[發明專利]一種工程安全監控儀及監控方法

有效

• 申請號: 202010526198.2
• 申請日: 2020-06-09
• 公開（公告）號: CN111650863B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 龔彬彬;葉安
• 申請（專利權）人: 湖南城市學院
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 北京國坤專利代理事務所(普通合伙) 11491
• 代理人: 趙紅霞

1.一種工程安全監控儀，其特征在于，所述工程安全監控儀具體包括：

工程模型構建及分析模塊，與中央控制模塊連接，包括FLAC3D軟件、ANSYS軟件、三維快速拉格朗日分析平臺，通過ANSYS軟件實現工程模型的構建，并通過ANSYS、FLAC3D、三維快速拉格朗日分析平臺對工程模型賦予相應的材質，并通過ANSYS、FLAC3D、三維快速拉格朗日分析平臺對工程模型進行力學分析，并記錄相應的力學數值及相關的應力集中點；

工程模型評估模塊，與中央控制模塊連接，通過建立三維地層結構模型對既有地區間結構進行變形計算和應力分析，并輸出相應的評估結論；

工程施工圖像獲取模塊，與中央控制模塊連接，包括高清攝像頭，無線信號收發器，通過工程模型構建及分析模塊和工程模型評估模塊所輸出的應力集中點及評估結論所涉及的位置進行加裝360°攝像頭，并對相關位置進行圖像采集，將采集的圖像通過無線信號收發器傳輸到存儲器；

工程圖像處理模塊，與中央控制模塊連接，對高清攝像頭采集的工程部件圖像通過濾波圖像去噪處理；

工程圖像特征比對模塊，與中央控制模塊連接，對每隔30min經過去噪處理的圖像與前一個經過去噪處理的圖像進行特征比對；

人機料危險源監控模塊，與中央控制模塊連接，通過采用RFID和BIM技術實現對施工現場信息化可視化的安全監控；

顯示模塊，與中央控制模塊連接，包括顯示屏，用于顯示工程圖像對比特征及BIM可視化模型；

中央控制模塊，與工程模型構建及分析模塊、工程模型評估模塊、工程施工圖像獲取模塊、工程圖像特征比對模塊、人機料危險源監控模塊、顯示模塊、報警模塊和無線信號發射模塊連接，包括可編程處理器，用于對采集信息進行處理和通過處理結果和預設參數控制各模塊的正常運行；

報警模塊，與中央控制模塊連接，包括聲光報警器，用于通過聲光報警器對圖像特征不一致及BIM模型報警信息進行聲光報警；

無線信號發射模塊，與中央控制模塊連接，包括無線信號收發器，用于將報警信息通過無線信號收發器發送到管理人員的移動終端上。

2.如權利要求1所述的工程安全監控儀，其特征在于，所述工程模型構建及分析模塊包括：

工程參數輸入單元，用于將項目立項核準的工程設計參數進行錄入存儲；

模型比例設定單元，用于通過錄入的工程參數換算為三維模型的比例參數；

模型構建單元，用于模型比例參數輸入三維模型構建軟件實現工程模型的構建，并通過ANSYS、FLAC3D、三維快速拉格朗日分析平臺對工程模型賦予相應的材質；

模型分析單元，通過ANSYS、FLAC3D、三維快速拉格朗日分析平臺對工程模型進行力學分析，并記錄相應的力學數值及相關的應力集中點。

3.如權利要求1所述的工程安全監控儀，其特征在于，所述工程模型評估模塊包括：

三維地層結構模型構建單元，根據預設的單元類型、實常數和彈性模量的參數值，構建三維地層結構模型；

模型劃分單元，將所述三維地層結構模型劃分成若干個用于計算和分析的小單元；

結構變形和應力分析單元，用于對既有地區間結構的沉降變形和既有區間線路下結構變形接縫處的差異沉降變形，進行變形計算和應力分析，并輸出相應的評估結論。

4.如權利要求1所述的工程安全監控儀，其特征在于，所述人機料危險源監控模塊包括：

信息采集單元，通過RFID讀寫器采集施工現場RFID標簽的信息，進行實時跟蹤；

信息上傳單元，RFID標簽掃描后信息通過互聯網自動傳輸到BIM3D/4D模型中動態呈現時空中對象的位置、周圍環境、檢測參數等安全狀態；

警示單元，如出現不安全行為或周圍環境的不安全狀態，BIM模型上就會分級進行警報。