本發(fā)明涉及智慧工地管理，具體為一種用于智慧工地安全管理的人員管控系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、隨著科技的迅速發(fā)展，傳統(tǒng)的建筑工地管理方式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代工程的需求。智慧工地通過(guò)集成先進(jìn)的信息技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析和人工智能等手段，實(shí)現(xiàn)了對(duì)工地人員、設(shè)備、材料和環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)控與智能管理，顯著提高了工地的安全水平和工作效率。在建筑行業(yè)中，工地安全事故頻發(fā)，人員管理混亂是導(dǎo)致這些問(wèn)題的主要原因之一。智慧工地的人員管控方法旨在通過(guò)高科技手段確保每位工人的安全，同時(shí)提高管理效率和減少潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)。

2、目前，傳統(tǒng)用于工地安全管理的人員管控方法多依賴人力考勤和監(jiān)管，管理效率受限于人工配合程度，人工處理信息的速度和準(zhǔn)確性遠(yuǎn)低于智能化系統(tǒng)，關(guān)鍵信息更新滯后且傳遞不暢，由于缺乏即時(shí)通訊和快速響應(yīng)機(jī)制，一旦發(fā)生安全事故，響應(yīng)和處理速度較慢，難以及時(shí)有效地控制事故影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、（一）解決的技術(shù)問(wèn)題

2、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種用于智慧工地安全管理的人員管控系統(tǒng)及方法，具備智能化管控人員安全效率高、實(shí)時(shí)通訊應(yīng)急處理響應(yīng)迅速等優(yōu)點(diǎn)，解決了傳統(tǒng)用于工地安全管理的人員管控方法智能化水平低，缺乏即時(shí)通訊和快速響應(yīng)機(jī)制的問(wèn)題。

3、（二）技術(shù)方案

4、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種用于智慧工地安全管理的人員管控系統(tǒng)，包括智能手環(huán)，智能手環(huán)用于監(jiān)測(cè)人員實(shí)時(shí)體能健康狀態(tài)、人員所在環(huán)境的傳感數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)定位通訊，該系統(tǒng)包括實(shí)時(shí)采集模塊、安全評(píng)估模塊和應(yīng)急管控模塊；

5、所述實(shí)時(shí)采集模塊包括體能監(jiān)測(cè)單元、環(huán)境數(shù)據(jù)單元和定位通訊單元，所述體能監(jiān)測(cè)單元通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接智能手環(huán)采集健康數(shù)據(jù)集，所述健康數(shù)據(jù)集包括所有人員的實(shí)時(shí)體能健康狀態(tài)，所述環(huán)境數(shù)據(jù)單元通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接智能手環(huán)采集環(huán)境數(shù)據(jù)集，所述環(huán)境數(shù)據(jù)集包括人員所在環(huán)境的傳感數(shù)據(jù)，所述定位通訊單元通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接智能手環(huán)采集定位數(shù)據(jù)集，所述定位數(shù)據(jù)集包括所有人員的實(shí)時(shí)通訊語(yǔ)音內(nèi)容和實(shí)時(shí)定位信息，所述實(shí)時(shí)采集模塊通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將健康數(shù)據(jù)集、環(huán)境數(shù)據(jù)集和定位數(shù)據(jù)集傳輸至安全評(píng)估模塊；

6、所述安全評(píng)估模塊包括健康評(píng)估單元、異常評(píng)估單元和語(yǔ)音識(shí)別單元，所述健康評(píng)估單元根據(jù)健康數(shù)據(jù)集，計(jì)算生成體能數(shù)據(jù)組，所述體能數(shù)據(jù)組包括所有人員體能健康數(shù)據(jù)與正常健康狀態(tài)下體能健康數(shù)據(jù)的對(duì)比結(jié)果以及健康評(píng)估周期內(nèi)所有人員體能健康數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)，所述異常評(píng)估單元根據(jù)環(huán)境數(shù)據(jù)集和定位數(shù)據(jù)集，分析每個(gè)人員所在環(huán)境、實(shí)際移動(dòng)速度、實(shí)際移動(dòng)方向以及實(shí)際移動(dòng)速度與正常移動(dòng)狀態(tài)下的人員移動(dòng)速度的差值，并生成對(duì)應(yīng)的異常數(shù)據(jù)組，所述語(yǔ)音識(shí)別單元設(shè)置有l(wèi)stm深度學(xué)習(xí)模型，再結(jié)合定位數(shù)據(jù)集識(shí)別篩選出工地意外突發(fā)情況相關(guān)的關(guān)鍵語(yǔ)音內(nèi)容，組成緊急事件，所述安全評(píng)估模塊通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將體能數(shù)據(jù)組、異常數(shù)據(jù)組和緊急事件傳輸至應(yīng)急管控模塊；

7、所述應(yīng)急管控模塊設(shè)置有固定范圍的健康閾值和臨界高度，再結(jié)合體能數(shù)據(jù)組、異常數(shù)據(jù)組和緊急事件，判斷人員在工地中的安全狀態(tài)，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接智能手環(huán)聯(lián)絡(luò)目標(biāo)人員或鄰近人員。

8、優(yōu)選的，所述健康數(shù)據(jù)集的表達(dá)式為，至依次對(duì)應(yīng)每個(gè)人員的實(shí)時(shí)體能健康狀態(tài)，表示采集實(shí)時(shí)體能健康狀態(tài)的時(shí)間點(diǎn)，表示實(shí)時(shí)體能健康數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)體能健康數(shù)據(jù)包括體溫值、心率值、電流值、血壓值和血氧飽和度，數(shù)字編號(hào)1至表示智慧工地安全管理的目標(biāo)人員有名。

9、優(yōu)選的，所述環(huán)境數(shù)據(jù)集的表達(dá)式為，至依次對(duì)應(yīng)每個(gè)人員所在環(huán)境的傳感數(shù)據(jù)，傳感數(shù)據(jù)包括風(fēng)力值和壓力值，表示獲取單組傳感數(shù)據(jù)的時(shí)間點(diǎn)，數(shù)字編號(hào)1至表示智慧工地安全管理的目標(biāo)人員有名。

10、優(yōu)選的，所述定位數(shù)據(jù)集的表達(dá)式為，至依次對(duì)應(yīng)每個(gè)人員的實(shí)時(shí)通訊語(yǔ)音內(nèi)容和實(shí)時(shí)定位信息，表示實(shí)時(shí)通訊語(yǔ)音內(nèi)容，表示實(shí)時(shí)定位信息，數(shù)字編號(hào)1至表示智慧工地安全管理的目標(biāo)人員有名，所述定位數(shù)據(jù)集中的數(shù)字編號(hào)、環(huán)境數(shù)據(jù)集中的數(shù)字編號(hào)與健康數(shù)據(jù)集中的數(shù)字編號(hào)一一對(duì)應(yīng)，所述定位數(shù)據(jù)集中的、環(huán)境數(shù)據(jù)集中的和健康數(shù)據(jù)集中的均表示同一人員。

11、優(yōu)選的，所述體能數(shù)據(jù)組計(jì)算公式如下：

12、

13、

14、公式中，表示體能數(shù)據(jù)組，表示人體正常健康狀態(tài)下的體能健康數(shù)據(jù)，表示人體正常健康狀態(tài)下的體溫值，表示人體正常健康狀態(tài)下的心率值，表示通過(guò)人體正常健康狀態(tài)下的安全電流值，表示人體正常健康狀態(tài)下的血壓值，表示人體正常健康狀態(tài)下的血氧飽和度，表示健康數(shù)據(jù)集中第個(gè)人員的實(shí)時(shí)體能健康狀態(tài)數(shù)據(jù)，表示同時(shí)計(jì)算健康數(shù)據(jù)集中名人員的實(shí)時(shí)體能健康狀態(tài)數(shù)據(jù)與正常健康狀態(tài)下的體能健康數(shù)據(jù)的差值，表示體能數(shù)據(jù)組計(jì)算公式中針對(duì)健康評(píng)估周期設(shè)置的固定時(shí)長(zhǎng)，表示根據(jù)方差公式計(jì)算固定時(shí)長(zhǎng)內(nèi)人員實(shí)時(shí)體能健康狀態(tài)數(shù)據(jù)與正常健康狀態(tài)下的體能健康數(shù)據(jù)的離散程度，即為健康評(píng)估周期內(nèi)所有人員體能健康數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)。

15、優(yōu)選的，所述異常數(shù)據(jù)組計(jì)算流程如下：

16、抽取環(huán)境數(shù)據(jù)集中第個(gè)人員所在環(huán)境的傳感數(shù)據(jù)，并將第個(gè)人員所在環(huán)境的風(fēng)力值標(biāo)記為，將第個(gè)人員所在環(huán)境的壓力值標(biāo)記為；

17、

18、

19、公式中，表示異常數(shù)據(jù)組，表示正常移動(dòng)狀態(tài)下的風(fēng)力值，表示第個(gè)人員所在環(huán)境的風(fēng)力值與正常風(fēng)力值的比值，表示正常移動(dòng)狀態(tài)下的壓力值，表示第個(gè)人員所在環(huán)境的壓力值與正常壓力值的比值，表示定位數(shù)據(jù)集中第個(gè)人員當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)的定位信息，表示定位數(shù)據(jù)集中第個(gè)人員較當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)上一時(shí)間點(diǎn)的定位信息，表示當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)和上一時(shí)間點(diǎn)內(nèi)人員的移動(dòng)距離，計(jì)量單位為米，3表示移動(dòng)異常組計(jì)算公式中針對(duì)異常評(píng)估周期設(shè)置的3秒固定時(shí)長(zhǎng)，表示單個(gè)周期內(nèi)的人員移動(dòng)速度，計(jì)量單位為m/s，表示正常移動(dòng)狀態(tài)下的人員移動(dòng)速度，表示人員實(shí)際移動(dòng)速度與正常移動(dòng)狀態(tài)下的人員移動(dòng)速度的差值，表示同時(shí)計(jì)算定位數(shù)據(jù)集中名人員實(shí)際移動(dòng)速度與正常移動(dòng)狀態(tài)下的人員移動(dòng)速度的差值，表示人員在水平方向軸上的移動(dòng)距離，表示人員在垂直方向軸上的移動(dòng)距離。

20、優(yōu)選的，所述緊急事件計(jì)算公式如下：

21、

22、公式中，表示緊急事件，表示lstm深度學(xué)習(xí)模型同時(shí)識(shí)別定位數(shù)據(jù)集中名人員的實(shí)時(shí)通訊語(yǔ)音內(nèi)容，篩選出工地意外突發(fā)情況相關(guān)的關(guān)鍵語(yǔ)音內(nèi)容組成緊急事件。

23、優(yōu)選的，所述體能數(shù)據(jù)組超出健康閾值時(shí)，應(yīng)急管控模塊判斷目標(biāo)人員體能健康狀態(tài)不佳，存在觸電現(xiàn)象，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接智能手環(huán)通知鄰近人員立即查看目標(biāo)人員狀態(tài)，所述緊急事件中存在數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)急管控模塊通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接智能手環(huán)通知所有人員，并組織應(yīng)急管理人員進(jìn)行救援。

24、優(yōu)選的，所述異常數(shù)據(jù)組中人員所在環(huán)境的風(fēng)力值與正常風(fēng)力值的比值大于1、人員所在環(huán)境的壓力值與正常壓力值的比值大于1、實(shí)際移動(dòng)速度與正常移動(dòng)狀態(tài)下的人員移動(dòng)速度的差值為正數(shù)或超出臨界高度時(shí)，應(yīng)急管控模塊判斷目標(biāo)人員存在墜樓風(fēng)險(xiǎn)，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接智能手環(huán)詢問(wèn)目標(biāo)人員狀態(tài)，并通知鄰近人員立即查看目標(biāo)人員狀態(tài)。

25、一種用于智慧工地安全管理的人員管控方法，包括以下步驟：

26、步驟一、管控所有人員進(jìn)入工地前均穿戴好智能手環(huán)并保持開啟狀態(tài)，實(shí)時(shí)采集模塊通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接智能手環(huán)分類采集數(shù)據(jù)，獲取所有人員的實(shí)時(shí)體能健康狀態(tài)、人員所在環(huán)境的傳感數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)通訊語(yǔ)音內(nèi)容和實(shí)時(shí)定位信息；

27、步驟二、安全評(píng)估模塊根據(jù)人員的實(shí)時(shí)體能健康狀態(tài)進(jìn)行健康評(píng)估，評(píng)估所有人員體能健康數(shù)據(jù)與正常健康狀態(tài)下體能健康數(shù)據(jù)的對(duì)比結(jié)果以及健康評(píng)估周期內(nèi)所有人員體能健康數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)，生成對(duì)應(yīng)的體能數(shù)據(jù)組；

28、步驟三、安全評(píng)估模塊根據(jù)人員的實(shí)時(shí)定位信息進(jìn)行異常評(píng)估，分析每個(gè)人員所在環(huán)境、實(shí)際移動(dòng)速度、實(shí)際移動(dòng)方向以及實(shí)際移動(dòng)速度與正常移動(dòng)狀態(tài)下的人員移動(dòng)速度的差值，生成對(duì)應(yīng)的異常數(shù)據(jù)組；

29、步驟四、安全評(píng)估模塊根據(jù)人員的實(shí)時(shí)通訊語(yǔ)音內(nèi)容進(jìn)行語(yǔ)音識(shí)別，篩選出工地意外突發(fā)情況相關(guān)的關(guān)鍵語(yǔ)音內(nèi)容，組成緊急事件；

30、步驟五、應(yīng)急管控模塊判斷人員在工地中的安全狀態(tài)，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接智能手環(huán)聯(lián)絡(luò)目標(biāo)人員或鄰近人員。

31、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種用于智慧工地安全管理的人員管控系統(tǒng)及方法，具備以下有益效果：

32、1、本發(fā)明通過(guò)管控所有人員進(jìn)入工地前均穿戴好智能手環(huán)并保持開啟狀態(tài)，實(shí)時(shí)采集模塊通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接智能手環(huán)分類采集健康數(shù)據(jù)集、環(huán)境數(shù)據(jù)集和定位數(shù)據(jù)集，獲取所有人員的實(shí)時(shí)體能健康狀態(tài)、人員所在環(huán)境的傳感數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)通訊語(yǔ)音內(nèi)容和實(shí)時(shí)定位信息，安全評(píng)估模塊設(shè)置有健康評(píng)估單元、異常評(píng)估單元和語(yǔ)音識(shí)別單元，健康評(píng)估單元根據(jù)健康數(shù)據(jù)集計(jì)算生成體能數(shù)據(jù)組，體能數(shù)據(jù)組包括所有人員體能健康數(shù)據(jù)與正常健康狀態(tài)下體能健康數(shù)據(jù)的對(duì)比結(jié)果以及健康評(píng)估周期內(nèi)所有人員體能健康數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)，便于后續(xù)快速判斷人員體能健康狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)健康問(wèn)題并進(jìn)行干預(yù)，異常評(píng)估單元根據(jù)環(huán)境數(shù)據(jù)集和定位數(shù)據(jù)集，分析每個(gè)人員所在環(huán)境、實(shí)際移動(dòng)速度、實(shí)際移動(dòng)方向以及實(shí)際移動(dòng)速度與正常移動(dòng)狀態(tài)下的人員移動(dòng)速度的差值，并生成對(duì)應(yīng)的異常數(shù)據(jù)組，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)工地人員是否不慎墜樓，針對(duì)目標(biāo)人員及時(shí)救援，智能化管控人員安全效率高。

33、2、本發(fā)明通過(guò)語(yǔ)音識(shí)別單元設(shè)置有l(wèi)stm深度學(xué)習(xí)模型，再結(jié)合定位數(shù)據(jù)集識(shí)別篩選出工地意外突發(fā)情況相關(guān)的關(guān)鍵語(yǔ)音內(nèi)容，組成緊急事件，保障關(guān)鍵信息傳遞的通暢性，應(yīng)急管控模塊設(shè)置有固定范圍的健康閾值和臨界高度，再結(jié)合體能數(shù)據(jù)組、異常數(shù)據(jù)組和緊急事件，判斷人員在工地中的安全狀態(tài)，體能數(shù)據(jù)組超出健康閾值時(shí)，應(yīng)急管控模塊判斷目標(biāo)人員體能健康狀態(tài)不佳，存在觸電現(xiàn)象，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接智能手環(huán)通知鄰近人員立即查看目標(biāo)人員狀態(tài)，緊急事件中存在數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)急管控模塊通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接智能手環(huán)通知所有人員，提醒所有人員及時(shí)避險(xiǎn)，并組織應(yīng)急管理人員進(jìn)行救援，異常數(shù)據(jù)組中人員所在環(huán)境的風(fēng)力值與正常風(fēng)力值的比值大于1、人員所在環(huán)境的壓力值與正常壓力值的比值大于1、實(shí)際移動(dòng)速度與正常移動(dòng)狀態(tài)下的人員移動(dòng)速度的差值為正數(shù)或超出臨界高度時(shí)，應(yīng)急管控模塊判斷目標(biāo)人員存在墜樓風(fēng)險(xiǎn)，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接智能手環(huán)詢問(wèn)目標(biāo)人員狀態(tài)，并通知鄰近人員立即查看目標(biāo)人員狀態(tài)，實(shí)時(shí)通訊應(yīng)急處理響應(yīng)迅速。