一种混凝土浇筑过程智能监管动态识别系统和方法与流程

1.本发明涉及混凝土浇筑施工管理技术领域，具体涉及一种混凝土浇筑过程智能监管动态识别系统和方法。


背景技术：

2.房建工程施工项目中，主体结构施工阶段的质量和安全管理是重中之重，该阶段发生不可逆的混凝土质量事故和消防、高处坠落、物体打击安全事故的概率最高，且项目部管理人员工作内容繁多，无法实现全天候旁站作业面施工情况。


技术实现要素：

3.本发明实施例提供了一种混凝土浇筑过程智能监管动态识别系统和方法，通过获取混凝土浇筑作业区域的图像信息后通过对图像进行识别检测，在施工过程中出现违规操作和存在安全隐患时发送消息到管理人员进行处理，同时通过对图像进行识别检测控制混凝土浇筑作业面的状态，在出现异常或需要养护时发送消息到管理人员进行处理，达到了避免房建工程施工项目中发生不可逆的混凝土质量事故以及安全事故的效果。
4.一种混凝土浇筑过程智能监管动态识别系统，包括：图像采集模块、施工检测模块、安全检测模块、养护检测模块、推送模块和语音对讲模块；
5.所述图像采集模块，用于获取混凝土浇筑作业区域的图像信息；
6.所述施工检测模块，用于根据所述图像采集模块获取的混凝土浇筑作业区域的图像信息对施工过程进行检测，在未检测到施工过程存在违规操作时，不发送信息到所述推送模块，在检测到施工过程存在违规操作时，发送信息到所述推送模块；
7.所述安全检测模块，用于根据所述像采集模块获取的混凝土浇筑作业区域的图像信息对混凝土浇筑作业区域进行安全检测，在未检测到混凝土浇筑作业区域存在安全隐患时，不发送信息到所述推送模块，在检测到混凝土浇筑作业区域存在安全隐患时；
8.所述养护检测模块，用于根据所述像采集模块获取的混凝土浇筑作业区域的图像信息对混凝土浇筑作业区域进行识别并进行养护管理，在未达到养护要求时不发送信息到所述推送模块，在达到养护要求时发送信息到所述推送模块；
9.所述推送模块，用于接收所述施工检测模块、所述安全检测模块和所述养护检测模块发送的信息，管理人员通过所述推送模块查看信息；
10.所述语音对讲模块，用于管理人员与混凝土浇筑作业区域的施工人员进行联系。
11.进一步的，所述施工检测模块包括振捣人员数量检测单元、振捣作业检测单元、砼浇筑作业中断检测单元、收面作业加水检测单元和布料管转场遗撒检测单元，所述振捣人员数量检测单元用于根据所述图像采集模块获取的混凝土浇筑作业区域的图像，在识别到布料管出料后根据施工方案预设的人数，识别混凝土浇筑作业区域中拿着振捣棒的施工人员数量，在施工人员的人数与施工方案预设的人数不符合时，发送信息到所述推送模块，所述振捣作业检测单元用于根据所述图像采集模块获取的混凝土浇筑作业区域的图像，在识
别到布料管出料后，对混凝土浇筑作业区域施工人员的施工动作进行识别，在检测到施工人员的施工动作不符合要求时，发送信息到所述推送模块，所述砼浇筑作业中断检测单元单元用于根据所述图像采集模块获取的混凝土浇筑作业区域的图像，在识别到布料管停止出料后开始计时，在超过预设的时间后，未识别到布料管出料时，发送信息到所述推送模块，所述收面作业加水检测单元用于根据所述图像采集模块获取的混凝土浇筑作业区域的图像，在识别到布料管出料后，开始计时，超过预设的时间后，识别到施工人员使用水管加水时，发送信息到所述推送模块，所述布料管转场遗撒检测单元用于根据所述图像采集模块获取的混凝土浇筑作业区域的图像，在识别到布料机移动时，检测到楼板面区域存在混凝土时，发送信息到所述推送模块。
12.进一步的，所述砼浇筑作业中断检测单元和所述收面作业加水检测单元中预设的时间根据施工方案进行确定。
13.进一步的，所述安全检测模块包括临边及水平防护检测单元、作业面吸烟及火情检测单元、安全防护用品检测单元、外架堆载检测单元和吊篮配重检测单元，所述临边及水平防护检测单元用于根据所述图像采集模块获取的混凝土浇筑作业区域的图像，在混凝土浇筑作业区域识别到缺失防护设施时发送信息到所述推送模块，所述作业面吸烟及火情检测单元用于根据所述图像采集模块获取的混凝土浇筑作业区域的图像，在混凝土浇筑作业区域识别到有吸烟及火情时发送信息到所述推送模块，所述安全防护用品检测单元用于根据所述图像采集模块获取的混凝土浇筑作业区域的图像，在混凝土浇筑作业区域识别到有施工人员的穿着缺失安全防护用品时发送信息到所述推送模块，所述外架堆载检测单元用于根据所述图像采集模块获取的混凝土浇筑作业区域的图像，在混凝土浇筑作业区域识别到外架堆载的材料的数量超过预设值时发送信息到所述推送模块，所述吊篮配重检测单元用于根据所述图像采集模块获取的混凝土浇筑作业区域的图像，对吊篮的配重块数量进行识别，在检测到吊篮配重块的数量与预设值不同时发送信息到所述推送模块。
14.进一步的，所述外架堆载检测单元和所述吊篮配重检测单元的预设值根据管理人员输入确定。
15.进一步的，所述养护检测模块包括混凝土收面管理单元和洒水养护管理单元，所述混凝土收面管理单元用于根据所述图像采集模块获取的混凝土浇筑作业区域的图像，在识别到混凝土收面完成后，在预设的时间段内对混凝土作业面进行检测，在预设的时间段内识别到有施工人员站立在混凝土作业面时，发送信息到所述推送模块，所述洒水养护管理单元用于根据所述图像采集模块获取的混凝土浇筑作业区域的图像，在识别到混凝土收面完成后且处于预设的养护时间段内，在识别到混凝土作业面出现干燥特征后，发送信息到所述推送模块。
16.进一步的，所述养护检测模块预设的时间段和所述洒水养护管理单元预设的养护时间段由管理人员进行设定。
17.第二方面，本发明实施例提供一种混凝土浇筑过程智能监管动态识别方法，包括以下步骤：
18.s1，混凝土浇筑作业区域图像采集，通过设置在混凝土浇筑作业区域的图像采集模块获取混凝土浇筑作业区域的图像；
19.s2，根据混凝土浇筑作业区域图像进行分析，通过对获取的混凝土浇筑作业区域
的图像进行分析，分别对施工、安全和养护进行检测；
20.s3，异常信息推送，在所述步骤s2中检测到异常信息后通过推送模块将异常信息推送到管理人员，管理人员通过所述推送模块查看信息；
21.s4，异常信息处理，管理人员在接收到异常信息后通过语音对讲模块与混凝土浇筑作业区域的施工人员进行联系，实时对施工过程进行调整。
22.本发明实施例提供的上述技术方案的有益效果至少包括：
23.本发明通过获取混凝土浇筑作业区域的图像信息后通过对图像进行识别检测，在施工过程中出现违规操作和存在安全隐患时发送消息到管理人员进行处理，同时通过对图像进行识别检测控制混凝土浇筑作业面的状态，在出现异常或需要养护时发送消息到管理人员进行处理，达到了避免房建工程施工项目中发生不可逆的混凝土质量事故以及安全事故的效果。
24.本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
25.下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
26.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
27.图1为本发明实施例公开的一种混凝土浇筑过程智能监管动态识别系统的结构示意图；
28.图2为本发明实施例公开的一种混凝土浇筑过程智能监管动态识别方法的结构示意图。
29.附图标记：
30.1、图像采集模块；2、施工检测模块；21、振捣人员数量检测单元；22、振捣作业检测单元；23、砼浇筑作业中断检测单元；24、收面作业加水检测单元；25、布料管转场遗撒检测单元；3、安全检测模块；31、临边及水平防护检测单元；32、作业面吸烟及火情检测单元；33、安全防护用品检测单元；34、外架堆载检测单元；35、吊篮配重检测单元；4、养护检测模块；41、混凝土收面管理单元；42、洒水养护管理单元；5、推送模块；6、语音对讲模块。
具体实施方式
31.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
32.实施例一
33.如图1所示，本发明实施例提供一种混凝土浇筑过程智能监管动态识别系统，包括：图像采集模块1、施工检测模块2、安全检测模块3、养护检测模块4、推送模块5和语音对讲模块6；
34.图像采集模块1，用于获取混凝土浇筑作业区域的图像信息；
35.施工检测模块2，用于根据图像采集模块1获取的混凝土浇筑作业区域的图像信息对施工过程进行检测，在未检测到施工过程存在违规操作时，不发送信息到推送模块5，在检测到施工过程存在违规操作时，发送信息到推送模块5；
36.具体的，施工检测模块2包括振捣人员数量检测单元21、振捣作业检测单元22、砼浇筑作业中断检测单元23、收面作业加水检测单元24和布料管转场遗撒检测单元25，振捣人员数量检测单元21用于根据图像采集模块1获取的混凝土浇筑作业区域的图像，在识别到布料管出料后根据施工方案预设的人数，识别混凝土浇筑作业区域中拿着振捣棒的施工人员数量，在施工人员的人数与施工方案预设的人数不符合时，发送信息到推送模块5，振捣作业检测单元22用于根据图像采集模块1获取的混凝土浇筑作业区域的图像，在识别到布料管出料后，对混凝土浇筑作业区域施工人员的施工动作进行识别，在检测到施工人员的施工动作不符合要求时，发送信息到推送模块5，砼浇筑作业中断检测单元23单元用于根据图像采集模块1获取的混凝土浇筑作业区域的图像，在识别到布料管停止出料后开始计时，在超过预设的时间后，未识别到布料管出料时，发送信息到推送模块5，收面作业加水检测单元24用于根据图像采集模块1获取的混凝土浇筑作业区域的图像，在识别到布料管出料后，开始计时，超过预设的时间后，识别到施工人员使用水管加水时，发送信息到推送模块5，布料管转场遗撒检测单元25用于根据图像采集模块1获取的混凝土浇筑作业区域的图像，在识别到布料机移动时，检测到楼板面区域存在混凝土时，发送信息到推送模块5，砼浇筑作业中断检测单元23和收面作业加水检测单元24中预设的时间根据施工方案进行确定。
37.在本实施例中，振捣人员数量检测单元21根据图像采集模块1获取的混凝土浇筑作业区域的图像进行识别的要素为拿着振捣棒的施工人员，将布料管出料的图像识别作为激活信号，在识别到布料管出料后根据施工方案预设的人数，识别混凝土浇筑作业区域中拿着振捣棒的施工人员数量，如，施工方案预设的人数的为5人，振捣人员数量检测单元21在识别到布料管出料后检测到的拿着振捣棒的施工人员为3人，此时判定为施工人员的人数与施工方案预设的人数不符合，发送信息到推送模块5对管理人员进行提醒；
38.在本实施例中，振捣作业检测单元22根据图像采集模块1获取的混凝土浇筑作业区域的图像进行识别的要素为：
①
插入振捣棒的动作 从布料管出料到插入振捣棒的时间；
②
振捣棒从插入到拔出的时间长度；
③
工人从上一振捣点到下一振捣点走动的步数，在识别到布料管出料后，对混凝土浇筑作业区域施工人员的施工动作进行识别，如：
①
自布料管开始出料开始5min内，未识别到附近施工人员有“插入振捣棒”动作，判定为“未进行振捣”；将“布料管出料”作为算法的激活信号，以5min的时间作为判断的时长，以插入振捣棒这一动作的有或无作为是否合规的判断依据；
②
如自“插入振捣棒”动作到“拔出振捣棒”动作的时间长度小于20s，判定为“欠振”；如上述时间长度大于30s判定为“过振”；此功能以“插入振捣棒”作为激活信号，以动作之间的时间间隔作为判定依据；
③
如工人从上一次振捣“拔出振捣棒”的动作后，到下一次振捣“插入振捣棒”动作之间，做出了“迈步大于1步”的动作，判定为“振捣点间距过大”；此功能以“拔出振捣棒”作为激活信号，以“拔出振捣棒”到下一次“插入振捣棒”之间“迈步”动作发生的数量作为判定依据，在检测到施工人员的施工动作不符合要求时，发送信息到推送模块5；
39.在本实施例中，砼浇筑作业中断检测单元23单元根据图像采集模块1获取的混凝
土浇筑作业区域的图像进行识别的要素为：布料管“出料停止”形态 时间长度，在识别到布料管停止出料后开始计时，在超过预设的时间后，未识别到布料管出料时，发送信息到推送模块5；
40.在本实施例中，收面作业加水检测单元24根据图像采集模块1获取的混凝土浇筑作业区域的图像进行识别的要素为：施工人员和水管，在识别到布料管出料后，开始计时，超过预设的时间后，识别到施工人员手持水管加水时，发送信息到推送模块5；
41.在本实施例中，布料管转场遗撒检测单元25根据图像采集模块1获取的混凝土浇筑作业区域的图像进行识别的要素为：楼板面遗撒的混凝土，在动移布料机时，常常因布料管口部封堵不严或根本不封堵，导致移动过程中遗撒至楼板面，洒落的混凝土不及时清理，在浇筑该板块时已过初凝，进而导致了楼板“花脸”现象，对混凝土观感和质量影响较大在识别到布料机移动时，检测到楼板面区域存在混凝土时，发送信息到推送模块5，砼浇筑作业中断检测单元23和收面作业加水检测单元24中预设的时间根据施工方案进行确定。
42.安全检测模块3，用于根据像采集模块获取的混凝土浇筑作业区域的图像信息对混凝土浇筑作业区域进行安全检测，在未检测到混凝土浇筑作业区域存在安全隐患时，不发送信息到推送模块5，在检测到混凝土浇筑作业区域存在安全隐患时；
43.具体的，安全检测模块3包括临边及水平防护检测单元31、作业面吸烟及火情检测单元32、安全防护用品检测单元33、外架堆载检测单元34和吊篮配重检测单元35，临边及水平防护检测单元31用于根据图像采集模块1获取的混凝土浇筑作业区域的图像，在混凝土浇筑作业区域识别到缺失防护设施时发送信息到推送模块5，作业面吸烟及火情检测单元32用于根据图像采集模块1获取的混凝土浇筑作业区域的图像，在混凝土浇筑作业区域识别到有吸烟及火情时发送信息到推送模块5，安全防护用品检测单元33用于根据图像采集模块1获取的混凝土浇筑作业区域的图像，在混凝土浇筑作业区域识别到有施工人员的穿着缺失安全防护用品时发送信息到推送模块5，外架堆载检测单元34用于根据图像采集模块1获取的混凝土浇筑作业区域的图像，在混凝土浇筑作业区域识别到外架堆载的材料的数量超过预设值时发送信息到推送模块5，吊篮配重检测单元35用于根据图像采集模块1获取的混凝土浇筑作业区域的图像，对吊篮的配重块数量进行识别，在检测到吊篮配重块的数量与预设值不同时发送信息到推送模块5，外架堆载检测单元34和吊篮配重检测单元35的预设值根据管理人员输入确定；
44.在本实施例中，临边及水平防护检测单元31根据图像采集模块1获取的混凝土浇筑作业区域的图像进行识别的要素为：临边及水平防护标准化做法的图形特征，施工过程中，由于工期压力大，很多项目在作业面安全防护未完善的情况下，强行提前插入施工，给工人的生命安全造成极大威胁，通过对图像进行识别，在识别到如：电梯井、采光井的平网及立面防护缺失以及外脚手架上跳板的铺设等缺失时，在混凝土浇筑作业区域识别到缺失防护设施时发送信息到推送模块5；
45.在本实施例中，作业面吸烟及火情检测单元32根据图像采集模块1获取的混凝土浇筑作业区域的图像进行识别的要素为：烟杆和火点，在混凝土浇筑作业区域识别到有吸烟及火情时发送信息到推送模块5；
46.在本实施例中，安全防护用品检测单元33根据图像采集模块1获取的混凝土浇筑作业区域的图像进行识别的要素为：安全防护用品(安全带、手套、安全帽、防护眼镜、劳保
鞋等)，在混凝土浇筑作业区域识别到有施工人员的穿着缺失安全防护用品时发送信息到推送模块5；
47.在本实施例中，外架堆载检测单元34根据图像采集模块1获取的混凝土浇筑作业区域的图像进行识别的要素为：(1)钢管、模板、木方、钢筋；(2)上述材料的数量，施工过程中，外架上工人能违规堆放的材料主要有钢管、模板、木方、钢筋，在设定堆载材料的数量后，如设定钢管的数量为10根，模板的数量为5根，在识别到钢管和模板后，其中任一数量超过设定的数量后时发送信息到推送模块5；
48.在本实施例中，吊篮配重检测单元35根据图像采集模块1获取的混凝土浇筑作业区域的图像进行识别的要素为：(1)配重块；(2)数量，在对吊篮的配重块数量进行识别后，通过与设定的数量进行比对，在检测到吊篮配重块的数量与设定的数量不同后时发送信息到推送模块5。
49.养护检测模块4，用于根据像采集模块获取的混凝土浇筑作业区域的图像信息对混凝土浇筑作业区域进行识别并进行养护管理，在未达到养护要求时不发送信息到推送模块5，在达到养护要求时发送信息到推送模块5；
50.具体的，养护检测模块4包括混凝土收面管理单元41和洒水养护管理单元42，混凝土收面管理单元41用于根据图像采集模块1获取的混凝土浇筑作业区域的图像，在识别到混凝土收面完成后，在预设的时间段内对混凝土作业面进行检测，在预设的时间段内识别到有施工人员站立在混凝土作业面时，发送信息到推送模块5，洒水养护管理单元42用于根据图像采集模块1获取的混凝土浇筑作业区域的图像，在识别到混凝土收面完成后且处于预设的养护时间段内，在识别到混凝土作业面出现干燥特征后，干燥特征通过颜色进行体现，发送信息到推送模块5，养护检测模块4预设的时间段和洒水养护管理单元42预设的养护时间段由管理人员进行设定。
51.推送模块5，用于接收施工检测模块2、安全检测模块3和养护检测模块4发送的信息，管理人员通过推送模块5查看信息；
52.语音对讲模块6，用于管理人员与混凝土浇筑作业区域的施工人员进行联系。
53.本发明通过获取混凝土浇筑作业区域的图像信息后通过对图像进行识别检测，在施工过程中出现违规操作和存在安全隐患时发送消息到管理人员进行处理，同时通过对图像进行识别检测控制混凝土浇筑作业面的状态，在出现异常或需要养护时发送消息到管理人员进行处理，达到了避免房建工程施工项目中发生不可逆的混凝土质量事故以及安全事故的效果。
54.实施例二
55.本发明实施例还公开了一种混凝土浇筑过程智能监管动态识别方法，如图2，包括以下步骤：
56.s1，混凝土浇筑作业区域图像采集，通过设置在混凝土浇筑作业区域的图像采集模块1获取混凝土浇筑作业区域的图像；
57.s2，根据混凝土浇筑作业区域图像进行分析，通过对获取的混凝土浇筑作业区域的图像进行分析，分别对施工、安全和养护进行检测；
58.s3，异常信息推送，在步骤s2中检测到异常信息后通过推送模块5将异常信息推送到管理人员，管理人员通过推送模块5查看信息；
59.s4，异常信息处理，管理人员在接收到异常信息后通过语音对讲模块6与混凝土浇筑作业区域的施工人员进行联系，实时对施工过程进行调整。
60.本实施例公开的混凝土浇筑过程智能监管动态识别方法，通过获取混凝土浇筑作业区域的图像信息后通过对图像进行识别检测，在施工过程中出现违规操作和存在安全隐患时发送消息到管理人员进行处理，同时通过对图像进行识别检测控制混凝土浇筑作业面的状态，在出现异常或需要养护时发送消息到管理人员进行处理，达到了避免房建工程施工项目中发生不可逆的混凝土质量事故以及安全事故的效果。
61.应该明白，公开的过程中的步骤的特定顺序或层次是示例性方法的实例。基于设计偏好，应该理解，过程中的步骤的特定顺序或层次可以在不脱离本公开的保护范围的情况下得到重新安排。所附的方法权利要求以示例性的顺序给出了各种步骤的要素，并且不是要限于所述的特定顺序或层次。
62.在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。
63.本领域技术人员还应当理解，结合本文的实施例描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或其组合。为了清楚地说明硬件和软件之间的可交换性，上面对各种说明性的部件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了一般地描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个系统所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为背离本公开的保护范围。
64.结合本文的实施例所描述的方法或者算法的步骤可直接体现为硬件、由处理器执行的软件模块或其组合。软件模块可以位于ram存储器、闪存、rom存储器、eprom存储器、eeprom存储器、寄存器、硬盘、移动磁盘、cd-rom或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质连接至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于asic中。该asic可以位于用户终端中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于用户终端中。
65.对于软件实现，本技术中描述的技术可用执行本技术所述功能的模块(例如，过程、函数等)来实现。这些软件代码可以存储在存储器单元并由处理器执行。存储器单元可以实现在处理器内，也可以实现在处理器外，在后一种情况下，它经由各种手段以通信方式耦合到处理器，这些都是本领域中所公知的。
66.上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括，”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性
的或者”。