[发明专利]基于无人机图像的桥梁施工过程安全监控系统

说明书

本发明公开了基于无人机图像的桥梁施工过程安全监控系统，涉及桥梁施工技术领域，解决了现有技术难以准确划分桥梁施工区域的危险区，无法对施工人员进行及时提醒，导致桥梁施工效率低，施工环境安全性低的技术问题；本发明将计算机技术与图像识别技术相结合，通过三维建模软件和采集的若干施工图像建立施工模型；通过施工区域的气象模拟数据来模拟施工环境，获取桥梁模拟数据进而获取桥梁状态序列；再结合气象预测数据来划定危险区域，并结合危险区域进行及时预警；本发明通过无人机图像构建了施工模型，并通过对施工模型的模拟结果来划定施工区域中的危险区域，能够保证危险区域划定的精准性，为提前预警奠定数据基础。

技术领域

本发明属于桥梁施工领域，涉及基于无人机图像的桥梁施工安全监控技术，具体是基于无人机图像的桥梁施工过程安全监控系统。

背景技术

桥梁一般由上部结构、下部结构、支座和附属构造物组成，对现代高速发展的交通行业非常重要。桥梁施工过程繁琐，最重要的是安全问题，各个施工点在监控时，仍然会因为疏忽而形成安全隐患。

现有技术(公开号为CN111223279A的发明专利申请)公开了一种桥梁施工安全检测报警系统，在不参考外部环境的情况下，通过各类型传感器实时检测桥梁的位移，根据检测结果确定危险区，并对施工人员进行预警。在桥梁施工过程中，施工环境对桥梁以及施工人员的安全有着重要的影响，因此现有技术在桥梁施工监控过程中，仅通过传感器检测桥梁各构件状态来判断桥梁的安全性，无法准确划分桥梁施工区域的危险区，也就无法对施工人员进行及时提醒；因此，亟须一种基于无人机图像的桥梁施工过程安全监控系统。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一；为此，本发明提出了基于无人机图像的桥梁施工过程安全监控系统，用于解决现有技术难以准确划分桥梁施工区域的危险区，无法对施工人员进行及时提醒，导致桥梁施工效率低，施工环境安全性低的技术问题。

为实现上述目的，本发明的第一方面提供了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；

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。

优选的，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。

优选的，所述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。

优选的，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。