[发明专利]一种基于BIM和UWB的建筑临边洞口安全管理系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于BIM和UWB的建筑临边洞口安全管理系统及方法，管理系统包括UWB人员定位模块，中央服务器，可视化显示模块，安全预警模块和智能搜救模块；UWB人员定位模块通过UWB无载波通信技术实现人员三维定位；中央服务器将人员定位信息与BIM模型进行数据耦合，并分析人员是否处于危险区域；可视化显示模块实时显示人员在BIM模型中的准确位置；安全预警模块对人员进行危险报警提示；智能搜救模块针对发生意外的人员确定最短营救路线，并显示于BIM模型上。本发明能够实时精确定位人员三维位置，并与预设的危险区域进行对比分析，对施工人员进行语音告警，从而有效防范危险的发生，有助于减少人员伤亡，实现工地智能化安全管理。

技术领域

本发明涉及建筑工程人员安全管理技术领域，具体的，涉及一种基于BIM和UWB的临边洞口安全管理系统及方法。

背景技术

随着我国建筑业的飞速发展，许多大型复杂工程项目日益增多，在注重建筑数量与质量的同时，建筑施工过程中的安全管理越来越成为备受关注的一个重要问题。随着社会的不断进步，安全生产的概念已经深入人心，人们对安全生产的要求也越来越高。在事故多发的建筑行业，如何保证施工人员的人身安全是施工单位关心的头等大事。临边洞口作为施工现场最易坠落的危险区域，有效的设置防护与安全预警显得尤为重要。然而就目前而言，大多数施工单位仍然采取的是简单的围栏或是电子围栏进行防护，仅能从视觉层面对施工人员进行提示，高空坠落现象时有发生。

BIM以建筑工程项目的各项相关信息数据作为基础，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息，是实现信息化管理的重要工具；UWB是一种无载波通讯技术，可实现精确的短距离定位。利用BIM技术和UWB技术的优势，对临边洞口部位进行实时监控和提前对人员进行安全预警，实现工地智能化安全管理就显得十分迫切。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种基于BIM和UWB的建筑临边洞口安全管理系统及方法，对靠近临边洞口区域的施工人员进行安全预警和智能搜救。

为实现上述目的，本发明采用如下方案：

一种基于BIM和UWB的临边洞口安全管理系统，包括UWB人员定位模块，中央服务器，可视化显示模块，安全预警模块和智能搜救模块；UWB人员定位模块通过UWB无载波通信技术实现人员三维定位；中央服务器将人员定位信息与BIM模型进行数据耦合，并分析判定人员是否处于危险区域；可视化显示模块实时显示人员在BIM模型中的准确位置；安全预警模块对人员进行危险报警提示；智能搜救模块针对发生意外的人员确定最短营救路线，并显示于BIM模型上。

优选地，UWB人员定位模块包括人员微标签和若干个微基站；人员微标签设置在人员佩戴的安全帽上，微基站设置在施工现场。

优选地，中央服务器接收UWB人员定位模块发送的数据，并与已建立的BIM模型进行数据耦合，将人员定位信息链接到BIM模型上；并将预设的临边洞口危险区域与施工人员位置进行比对，判断是否处于危险区域，向安全预警模块反馈信息，发送指令。

优选地，可视化显示模块显示包含临边洞口危险区域的BIM模型、施工人员实时位置和最短营救路线。

优选地，安全预警模块依照中央服务器的指令，对进入临边洞口危险区域的人员进行报警；安全帽上安装有信号接收器和报警装置，信号接收器用于接收中央服务器反馈的指令，报警装置包括语音报警装置与震动报警装置。

优选地，智能搜救模块确定通往人员坠落的三维位置的各种路线，并筛选出最短营救路线，节省搜救时间。

一种基于BIM和UWB的临边洞口安全管理方法，采用上述的管理系统，具体包括以下步骤：

S1、建立包含临边洞口危险区域的施工场地BIM模型，并根据距离危险中心点距离的远近划分不同的危险程度带。