一种工地安全管理监控平台及监控方法与流程

1.本发明涉及施工工地安全监控技术领域，尤其涉及一种工地安全管理监控平台及监控方法。


背景技术：

2.随着社会进步的同时城市建设的快速发展，建筑业的规模也随之不断扩大，安全生产的重要性越发突出，建筑工地是一个安全事故多发的场所。近年来，一些地下工程和基坑在施工过程中出现了诸多安全事故，造成了不同程度的人民生命财产损失。因此，有必要在基坑和地下工程开挖过程中建立科学的工程安全监控平台，以预警基坑和地下工程在施工和使用过程中出现的安全隐患，避免事故的发生。而传统的人工巡视以及人工测量读数再进行上报，导致数据滞后明显、存在安全隐患造成安全调度不及时的问题。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明的目的在于提出一种工地安全管理监控平台及监控方法，能够在基坑或地下工程在施工和使用过程中实时监控基坑的位置变化情况，以及时发出预警信息，以提高工地现场的安全防控力度、确保相关人员的生命安全。
4.为实现上述目的，本发明提供一种工地安全管理监控平台，包括：
5.多个蓝牙定位桩，分别固定设置于基坑的周边，且所述蓝牙定位桩按顺序编号；
6.多个蓝牙广播站，设置于所述基坑的外围，所述蓝牙广播站用于接收所述蓝牙定位桩的信号；
7.处理单元，通过所述信号解析所述蓝牙定位桩的第一位置信息，记录所述第一位置信息为基准位置信息；所述处理单元进一步实时解析所述蓝牙定位桩的实时位置信息，并进一步用于判断所述实时位置信息与所述基准位置信息之间的位置变化是否超过设定范围；
8.云端，用于将所述基准位置信息及所述实时位置信息显示于平台上，并进一步用于当所述实时位置信息与所述基准位置信息之间的位置变化超过设定范围时进行报警。
9.优选的，所述蓝牙定位桩还设置于所述基坑的内壁和/或与所述基坑相邻建筑一侧的第一距离位置。
10.优选的，所述云端进一步基于工地现场所获取的安全参数以及土质类型进行分析，以调整所述蓝牙定位桩的间距布设；其中，所述安全参数至少包括基坑参量，所述基坑参量包括水平位移、倾斜角度和基坑应力。
11.优选的，所述蓝牙定位桩包括桩帽，或所述蓝牙定位桩包括桩帽以及与所述桩帽连接的桩头，其中，所述桩帽设有蓝牙标签和报警器，所述报警器用于当所述实时位置信息与所述基准位置信息之间的位置变化超过设定范围时发出报警。
12.优选的，所述蓝牙定位桩还包括延长桩柱，所述延长桩柱一端与所述桩头连接、另一端与所述桩帽连接。
13.优选的，所述桩头为锥状形桩头。
14.优选的，所述报警器为led报警器或声控报警器。
15.为实现上述目的，本发明还提供一种基于工地安全管理监控平台的监控方法，所述方法包括：
16.通过多个蓝牙广播站接收设置于基坑周边的多个蓝牙定位桩的信号，其中，所述多个蓝牙广播站设置于基坑外围，所述蓝牙定位桩按顺序编号；
17.通过处理单元根据所述信号解析所述蓝牙定位桩的第一位置信息，记录所述第一位置信息为基准位置信息；所述处理单元进一步实时解析所述蓝牙定位桩的实时位置信息，并进一步用于判断所述实时位置信息与所述基准位置信息之间的位置变化是否超过设定范围；
18.通过云端将所述基准位置信息及所述实时位置信息显示于平台上，并进一步用于当所述实时位置信息与所述基准位置信息之间的位置变化超过设定范围时进行报警。
19.优选的，所述蓝牙定位桩还设置于所述基坑的内壁和/或与所述基坑相邻建筑一侧的第一距离位置。
20.优选的，所述云端进一步基于工地现场所获取的安全参数以及土质类型进行分析，以调整所述蓝牙定位桩的间距布设；其中，所述安全参数至少包括基坑参量，所述基坑参量包括水平位移、倾斜角度和基坑应力。
21.有益效果：
22.以上方案，通过对蓝牙定位桩所发出的信号进行解析处理，实时监控实时位置信息与基准位置信息之间的位置变化是否超过设定范围，能够实现定位快速、准确度高以及成本低的测量位置变化，能够有效保证建筑基坑施工安全，以及时预警的目的。
23.以上方案，通过将蓝牙定位桩设置在于基坑相邻建筑一侧的一定位置，能够在基坑或地下工程在施工和使用过程中减少对相邻建筑的影响，确保相邻建筑结构的稳定和安全使用。
24.以上方案，根据工地现场的安全参数以及土质类型调整蓝牙定位桩的设置分布密度，大大提高对基坑的监控力度，及时准确的获取实时位置信息与基准位置信息之间的位置变化，以保证工程的安全顺利进行。
附图说明
25.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获得其他的附图。
26.图1为本发明一实施例提供的工地安全管理监控平台基于工地现场分布的结构示意图。
27.图2为本发明一实施例提供的蓝牙定位桩的结构示意图。
28.图3为本发明另一实施例提供的蓝牙定位桩的结构示意图。
29.图4为本发明一实施例提供的基于工地安全管理监控平台的监控方法的流程示意图。
30.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。
具体实施方式
31.为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。
32.在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
33.以下结合实施例详细阐述本发明的内容。
34.基坑是在基础设计位置按基底标高和基础平面尺寸所开挖的土坑。基坑属于临时性工程，其作用是提供一个空间，使基础的砌筑作业得以按照设计所指定的位置进行。由于基坑长时间暴露，将会导致基坑开挖到一定深度，下层土释放了压力后会出现向上隆起的现象，降雨或排向坑内的水会导致坑内的土体被软化，使围护结构的被动抗力降低，从而使围护结构向坑内位移，引起基坑周边的沉降和变形，危及周边建筑物和构筑物的安全。因此，本方案主要通过在基坑周边及其他相关位置设置蓝牙定位桩、蓝牙广播站和处理单元，以实时监测基坑各监测点的实时位置信息与基准位置信息之间的位置变化，能够有效保证建筑基坑施工安全，以及时预警的目的。
35.参照图1所示为本发明一实施例提供的一种工地安全管理监控平台基于工地现场分布的结构示意图。
36.本实施例中，该工地安全管理监控平台，包括：
37.多个蓝牙定位桩12，分别固定设置于基坑13的周边，且所述蓝牙定位桩12按顺序编号；
38.多个蓝牙广播站11，设置于所述基坑13的外围，所述蓝牙广播站11用于接收所述蓝牙定位桩12的信号；
39.处理单元10，通过所述信号解析所述蓝牙定位桩12的第一位置信息，记录所述第一位置信息为基准位置信息；所述处理单元进一步实时解析所述蓝牙定位桩12的实时位置信息，并进一步用于判断所述实时位置信息与所述基准位置信息之间的位置变化是否超过设定范围；
40.云端，用于将所述基准位置信息及所述实时位置信息显示于平台上，并进一步用于当所述实时位置信息与所述基准位置信息之间的位置变化超过设定范围时进行报警。
41.进一步的，所述蓝牙定位桩12包括桩帽123。更进一步的，参照图2所示，所述蓝牙定位桩12包括桩帽123以及与所述桩帽123连接的桩头121，其中，所述桩帽123设有蓝牙标
签124和报警器125，所述报警器125用于当所述实时位置信息与所述基准位置信息之间的位置变化超过设定范围时发出报警。其中，所述报警器125为led报警器或声控报警器。更进一步的，所述桩头121为锥状形桩头。通过设置锥状桩头能够在压力相同的情况下减小受力面积以增加压强，并且减少进入土质内的摩擦，便于安装操作。
42.在本实施例中，多个蓝牙广播站11设置于基坑13的外围，每个蓝牙广播站11包含有蓝牙天线阵列，且相邻的蓝牙广播站11之间的直线距离小于10米，该距离可以提高定位的精确度。而蓝牙标签是指拥有广播协议的蓝牙外围设备，蓝牙标签设置在蓝牙定位桩内，同时蓝牙标签将连续周期性地向它的周围环境进行广播，并且它不会被其他设备进行连接。蓝牙标签发送的广播信号包含寻向数据包，寻向数据包包含当前蓝牙标签的编号id，所在逻辑时钟同步单元id等信息。蓝牙广播站本身包含有蓝牙天线阵列，系统启动后，所有蓝牙广播站和蓝牙标签之间同步逻辑时钟。蓝牙广播站通过实时获取蓝牙标签的信号强度、到达角等参数，处理单元即可实时计算出蓝牙标签的定位数据，即计算蓝牙标签位置是基于蓝牙aoa实现。
43.参照图3所示，在另一实施例中，所述蓝牙定位桩12还包括延长桩柱122，所述延长桩柱122一端与所述桩头121连接、另一端与所述桩帽123连接。其中，桩头121与桩帽123之间、延长桩柱122与桩头121之间以及延长桩柱122与桩帽123之间的连接可通过固定连接、铰接、销接、抵接、铰链连接、螺旋连接等任一一种进行连接，在此不进行限定。通过该延长桩柱能够根据实际需要加长蓝牙定位桩的长度，以适应基坑周边的坡面高度和土质松软度，大大提高蓝牙定位桩所在位置的稳定性，准确获得蓝牙定位桩所在的基准位置信息，为后期提供可靠的数据基础。
44.在其他实施例中，进一步的，对于所述基坑13的深度超过设定阈值时，所述蓝牙定位桩12还设置于所述基坑13的内壁。例如，对于深度超过几十米的矿场而言，可以每隔单位距离(垂直方向上)在所述基坑13的内壁设定所述蓝牙定位桩12，用于监控其形变量。
45.更进一步的，对于大型深基坑而言，根据施工部署进行分阶段开挖基坑，进一步还基于基坑的每个阶段的边坡进行布设蓝牙定位桩12，比如第一阶段为5米、第二阶段为3米，则在第一阶段开挖5米完成时、第二阶段开挖3米完成时，均在各阶段的边坡按照预设间距布设蓝牙定位桩12，以确保施工各个阶段的安全顺利进行。
46.在其他实施例中，进一步的，对于所述基坑13的附近存在相邻建筑14时，还可以进一步将所述蓝牙定位桩12设置于所述相邻建筑14靠近所述基坑13的一侧。更进一步的，如果所述相邻建筑14为高层建筑，所述蓝牙定位桩12进一步设置于所述相邻建筑14的四周，以及所述相邻建筑14靠近所述基坑13一侧的中部及顶部。可以理解，通过底部、中部、以及顶部蓝牙定位桩12的设置，可以实时监测高层相邻建筑14的倾斜度。
47.在其他实施例中，进一步的，对于所述基坑13的附近具有湖泊或河流时，还可以进一步将所述蓝牙定位桩12设置于所述湖泊或河流靠近所述基坑13的一侧，且所述蓝牙定位桩12的布设密度高于其他区域。
48.在其他实施例中，进一步的，对于所述基坑13的附近具有丘陵时，还可以进一步将所述蓝牙定位桩12沿所述丘陵底部到顶部间隔设置，从而实时监测所述丘陵的山体变化。
49.在本实施例中，在基坑工程中经常发生边坡渗漏现象，造成重要风险事故，经常发生在饱和土的变层处，常发生在基坑开挖及使用期间，常常导致边坡坍塌或局部失稳。因
此，通过在基坑的内壁根据内壁的坡度以及面积大小设置蓝牙定位桩的排布密度，以实现对基坑边坡的滑移情况进行监测，确保整个基坑的监测防控力度，提高安全作业。另外，在基坑周边若存在相邻建筑物时，其相邻的高层建筑或低层建筑或地下停车场建筑，由于荷载的差异会引起相邻地基土的应力重新分布而产生差异沉降，因此，基于建筑安全以开展相邻地基沉降观测，进一步通过将蓝牙定位桩在基坑相邻建筑一侧的预设位置区域进行布设，在进行基坑工程施工过程中以实现对基坑相邻建筑的沉降或变形进行监测，减少对相邻建筑的影响，确保基坑以及基坑相邻建筑结构的稳定和安全使用。
50.进一步的，所述云端进一步基于工地现场所获取的安全参数以及土质类型进行分析，以调整所述蓝牙定位桩12的间距布设；其中，所述安全参数至少包括基坑参量，所述基坑参量包括水平位移、倾斜角度和基坑应力。
51.另外，根据《岩土工程勘察规范》的相关规定，应根据场地的地质构造、岩体特征、风化情况、基坑开挖深度等，按当地标准或当地经验进行勘察。在本实施例中，根据土的工程分类在建筑施工中，按照开挖的难易程度进行分类，工程上把土的干密度作为评定土体密实程度的标准，以控制基坑底压实及填土工程的压实质量，土的干密度越大，表示土越密实；其中，土的干密度单位体积中土的固体颗粒的质量称为土的干密度。其中，土质类型包括：一类土(松软土)、二类土(普通土)、三类土(坚土)、四类土(砂砾坚土)、五类土(软石)、六类土(次坚石)、七类土(坚石)、八类土(特坚石)，其中，一至四类为土，五至八类为岩石。
52.在本实施例中，根据当前基坑的环境条件、基坑参量以及土质类型进行合理调整蓝牙定位桩的间距设置，不仅不会为了提高准确率而将蓝牙定位桩的分布密度过于紧凑，导致浪费人力和物力的投入，还能够全面监控基坑的整体结构的稳定性，从而保证工程的安全顺利实施。
53.作为进一步改进的，对于一至四类为土而言，从一类到四类土，所述蓝牙定位桩的间距递增。具体的，对于一类土而言，所述蓝牙定位桩12的间距为4
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5米左右；对于二类土而言，所述蓝牙定位桩12的间距为8
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10米左右；对于三类土而言，所述蓝牙定位桩12的间距为14
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15米左右；对于四类土而言，所述蓝牙定位桩12的间距为18
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20米左右。对于岩石而言，所述蓝牙定位桩12间距可设置在30～50米之间。
54.作为进一步改进的，在其他实施例中，该安全参数还包括塔吊参量以及升降机参量。具体的，所述蓝牙定位桩12可进一步设置在塔吊支撑轴的底部、顶部以及中部，从而获取所述塔吊支撑轴的实时偏移量或震动量。例如，当大风天气时，可以实时获取所述塔吊支撑轴的震动量，当超过设定阈值时，警报。具体的，所述蓝牙定位桩12可进一步设置在升降机支撑轴的底部、顶部以及中部，从而获取所述升降机支撑轴的实时偏移量或震动量。例如，当大风天气时，可以实时获取所述升降机支撑轴的震动量，当超过设定阈值时，警报。
55.参照图4所示为本方明一实施例提供的一种基于工地安全管理监控平台的监控方法的流程示意图。
56.在本实施例中，该方法包括：
57.s11，通过多个蓝牙广播站接收设置于基坑周边的多个蓝牙定位桩的信号，其中，所述多个蓝牙广播站设置于基坑外围，所述蓝牙定位桩按顺序编号。
58.其中，所述蓝牙定位桩还设置于所述基坑的内壁和/或与所述基坑相邻建筑一侧的第一距离位置。
59.s12，通过处理单元根据所述信号解析所述蓝牙定位桩的第一位置信息，记录所述第一位置信息为基准位置信息；所述处理单元进一步实时解析所述蓝牙定位桩的实时位置信息，并进一步用于判断所述实时位置信息与所述基准位置信息之间的位置变化是否超过设定范围。
60.s13，通过云端将所述基准位置信息及所述实时位置信息显示于平台上，并进一步用于当所述实时位置信息与所述基准位置信息之间的位置变化超过设定范围时进行报警。
61.其中，所述云端进一步基于工地现场所获取的安全参数以及土质类型进行分析，以调整所述蓝牙定位桩的间距布设；其中，所述安全参数至少包括基坑参量，所述基坑参量包括水平位移、倾斜角度和基坑应力。
62.该方法其各个步骤的执行可参见上述监控平台的阐述，故在此不进行赘述，详细请参见以上实施例的说明。
63.上述实施例中的实施方案可以进一步组合或者替换，且实施例仅仅是对本发明的优选实施例进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中专业技术人员对本发明的技术方案作出的各种变化和改进，均属于本发明的保护范围。