[发明专利]一种基坑施工中人员定位系统及风险评估方法

说明书

本发明提供一种基坑施工中人员定位系统及风险评估方法，包括：设置在基坑地表的多个地表沉降检测单元和设置在基坑侧壁的多个人员定位单元；地表沉降检测单元包括：地表沉降检测仪和数据采集模块；人员定位单元包括：箱体、信息采集模块及发射天线；数据采集模块接收地表沉降检测仪采集的地表沉降信息，信息采集模块接收数据采集模块发送的地表沉降信息，并通过人员的识别卡采集人员位置信息；发射天线将地表沉降信息和人员位置信息发送至远程服务器。本发明通过人员定位单元与地表沉降检测单元的结合，实现了人员位置信息与地表沉降信息的统一管理，避免了基坑工程建设过程中危险发生时人员定位困难等难题。

技术领域

本发明涉及基坑人员定位领域，尤其涉及一种基坑施工中人员定位系统及风险评估方法。

背景技术

基坑建设过程中，人员安全管理始终是基坑工程建设过程中重要环节，基坑建设场地开阔，工序复杂，各工种工人交叉作业，管理人员难以及时获悉每个工人的位置，导致实际建设过程中常常出现人员管理难题，当某处工程位置即将出现危险时，无法立刻判断有哪些施工人员处于危险区域，无法实现工程风险的针对性预警。

另一方面，基坑建设过程中主要风险来源于基坑侧壁倾斜变形，而这种风险的直观反映是周围地表的沉降变形。传统施工过程中，一般通过人工测量的方式对地表变形进行监测，这种方法成本高且测量频率与精度较低，无法实现基坑工程的有效安全管理的目的。

发明内容

本发明提供一种基坑施工中人员定位系统，以克服上述技术问题。

本发明提供一种基坑施工中人员定位系统，包括：设置在基坑地表的地表沉降检测单元和设置在基坑侧壁的人与定位单元；

所述地表沉降检测单元包括：地表沉降检测仪和数据采集模块；

所述人员定位单元包括：箱体、信息采集模块及发射天线；所述箱体固定于基坑侧壁，所述信息采集模块设置于所述箱体内，所述发射天线固定于所述箱体外；

所述数据采集模块接收所述地表沉降检测仪采集的地表沉降信息，所述信息采集模块接收所述数据采集模块发送的地表沉降信息，并通过人员的识别卡采集人员位置信息；所述发射天线将地表沉降信息和人员位置信息发送至远程服务器，所述远程服务器对不同区域的地表沉降信息和人员位置信息进行分析，存在地表沉降异常时，向基坑内发出预警信号。

进一步地，所述远程服务器包括：

样本数据计算单元，其能够获取用于评价目标位置的风险等级的样本数据，其中所述目标位置为每组地表沉降检测单元和所述人员定位单元所处位置；所述样本数据包括：人员的数量、多个人员与目标位置的距离、平均距离、最小距离和地表沉降信息，平均距离和最小距离由多个距离计算得到的；所述人员定位单元识别到的所有识别卡的数量为所述人员数量；所述人员定位单元获取多个人员与目标位置的距离；

映射样本形成单元，其能够根据所述人员数量、平均距离、最小距离以及地表沉降信息获得风险等级，形成用于计算风险等级的映射样本，映射矩阵表示为：

记为X→Y

其中，x_m1为人员数量、x_m2为平均距离、x_m3为最小距离；m为样本数量；x_(m,l+3)为目标位置地表沉降信息，l为目标历史位置地表沉降信息个数；y_m为风险等级；

建模单元，其能够采用非线性映射过程对Y进行建模，假设X对应的Y值服从正态分布，所述模型如下：

记为Y～N(μ,K)

其中，μ₁,μ₂,...μ_m为该联合正态分布的均值向量，上述矩阵中的k_ml即y的系数矩阵，采用如下函数进行求解：