[发明专利]一种工程安全监控仪及监控方法

权利要求书

1.一种工程安全监控仪，其特征在于，所述工程安全监控仪具体包括：

工程模型构建及分析模块，与中央控制模块连接，包括FLAC3D软件、ANSYS软件、三维快速拉格朗日分析平台，通过ANSYS软件实现工程模型的构建，并通过ANSYS、FLAC3D、三维快速拉格朗日分析平台对工程模型赋予相应的材质，并通过ANSYS、FLAC3D、三维快速拉格朗日分析平台对工程模型进行力学分析，并记录相应的力学数值及相关的应力集中点；

工程模型评估模块，与中央控制模块连接，通过建立三维地层结构模型对既有地区间结构进行变形计算和应力分析，并输出相应的评估结论；

工程施工图像获取模块，与中央控制模块连接，包括高清摄像头，无线信号收发器，通过工程模型构建及分析模块和工程模型评估模块所输出的应力集中点及评估结论所涉及的位置进行加装360°摄像头，并对相关位置进行图像采集，将采集的图像通过无线信号收发器传输到存储器；

工程图像处理模块，与中央控制模块连接，对高清摄像头采集的工程部件图像通过滤波图像去噪处理；

工程图像特征比对模块，与中央控制模块连接，对每隔30min经过去噪处理的图像与前一个经过去噪处理的图像进行特征比对；

人机料危险源监控模块，与中央控制模块连接，通过采用RFID和BIM技术实现对施工现场信息化可视化的安全监控；

显示模块，与中央控制模块连接，包括显示屏，用于显示工程图像对比特征及BIM可视化模型；

中央控制模块，与工程模型构建及分析模块、工程模型评估模块、工程施工图像获取模块、工程图像特征比对模块、人机料危险源监控模块、显示模块、报警模块和无线信号发射模块连接，包括可编程处理器，用于对采集信息进行处理和通过处理结果和预设参数控制各模块的正常运行；

报警模块，与中央控制模块连接，包括声光报警器，用于通过声光报警器对图像特征不一致及BIM模型报警信息进行声光报警；

无线信号发射模块，与中央控制模块连接，包括无线信号收发器，用于将报警信息通过无线信号收发器发送到管理人员的移动终端上。

2.如权利要求1所述的工程安全监控仪，其特征在于，所述工程模型构建及分析模块包括：

工程参数输入单元，用于将项目立项核准的工程设计参数进行录入存储；

模型比例设定单元，用于通过录入的工程参数换算为三维模型的比例参数；

模型构建单元，用于模型比例参数输入三维模型构建软件实现工程模型的构建，并通过ANSYS、FLAC3D、三维快速拉格朗日分析平台对工程模型赋予相应的材质；

模型分析单元，通过ANSYS、FLAC3D、三维快速拉格朗日分析平台对工程模型进行力学分析，并记录相应的力学数值及相关的应力集中点。

3.如权利要求1所述的工程安全监控仪，其特征在于，所述工程模型评估模块包括：

三维地层结构模型构建单元，根据预设的单元类型、实常数和弹性模量的参数值，构建三维地层结构模型；

模型划分单元，将所述三维地层结构模型划分成若干个用于计算和分析的小单元；

结构变形和应力分析单元，用于对既有地区间结构的沉降变形和既有区间线路下结构变形接缝处的差异沉降变形，进行变形计算和应力分析，并输出相应的评估结论。

4.如权利要求1所述的工程安全监控仪，其特征在于，所述人机料危险源监控模块包括：

信息采集单元，通过RFID读写器采集施工现场RFID标签的信息，进行实时跟踪；

信息上传单元，RFID标签扫描后信息通过互联网自动传输到BIM3D/4D模型中动态呈现时空中对象的位置、周围环境、检测参数等安全状态；

警示单元，如出现不安全行为或周围环境的不安全状态，BIM模型上就会分级进行警报。