一种桥梁施工安全防护状态识别方法及系统与流程

本发明涉及安全监测，特别是指一种桥梁施工安全防护状态识别方法及系统。

背景技术：

1、桥梁施工现场包含高处作业、临边作业、桥板拼装、梁端连接、伸缩缝施工及临时防护设施布设等典型工况，桥面临边、防护网、防护支棍、桥板间缝隙、伸缩缝及其防护板等关键构件的空间布设状态，直接决定现场是否存在人员坠落、踏空、坠物冲击及作业面失稳等重大安全风险。为有效管控施工安全，需要对上述防护设施与危险区域的完整性、有效性进行快速、全面、精准的识别与判定。

2、目前施工现场安全检查主要依靠人工巡查、图像拍摄、视频监控及局部仪器测量等方式；无人机激光雷达可高效获取桥梁施工现场三维点云数据，具备覆盖范围广、非接触式采集、空间信息完整等优势，现有相关技术多将其用于桥梁主体结构识别、施工进度统计、点云与bim模型拟合偏差分析，以及桥梁一般性病害检测等场景。

3、现有技术存在诸多问题：首先，多以施工模型比对、进度监控或几何偏差检测为主，施工阶段临时安全防护构件缺乏完整、连续和有效；其次，现有桥梁危害识别系统多从宏观风险、视频图像或泛化监测数据角度出发，缺少基于三维点云的空间关系判定机制；另外，对隐患结果的输出多停留在异常提示或类别识别层面，缺少可量化的安全指标。

技术实现思路

1、为了解决首先，多以施工模型比对、进度监控或几何偏差检测为主，施工阶段临时安全防护构件缺乏完整、连续和有效；其次，现有桥梁危害识别系统多从宏观风险、视频图像或泛化监测数据角度出发，缺少基于三维点云的空间关系判定机制；另外，对隐患结果的输出多停留在异常提示或类别识别层面，缺少可量化的安全指标的技术问题，本发明提供了一种桥梁施工安全防护状态识别方法及系统。

2、本发明实施例提供的技术方案如下：

3、本发明实施例的第一方面提供的一种桥梁施工安全防护状态识别方法，包括：

4、s1：采集桥梁施工现场的原始点云数据；

5、s2：对原始点云数据进行预处理；

6、s3：根据点云空间分布特征，从预处理后的原始点云数据中提取主体点云数据，其中，主体点云数据包括：桥面板点云数据和梁体点云数据；

7、s4：根据主体点云数据，建立桥梁施工现场的局部坐标系；

8、s5：根据桥面板点云数据和局部坐标系，确定候选危险区域；

9、s6：对候选危险区域和桥面板点云数据进行分割，得到分割结果；

10、s7：根据分割结果，构建桥梁施工安全对象的拓扑关系图；

11、s8：根据拓扑关系图，计算施工安全隐患判定指标；

12、s9：根据施工安全隐患判定指标和预设规则，输出隐患类型和隐患等级；

13、s10：根据隐患类型和隐患等级，确定隐患识别结果。

14、本发明实施例的第二方面提供的一种桥梁施工安全防护状态识别系统，包括：

15、处理器；

16、存储器，所述存储器上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时，实现如第一方面所述的桥梁施工安全防护状态识别方法。

17、本发明实施例的第三方面提供的一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如第一方面所述的桥梁施工安全防护状态识别方法。

18、本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

19、在本发明中，首先，通过采集并预处理桥梁施工现场原始点云，建立局部坐标系并定位临边、缝隙等候选危险区域，将分析范围限定在安全防护关键区域，以防护构件完整性、连续性、有效性为核心目标；其次，通过构建桥梁施工安全对象拓扑关系图，明确桥面边缘、防护网、支棍、缝隙、防护板之间的邻接、支撑、覆盖、连续等空间关系，以确定基于三维点云的空间关系判定机制；另外，基于拓扑关系图计算，可量化隐患判定指标，再依据量化指标与预设规则，得到隐患类型与隐患等级。

1.一种桥梁施工安全防护状态识别方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的桥梁施工安全防护状态识别方法，其特征在于，所述原始点云数据具体包括：桥面板点云数据、梁体点云数据、临边防护网点云数据、防护支棍点云数据、桥板间缝隙点云数据、缝隙防护板点云数据以及周边环境点云数据。

3.根据权利要求1所述的桥梁施工安全防护状态识别方法，其特征在于，所述s1具体为：通过搭载激光雷达的无人机，对所述桥梁施工现场进行点云采集，获得所述原始点云数据。

4.根据权利要求1所述的桥梁施工安全防护状态识别方法，其特征在于，所述s2具体为：对所述原始点云数据分别进行坐标统一、噪声点剔除、重复点删除、离群点滤除、点云降采样以及地面背景剔除的操作。

5.根据权利要求1所述的桥梁施工安全防护状态识别方法，其特征在于，所述s5具体为：根据所述桥面板点云数据和所述局部坐标系，在桥面临边线两侧构建边缘缓冲区，将所述边缘缓冲区作为所述候选危险区域。

6.根据权利要求1所述的桥梁施工安全防护状态识别方法，其特征在于，所述拓扑关系图中的节点具体包括：桥面边缘段、防护网段、防护支棍、桥板间缝隙段以及缝隙防护板；

7.根据权利要求1所述的桥梁施工安全防护状态识别方法，其特征在于，所述隐患识别结果具体包括：隐患编号、隐患类型、隐患位置坐标、隐患影响范围、对应几何参数、隐患等级、三维点云可视化标注结果、整改建议以及检查报告。

8.根据权利要求1所述的桥梁施工安全防护状态识别方法，其特征在于，在所述s10之后还包括：

9.一种桥梁施工安全防护状态识别系统，其特征在于，包括：

10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现如权利要求1至8任一项所述的桥梁施工安全防护状态识别方法的步骤。