一种工程施工现场工程机械安全监测预警方法、系统及计算机存储介质与流程

1.本发明属于机械施工安全监测技术领域，涉及到一种工程施工现场工程机械安全监测预警方法、系统及计算机存储介质。


背景技术：

2.随着科技的不断发展，人们对工程施工现场机械安全的重视程度和要求也日益增高，为了保障工程施工现场机械设备运作的安全性，需要对工程施工现场对应的机械设备机械进行安全监测和预警。
3.现有的工程施工现场工程机械安全监测预警方法主要集中于对建筑工程领域的大型塔吊设备对应的施工安全进行监测和预警，没有对道路工程中的施工机械设备机械详细的监测和安全分析，因此，现有的工程施工现场机械安全监测与预警方法还存在一定的弊端，一方面，现有的工程施工现场机械安全监测与预警方法监测的内容具有片面性，无法实现对道路工程施工现场机械设备实时安全监测和预警，一方面，现有的工程施工现场机械安全监测与预警方法无法有效的提高对道路工程施工现场机械设备运行的稳定性，另一方面，现有的工程施工现场机械安全监测与预警方法无法有效的提高对道路工程施工现场机械设备运行异常的预警效率。


技术实现要素：

4.鉴于此，为解决上述背景技术中所提出的问题，现提出针对道路工程振动压路机的一种工程施工现场工程机械安全监测预警方法、系统及计算机存储介质，实现了道路工程机械安全的实时监测和高效预警；
5.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
6.本发明第一方面提供了一种工程施工现场工程机械安全监测预警方法，该方法包括以下步骤：
7.步骤一、机械设备信息获取：通过机械设备信息获取模块获取该道路工程施工现场该采集时间段道路机械设备对应的信息，进而获取采集时间段该道路工程施工现场该道路机械设备对应的数量，并将各道路机械设备按照预设顺序进行编号，依次标记为1，2，...i,...n；
8.步骤二、机械设备作业间距检测：通过机械设备作业间距检测模块对各道路机械设备对应的作业间距进行检测，进而获取各道路机械设备之间对应的水平方向对应的作业间距和垂直方向对应的作业间距；
9.步骤三、机械设备零件参数检测:通过机械设备零件参数检测模块对各道路机械设备零件对应的参数进行检测，进而获取各道路机械设备对应的零件数量，并将各道路机械设备对应的零件按照预设顺序进行编号，依次标记为1，2，...j...m；
10.步骤四、机械设备运行参数获取：通过机械设备运行参数获取模块获取各道路机
械设备运行参数对应的数值，其中，道路机械设备对应的运行参数包括道路机械设备对应的振动频率和运行速度；
11.步骤五、机械设备作业安全分析：通过数据处理与分析模块对各道路机械设备对应的作业间距、零件参数和运行参数进行分析，进而获取需预警的道路机械设备数量，根据各需预警的道路机械设备对应的编号，获取各需预警道路机械设备工作人员预警终端对应的编号；
12.步骤六、设备安全预警信息发送：通过预警提醒终端发送预警提醒信号至各需预警的道路机械设备工作人员对应的预警终端进行预警，并暂停工作。
13.优选地，所述道路机械设备对应的信息包括该采集时间段道路机械设备对应的作业区域位置和道路机械设备工作人员预警终端对应的编号，进而根据该采集时间段该道路工程施工现场各道路机械设备对应的信息，构建各道路机械设备信息集合xw(xw1,xw2,...xwi,...xwn)，xwi表示该采集时间段该道路工程施工现场第i个道路机械设备对应的第w个基本信息，w表示道路机械设备基本信息，w＝a1,a2,a1和a2分别表示道路机械设备对应的作业区域位置和道路机械设备工作人员预警终端对应的编号。
14.优选地，所述机械设备作业间距具体检测过程为：根据该采集时间段该道路施工现场各道路机械设备对应的作业区域位置，进而将该道路工程按照各道路机械设备所在作业区域位置分别划分为各水平检测区域和各垂直检测区域，进而获取该道路工程对应的水平检测区域数量和垂直检测区域数量，将该道路工程对应的水平检测区域按照预设顺序进行进行编号，依次标记为1，2，...h,...k，同时将该道路工程对应的垂直检测区域按照预设顺序进行编号，依次标记为1，2，...p,...q，进而将该道路工程任选一点作为坐标原点建立直角坐标系，进而获取该采集时间段各道路机械设备对应的位置坐标，分别获取各水平检测区域和各垂直检测区域内对应的道路机械设备的数量，并分别获取各水平检测区域和各垂直检测区域内对应的道路机械设备对应的位置坐标，根据各水平检测区域和各垂直检测区域内各道路机械设备对应的位置坐标，进而分别获取各水平检测区域各道路机械设备之间对应的水平间距和各垂直检测区域各道路机械设备之间对应的垂直间距。
15.优选地，所述机械设备零件参数检测包括若干零件参数检测单元，其分别用于对各道路机械设备对应的零件参数进行检测，其中零件参数包括零件对应的磨损度和零件对应的牢固度，进而利用零件检测单元中的工业ct扫描仪对各道路机械设备进行扫描拍摄，进而获取各道路机械设备对应的三维图像，并提取各道路机械设备各零件所在区域对应的轮廓，进而获取各道路机械设备各零件对应的体积，通时获取各道路机械设备各零件与其连接部件之间连接区域之间缝隙区域对应的轮廓，进而获取各道路机械设备各零件与其连接部件之间缝隙区域对应的面积，根据各道路机械设备各零件对应的体积和各道路机械设备各零件与其连接部件之间缝隙区域对应的面积，获取各道路机械设备各零件对应的磨损度和牢固度。
16.优选地，所述机械设备作业安全分析用于对该采集时间段该道路工程施工现场各道路机械设备之间对应的作业间距进行分析，进而获取各水平检测区域各道路机械设备之间对应的水平间距和各垂直检测区域各道路机械设备之间对应的垂直间距，根据各水平检测区域各道路机械设备之间对应的水平间距，统计各水平检测区域道路机械设备作业水平间距安全影响系数，根据各垂直检测区域各道路机械设备之间对应的垂直间距，统计各垂
直检测区域道路机械设备作业垂直间距安全影响系数，进而统计道路机械设备作业间距综合安全影响系数。
17.优选地，所述机械设备作业安全分析用于对该道路工程施工现场各道路机械设备零件对应的参数进行分析，进而获取各道路机械设备各零件对应的磨损度和牢固度，将各道路机械设备各零件对应的磨损度和牢固度分别与道路机械设备安全运行零件对应的标准磨损度和标准牢固度分别进行对比，进而统计各道路机械设备零件参数作业安全综合影响系数。
18.优选地，所述机械设备作业安全分析用于对该道路工程施工现场各道路机械设备对应的运行参数进行分析，获取该道路工程施工现场各道路机械设备对应的振动频率和运行速度，进而将各道路机械设备对应的振动频率和运行速度分别与道路机械设备对应的标准振动频率和标准运行速度进行对比，进而统计各道路机械设备运行参数综合安全影响系数。
19.优选地，所述机械设备作业安全分析用于对该道路工程施工现场各道路机械设备对应的作业间距、各道路机械设备零件参数和各道路机械设备运行参数进行综合分析，进而统计各道路机械设备综合作业安全影响系数，并将统计的各道路机械设备综合作业安全影响系数与预设的道路机械设备预警作业安全影响系数进行对比，若某道路机械设备综合作业安全影响系数大于预设的道路机械设备预警作业安全影响系数，则将该道路机械设备记为需预警机械设备，统计需预警机械设备的数量，并获取各需预警机械设备对应的编号。
20.本发明第二方面提供了一种工程施工现场工程机械安全监测预警系统，所述数据处理与分析模块分别与机械设备信息获取模块、机械设备作业间距检测模块、机械设备零件参数检测模块、机械设备运行参数获取模块、数据库和预警提醒终端连接，机械设备信息获取模块与机械设备作业间距检测模块连接。
21.本发明第三方面提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质烧录有计算机程序，所述计算机程序在服务器的内存中运行时实现上述本发明所述的方法。
22.本发明的有益效果：
23.(1)本发明提供的一种工程施工现场工程机械安全监测预警方法，通过对该道路工程施工现场机械设备对应的作业间距、机械设备对应的零件参数和机械设备对应的运行参数进行详细的分析，有效的解决了现有的工程施工现场机械安全监测与预警方法监测的内容具有片面性，进而无法实现对道路工程施工现场机械设备安全的实时监测和预警的问题，大大的提高了道路工程施工现场机械设备运行的稳定性，同时也有效的提高了道路工程施工现场机械设备运行异常的预警效率。
24.(2)本发明实施例通过对该道路工程机械设备对应的作业间距进行检测，进而直观的反应了多机械设备同步施工现场对应的安全性和规范性，为后续对道路工程机械设备的作业安全分析提供了有效的数据铺垫。
25.(3)本发明通过对需预警的道路机械设备进行预警，进而大大的提高了道路机械设备工作人员对应设备预警信息的响应效率，同时也避免了重大的机械安全事故的发生。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的
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。
27.图1为本发明方法实施步骤图；
28.图2为本发明系统各模块连接示意图。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
30.请参阅图1所示，一种工程施工现场工程机械安全监测预警方法，该方法包括以下步骤：
31.步骤一、机械设备信息获取：通过机械设备信息获取模块获取该道路工程施工现场该采集时间段道路机械设备对应的信息，进而获取采集时间段该道路工程施工现场该道路机械设备对应的数量，并将各道路机械设备按照预设顺序进行编号，依次标记为1，2，...i,...n；
32.具体地，所述道路机械设备对应的信息包括该采集时间段道路机械设备对应的作业区域位置和道路机械设备工作人员预警终端对应的编号，进而根据该采集时间段该道路工程施工现场各道路机械设备对应的信息，构建各道路机械设备信息集合xw(xw1,xw2,...xwi,...xwn)，xwi表示该采集时间段该道路工程施工现场第i个道路机械设备对应的第w个基本信息，w表示道路机械设备基本信息，w＝a1,a2,a1和a2分别表示道路机械设备对应的作业区域位置和道路机械设备工作人员预警终端对应的编号。
33.步骤二、机械设备作业间距检测：通过机械设备作业间距检测模块对各道路机械设备对应的作业间距进行检测，进而获取各道路机械设备之间对应的水平方向对应的作业间距和垂直方向对应的作业间距；
34.具体地，所述机械设备作业间距具体检测过程为：根据该采集时间段该道路施工现场各道路机械设备对应的作业区域位置，进而将该道路工程按照各道路机械设备所在作业区域位置分别划分为各水平检测区域和各垂直检测区域，进而获取该道路工程对应的水平检测区域数量和垂直检测区域数量，将该道路工程对应的水平检测区域按照预设顺序进行进行编号，依次标记为1，2，...h,...k，同时将该道路工程对应的垂直检测区域按照预设顺序进行编号，依次标记为1，2，...p,...q，进而将该道路工程任选一点作为坐标原点建立直角坐标系，进而获取该采集时间段各道路机械设备对应的位置坐标，分别获取各水平检测区域和各垂直检测区域内对应的道路机械设备的数量，并分别获取各水平检测区域和各垂直检测区域内对应的道路机械设备对应的位置坐标，根据各水平检测区域和各垂直检测区域内各道路机械设备对应的位置坐标，进而分别获取各水平检测区域各道路机械设备之间对应的水平间距和各垂直检测区域各道路机械设备之间对应的垂直间距。
35.其中，所述各水平检测区域各道路机械设备之间对应的水平间距计算公式为
δl
r 1,rd
表示该道路工程施工现场第d个水平检测区域第r 1个道路机械设备与第r个道路机械设备之间对应的水平间距，x
r 1d
,x
rd
分别表示该道路工程施工现场第d个水平检测区域第r 1个道路机械设备与第r个道路机械设备在x轴方向对应的坐标，d表示道路工程水平检测区域编号，d＝1，2，...h,...k,r表示各水平检测区域内道路机械设备对应的编号，r＝1.,2,...u，...v。
36.其中，各垂直检测区域各道路机械设备之间对应的垂直间距计算公式为δyr′
1,r
′d′
表示该道路工程施工现场第d
′
个垂直检测区域第r
′
1个道路机械设备与第r
′
个道路机械设备之间对应的垂直间距，yr′
1d
′
,yr′d′
分别表示该道路工程施工现场第d
′
个垂直检测区域第r
′
1个道路机械设备与第r
′
个道路机械设备在y轴方向上对应的坐标，d
′
表示道路工程垂直检测区域编号，d
′
＝1，2，...p,...q，r
′
表示各垂直检测区域内机械设备编号，r
′
＝1，2，...s,...g。
37.本发明实施例通过对该道路工程机械设备对应的作业间距进行检测，进而直观的反应了多机械设备同步施工现场对应的安全性，同时也为后续对道路工程机械设备的作业安全分析提供了有效的数据铺垫。
38.步骤三、机械设备零件参数检测:通过机械设备零件参数检测模块对各道路机械设备零件对应的参数进行检测，进而获取各道路机械设备对应的零件数量，并将各道路机械设备对应的零件按照预设顺序进行编号，依次标记为1，2，...j...m；
39.具体地，所述机械设备零件参数检测包括若干零件参数检测单元，其分别用于对各道路机械设备对应的零件参数进行检测，其中零件参数包括零件对应的磨损度和零件对应的牢固度，进而利用零件检测单元中的工业ct扫描仪对各道路机械设备进行扫描拍摄，进而获取各道路机械设备对应的三维图像，并提取各道路机械设备各零件所在区域对应的轮廓，进而获取各道路机械设备各零件对应的体积，通时获取各道路机械设备各零件与其连接部件之间连接区域之间缝隙区域对应的轮廓，进而获取各道路机械设备各零件与其连接部件之间缝隙区域对应的面积，根据各道路机械设备各零件对应的体积和各道路机械设备各零件与其连接部件之间缝隙区域对应的面积，获取各道路机械设备各零件对应的磨损度和牢固度。
40.其中，道路机械设备各零件对应的磨损度计算公式为s
bt
表示该道路工程施工现场第b个道路机械设备第t个零件对应的磨损度，v
′
b标准t
表示该道路工程施工现场第b个道路机械设备第t个零件对应的标准体积，v
bt
表示该采集时间段该道路工程施工现场第b个道路机械设备第t个零件对应的体积，b表示道路机械设备编号，b＝1，2，...i,...n,t表示各道路机械设备零件编号，t＝1，2，...j...m。
41.其中，各道路机械设备各零件对应的牢固度计算公式为g
bt
表示该道路工程施工现场第b个道路机械设备第t个零件对应的牢固度，m
bt
表示该道路工程施工现场第b个道路机械设备第t个零件与其连接部件之间缝隙区域对应的面积，m
b标准t
表示该道路工程施工现场第b个道路机械设备第t个零件与其连接部件之间缝隙区域对应的标准面积。
42.本发明实施例通过对各道路机械识别零件对应的磨损度和牢固度进行检测，进而大大的提高了对道路机械设备安全检测的合理性，同时也大大的提高了道路机械设备安全分析结果的参考性。
43.步骤四、机械设备运行参数获取：通过机械设备运行参数获取模块获取各道路机械设备运行参数对应的数值，其中，道路机械设备对应的运行参数包括道路机械设备对应的振动频率和运行速度；
44.步骤五、机械设备作业安全分析：通过数据处理与分析模块对各道路机械设备对应的作业间距、零件参数和运行参数进行分析，进而获取需预警的道路机械设备数量，根据各需预警的道路机械设备对应的编号，获取各需预警道路机械设备工作人员预警终端对应的编号；
45.具体地，所述机械设备作业安全分析用于对该采集时间段该道路工程施工现场各道路机械设备之间对应的作业间距进行分析，进而获取各水平检测区域各道路机械设备之间对应的水平间距和各垂直检测区域各道路机械设备之间对应的垂直间距，根据各水平检测区域各道路机械设备之间对应的水平间距，统计各水平检测区域道路机械设备作业水平间距安全影响系数，根据各垂直检测区域各道路机械设备之间对应的垂直间距，统计各垂直检测区域道路机械设备作业垂直间距安全影响系数，进而统计道路机械设备作业间距综合安全影响系数。
46.其中，所述各水平检测区域道路机械设备作业水平间距安全影响系数计算公式为αd表示该道路工程施工现场第d个水平检测区域道路机械设备作业水平间距对应的安全影响系数，δl
标准
表示道路机械设备标准作业水平间距，v表示各水平检测区域道路机械设备数量。
47.其中，所述各垂直检测区域道路机械设备作业垂直间距安全影响系数计算公式为δd′
表示该道路工程施工现场第d
′
个垂直检测区域机械道路设备作业垂直间距对应的安全影响系数，δy
标准
表示道路机械设备标准作业垂直间距，g表示各垂直作业区域道路机械设备数量。
48.其中，道路机械设备作业间距综合安全影响系数计算公式为其中，道路机械设备作业间距综合安全影响系数计算公式为表示该道路工程施工现场道路机械设备作业间距对应的综合安全影响系数。
49.本发明实施例通过根据该道路工程施工现场道路机械设备对应的作业间距对各道路机械设备对应的安全性进行分析，大大的提高了道路机械设备安全分析结果的真实性和可靠性，同时也大大的提高了道路机械设备作业间距的规范性。
50.具体地，所述机械设备作业安全分析用于对该道路工程施工现场各道路机械设备零件对应的参数进行分析，进而获取各道路机械设备各零件对应的磨损度和牢固度，将各道路机械设备各零件对应的磨损度和牢固度分别与道路机械设备安全运行零件对应的标
准磨损度和标准牢固度分别进行对比，进而统计各道路机械设备零件参数作业安全综合影响系数。
51.其中，各道路机械设备零件参数作业安全综合影响系数统计还包括统计各道路机械设备各零件磨损度安全影响系数和各道路机械设备各零件牢固度安全影响系数，根据统计的各道路机械设备各零件磨损度安全影响系数和各道路机械设备各零件牢固度安全影响系数继而统计各道路机械设备零件参数作业安全综合影响系数。
52.其中，所述各道路机械设备各零件磨损度安全影响系数计算公式为φ
bt
表示该道路工程施工现场第b个道路机械设备第t个零件磨损度对应的安全影响系数，s
标准
表示道路机械设备安全运行零件对应的标准磨损度。
53.其中，所述各道路机械设备各零件牢固度安全影响系数计算公式为η
bt
表示该道路工程施工现场第b个道路机械设备第t个零件牢固度对应的安全影响系数，g
标准
表示道路机械设备安全运行零件对应的标准牢固度。
54.其中，各道路机械设备零件参数作业安全综合影响系数计算公式为γb表示该道路工程施工现场第b个道路机械设备零件参数对应的作业安全综合影响系数，m表示道路机械设备零件数量。
55.具体地，所述机械设备作业安全分析用于对该道路工程施工现场各道路机械设备对应的运行参数进行分析，获取该道路工程施工现场各道路机械设备对应的振动频率和运行速度，进而将各道路机械设备对应的振动频率和运行速度分别与道路机械设备对应的标准振动频率和标准运行速度进行对比，进而统计各道路机械设备运行参数综合安全影响系数。
56.其中，所述各道路机械设备运行参数综合安全影响系数计算公式为χb表示该道路工程施工现场第b个道路机械设备对应的运行参数综合安全影响系数，pb,fb分别表示该道路工程施工现场第b个道路机械设备对应的振动频率、运行速度，p
标准
，f
标准
分别表示道路机械设备对应的标准振动频率、标准运行速度。
57.具体地，所述机械设备作业安全分析用于对该道路工程施工现场各道路机械设备对应的作业间距、各道路机械设备零件参数和各道路机械设备运行参数进行综合分析，进而统计各道路机械设备综合作业安全影响系数，并将统计的各道路机械设备综合作业安全影响系数与预设的道路机械设备预警作业安全影响系数进行对比，若某道路机械设备综合作业安全影响系数大于预设的道路机械设备预警作业安全影响系数，则将该道路机械设备记为需预警机械设备，统计需预警机械设备的数量，并获取各需预警机械设备对应的编号。
58.其中，所述各道路机械设备综合作业安全影响系数计算公式为λb表示该道路工程施工现场第b个道路机械设备对应的综合作业安全影响系数。
59.本发明实施例通过对该道路工程施工现场机械设备对应的作业间距、机械设备对应的零件参数和机械设备对应的运行参数进行详细的分析，有效的解决了现有的工程施工现场机械安全监测与预警方法监测的内容具有片面性，进而无法实现对道路工程施工现场机械设备安全的实时监测和预警的问题，大大的提高了道路工程施工现场机械设备运行的稳定性，同时也有效的提高了道路工程施工现场机械设备运行异常的预警效率。
60.步骤六、设备安全预警信息发送：通过预警提醒终端发送预警提醒信号至各需预警的道路机械设备工作人员对应的预警终端进行预警，并暂停工作。
61.其中，所述预警终端包括但不限于穿戴式、佩戴式或固定在道路机械设备内的提醒设备。
62.本发明实施例通过对需预警的道路机械设备进行预警，进而大大的提高了道路机械设备工作人员对应设备预警信息的响应效率，同时也避免了重大的机械安全事故的发生。
63.请参阅图2所示，一种工程施工现场工程机械安全监测预警系统，包括机械设备信息获取模块、机械设备作业间距检测模块、机械设备零件参数检测模块、机械设备运行参数获取模块、数据库、数据处理与分析模块和预警提醒终端；
64.所述数据处理与分析模块分别与机械设备信息获取模块、机械设备作业间距检测模块、机械设备零件参数检测模块、机械设备运行参数获取模块、数据库和预警提醒终端连接，机械设备信息获取模块与机械设备作业间距检测模块连接。
65.所述数据库用于存储道路机械设备各零件对应的标准体积、道路机械设备各零件与其连接部件之间缝隙区域对应的标准面积、道路机械设备标准作业水平间距、道路机械设备标准作业垂直间距、道路机械设备安全运行零件对应的标准磨损度、道路机械设备安全运行零件对应的标准牢固度、道路机械设备对应的标准振动频率和标准运行速度和道路机械设备预警作业安全影响系数。
66.本发明还提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质烧录有计算机程序，所述计算机程序在服务器的内存中运行时实现上述本发明所述的方法。
67.以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。