智慧工地管理系统

技术领域

本发明涉及建筑施工领域，尤其涉及智慧工地管理系统。

背景技术

在建筑施工过程中，安全事故不断发生。而造成安全事故的主要原因在于传统建筑工地缺乏信息化手段，管理效率低下，在人员管理、安全管理中普遍存在反馈不及时，无法实时分析各个数据流形成及时反馈，造成工地管理上存在监控不到位、各种违规操作和不文明施工等安全隐患的现象，影响了安全生产与工程质量管理。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种智慧工地管理系统，旨在解决传统建筑工地管理效率低和管控不到位的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种智慧工地管理系统，所述智慧工地管理系统包括人员监控模块、环境监控模块、设备监控模块、视频监控模块和管理平台；

所述人员监控模块，与所述管理平台连接，用于采集作业人员信息和外访人员信息，将作业人员信息和外访人员信息发送至所述管理平台；

所述设备监控模块，与所述管理平台连接，用于采集作业设备信息并发送至所述管理平台；

所述环境监控模块，与所述管理平台连接，用于采集环境数据，并将环境数据发送至所述管理平台，以使所述管理平台根据环境数据，生成并发送环境处理指令和/或报警指令至所述环境监控模块；

所述视频监控模块，与所述管理平台连接，用于实时采集工地场景图像，并将所述工地场景图像发送至所述管理平台；

所述管理平台，还用于显示作业人员信息、作业设备信息、环境数据和工地场景图像。

可选地，所述设备监控模块包括塔吊监控平台、设置于塔吊上的塔吊安全控制组件和设置于塔吊上的塔吊传感组件；

所述塔吊传感组件，与所述塔吊监控平台连接，用于检测所在塔吊的状态数据，并将所在塔吊的状态数据发送至所述塔吊监控平台，其中，所述状态数据包括塔身高度、吊臂回转角度、吊臂仰角及吊装小车位置；

所述塔吊监控平台，与所述塔吊安全控制组件连接，用于根据各塔吊的状态数据，确定进入安全模式的塔吊，发送安全控制指令至确定进入安全模式的塔吊对应的塔吊安全控制组件，以使确定进入安全模式的塔吊对应的塔吊安全控制组件控制所在塔吊进入安全模式。

可选地，所述环境监控模块包括环境监控单元、环境处理单元和环境预警单元；

所述环境监控单元，与所述管理平台连接，用于采集环境数据发送至所述管理平台；

所述环境处理单元，与所述管理平台连接，用于接收管理平台发送的环境处理指令，并响应所述环境处理指令；

所述环境预警单元，与所述管理平台连接，用于接收管理平台发送的预警指令，并发出预警。

可选地，所述环境监控单元包括风速风向监测装置、温湿度气压监测装置、PM2.5监测装置、扬尘监测装置、噪声监测模块或污水监测装置中的一种或多种。

可选地，所述环境处理单元包括除尘装置和/或污水处理工作站。

可选地，所述作业人员信息包括作业人员考勤信息，所述人员监控模块包括考勤记录装置和门禁装置；

所述考勤记录装置，与所述管理平台连接，用于生成作业人员考勤信息，并将作业人员考勤信息发送至所述管理平台；

所述门禁装置，与所述管理平台连接，用于采集外访人员信息，并将外访人员信息发送至所述管理平台。

可选地，所述作业人员信息还包括作业人员位置信息，所述人员监控模块还包括定位单元和定位基站，所述定位单元内置于安全帽或可穿戴设备中；

所述定位基站，分别与所述管理平台和所述定位单元通信连接，用于计算作业人员位置信息，并将作业人员位置信息发送至所述管理平台。

可选地，所述作业人员信息还包括作业人员身体健康数据，所述人员监控模块还包括健康监控单元；

所述健康监控单元，与所述管理平台连接，用于采集作业人员的身体健康数据，并将作业人员的身体健康数据发送至所述管理平台。

可选地，所述智慧工地管理系统还包括移动执法终端；

所述移动执法终端，与所述管理平台连接，用于记录违反施工现场安全管理规定的违法行为，并将所述违法行为发送至所述管理平台。

可选地，所述智慧工地管理系统还包括临边防护模块，所述临边防护模块包括设置于临边防护围栏上的控制器、压力传感器、测距传感器和报警器；所述控制器分别与所述压力传感器、测距传感器和报警器连接，用于接收所述压力传感器发送的压力数据和所述测距传感器发送的距离数据，并根据所述压力数据和/或距离数据，控制报警器启动或关闭。

本发明实施例提出的一种智慧工地管理系统，通过智慧工地管理系统可以实现现场作业人员、设备和环境的实时监管，能够及时发现异常状况，实现自动化监管设施联合动作，提高应急响应速度和事件的处置速度，有效提高施工现场的管理水平和管理效率，同时提高施工的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明智慧工地管理系统一实施例的模块结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

附图标号说明：

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

请参照图1，在本发明智慧工地管理系统的第一实施例中，智慧工地管理系统包括人员监控模块20、环境监控模块50、设备监控模块30、视频监控模块40和管理平台10；管理平台10分别与人员监控模块20、环境监控模块50、设备监控模块30和视频监控模块40进行通信连接，该通信连接可以是无线通信连接和/或有线通信连接。

人员监控模块20会实时采集工地内的作业人员信息和来访人员信息，然后将作业人员信息和外访人员信息实时发送至管理平台10，作业人员信息可以包括作业人员姓名工号信息、考勤记录数据、位置信息、作业轨迹等，来访人员信息包括来访人员姓名、联系电话、人脸图像、拜访人员等信息。

设备监控模块30还会与工地上的作业设备进行通信，从而实时采集作业设备信息，然后将采集的作业设备信息发送至管理平台10，作业设备信息可以包括作业设备的位置信息和运行状态信息，该作业设备可以是渣土运输车、混凝土搅拌泵车、推土机、挖掘机、压路机、龙门吊、塔吊等。

具体的，设备监控模块30包括塔吊监控平台31以及设置于每个塔吊上的塔吊安全控制组件32和塔吊传感组件33，塔吊安全控制组件32和塔吊传感组件33分别与塔吊监控平台31通信连接，塔吊传感组件33会检测所在塔吊的状态数据，状态数据包括包括塔身高度、吊臂回转角度、吊臂仰角及吊装小车位置等，塔吊传感组件33会将检测到的所在塔吊的状态数据发送至塔吊监控平台31。塔吊监控平台31会根据各塔吊的状态数据进行计算分析每个塔吊的的活动区域，然后确定是否存在活动区域有重叠的塔吊，若存在活动区域与其他塔吊活动区域有重叠的塔吊，则确定该塔吊需要进入安全模式，然后发送安全控制指令至确定进入安全模式的塔吊对应的塔吊安全控制组件32，塔吊安全控制组件32接收到安全控制指令后会控制所在塔吊进入安全模式，安全模式具体可以是发出安全预警、停止塔吊工作、限制塔吊移动方向中至少一种。塔吊监控平台31还可以与管理平台10通信连接，将获取的各塔吊的状态数据发送至管理平台10。

环境监控模块50会采集预设范围内的环境数据，并将环境数据发送至管理平台10，管理平台10接收到环境数据后，会根据环境数据和预设的环境分析模型生成环境处理指令和/或报警指令，然后将环境处理指令和/或报警指令发送至环境监控模块50，环境监控模块50会响应环境处理指令和/或报警指令。

视频监控模块40为设置在工地内多个摄像头，通过多个摄像头实时采集工地场景图像，并将工地场景图像发送至管理平台10，管理平台10会通过内置的图像识别模型对工地场景图像进行检测识别，确定图像中的作业人员是否存在异常行为或违法规定行为，例如未佩戴安全帽，还会确定图像中作业设备是否存在异常，若存在异常，会对图像中的异常位置进行标注，并启动异常报警。

管理平台10包括处理单元和显示单元，处理单元接收人员监控模块20、设备监控模块30、环境监控模块50和视频监控模块40分别发送的作业人员信息、作业设备信息、环境数据和工地场景图像，然后会通过显示单元显示作业人员信息、作业设备信息、环境数据和工地场景图像。

在本实施例中，通过智慧工地管理系统可以实现现场作业人员、设备和环境的实时监管，能够及时发现异常状况，实现自动化监管设施联合动作，提高应急响应速度和事件的处置速度，有效提高施工现场的管理水平和管理效率，同时提高施工的安全性。

进一步，环境监控模块50包括环境监控单元51、环境处理单元52和环境预警单元53；环境监控单元51与管理平台10连接，采集环境数据发送至管理平台10，具体的，环境监控单元51包括风速风向监测装置、温湿度气压监测装置、PM2.5监测装置、扬尘监测装置、噪声监测模块或污水监测装置中的一种或多种，这些检测装置分别与管理平台10连接，并对应的采集的环境数据包括风速风向、温度、湿度、气压、PM2.5、灰尘浓度、噪声、排放污水中污染物的浓度中的一种或多种。管理平台10根据接收到的环境数据，会对环境数据进行分析，确定不符合预设标准的环境数据，对应发出处理指令至环境处理单元52和/或发出预警指令至环境预警单元53，具体的环境处理单元52包括除尘装置和/或污水处理工作站，环境处理单元52接收到管理平台10发送的环境处理指令后，会响应环境处理指令，采用预设的方法降低不符合标准的环境数据直至该环境数据符合预设标准，例如管理平台10确定当前扬尘监测装置监测到的灰尘浓度超过了国标所要求的浓度时，会下发降尘处理指令至除尘装置，除尘装置接收到降尘处理指令后，会启动除尘工作以降低工地的灰尘浓度，又例如管理平台10确定当前污水监测装置监测出当前待排放污水的氮氧化合物浓度超标，会发出降低氮氧化合物指令至污水处理工作站，污水处理工作站接收到该指令后会启动对待排放污水进行处理以降低污水中的氮氧化合物浓度。环境预警单元53接收到管理平台10发送的预警指令后，可以以声音形式通过蜂鸣器发出预警，例如当监测到风速过大时，管理平台10会发出预警指令至环境预警单元53，以控制环境预警单元53发出预警，以提醒作业人员特别是高空作业人员注意。

可选地，作业人员信息包括作业人员考勤信息，人员监控模块20包括均与管理平台10连接的考勤记录装置21和门禁装置22。考勤记录装置21可以是指纹识别的考勤记录装置21、人脸识别的考勤记录装置21或同时具有指纹识别和人脸识别的考勤记录装置21，在此不对考勤记录装置21的种类进行限定。考勤记录装置21会生成作业人员的考勤信息发送至管理平台10。门禁装置22会采集外访人员信息，并将外访人员信息发送至管理平台10。

进一步地，作业人员信息还可以包括作业人员位置信息，对应的人员监控模块20还包括定位单元24和定位基站23，定位单元24与定位基站23进行无线通信连接，定位基站23与管理平台10无线通信连接，定位单元24可以内置于安全帽或可穿戴设备例如智能手环中。定位基站23与定位单元24实时或每隔预设时间进行通信连接，根据通信情况可以计算出定位单元24相对定位基站23的距离和方向，从而定位基站23根据自身位置加上定位单元24相对定位基站23的距离和方向，可以确定定位单元24的位置信息，该定位单元24的位置信息即作业人员位置信息，定位基站23会将所有作业人员的位置信息发送至管理平台10，管理平台10会根据定位基站23发送的作业人员的位置信息，对管理平台10的显示单元上显示的作业人员位置进行更新，并且根据已经多次接收到的作业人员位置信息，生成作业人员的作业轨迹。

需要说明的是，人员监控模块20还包括与管理平台10无线通信连接的危险警示单元(图未示)，该危险警示单元可以内置于安全帽或可穿戴设备内，管理平台10接收到作业人员位置信息后，会计算距离工地危险区域的距离，当该距离小于预设距离时，管理平台10通过发送警示指令至危险警示单元，以控制危险警示单元发出警示，可以通过震动、声音或灯光闪烁中的一种或几种形式进行警示。

进一步地，作业人员信息还可以包括作业人员身体健康数据，人员监控模块20还包括与管理平台10无线通信连接的健康监控单元26，健康监控单元26可以内置于可穿戴设备中。健康监控单元26会实时采集作业人员的身体健康数据，例如作业人员的心率、血压、体温和需氧饱和度等数据，然后将作业人员的身体健康数据发送至管理平台10，管理平台10会根据作业人员的身体健康数据来判断作业人员的身体状态是否正常，但作业人员的身体健康数据中某一项指标异常时会发出预警。

可选地，智慧工地管理系统还包括与管理平台10无线通信连接的移动执法终端60，移动执法终端60可以为具体拍摄功能的移动终端。移动执法终端60会记录违反规定的行为，可以通过图片、文字或视频方式记录违反规定的行为，并将违反规定的行为发送至管理平台10。

可选地，智慧工地管理系统还包括临边防护模块70，该临边防护模块包括设置于临边防护围栏上的控制器71、压力传感器72、测距传感器73和报警器74，控制器71分别与压力传感器72、测距传感器73和报警器74连接，控制器71会接收压力传感器72发送的压力数据和测距传感器73发送的距离数据，然后根据压力数据判断是否有人员靠近或倚靠在临边防护围栏上，根据距离数据判断距离临边防护围栏预设范围内是否存在人员，当确定有人员倚靠在临边防护围栏或距离临边防护围栏比较近，控制器71会控制报警器74启动发出报警，若无人员倚靠在临边防护围栏或人员距离临边防护围栏比较远，会控制报警器关闭，停止报警。控制器71还可以与管理平台10连接。

需要说明的是，智慧工地管理系统还包括仓储平台(图未示)和供应链平台(图未示)，管理平台10分别与仓储平台和供应链平台连接。仓库工作人员会定时盘点工地上的物料，并将物料数据录入到仓储平台上，仓储平台会实时将物料数据发送至管理平台10或在物料数据更新时将更新后的物料数据发送至管理平台10。管理平台10接收到仓储平台发送的物料数据时，会根据当前的物料数据生成物料供应计划表，然后将物料供应计划表下发至供应链平台，采购人员根据物料供应计划表进行采购。

智慧工地管理系统还包括存储平台(图未示)，该存储平台可以是本地存储平台，也可以是云存储平台，存储平台与管理平台10进行通信连接，管理平台10会将来访人员信息、作业人员信息、作业设备信息、环境数据和工地场景图像存储在存储平台中，当然还可以将违反规定的行为存储在存储平台中。

智能工地管理系统还包括与管理平台连接的消防应急模块(图未示)，消防应急模块包括烟雾传感器、温度传感器和消防喷淋装置，烟雾传感器和温度传感器会将检测到的烟雾浓度和温度数据发送至管理平台10，管理平台10根据烟雾浓度和温度数据，以及烟雾传感器和温度传感器所在区域的视频图像，综合判断是否发生火灾，当发生火灾时会启动发生火灾区域的消防喷淋装置进行喷淋灭火，同时管理平台10还会发出火灾警报。

以上仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。