智慧工地管控平台及其监控方法与流程

1.本发明属于智慧工地管控领域，尤其涉及一种智慧工地管控平台及其监控方法。


背景技术：

2.本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
3.施工工地是集合多种机械设备且施工工作人员密集的区域。一方面，施工工地中要求是施工工作人员具有相匹配的技能，另一方面由于多种机械设备，尤其是大型设备在施工过程中对于设备的安全稳定性运行要求较高，因此，需要施工工地的管控对于施工工地的安全性以及施工工程质量及进度具有重要作用。
4.发明人发现，现有的施工工地的监控一般只是针对单个设备或是具体对象进行监管，未考虑施工工地的安全稳定性受到多方面综合因素的影响，不能对施工工地进行全景监控，甚至当机械设备出现故障时无法准确及时定位，降低了施工工地的安全性。


技术实现要素：

5.为了解决上述背景技术中存在的技术问题，本发明提供一种智慧工地管控平台及其监控方法，其对施工工地进行三维全景实时监控，提高施工工地的安全性。
6.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
7.本发明的第一个方面提供一种智慧工地管控平台，其包括中央控制系统及与其分别相互通信的物料监控系统、工程质量监控系统和机械设备监测系统；
8.所述中央控制系统用于基于施工三维场景信息构建出工地三维数字孪生模型；所述物料监控系统、工程质量监控系统和机械设备监测系统用于将相应监测点及其监测信息分别传送至中央控制系统，并对应匹配配置在工地三维数字孪生模型中展示；
9.所述中央控制系统还用于：将物料监控系统传送来的实时物料信息与预估的物料信息进行比对，生成物料信息采购清单并传送至采购者终端；接收工程质量监控系统传送来的质量信息并根据预先设定的质量与告警等级关系进行告警；接收机械设备监测系统传送来的机械设备的故障状态发出告警信息并同时向故障机械设备所对应工序的下一工序机械设备发出暂停施工的通知。
10.本发明的第二个方面提供一种智慧工地管控平台的监控方法，其包括：
11.基于施工三维场景信息构建出工地三维数字孪生模型；
12.将物料监控系统、工程质量监控系统和机械设备监测系统相应监测点及其监测信息对应匹配配置在工地三维数字孪生模型中展示；
13.将物料监控系统传送来的实时物料信息与预估的物料信息进行比对，生成物料信息采购清单并传送至采购者终端；
14.接收工程质量监控系统传送来的质量信息并根据预先设定的质量与告警等级关系进行告警；
15.接收机械设备监测系统传送来的机械设备的故障状态发出告警信息并同时向故障机械设备所对应工序的下一工序机械设备发出暂停施工的通知。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
17.本发明基于施工三维场景信息构建出工地三维数字孪生模型，将物料监控系统、工程质量监控系统和机械设备监测系统相应监测点及其监测信息分别对应匹配配置在工地三维数字孪生模型中展示，实现了施工工地的三维全景监控；
18.本发明还将物料监控系统传送来的实时物料信息与预估的物料信息进行比对，生成物料信息采购清单并传送至采购者终端；接收工程质量监控系统传送来的质量信息并根据预先设定的质量与告警等级关系进行告警；接收机械设备监测系统传送来的机械设备的故障状态发出告警信息并同时向故障机械设备所对应工序的下一工序机械设备发出暂停施工的通知，这样一方面能够准确获知故障机械设备，另一方还能够对于顺序工作的机械设备，避免因前一机械设备未施工完成，而后一工序机械设备继续工作而影响工程施工质量的情况。
19.本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
20.构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
21.图1是本发明实施例的一种智慧工地管控平台结构示意图；
22.图2是本发明实施例的一种智慧工地管控平台的监控方法流程图。
具体实施方式
23.下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
24.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
25.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
26.参照图1，本实施例提供了一种智慧工地管控平台，其包括中央控制系统及与其分别相互通信的物料监控系统、工程质量监控系统和机械设备监测系统。
27.在本实施例中，所述中央控制系统用于基于施工三维场景信息构建出工地三维数字孪生模型；所述物料监控系统、工程质量监控系统和机械设备监测系统用于将相应监测点及其监测信息分别传送至中央控制系统，并对应匹配配置在工地三维数字孪生模型中展示。
28.本实施例基于施工三维场景信息构建出工地三维数字孪生模型，将物料监控系统、工程质量监控系统和机械设备监测系统相应监测点及其监测信息分别对应匹配配置在
工地三维数字孪生模型中展示，实现了施工工地的三维全景监控。
29.在具体实施中，所述中央控制系统还用于：将物料监控系统传送来的实时物料信息与预估的物料信息进行比对，生成物料信息采购清单并传送至采购者终端；接收工程质量监控系统传送来的质量信息并根据预先设定的质量与告警等级关系进行告警；接收机械设备监测系统传送来的机械设备的故障状态发出告警信息并同时向故障机械设备所对应工序的下一工序机械设备发出暂停施工的通知。
30.其中，机械设备类型包括塔机、升降电梯等。工地施工现场三维数字孪生模型与实际工地施工现场一一对应，这样有利于在监控终端直观查看工地施工现场。
31.在本实施例中，所述中央控制系统内还存储有预先训练完成的故障分析模型；所述故障分析模块用于根据各类机械设备上监测点的监测信息到的相应机械设备的运行状态。
32.在其他实施例中，将机械设备的工序运行顺序关系与工地施工现场三维数字孪生模进行关联配置。这样当多个具有工序顺序运行的机械设备运行时，一方面能够协同控制这些机械设备的稳定运行，另一方面，当前序机械设备发生故障时，可及时通知后一工序的机械设备暂停工作。
33.在具体实施中，本实施例的所述故障分析模型为预设神经网络模型，每种机械设备对应一个故障分析模型。
34.以升降电梯为例：
35.故障分析模型可为bp神经网络或是其他多算法融合的神经网络，其输入信号为升降电梯的输出电流、输出电压和升降电梯所承受的压力，输出信号为数字编码信息，这些数字编码信息对应的升降电梯的运行状态。
36.其中，升降电梯的运行状态包括正常状态和故障状态，所述故障状态预先划分为若干个等级，而且不同等级的故障状态匹配对应的告警信息。
37.在具体实施中，所述物料监控系统包括图像采集模块和处理器，所述图像采集模块用于采集物料图像并传送至处理器，所述处理器用于根据预先训练完成的物料分类模型，得到物料类别信息。
38.其中，图像采集模块可采用摄像头来实现，其用来采集物料图像。
39.物料分类模型可采用现有的神经网络模型来实现，比如深度学习网络等，本领域技术人员可根据实际情况来具体设置，此处不再累述。
40.在其他实施例中，所述物料监控系统还包括激光扫描仪，所述激光扫描仪用于扫描物料三维信息并传送至处理器，经处理器处理得到各种不同种类的物料体积，并根据物料体积及已知不同种类物料密度，计算出对应物料的质量。
41.在另一实施例中，所述工程质量监控系统用于获取各个进度的施工工程的图像及施工工程质量相关信息并传送至中央控制系统，其中，所述施工工程质量相关信息包括施工工程的高度、承载力和结构密度。
42.所述中央控制系统用于提取施工工程图像及施工工程质量相关信息的特征并进行特征融合，将融合后的特征输入至预先训练好的施工质量判断模型中，得到施工质量情况。
43.其中，将施工工程图像特征与施工工程质量相关信息的特征进行首尾连接进行融
合。
44.需要说明的是，本领域技术人员也可根据实际情况来选择现有的特征融合方式来实现上述两种特征的融合。
45.具体地，施工质量判断模型可为预先设定的神经网络模型，其训练过程为现有方法，此处不再累述。
46.在本实施例中，所述施工质量情况包括质量达标和质量不达标两种情况，当出现施工工程质量不达标时，所述中央控制系统还用于发出预警信息并向相关责任人终端下发查找施工工程质量因素的通知。其中，施工工程质量因素包括方案因素、工艺因素、材料因素、设备因素、测试因素和人员因素。
47.如图2所示，本实施例的智慧工地管控平台的监控方法，其具体包括如下步骤：
48.步骤1：基于施工三维场景信息构建出工地三维数字孪生模型；
49.步骤2：将物料监控系统、工程质量监控系统和机械设备监测系统相应监测点及其监测信息对应匹配配置在工地三维数字孪生模型中展示；
50.步骤3：将物料监控系统传送来的实时物料信息与预估的物料信息进行比对，生成物料信息采购清单并传送至采购者终端；接收工程质量监控系统传送来的质量信息并根据预先设定的质量与告警等级关系进行告警；接收机械设备监测系统传送来的机械设备的故障状态发出告警信息并同时向故障机械设备所对应工序的下一工序机械设备发出暂停施工的通知。
51.本实施例将物料监控系统传送来的实时物料信息与预估的物料信息进行比对，生成物料信息采购清单并传送至采购者终端；接收工程质量监控系统传送来的质量信息并根据预先设定的质量与告警等级关系进行告警；接收机械设备监测系统传送来的机械设备的故障状态发出告警信息并同时向故障机械设备所对应工序的下一工序机械设备发出暂停施工的通知，这样一方面能够准确获知故障机械设备，另一方还能够对于顺序工作的机械设备，避免因前一机械设备未施工完成，而后一工序机械设备继续工作而影响工程施工质量的情况。
52.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。