[发明专利]基于无人机图像的桥梁施工过程安全监控系统

权利要求书

1.基于无人机图像的桥梁施工过程安全监控系统，包括中央处理模块，以及与之相连接的数据采集模块和智能终端；数据采集模块与若干无人机或者气象平台相连接；其特征在于：

数据采集模块通过若干无人机实时获取施工图像，以及通过气象平台获取施工区域的气象历史数据和气象预测数据，将采集的数据发送至中央处理模块；

中央处理模块结合施工规划和若干施工图像建立施工区域的三维模型，标记为施工模型；根据气象历史数据合理扩充获取气象模拟数据，将气象模拟数据作用于施工模型，提取桥梁模拟数据；

中央处理模块将桥梁模拟数据和对应的气象模拟数据整合生成桥梁状态序列；通过桥梁状态序列确定气象预测数据对应的桥梁状态数据，识别桥梁状态数据并划定危险区域，基于危险区域进行安全预警；

所述中央处理模块对接收的气象历史数据进行扩充，获取所述气象模拟数据，包括：

获取施工区域的气象历史数据；其中，气象历史数据包括温度、气压和风力；

按照设定步长对气象历史数据进行扩充，获取气象模拟数据；其中，气象历史数据中各因素对应的设定步长不同；

所述中央处理模块基于气象模拟数据模拟桥梁施工环境，获取所述桥梁状态序列，包括：

将气象模拟数据依次施加在施工模型上，并记录施工模型的桥梁模拟数据；其中，桥梁模拟数据包括各桥梁构件的位移或者振动；

当气象模拟数据全部完成模拟后，将记录的桥梁模拟数据与对应的气象历史数据进行对应拼接，将拼接获取的若干组数据整合生成所述桥梁状态序列；

所述中央处理模块将桥梁状态序列与气象预测数据结合，划定危险区域，包括：

获取气象预测数据；其中，气象预测数据与气象历史数据的内容属性一致；

将气象预测数据在桥梁状态序列中匹配检索，获取各桥梁构件对应的桥梁模拟数据；将桥梁模拟数据与桥梁状态阈值比较确定危险区域。

2.根据权利要求1所述的基于无人机图像的桥梁施工过程安全监控系统，其特征在于，所述中央处理模块分别与数据采集模块和智能终端通信和/或电气连接；智能终端包括智能手环、手机或者电脑；

所述数据采集模块分别与若干无人机和气象平台通信连接；且若干所述无人机由所述数据采集模块或者所述中央处理模块控制。

3.根据权利要求2所述的基于无人机图像的桥梁施工过程安全监控系统，其特征在于，中央处理模块结合施工规划和若干施工图像建立施工模型，包括：

根据施工规划确定当前施工节点；其中，施工规划包括施工节点或施工材料；

识别若干施工图像确定当前施工节点的施工进度，结合三维建模软件构建施工模型；其中，三维建模软件包括BIM建模软件或者OpenBridge Modeler。

4.根据权利要求1所述的基于无人机图像的桥梁施工过程安全监控系统，其特征在于，所述中央处理模块基于人工智能模型和气象预测数据划定危险区域，包括：

基于桥梁状态序列训练人工智能模型；其中，人工智能模型包括误差逆向传播神经网络模型或者RBF神经网络模型；

将气象预测数据整合输入至训练好的人工智能模型中，获取输出的桥梁模拟数据；将桥梁模拟数据与桥梁状态阈值比较确定危险区域。

5.根据权利要求3所述的基于无人机图像的桥梁施工过程安全监控系统，其特征在于，所述中央处理模块结合气象预测数据划定危险区域，并根据危险区域的持续时间生成区域动态图；以及

根据区域动态图发送预警信号至智能终端，实现对施工人员进行提前预警。