一种面向外墙保温吊篮施工的协同感知与智能管控方法及系统与流程

本发明涉及建筑施工管控，特别涉及一种面向外墙保温吊篮施工的协同感知与智能管控方法及系统。

背景技术：

1、外墙保温施工通常借助吊篮或作业平台在建筑外立面连续进行，施工过程中既涉及作业人员安全防护和吊篮人数控制，也涉及保温板抹浆质量、锚固件安装状态以及工序顺序等质量控制内容。由于外墙保温吊篮施工存在作业位置高、施工面分散、工序转换频繁、现场遮挡干扰多等特点，安全异常和质量异常往往具有发生位置局部、持续时间短、取证和追溯难度高的问题。

2、现有施工现场管理仍较多依赖人工巡查、抽查和事后复核，容易受到人员经验、巡查频率、观察角度和现场环境影响，难以对多楼栋、多吊篮和多作业面形成持续、稳定、客观的监管结果。虽然已有技术开始采用视频图像识别方式辅助施工管理，但多数方案仅针对单一对象或单一异常类型进行识别，安全识别、质量识别、异常分级、证据留存和整改反馈之间缺少统一的数据关联和协同处理机制。

3、此外，外墙保温吊篮施工现场通常存在多路视频并发接入、边端算力有限以及共享无线网络不稳定等情况。现有方案缺少结合施工进程、目标区域类型和边端资源状态进行任务生成、任务调度和上传优先控制的机制，容易造成无关图像重复识别、关键异常响应不及时以及异常证据上传不稳定的问题。因此，有必要提出一种面向外墙保温吊篮施工的协同感知与智能管控方法及系统。

技术实现思路

1、针对上述技术问题，本发明提供一种面向外墙保温吊篮施工的协同感知与智能管控方法及系统。

2、其技术方案为，包括以下步骤：

3、s1、获取外墙保温吊篮施工现场的视频图像信息和施工进程信息，对所述视频图像信息进行预处理，得到待识别图像数据，并建立所述待识别图像数据与所述施工进程信息之间的对应关系；

4、s2、根据所述施工进程信息和所述待识别图像数据，确定当前施工阶段对应的识别任务类型，并生成施工识别任务集合；

5、s3、对所述施工识别任务集合进行边端任务调度，并按照调度结果执行施工状态识别，得到包含人员安全识别结果和施工质量识别结果的协同感知输出数据；

6、s4、根据所述协同感知输出数据，确定施工异常事件，并对所述施工异常事件进行分级处理，得到异常处置结果；

7、s5、根据所述异常处置结果提取对应的异常证据信息，并基于所述异常处置结果和所述异常证据信息构建上传任务，对所述上传任务进行上传调度，得到上传处理结果；

8、s6、将所述上传处理结果传输至云端并进行云端管控，形成包含预警、留存、复核、整改和追溯内容的云端管控结果，并将所述复核和整改结果反馈至边端任务调度过程。

9、优选为，所述步骤s2中，生成施工识别任务集合包括：

10、根据所述施工进程信息确定当前施工阶段，并根据所述当前施工阶段与所述待识别图像数据对应的目标区域类型，确定识别任务类型；

11、当所述当前施工阶段为上篮准备阶段，且所述目标区域类型为吊篮或作业平台区域时，生成包含人员安全状态识别任务和吊篮人数核验任务的施工识别任务集合；

12、当所述当前施工阶段为抹浆施工阶段，且所述目标区域类型为抹浆作业区域时，生成包含抹浆质量识别任务的施工识别任务集合；

13、当所述当前施工阶段为锚固件施工阶段，且所述目标区域类型为锚固件施工区域时，生成包含锚固件形态识别任务和锚固件装配时序识别任务的施工识别任务集合。

14、优选为，所述步骤s3中，对所述施工识别任务集合进行边端任务调度包括：

15、提取所述施工识别任务集合中各施工识别任务的属性信息，所述属性信息包括任务类型、生成时间、对应的施工阶段和任务状态，并获取边端设备资源状态信息；

16、根据所述属性信息和所述边端设备资源状态信息，确定各施工识别任务的调度优先级，并按照所述调度优先级将各施工识别任务分配至不同级别的任务队列；

17、根据所述任务队列的级别和边端设备资源状态信息，确定各任务队列对应的算力资源配额和模型调用顺序，并按照所述算力资源配额和模型调用顺序执行施工状态识别。

18、优选为，所述步骤s3中，执行施工状态识别包括：

19、当所述施工识别任务集合中包含抹浆质量识别任务时，获取与所述抹浆质量识别任务对应的待识别图像数据，对所述待识别图像数据进行区域分割，得到保温板区域信息和抹浆覆盖区域信息，并根据所述保温板区域信息和抹浆覆盖区域信息确定未抹浆区域信息；

20、根据所述保温板区域信息和抹浆覆盖区域信息确定整体抹浆覆盖状态；

21、当所述整体抹浆覆盖状态不满足预设要求时，生成表征抹浆质量异常的抹浆质量识别结果；

22、当所述整体抹浆覆盖状态满足预设要求时，根据所述未抹浆区域信息在保温板关键区域内的分布状态确定局部抹浆缺陷状态，并基于所述整体抹浆覆盖状态和局部抹浆缺陷状态生成抹浆质量识别结果。

23、优选为，所述步骤s3中，执行施工状态识别包括：

24、当所述施工识别任务集合中包含锚固件形态识别任务和锚固件装配时序识别任务时，获取与所述锚固件施工区域对应的待识别图像数据，对所述待识别图像数据中的套管目标和钉芯目标进行识别，并根据所述套管目标和钉芯目标之间的空间匹配关系建立同一锚固孔位内的实例级关联关系；

25、根据所述实例级关联关系生成对应锚固孔位的套管事件和钉芯事件，并对连续图像帧中的套管事件和钉芯事件进行稳定化确认，得到稳定事件序列；

26、基于所述稳定事件序列和所述实例级关联关系进行状态转移判断，确定对应锚固孔位的锚固件状态，所述锚固件状态包括安装完成状态、部件缺失状态和安装异常状态，并生成锚固件形态识别结果和锚固件装配时序识别结果。

27、优选为，所述步骤s4中，对所述施工异常事件进行分级处理包括：

28、根据所述协同感知输出数据确定所述施工异常事件的异常类型、异常位置和触发时间，并根据所述异常类型确定所述施工异常事件的异常等级；

29、当所述异常类型为人员安全异常时，将所述施工异常事件确定为停工级异常事件，并生成停工级异常处置结果；

30、当所述异常类型为施工质量异常时，将所述施工异常事件确定为整改级异常事件，并生成整改级异常处置结果；

31、为所述施工异常事件生成事件标识，并将所述事件标识、异常类型、异常等级、异常位置、触发时间和异常处置结果进行关联，形成分级异常事件信息。

32、优选为，所述步骤s5中，对所述异常处置结果和异常证据信息进行上传调度包括：

33、根据所述异常处置结果和异常证据信息构建上传任务，并为所述上传任务配置与所述施工异常事件对应的事件标识、异常等级、数据类型、数据量、上传时限和任务状态；

34、获取当前网络可用带宽和带宽波动状态，根据所述当前网络可用带宽、带宽波动状态和上传任务的数据量确定对应的分片大小，并按照所述分片大小将所述上传任务划分为分片上传数据；

35、根据所述异常等级和上传时限确定各上传任务的上传顺序，并基于所述上传顺序对所述分片上传数据进行发送，得到上传处理结果。

36、优选为，所述步骤s5中，基于所述上传顺序对所述分片上传数据进行发送包括：

37、根据各上传任务的异常等级和已发送数据量，统计不同异常等级上传任务在当前调度窗口内的实际服务状态，并将所述实际服务状态与预设服务目标进行比较，得到预警等级服务偏置状态；

38、所述预警等级与异常等级对应，用于在上传调度过程中区分不同异常事件的服务保障程度；

39、预设服务目标可以根据停工级异常事件和整改级异常事件的目标上传占比、目标发送机会或目标完成时限预先配置；

40、根据所述预警等级服务偏置状态修正各上传任务的上传顺序，使异常等级较高且服务不足的上传任务获得更高发送优先级；

41、在当前分片发送完成前检测是否存在发送优先级高于当前上传任务的待发送上传任务，当检测结果满足分片边界抢占条件时，在当前分片发送完成后的分片边界切换至所述待发送上传任务，并将被切换的上传任务标记为挂起状态；

42、在被切换的上传任务重新满足发送条件时，根据其剩余待传数据量恢复发送。

43、优选为，所述步骤s6中，进行云端管控包括：

44、云端接收所述上传处理结果后，根据施工异常事件对应的事件标识，将异常处置结果、异常证据信息、复核结果和整改状态进行关联存储，形成异常事件闭环记录；

45、根据所述复核结果更新所述施工异常事件的成立状态，根据所述整改状态更新所述施工异常事件的处置状态，并将更新后的成立状态和处置状态反馈至边端任务调度过程；

46、边端任务调度过程根据所述成立状态和处置状态，更新后续调度周期中的任务优先级、任务准入状态或识别策略。

47、一种面向外墙保温吊篮施工的协同感知与智能管控系统，所述系统包括边端设备和云端管控单元；

48、所述边端设备包括视频进程关联模块、任务生成模块、边端调度识别模块、异常分级模块和上传调度模块；

49、所述视频进程关联模块用于获取外墙保温吊篮施工现场的视频图像信息和施工进程信息，对所述视频图像信息进行预处理，得到待识别图像数据，并建立所述待识别图像数据与所述施工进程信息之间的对应关系；

50、所述任务生成模块用于根据所述施工进程信息和所述待识别图像数据，确定当前施工阶段对应的识别任务类型，并生成施工识别任务集合；

51、所述边端调度识别模块用于对所述施工识别任务集合进行边端任务调度，并按照调度结果执行施工状态识别，得到包含人员安全识别结果和施工质量识别结果的协同感知输出数据；

52、所述异常分级模块用于根据所述协同感知输出数据，确定施工异常事件，并对所述施工异常事件进行分级处理，得到异常处置结果；

53、所述上传调度模块用于根据所述异常处置结果提取对应的异常证据信息，并基于所述异常处置结果和所述异常证据信息构建上传任务，对所述上传任务进行上传调度，得到上传处理结果，并将所述上传处理结果发送至所述云端管控单元；

54、所述云端管控单元用于接收所述上传处理结果并进行云端管控，形成包含预警、留存、复核、整改和追溯内容的云端管控结果，并将所述复核和整改结果反馈至所述边端调度识别模块。

55、本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

56、1、本发明将外墙保温吊篮施工现场的视频图像信息与施工进程信息进行对应关联，能够根据上篮准备、抹浆施工、锚固件施工等不同施工阶段自动生成对应的施工识别任务，减少无关图像和无效任务进入后续识别流程，提高了多路视频数据处理的针对性和有效性。

57、2、本发明将人员安全状态识别、吊篮人数核验、保温板抹浆质量识别、锚固件形态识别和锚固件装配时序识别纳入同一协同感知流程，能够同时覆盖外墙保温吊篮施工中的安全风险和质量风险，提高了施工异常发现的及时性和完整性。

58、3、本发明通过边端任务调度机制，根据施工识别任务的属性信息和边端设备资源状态确定调度优先级、任务队列、算力资源配额和模型调用顺序，能够在边端算力有限或多任务并发的情况下优先保障关键识别任务执行，降低无效推理和资源占用。

59、4、本发明对施工异常事件进行分级处理，将人员安全异常确定为停工级异常事件，将施工质量异常确定为整改级异常事件，并为施工异常事件生成事件标识，有利于异常处置结果、异常证据信息、上传任务和云端记录之间形成统一关联。

60、5、本发明通过异常证据提取和上传调度机制，在弱网或共享网络条件下依据异常等级、上传时限、网络可用带宽和带宽波动状态对上传任务进行分片、排序、抢占和恢复发送，提高了关键异常证据上传的及时性和稳定性。

61、6、本发明通过云端管控形成预警、留存、复核、整改和追溯结果，并将复核和整改结果反馈至边端任务调度过程，使施工异常能够形成从识别、处置、上传、复核到整改追溯的闭环管理。