料數(shù)據(jù)計算材料安全指標(biāo)fg；

7、根據(jù)物料堆安全指標(biāo)ac、人員暴露危險指標(biāo)bh、施工區(qū)域數(shù)據(jù)和參考標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)計算現(xiàn)場風(fēng)險綜合系數(shù)ga；根據(jù)設(shè)備故障風(fēng)險指數(shù)cm、施工進度與安全平衡指標(biāo)dk、參考標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)和設(shè)備運行數(shù)據(jù)計算設(shè)備與進度綜合系數(shù)gb；根據(jù)應(yīng)急指標(biāo)ek、材料安全指標(biāo)fg、參考標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)、安全數(shù)據(jù)和材料數(shù)據(jù)計算應(yīng)急與材料綜合系數(shù)gc；根據(jù)現(xiàn)場風(fēng)險綜合系數(shù)ga、設(shè)備與進度綜合系數(shù)gb和應(yīng)急與材料綜合系數(shù)gc計算安全風(fēng)險指標(biāo)g；預(yù)設(shè)安全風(fēng)險閾值集合；根據(jù)安全風(fēng)險指標(biāo)g和安全風(fēng)險閾值集合判斷施工區(qū)域安全等級；根據(jù)施工區(qū)域安全等級調(diào)整施工方案。

8、在上述一種建筑施工安全環(huán)境監(jiān)控分析方法的優(yōu)選方案中：計算物料堆安全指標(biāo)ac的方法為：

9、物料堆數(shù)據(jù)包括物料堆壓力值aa、物料堆壓力平均值b、物料堆堆放高度值ca、物料堆允許堆放高度最大值cmax和物料堆與地面的夾角值da；

10、根據(jù)物料堆數(shù)據(jù)計算物料堆安全指標(biāo)ac，所依據(jù)的公式為：

11、

12、其中，aa為第a個物料堆對地面的壓力值，a為不同物料堆對應(yīng)的序號，取值為[1，b]；b為施工區(qū)域內(nèi)物料堆的總數(shù)量，取值為正整數(shù)；ca為第a個物料堆的堆放高度值；da為第a個物料堆與地面的夾角值；為物料堆重量分布均勻度的權(quán)重系數(shù)，取值為0.4～0.6；為物料堆高度安全系數(shù)的權(quán)重系數(shù)，取值為0.4～0.6；且。

13、在上述一種建筑施工安全環(huán)境監(jiān)控分析方法的優(yōu)選方案中：計算人員暴露危險指標(biāo)bh的方法為：

14、環(huán)境數(shù)據(jù)包括有害氣體濃度bad、有害氣體允許濃度bbd、粉塵濃度bd和粉塵允許濃度be；

15、員工數(shù)據(jù)包括員工停留時間bf；

16、根據(jù)環(huán)境數(shù)據(jù)和員工數(shù)據(jù)計算人員暴露危險指標(biāo)bh，所依據(jù)的公式為：

17、

18、其中，bad為第d種有害氣體的濃度，d為不同有害氣體對應(yīng)的序號，取值為[1，e]；e為不同有害氣體的類別總數(shù)量，取值為正整數(shù)。

19、在上述一種建筑施工安全環(huán)境監(jiān)控分析方法的優(yōu)選方案中：計算環(huán)境因素指標(biāo)cl的方法為：

20、環(huán)境數(shù)據(jù)還包括施工區(qū)域溫度ce、濕度cf和風(fēng)速cg；

21、設(shè)備運行數(shù)據(jù)包括設(shè)備正常運行溫度chh、設(shè)備正常運行濕度cih和設(shè)備正常運行風(fēng)速cjh；

22、根據(jù)環(huán)境數(shù)據(jù)和設(shè)備運行數(shù)據(jù)計算環(huán)境因素指標(biāo)cl，所依據(jù)的公式為：

23、

24、其中，chh為第h個設(shè)備的正常運行溫度；h為不同設(shè)備對應(yīng)的序號，取值為[1，i]；i為施工區(qū)域內(nèi)設(shè)備的總數(shù)量，取值為正整數(shù)；cih為第h個設(shè)備的正常運行濕度；cjh為第h個設(shè)備的正常運行風(fēng)速。

25、在上述一種建筑施工安全環(huán)境監(jiān)控分析方法的優(yōu)選方案中：計算設(shè)備故障風(fēng)險指數(shù)cm的方法為：

26、員工數(shù)據(jù)還包括設(shè)備操作失誤次數(shù)caf和設(shè)備操作總次數(shù)cbf；

27、設(shè)備運行數(shù)據(jù)還包括設(shè)備運行時長ckh；

28、根據(jù)員工數(shù)據(jù)、環(huán)境因素指標(biāo)cl和設(shè)備運行時長ckh計算設(shè)備故障風(fēng)險指數(shù)cm，所依據(jù)的公式為：

29、

30、其中，ckh為第h個設(shè)備的運行時長；caf為第f個員工在進行設(shè)備操作時失誤的次數(shù)，f為不同員工對應(yīng)的序號，取值為[1，g]；g為總員工數(shù)；cbf為第f個員工進行設(shè)備操作的總次數(shù)。

31、在上述一種建筑施工安全環(huán)境監(jiān)控分析方法的優(yōu)選方案中：計算施工進度與安全平衡指標(biāo)dk的方法為：

32、施工計劃數(shù)據(jù)包括已完成施工任務(wù)數(shù)量da、計劃完成施工任務(wù)數(shù)量db和總施工任務(wù)數(shù)量dc；

33、員工數(shù)據(jù)還包括員工實際工作時長dff、正常工作時長dg和最大允許加班時長dh；

34、設(shè)備運行數(shù)據(jù)還包括設(shè)備使用壽命cph和負(fù)載率cnh；

35、根據(jù)施工計劃數(shù)據(jù)、員工數(shù)據(jù)和設(shè)備運行數(shù)據(jù)計算施工進度與安全平衡指標(biāo)dk，所依據(jù)的公式為：

36、

37、其中，dff是第f個員工的實際工作時長。

38、在上述一種建筑施工安全環(huán)境監(jiān)控分析方法的優(yōu)選方案中：計算應(yīng)急指標(biāo)ek的方法為：

39、安全數(shù)據(jù)包括已完成整改隱患項目數(shù)量ea、總隱患項目數(shù)量eb、應(yīng)急設(shè)備配備數(shù)量ec和避難場所可容納人數(shù)ed；

40、施工區(qū)域數(shù)據(jù)包括施工區(qū)域總面積eh；

41、根據(jù)已完成整改隱患項目數(shù)量ea、總隱患項目數(shù)量eb、應(yīng)急設(shè)備配備數(shù)量ec和施工區(qū)域數(shù)據(jù)計算應(yīng)急資源覆蓋指標(biāo)eg，所依據(jù)的公式為：

42、

43、員工數(shù)據(jù)還包括員工應(yīng)急培訓(xùn)技能評分ef；

44、材料數(shù)據(jù)包括防護材料庫存數(shù)量fa和防護材料安全庫存數(shù)量fb；

45、根據(jù)材料數(shù)據(jù)、避難場所可容納人數(shù)ed和員工應(yīng)急培訓(xùn)技能評分ef計算應(yīng)急人員指標(biāo)ei，所依據(jù)的公式為：

46、

47、根據(jù)應(yīng)急資源覆蓋指標(biāo)eg和應(yīng)急人員指標(biāo)ei計算應(yīng)急指標(biāo)ek，所依據(jù)的公式為：

48、

49、其中，為應(yīng)急資源覆蓋指標(biāo)eg的權(quán)重系數(shù)，取值為0.3～0.7；為應(yīng)急人員指標(biāo)ei的權(quán)重系數(shù)，取值為0.3～0.7；且。

50、在上述一種建筑施工安全環(huán)境監(jiān)控分析方法的優(yōu)選方案中：計算材料安全指數(shù)fg的方法為：

51、材料數(shù)據(jù)還包括材料在庫時間fc、材料保質(zhì)期fd、平均庫存余額fe和材料使用量ff；

52、根據(jù)材料在庫時間fc、材料保質(zhì)期fd、平均庫存余額fe和材料使用量ff計算材料安全指標(biāo)fg，所依據(jù)的公式為：

53、。

54、在上述一種建筑施工安全環(huán)境監(jiān)控分析方法的優(yōu)選方案中：判斷施工區(qū)域安全等級的方法為：

55、參考標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)包括物料堆安全指標(biāo)最大值yac、人員暴露危險指標(biāo)最大值ybh、設(shè)備故障風(fēng)險指數(shù)最大值ycm、施工進度與安全平衡指標(biāo)最大值ydk、應(yīng)急指標(biāo)最大值yek和材料安全指標(biāo)最大值yfg；

56、施工區(qū)域數(shù)據(jù)包括無安全隱患區(qū)域總面積xa；

57、根據(jù)物料堆安全指標(biāo)ac、人員暴露危險指標(biāo)bh、施工區(qū)域數(shù)據(jù)、物料堆安全指標(biāo)最大值yac和人員暴露危險指標(biāo)最大值ybh計算現(xiàn)場風(fēng)險綜合系數(shù)ga，所依據(jù)的公式為：

58、

59、設(shè)備運行數(shù)據(jù)還包括設(shè)備更新率xb；

60、根據(jù)設(shè)備故障風(fēng)險指數(shù)cm、施工進度與安全平衡指標(biāo)dk、設(shè)備故障風(fēng)險指數(shù)最大值ycm、施工進度與安全平衡指標(biāo)最大值ydk和設(shè)備更新率xb計算設(shè)備與進度綜合系數(shù)gb，所依據(jù)的公式為：

61、

62、安全數(shù)據(jù)還包括應(yīng)急響應(yīng)時間標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成率xc；

63、材料數(shù)據(jù)還包括材料供應(yīng)穩(wěn)定性評分xd；

64、根據(jù)應(yīng)急指標(biāo)ek、材料安全指標(biāo)fg、應(yīng)急指標(biāo)最大值yek、材料安全指標(biāo)最大值yfg、應(yīng)急響應(yīng)時間標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成率xc和材料供應(yīng)穩(wěn)定性評分xd計算應(yīng)急與材料綜合系數(shù)gc，所依據(jù)的公式為：

65、

66、根據(jù)現(xiàn)場風(fēng)險綜合系數(shù)ga、設(shè)備與進度綜合系數(shù)gb和應(yīng)急與材料綜合系數(shù)gc計算安全風(fēng)險指標(biāo)g，所依據(jù)的公式為：

67、

68、其中，為現(xiàn)場風(fēng)險綜合系數(shù)ga的權(quán)重系數(shù)，取值為0.3～0.5；為設(shè)備與進度綜合系數(shù)gb的權(quán)重系數(shù)，取值為0.2～0.5；為應(yīng)急與材料綜合系數(shù)gc的權(quán)重系數(shù)，取值為0.2～0.5；且。

69、安全風(fēng)險閾值集合包括高風(fēng)險閾值gg和低風(fēng)險閾值gd；

70、根據(jù)安全風(fēng)險指標(biāo)g和安全風(fēng)險閾值集合判斷施工區(qū)域安全等級，所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)為：

71、。

72、本發(fā)明還公開了一種建筑施工安全環(huán)境監(jiān)控分析系統(tǒng)，包括：

73、數(shù)據(jù)采集模塊，能夠采集物料堆數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)、員工數(shù)據(jù)、設(shè)備運行數(shù)據(jù)、施工計劃數(shù)據(jù)、安全數(shù)據(jù)、施工區(qū)域數(shù)據(jù)、材料數(shù)據(jù)和參考標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)；

74、指標(biāo)計算模塊，能夠基于物料堆數(shù)據(jù)計算物料堆安全指標(biāo)ac；基于環(huán)境數(shù)據(jù)和員工數(shù)據(jù)計算人員暴露危險指標(biāo)bh；基于環(huán)境數(shù)據(jù)和設(shè)備運行數(shù)據(jù)計算環(huán)境因素指標(biāo)cl；根據(jù)員工數(shù)據(jù)、環(huán)境因素指標(biāo)cl和設(shè)備運行時長ckh計算設(shè)備故障風(fēng)險指數(shù)cm；基于施工計劃數(shù)據(jù)、員工數(shù)據(jù)和設(shè)備運行數(shù)據(jù)計算施工進度與安全平衡指標(biāo)dk；基于安全數(shù)據(jù)和施工區(qū)域數(shù)據(jù)計算應(yīng)急資源覆蓋指標(biāo)eg，基于材料數(shù)據(jù)、安全數(shù)據(jù)和員工數(shù)據(jù)計算應(yīng)急人員指標(biāo)ei，根據(jù)應(yīng)急資源覆蓋指標(biāo)eg和應(yīng)急人員指標(biāo)ei計算應(yīng)急指標(biāo)ek；基于材料數(shù)據(jù)計算材料安全指標(biāo)fg；

75、等級判斷模塊，能夠根據(jù)物料堆安全指標(biāo)ac、人員暴露危險指標(biāo)bh、施工區(qū)域數(shù)據(jù)和參考標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)計算現(xiàn)場風(fēng)險綜合系數(shù)ga；根據(jù)設(shè)備故障風(fēng)險指數(shù)cm、施工進度與安全平衡指標(biāo)dk、參考標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)和設(shè)備運行數(shù)據(jù)計算設(shè)備與進度綜合系數(shù)gb；根據(jù)應(yīng)急指標(biāo)ek、材料安全指標(biāo)fg、參考標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)、安全數(shù)據(jù)和材料數(shù)據(jù)計算應(yīng)急與材料綜合系數(shù)gc；根據(jù)現(xiàn)場風(fēng)險綜合系數(shù)ga、設(shè)備與進度綜合系數(shù)gb和應(yīng)急與材料綜合系數(shù)gc計算安全風(fēng)險指標(biāo)g；預(yù)設(shè)安全風(fēng)險閾值集合；根據(jù)安全風(fēng)險指標(biāo)g和安全風(fēng)險閾值集合判斷施工區(qū)域安全等級；根據(jù)施工區(qū)域安全等級調(diào)整施工方案。

76、（三）有益效果

77、本發(fā)明提供了一種建筑施工安全環(huán)境監(jiān)控分析方法及系統(tǒng)，具備以下有益效果：

78、（1）通過采集物料堆數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)、員工數(shù)據(jù)、設(shè)備運行數(shù)據(jù)、施工計劃數(shù)據(jù)、安全數(shù)據(jù)、施工區(qū)域數(shù)據(jù)、材料數(shù)據(jù)和參考標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，有利于從多個維度衡量施工區(qū)域安全等級，為后續(xù)計算提供有效數(shù)據(jù)。

79、（2）基于物料堆數(shù)據(jù)計算物料堆安全指標(biāo)ac，有利于識別物料堆可能存在的坍塌和滑落等安全隱患，基于環(huán)境數(shù)據(jù)和員工數(shù)據(jù)計算人員暴露危險指標(biāo)bh，能夠避免員工長時間連續(xù)在高危險區(qū)域工作，有利于合理安排輪班或休息時間，基于環(huán)境數(shù)據(jù)、設(shè)備運行數(shù)據(jù)和員工數(shù)據(jù)計算設(shè)備故障風(fēng)險指數(shù)cm，能夠綜合考慮影響設(shè)備故障的多種因素，提前預(yù)測設(shè)備可能出現(xiàn)故障的概率和時間節(jié)點，基于施工計劃數(shù)據(jù)、員工數(shù)據(jù)和設(shè)備運行數(shù)據(jù)計算施工進度與安全平衡指標(biāo)dk，能夠為施工項目管理者提供一個量化的決策依據(jù)，避免盲目追求進度而忽視安全，基于施工區(qū)域數(shù)據(jù)、材料數(shù)據(jù)、安全數(shù)據(jù)和員工數(shù)據(jù)計算應(yīng)急指標(biāo)ek，能夠較為全面地反映施工現(xiàn)場的應(yīng)急管理水平和應(yīng)對突發(fā)事故的能力，基于材料數(shù)據(jù)計算材料安全指標(biāo)fg，有利于準(zhǔn)確評估施工材料的安全性和質(zhì)量可靠性。

80、（3）根據(jù)現(xiàn)場風(fēng)險綜合系數(shù)ga、設(shè)備與進度綜合系數(shù)gb和應(yīng)急與材料綜合系數(shù)gc計算安全風(fēng)險指標(biāo)g，避免了單一因素評估導(dǎo)致的片面性，有助于發(fā)現(xiàn)潛在的風(fēng)險關(guān)聯(lián)和連鎖反應(yīng)，提前制定應(yīng)對策略，從整體上提升施工安全管理水平，解決了缺乏對其他重要參數(shù)的檢測與分析以及沒有將不同來源的數(shù)據(jù)進行整合，從而導(dǎo)致安全風(fēng)險評估結(jié)果準(zhǔn)確性降低的問題。