一种施工人员违规行为识别方法及系统

技术领域

本发明属于智能施工技术领域，特别是涉及一种施工人员违规行为识别方法及系统。

背景技术

现有的施工人员的行为主要通过摄像采集设备或传感器设备采集人员动作，判断人员动作规范或进行安全监控。目前的施工人员行为识别的相关技术，例如申请号为CN202010548648.8的中国专利《一种智慧工地人员管理方法、系统、智能终端及存储介质》提出获取当前人员的安全帽佩带时的当前佩带信息，查找出工作幅度，并判断当前运动幅度是否与工作幅度一致；若当前运动幅度与工作幅度不一致或处于非工作区域中，则获取当前时间并累积获取休息时长，查找出提示强度，将提示强度上传存储并根据提示强度进行提示。申请号为CN201520782116.5的中国专利《一种矿工安全监测仪》提出通过设置佩戴在手腕上的监控腕带来监控体征数据、周围环境情况、移动轨迹以及所处位置，通过发射器的射频天线将监测数据传送到地面调度中心，从而实现井下工作人员体征数据和施工行为的集中监控。申请号为CN201610834456.7的中国专利《一种基于视频捕捉的工人安全行为监控系统》提出由视频采集装置在施工现场采集工人日常工作行为，视频处理器接收采集到的视频，运行程序，形成施工人员行为视频与工人安全行为规则叠加的视频，将其输入到显示设备中；设定危险区域；根据显示设备提供的叠加视频，智能判定施工人员行为是否符合规范要求，并做出报警。

上述技术方案都是通过采集人员动作，判断人员动作规范或进行安全监控。但是不能有效检测施工人员的施工动作完成度和完成顺序、行动路线或机器操作信息是否出现违规。目前还没有全面检测施工人员在施工场地内的施工动作完成度和完成顺序、行动路线或机器操作等是否出现违规的技术方案，为此提出一种施工人员违规行为识别方法及系统。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出一种施工人员违规行为识别方法及系统。

本发明依托定位装置、门禁装置、摄像装置。

本发明的施工人员违规行为识别方法，其特征在于：

获取施工场地内施工人员的行动路线信息和/或施工动作信息和/或机器操作信息；

根据行动路线信息和/或施工动作信息和/或机器操作信息判断施工人员是否存在违规行为。

优选地，所述行动路线信息是根据施工人员连续多个采样时刻的位置数据生成的行动轨迹、施工人员在施工场地内停留的位置信息的任一项或多项组合。

优选地，所述施工动作信息是施工动作是否到位、多种施工动作的完成顺序信息、与施工项目相关的施工动作完成度信息的任一项或多项组合。

优选地，所述机器操作信息是机器的启动时间信息、机器的启动操作是否标准、机器的操作执行顺序信息、机器的关闭操作是否标准、机器的关闭时间信息的任一项或多项组合。

优选地，所述根据行动路线信息和/或施工动作信息和/或机器操作信息判断施工人员是否存在违规行为，包括步骤：

获取施工人员的工种信息，包括工种相应的施工路线、施工项目、机器操作规范；

根据工种相应的施工路线和施工人员在一段时间内的行动路线计算行动路线合理性值；

根据工种相应的施工项目和施工人员的施工动作信息计算施工动作合理性值；

根据工种相应的机器操作规范和施工人员的操作信息计算机器操作合理性值；

根据行动路线合理性值和/或施工动作合理性值和/或机器操作合理性值计算施工人员行为合理性值；

当施工人员行为合理性值小于设置的合理性阈值时，判定施工人员存在违规行为。

进一步优选地，所述根据工种相应的施工路线和施工人员在一段时间内的行动路线计算行动路线合理性值，包括步骤：

根据各工种相应的施工路线计算施工人员工种当前施工项目对应的施工位置范围和施工位置点的顺序；

根据施工人员行动路线的覆盖范围和施工人员工种当前施工项目对应的施工位置范围计算行动路线与施工项目位置范围的重合度；

根据施工人员行动路线的位置点顺序和施工人员工种当前施工项目对应的施工位置点顺序计算行动路线与施工位置点顺序的重合度；

根据行动路线与施工项目位置范围的重合度和/或行动路线与施工位置点顺序的重合度计算行动路线合理性值。

进一步优选地，所述根据工种相应的施工项目和施工人员的施工动作信息计算施工动作合理性值，包括步骤：

获取施工人员工种相应的施工项目的施工动作要求；

根据施工人员施工动作和施工项目施工动作要求计算施工动作的完成度；

根据施工人员施工动作顺序和施工项目施工动作要求计算施工动作顺序完成度；

根据施工动作的完成度和/或施工动作顺序完成度计算施工动作合理性值。

进一步优选地，所述根据工种相应的机器操作规范和施工人员的操作信息计算机器操作合理性值，包括步骤：

获取施工人员相应工种对应的施工项目的机器操作规范；

根据施工人员的机器操作动作和机器操作规范计算机器操作动作的合理性值；

根据施工人员机器操作顺序和机器操作规范计算机器操作顺序的合理性值；

根据机器操作动作的合理性值和/或机器操作顺序的合理性值计算机器操作合理性值。

一种计算机可读存储介质，其存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，所述计算机程序使计算机执行上述方法。

一种施工人员违规行为识别系统，其特征在于包括：

一组传感器；所述传感器包括用于获取施工场地内施工人员位置信息的传感器、用于获取施工人员施工动作信息的传感器、用于获取施工人员机器操作信息的传感器的任一项或多项组合；

处理器；

存储器；

以及

一个或多个程序，其中所述一个或多个程序被存储在存储器中，并且被配置成由所述处理器执行，所述程序使计算机执行如权利要求上述的方法。

本发明的方法及系统具有的优点是：

(1)通过检测施工场地内施工人员的行动路线信息和/或施工动作信息和/或机器操作信息，可以有效反映施工人员在施工场地内执行的所有行为。

(2)根据行动路线与施工项目位置范围的重合度和/或行动路线与施工位置点顺序的重合度计算行动路线合理性值，可以有效地判断施工人员是否按照其施工任务在施工场地内进行合理移动。

(3)根据施工动作的完成度和/或施工动作顺序完成度计算施工动作合理性值，可以有效地判断施工人员是否按照其施工项目所要求的动作顺序、动作完成度进行合理施工。

(4)根据施工人员机器操作顺序和机器操作规范计算机器操作顺序的合理性值，可以有效地判断施工人员是否按照其所操作的机器的标准和操作顺序进行合理操作。

(5)根据行动路线合理性值和/或施工动作合理性值和/或机器操作合理性值计算施工人员行为合理性值，可以从多个维度有效描述施工人员在施工场地内的行为是否合理。

附图说明

图1是本发明实施例的施工人员违规行为识别方法的步骤流程图；

图2是本发明实施例的施工人员违规行为识别系统框图。

具体实施方式

下面对本发明优选实施例作详细说明。

本发明依托定位装置、门禁装置、摄像装置。本发明的施工人员到位检测方法可以应用于不同的应用场景，例如室内装修、小区维修、建筑工地、修桥修路等场景，针对不同的应用场景，获取施工人员施工人员的行动路线信息和/或施工动作信息和/或机器操作信息的方式不同。

本发明的施工人员违规行为识别方法的实施例，流程图如图1所示，其特征在于：

获取施工场地内施工人员的行动路线信息和/或施工动作信息和/或机器操作信息；

根据行动路线信息和/或施工动作信息和/或机器操作信息判断施工人员是否存在违规行为。

优选地，所述行动路线信息是根据施工人员连续多个采样时刻的位置数据生成的行动轨迹、施工人员在施工场地内停留的位置信息的任一项或多项组合。本实施例中，施工人员的行动路线信息通过摄像头、位置传感器等传感设备根据施工人员的位置数据得到，不同的应用场景如室内装修、小区维修、建筑工地、修桥修路等场景根据各自不同的要求可以用不同的行动路线信息表示施工人员的实际行动路线，例如根据施工人员连续多个采样时刻的位置数据生成的行动轨迹、施工人员在施工场地内停留的位置信息的任一项或多项组合。

优选地，所述施工动作信息是施工动作是否到位、多种施工动作的完成顺序信息、与施工项目相关的施工动作完成度信息的任一项或多项组合。本实施例中，施工人员的行动路线信息通过摄像头、位移传感器、动作感知传感器等传感设备得到，不同的应用场景如室内装修、小区维修、建筑工地、修桥修路等场景根据各自不同的施工项目可以用不同的施工动作信息表示施工人员的实际施工动作，例如施工动作是否到位、多种施工动作的完成顺序信息、与施工项目相关的施工动作完成度信息的任一项或多项组合。

优选地，所述机器操作信息是机器的启动时间信息、机器的启动操作是否标准、机器的操作执行顺序信息、机器的关闭操作是否标准、机器的关闭时间信息的任一项或多项组合。本实施例中，施工人员的机器操作信息通过摄像头、机器传感器等传感设备得到，不同的应用场景如室内装修、小区维修、建筑工地、修桥修路等场景根据各自不同的施工项目和机器类型可以用不同的机器操作信息表示施工人员的实际机器操作，例如机器的启动时间信息、机器的启动操作是否标准、机器的操作执行顺序信息、机器的关闭操作是否标准、机器的关闭时间信息的任一项或多项组合。

优选地，所述根据行动路线信息和/或施工动作信息和/或机器操作信息判断施工人员是否存在违规行为，包括步骤：

获取施工人员的工种信息，包括工种相应的施工路线、施工项目、机器操作规范；

根据工种相应的施工路线和施工人员在一段时间内的行动路线计算行动路线合理性值；

根据工种相应的施工项目和施工人员的施工动作信息计算施工动作合理性值；

根据工种相应的机器操作规范和施工人员的操作信息计算机器操作合理性值；

根据行动路线合理性值和/或施工动作合理性值和/或机器操作合理性值计算施工人员行为合理性值；

当施工人员行为合理性值小于设置的合理性阈值时，判定施工人员存在违规行为。

进一步优选地，所述根据工种相应的施工路线和施工人员在一段时间内的行动路线计算行动路线合理性值，包括步骤：

根据各工种相应的施工路线计算施工人员工种当前施工项目对应的施工位置范围和施工位置点的顺序；

根据施工人员行动路线的覆盖范围和施工人员工种当前施工项目对应的施工位置范围计算行动路线与施工项目位置范围的重合度；

根据施工人员行动路线的位置点顺序和施工人员工种当前施工项目对应的施工位置点顺序计算行动路线与施工位置点顺序的重合度；

根据行动路线与施工项目位置范围的重合度和/或行动路线与施工位置点顺序的重合度计算行动路线合理性值。

本实施例中，不同的应用场景如室内装修、小区维修、建筑工地、修桥修路等场景根据各自不同的施工工种和工种对应的施工任务可以得到工种对应施工项目的施工位置范围和施工位置点的顺序，施工位置范围用区域S表示；

所述根据施工人员行动路线的覆盖范围和施工人员工种当前施工项目对应的施工位置范围计算行动路线与施工项目位置范围的重合度是根据施工人员行动路线覆盖的区域与施工位置范围S的重合程度(重合区域占总区域的比值或重合区域占行动路线覆盖区域的比值或重合区域占施工位置范围的比值或重合区域与非重合区域的比值的任一项或多项组合)得到行动路线与施工项目位置范围的重合度m，m的取值范围为0-1；

所述根据施工人员行动路线的位置点顺序和施工人员工种当前施工项目对应的施工位置点顺序计算行动路线与施工位置点顺序的重合度是根据施工人员行动路线停留的位置点顺序与施工位置点顺序的重合比例(重合位置点占总位置点的比值或重合位置点占行动路线停留的位置点的比值或重合位置点占施工位置点的比值或重合位置点与非区重位置点数量的比值的任一项或多项组合)得到行动路线与施工位置点顺序的重合度n，n的取值范围为0-1。

表A中A1～A3表示计算行动路线合理性值的不同实施方式，其中表A中涉及的行动路线与施工项目位置范围的重合度m、行动路线与施工位置点顺序的重合度n采用上述实施方式中得到。

表A计算行动路线合理性值的不同实施方式

进一步优选地，所述根据工种相应的施工项目和施工人员的施工动作信息计算施工动作合理性值，包括步骤：

获取施工人员工种相应的施工项目的施工动作要求；

根据施工人员施工动作和施工项目施工动作要求计算施工动作的完成度；

根据施工人员施工动作顺序和施工项目施工动作要求计算施工动作顺序完成度；

根据施工动作的完成度和/或施工动作顺序完成度计算施工动作合理性值。

本实施例中，不同的应用场景如室内装修、小区维修、建筑工地、修桥修路等场景根据各自不同的施工工种和工种对应的施工任务可以得到工种对应施工项目的施工动作要求和施工动作顺序；

所述根据施工人员施工动作和施工项目施工动作要求计算施工动作的完成度是根据施工人员施工动作与施工项目要求的动作的重合程度(重合动作数量与总动作数量的比值或重合动作数量与施工人员动作数量的比值或重合动作数量与施工项目要求的动作数量的比值或动作完成比例的任一项或多项组合)得到施工动作的完成度p，p的取值范围为0-1；

所述根据施工人员施工动作顺序和施工项目施工动作要求计算施工动作顺序完成度是根据施工人员各施工动作的连接关系与施工项目要求的施工动作连接关系的重合比例(重合动作连接关系数量与总动作连接关系数量的比值或重合动作连接关系数量与施工人员动作连接关系数量的比值或重合动作连接关系数量与施工项目要求的动作连接关系数量的比值或动作连接关系的完成比例的任一项或多项组合)得到施工动作顺序完成度q，q的取值范围为0-1。

表B中B1～B3表示计算施工动作合理性值的不同实施方式，其中表B中涉及的施工动作的完成度p、施工动作顺序完成度q采用上述实施方式中得到。

表B计算施工动作合理性值的不同实施方式

进一步优选地，所述根据工种相应的机器操作规范和施工人员的操作信息计算机器操作合理性值，包括步骤：

获取施工人员相应工种对应的施工项目的机器操作规范；

根据施工人员的机器操作动作和机器操作规范计算机器操作动作的合理性值；

根据施工人员机器操作顺序和机器操作规范计算机器操作顺序的合理性值；

根据机器操作动作的合理性值和/或机器操作顺序的合理性值计算机器操作合理性值。

本实施例中，不同的应用场景如室内装修、小区维修、建筑工地、修桥修路等场景根据各自不同的施工工种和工种对应的施工任务可以得到工种对应施工项目的机器类型和机器操作规范要求的操作动作和操作顺序；

所述根据施工人员的机器操作动作和机器操作规范计算机器操作动作的合理性值是根据施工人员机器操作动作与相应机器类型的操作动作规范的重合程度(重合操作数量与总操作数量的比值或重合操作数量与施工人员操作数量的比值或重合操作数量与施工项目要求的操作数量的比值或操作完成比例的任一项或多项组合)得到机器操作动作的合理性值u，u的取值范围为0-1；

所述根据施工人员机器操作顺序和机器操作规范计算机器操作顺序的合理性值是根据施工人员机器操作动作的连接关系与相应机器类型的操作规范要求的动作连接关系的重合比例(重合操作连接关系数量与总操作连接关系数量的比值或重合操作连接关系数量与施工人员操作连接关系数量的比值或重合操作连接关系数量与施工项目要求的操作连接关系数量的比值或操作连接关系的完成比例的任一项或多项组合)得到机器操作顺序的合理性值v，v的取值范围为0-1。

表C中C1～C3表示计算机器操作合理性值的不同实施方式，其中表C中涉及的机器操作动作的合理性值u、机器操作顺序的合理性值v采用上述实施方式中得到。

表C计算机器操作合理性值的不同实施方式

表D中D1～D7表示计算施工人员行为合理性值的不同实施方式，其中表D中涉及的行动路线合理性值a、施工动作合理性值b、机器操作合理性值c分别根据表A、表B和表C中任一项得到。

表D计算施工人员行为合理性值的不同实施方式

不同的应用场景如室内装修、小区维修、建筑工地、修桥修路等场景根据不同的项目要求设置不同的合理性阈值，记为X。本实施例中，室内装修和小区维修的合理性阈值X＝1，建筑工地的合理性阈值X＝0.8，修桥修路的合理性阈值X＝0.5。

判断表D中任一项得到的施工人员的行为合理性值x是否大于当前场景施工场地的合理性阈值X，若是则判定施工人员存在违规行为。本实施例中，施工人员所在场景为建筑工地，则合理性阈值X＝0.8，根据表D中任一项(例如D7)得到施工人员行为合理性值x＝0.96>X，判定该施工人员不存在违规行为。

一种计算机可读存储介质，其存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，所述计算机程序使计算机执行上述方法。

一种施工人员违规行为识别系统，示意图如图2所示，其特征在于包括：

一组传感器；所述传感器包括用于获取施工场地内的施工人员位置信息的传感器、用于获取施工人员施工动作信息的传感器、用于获取施工人员机器操作信息的传感器的任一项或多项组合；

处理器；

存储器；

以及

一个或多个程序，其中所述一个或多个程序被存储在存储器中，并且被配置成由所述处理器执行，所述程序使计算机执行上述方法。

当然，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上实施例仅是用来说明本发明的，而并非作为对本发明的限定，只要在本发明的范围内，对以上实施例的变化、变型都将落入本发明的保护范围。