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    新聞動態

    基于建筑信息模型技術與智慧工地理念的地鐵施工人員安全管理系統

    類型:行業資訊

    點擊:41次

    時間:2024-03-08

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    1 地鐵施工安全管理現狀


    隨著城市軌道交通建設工程的數量和規模不斷增大,施工現場安全隱患也隨之猛增。 目前,地鐵施工過程中的安全管理主要包括安全風險巡視管理和安全風險視頻監控管理。

    安全風險巡視:對在建的自身風險工程,以及特級和一級環境風險工程,第三方監測單位及監理單位每天進行1次巡視,安全風險咨詢單位每周進行1次巡視;對在建的二級和三級環境風險工程, 第三方監測單位及監理單位每 3天進行1次巡視。 若工點的安全風險狀態評價結果為存在風險或存在較高風險,則應加密對該工點巡視的頻次。

    安全風險視頻監控:施工單位負責所轄標段的視頻監控系統建設,并配備專職視頻監控管理人員進行日常監控。 根據一級自身風險,以及特級、一級環境風險工程影響范圍內的自身風險工程及安全風險狀態評價,第三方監測單位在所轄線路管理范圍內,安排值班人員對存在風險及存在較高風險的作業面進行全天候視頻監控,并填寫視頻值班記錄表,若達到預警標準則應及時發布預警。

    安全風險巡視及安全風險視頻監控對施工安全管理人員的要求較高,受巡視頻率、施工安全管理人員的責任心和專業程度影響,存在安全質量問題發現不及時、不能實時報警等問題。 從施工人員的不安全行為入手建立的安全管理系統可實現全天候不間斷監控,能夠及時發現人的不安全行為并自動報警,進而解決地鐵施工安全管理依賴人工識別、安全質量問題發現不及時和不能實時報警等問題。


    2 安全管理系統搭建方案


    2.1 安全管理系統整體架構

    安全管理系統包括遠程監控中心、監控終端和交互終端,其整體架構如圖1所示。


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    采集模塊負責采集施工現場的實時監控視頻,并傳輸到數據處理模塊。其設備為安裝于施工現場特定角度和位置的攝像機裝置,存儲模塊負責數據存儲,其設備為服務器。數據處理模塊負責對采集的監控視頻進行預處理及特征提取,并與存儲模塊中預設的安全隱患 通用影像特征進行對比查驗,對滿足預設特征的

    目標進行記錄。 其設備為獨立計算機,遠程監控中心為獨立計算機或監控大屏。 通過在遠程監控中心搭建的施工人員安全管理平臺可實現報警信息的記錄和查詢。

    交互終端用于接收遠程監控中心所發布的報警信息。其設備主要為手機。 施工現場安全管理人員通過交互終端實時查收報警信息,并及時進行整改,整改后在交互終端上傳整改記錄,并推送至遠程監控中心。

    2.2 采集模塊的設備安裝

    監控攝像機一般分為球機、槍機及半球攝像機3類。 球機由云臺支撐,可以自由轉動和變焦,安裝時角度無要求。 槍機和半球攝像機要求安裝高度為3~4,安裝角度為向下俯視傾斜 30°~ 45°。 監測目標的高度不得超過整體畫面高度的1/3,寬度不得超過整體畫面寬度的 1/3。

    成像目標垂直于視頻畫面。 以安全帽識別為例,安全帽在畫面內成像特征必須完整,且在監測視頻中安全帽的分辨率應大于40像素。

    2.3 創建BIM模型

    利用Autodesk Revit軟件對地鐵項目所在場地環境和施工區域建立BIM。 基于BIM,智慧管理系統可實現對施工場地的虛擬化構建,直觀地展示攝像機的位置。 通過攝像機編號和名稱可與視頻監控廠家平臺接口對接,方便管理人員快速定位和及時響應。 施工場地建模范圍如表1所示。


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    2.4 安全管理平臺

    安全管理平臺為搭建在遠程監控中心的一套B/S(瀏覽器/服務器)架構平臺,可實現施工人員不安全信息的報警、記錄及查詢。

    2.4.1 技術架構

    安全管理平臺的技術架構如圖2所示,由基礎層、數據層、服務層及應用層構成。


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    基礎層是系統運行的軟硬件環境和網絡環境;數據層涵蓋了本系統所涉及的全部數據庫,包括BIM 模型庫、GIS(地理信息系統)數據庫、人工智能分析庫等;服務層包括本系統使用的各種中間件,如三維BIM引擎、GIS服務支撐、安全服務支撐、消息服務支撐等;應用層實現了業務應用系統的功能,面向用戶層的各類用戶提供各類定制化的系統 服務功能。

    2.4.2 平臺功能及應用

    安全管理平臺的功能模塊包括攝像機連接顯示模塊、攝像機部署顯示模塊、實時視頻顯示模塊、云臺控制模塊及功能告警模塊。

    攝像機連接顯示模塊。 通過該模塊可直接查看連接到系統的攝像機路數和攝像機的地址,如圖3所示。


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    攝像機部署顯示模塊。通過該模塊,可在平面GIS地圖中查看連接到系統的攝像機的部署位置。攝像機的部署位置截圖如圖4所示。

    實時視頻顯示模塊。該模塊支持在BIM三維真實感場景中顯示施工場地現狀及攝像機部署位置,可進行實景漫游、移動、旋轉、放大、縮小等基本功能,可通過點選的方式選擇攝像機,查詢系統接收到的各路攝像機傳回的現場實時畫面,包括已標記的監控區域以及人員監控情況,如圖5所示。當某攝像機識別出安全隱患,系統將自動定位至報警攝像機,并高亮閃爍,同時自動彈出報警信息框及報警期間截取的圖片及視頻片段。


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    云臺控制模塊。 通過該模塊可控制接入的攝像機云臺,方便監控位置的調整。

    功能告警模塊。 通過該模塊可詳細看到告警攝像機的地址、告警規則類型、起止時間、告警畫面截圖、攝像機位置等詳細信息,可在告警列表中查看、導出告警圖片和視頻。


    3 結語


    安全管理系統可為安全隱患排查工作提供一系列便捷、高效、智能的可視化功能,提高了隱患識別的精度和效率。 相關人員通過交互終端能夠實時查閱監控視頻,實時接收報警信息,快速定位隱患發生位置并處置。

    目前,安全管理系統僅聚焦人員不安全行為的智能識別。 隨著新技術和新設備的使用,未來的安全管理系統還能實現對物的不安全狀態、環境的不安全因素,以及質量和管理上的缺陷等方面的智能識別。


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