[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

权利要求书

1.一种基于BIM和UWB的临边洞口安全管理系统，其特征在于：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。

2.根据权利要求1所述的一种基于BIM和UWB的临边洞口安全管理系统，其特征在于：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。

3.根据权利要求1所述的一种基于BIM和UWB的临边洞口安全管理系统，其特征在于：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。

4.根据权利要求1所述的一种基于BIM和UWB的临边洞口安全管理系统，其特征在于：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。

5.根据权利要求1所述的一种基于BIM和UWB的临边洞口安全管理系统，其特征在于：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。

6.根据权利要求1所述的一种基于BIM和UWB的临边洞口安全管理系统，其特征在于：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。

7.利用权利要求1所述管理系统进行的一种基于BIM和UWB的临边洞口安全管理方法，其特征在于：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；

S2、在安全帽上安装人员微标签，在施工现场安装微基站，通过测距基站与任意测距标签间的不同距离进行人员三维定位；

S3、将人员三维位置及监测信息添加到BIM模型中并进行可视化显示；

S4、智能分析人员所处位置，对处于危险区域的人员进行报警；

S5、施工人员一旦发生意外，显示器立即显示最短营救路线，及时展开搜救；

危险程度带划分为三个等级：危险中心点直径3米范围内的为危险区域，危险中心点直径3到5米范围内的为不安全区域；危险中心点直径5米以外的区域为安全区域；

基站与标签之间通过窄脉冲传输数据，标签发送信号至基站，通过测距基站与任意测距标签间的不同距离进行人员定位，并通过以太网将数据回传至数据处理模块；

施工现场至少包含三个基站，并且三个基站不共线。

8.根据权利要求7所述的一种基于BIM和UWB的临边洞口安全管理方法，其特征在于：中央服务器通过对比预设的危险区域与人员所处位置，来智能判断人员是否进入危险区域。

9.根据权利要求7所述的一种基于BIM和UWB的临边洞口安全管理方法，其特征在于：可视化显示模块可以实时查看模拟人员在BIM模型中的位置，并在有发生意外时显示最短营救路线。

10.根据权利要求7所述的一种基于BIM和UWB的临边洞口安全管理方法，其特征在于：报警装置包括语音报警与震动报警；危险区域比不安全区域的语音音量和震动强度大，以更好的提示和预警施工人员。