CN117858022A - 一种智能化管理*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能化管理***，其属于新型信息技术服务的技术领域，其包括：数据采集模块、人员监控模块以及管理模块；数据采集模块包括数据采集接收组、数据采集管理组以及数据采集解析组；数据采集接收组连接有若干绑定式监控器，每一绑定式监控器对应采集一施工工地人员的活动数据与三维坐标数据，并将所采集的数据上传至数据采集接收组；并使用预设的分析算法判断人员是否出现跌倒、高空坠落的异常情况的发生；当数据采集解析组判断所接收的数据出现异常情况后，由绑定式监控器发出声光报警引起周围人的注意。管理模块包括控制器管理组、用户管理组以及分组管理组。本发明解决了如何提高对建筑施工过程中对人身安全的监控的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及新型信息技术服务的技术领域，特别是涉及一种智能化管理***。
背景技术
建筑施工行业属于高危行业，其内部环境复杂且高空作业多，加之建筑工人流动性较大且整体素质不高，以及工地施工过程中一些难以避开的不利因素，导致事故频发，如何预防和降低工地上的工人安全事故受到大家的广泛关注。而建筑业一直以来都是我国经济宏图中的重要板块，近年来，随着我国建筑施工行业的不断发展，工程体量的增长和复杂度的增加，对施工现场安全管理水平提出了更高要求。为适应新形势下建筑施工安全管理的要求，探索新的安全管理模式，需要运用先进的技术手段对建筑施工全周期进行把控。智慧工地的发展，促进了安全管理模式的转型升级，信息化的安全管理模式被越来越多的施工项目应用。
在智慧工地的领域中，会更多地将云计算、云数据库与实时、实地监控构成成新型的信息技术交互平台，以使物联网技术与建筑施工安全技术进行融合，进而提出一种智慧化、本质化、***化的建筑施工安全管理***。
基于此，中国专利CN116495646A公开了一种建筑施工现场安全监测管理***，其通过设置吊运信息提取模块、目标塔机吊臂碰撞风险分析模块、目标塔机货物碰撞风险分析模块、目标塔机实时监测模块、目标塔机机身稳定性分析模块、目标塔机货物稳定性分析模块、控制中心模块、云数据库，本发明通过在目标塔机工作前，规划目标塔机和各工作塔机吊臂工作区域以及货物最大活动区域，计算目标塔机吊臂和货物碰撞风险系数，据此进行相应预警，在目标塔机工作过程中，通过目标塔机机身稳定系数和货物稳定系数判定机身和货物的稳定性，规避了现有塔机安全监测技术存在的不足，进而增强了建筑施工现场安全保障力度。
然而，上述所公开的建筑施工现场安全监测管理***还存在对人员安全的监控管理力度不足的技术问题。具体的，现有专利所公开的监测管理***主要是通过结合目标塔机承重稳定系数和姿态稳定系数对其机身稳定系数进行综合分析，以及时发现塔机机身倾斜带来的安全隐患并自动向驾驶室发送塔机预警信号，进而规避了现有塔机安全监测技术对塔机机身稳定性监测存在的不足，从而增强建筑施工现场安全保障力度。而据目前的相关公开资料显示，在工地施工过程中，重物坠落砸伤工人、工人高空坠落、工人跌倒是工地上常见的几种人身伤害类型，由此导致的伤亡事故常年居高不下。很多情况下伤者难以及时被人发现，导致错过了最佳的救治时间。因此，对工地人员进行有效的安全监控是减少人员伤亡的措施之一。
发明内容
基于此，有必要针对如何提高对建筑施工过程中对人身安全的监控的技术问题，提供一种智能化管理***。
一种智能化管理***，其包括：数据采集模块、人员监控模块以及管理模块；数据采集模块包括数据采集接收组、数据采集管理组以及数据采集解析组；数据采集接收组连接有若干绑定式监控器，每一绑定式监控器对应采集一施工工地人员的活动数据与三维坐标数据，并将所采集的数据上传至数据采集接收组；由数据采集接收组与数据采集管理组发生数据交互后，通过数据采集解析组使用预设的分析算法判断人员是否出现跌倒、高空坠落的异常情况的发生；当数据采集解析组判断所接收的数据出现异常情况后，由数据采集接收组再传递信号至绑定式监控器，以控制绑定式监控器发出声光报警引起周围人的注意；同时，人员监控模块从数据采集解析组处读取到异常信号，并由人员监控模块对所读取的异常信号进行展示后，推送报警信息通知预设的联系人。管理模块包括控制器管理组、用户管理组以及分组管理组，控制器管理组对每一绑定式监控器进行管理与控制，用户管理组与分组管理组对数据采集模块以及人员监控模块进行管理与控制。
具体的，当数据采集处理模块与所对应的每一绑定式监控器连接成功后，该绑定式监控器定时向数据采集接收组发送数据，并使数据采集管理组调用数据采集处理解析组以对数据采集接收组所接收到的数据进行CRC校验、解析以及保存，并将数据解析后的结果返回给绑定式监控器。
具体的，绑定式监控器包括安全帽主体结构、控制部、人机交互模块以及电源模块；安全帽主体结构的上部前方设置控制部，控制部具有处理器模块、通讯模块、运动状态采集模块、定位模块以及储存模块，处理器模块分别控制连接通讯模块、运动状态采集模块、定位模块以及储存模块；人机交互模块设置于控制部的侧面，人机交互模块与处理器模块控制连接；电源模块设置于安全帽主体结构的侧面，电源模块与处理器模块电性连接。
具体的，绑定式监控器的数据采集范围包括施工人员的活动数据和位置数据；其中，施工人员的活动的数据采集频率为50Hz，位置数据的采集频率为为1Hz；绑定式监控器以固定频率采集数据并将其存入储存模块中，再定时从储存模块中读取数据通过通讯模块发送至数据采集接收组。
具体的，绑定式监控器进行数据采集的具体流程为：电源模块对控制部供电后，处理器模块首先对自身硬件进行初始化处理，再对运动状态采集模块进行初始化操作；处理器模块通过定时器定时采集运动状态采集模块中的数据并进行异常检测分析，再将采集到的数据存储在储存模块中以防丢失，而数据采集完成后是数据发送阶段；在数据发送阶段，处理器模块定时检查检测通讯模块是否与数据采集接收组进行连接，如未连接则将需要发送的数据存储至储存模块；而当检测到通讯模块成功与数据采集接收组完成连接后，处理器模块通过通讯模块将所有未发送的数据发送至数据采集接收组。
具体的，数据采集解析组所使用的预设的分析算法的流程具体为：当运动状态采集模块获取到一条数据后，控制部首先使用卡尔曼滤波对该条数据进行处理；然后，计算得出合加速度ACC，并检查合加速度ACC是否大于2.2g；如果该加速度ACC满足条件，则进行阈值法判断；否则，即判断为被检测的用户为正常活动，并不再进行判断；同时，若在阈值法判断中判定该条数据为异常情况，则对该条数据进行特征提取，并使用机器学习的SVM算法对该条数据进行分析。
具体的，人员监控模块的报警流程为：当绑定式监控器检测到异常之后，首先是声光报警，处理器模块控制蜂鸣器与LED灯发出声光报警；其次是短信报警，处理器模块从储存模块内读取预先设定的紧急联系人信息，并通过通讯模块将报警信息发送到紧急联系人的手机上；最后是智能化管理***报警，处理器模块通过通讯模块将报警信息发送到智能化管理***之中的数据采集接收组后，由人员监控模块发出报警信息。
综上所述，本发明一种智能化管理***分别设有数据采集模块、人员监控模块以及管理模块；数据采集模块包括数据采集接收组、数据采集管理组以及数据采集解析组；数据采集接收组连接有若干绑定式监控器，每一绑定式监控器对应采集一施工工地人员的活动数据与三维坐标数据，并将所采集的数据上传至数据采集接收组；由数据采集接收组与数据采集管理组发生数据交互后，通过数据采集解析组使用预设的分析算法判断人员是否出现跌倒、高空坠落的异常情况的发生；当数据采集解析组判断所接收的数据出现异常情况后，由数据采集接收组再传递信号至绑定式监控器，以控制绑定式监控器发出声光报警引起周围人的注意；同时，人员监控模块从数据采集解析组处读取到异常信号，并由人员监控模块对所读取的异常信号进行展示后，推送报警信息通知预设的联系人。管理模块包括控制器管理组、用户管理组以及分组管理组，控制器管理组对每一绑定式监控器进行管理与控制，用户管理组与分组管理组对数据采集模块以及人员监控模块进行管理与控制。所以，本发明一种智能化管理***解决了如何提高对建筑施工过程中对人身安全的监控的技术问题。
附图说明
图1为本发明一种智能化管理***的结构框图；
图2为本发明一种智能化管理***的数据采集处理模块的核心时序图；
图3为本发明一种智能化管理***的人员安全监控模块的结构框图；
图4为本发明一种智能化管理***的人员安全监控模块的核心时序图；
图5为本发明一种智能化管理***的绑定式监控器的结构示意图；
图6为本发明一种智能化管理***的绑定式监控器的部分结构的***结构示意图；
图7为本发明一种智能化管理***的绑定式监控器的模块控制框图；
图8为本发明一种智能化管理***的数据采集流程示意图；
图9为本发明一种智能化管理***的报警流程示意图；
图10为本发明一种智能化管理***的分析算法的流体示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
请参阅图1，本发明一种智能化管理***包括：数据采集模块、人员监控模块以及管理模块；数据采集模块包括数据采集接收组、数据采集管理组以及数据采集解析组；数据采集接收组连接有若干绑定式监控器，每一绑定式监控器对应采集一施工工地人员的活动数据与三维坐标数据，并将所采集的数据上传至数据采集接收组；由数据采集接收组与数据采集管理组发生数据交互后，通过数据采集解析组使用预设的分析算法判断人员是否出现跌倒、高空坠落的异常情况的发生；当数据采集解析组判断所接收的数据出现异常情况后，由数据采集接收组再传递信号至绑定式监控器，以控制绑定式监控器发出声光报警引起周围人的注意；同时，人员监控模块从数据采集解析组处读取到异常信号，并由人员监控模块对所读取的异常信号进行展示后，推送报警信息通知预设的联系人。管理模块包括控制器管理组、用户管理组以及分组管理组，控制器管理组对每一绑定式监控器进行管理与控制，用户管理组与分组管理组对数据采集模块以及人员监控模块进行管理与控制。
具体的，数据采集处理模块的核心功能是收集绑定式监控器处上传的数据并对其进行解析处理，然后，再将其存储到预设的数据库中。其中，数据采集处理模块包括数据采集接收组、数据采集管理组以及数据采集解析组这三个主要的功能组。更具体的，数据采集管理组是数据采集处理模块的主功能组，数据采集接收组主要负责与数据采集管理组及绑定式监控器的连接和数据帧接收，数据采集处理解析组则主要负责数据的解析和处理。
进一步的，请继续参阅图2，数据采集处理模块的核心时序图如图2所示，当数据采集处理模块与所对应的每一绑定式监控器连接成功后，该绑定式监控器定时向数据采集接收组发送数据；以令数据采集接收组对该数据进行接收后，通过数据采集管理组调用数据采集处理解析组以对该数据进行解析；数据采集接收组所接收的数据类型通常包括绑定式监控器的控制器ID、控制器IP、监控数据以及CRC检验码等；从而，数据采集管理组控制对数据进行CRC校验、对数据进行解析以及对数据进行保存，并将其结果返回给绑定式监控器。
具体的，人员安全监控模块的核心功能是将所收集到的绑定式监控器的数据进行展示以及人员报警信息的推送；该人员安全监控模块主要包含人员数据展示管理组、人员异常报警管理组、人员安全监控界面组、人员状态信息、人员位置信息、人员活动信息、控制器连接信息这七个相关组。其中，人员数据展示管理组和人员异常报警管理组是人员安全监控模块的主功能组；而人员安全监控展示界面组，主要负责响应前端页面的请求，人员状态信息、人员位置信息、人员活动信息、控制器连接信息为实体组，负责组织数据，例如，一种人员安全监控组的具体的实施例如图3所示。
进一步的，人员安全监控模块的核心时序如图4所示，该模块主要有人员数据展示和人员报警推送两个主要的工作流程。人员数据展示时，用户需要通过浏览器访问页面，人员安全监控展示组接到请求后通过人员数据展示管理组向各相关实体类请求信息，最终数据通过人员安全监控展示组发送给界面。人员报警推送的触发过程是人员异常报警管理组接到数据采集解析组所解析出来的报警信息；然后，通过人员状态组实体保存到数据库中，并将信息通过人员安全监控展示组推送到界面。
具体的，管理模块包括控制器管理组、用户管理组以及分组管理组，其中，控制器管理组的核心功能是对每一绑定式监控器进行管理和控制；该控制器管理组包括控制器管理模组、控制器管理界面模组、控制器模组以及控制器控制模组这四个相关模组。其中，控制器管理模组是控制器管理组的主功能类，控制器管理界面模组负责响应前端的请求，控制器模组、控制器控制模组为实体模组，负责组织数据、响应控制器管理模组的相关操作。控制器管理组包括控制器管理和控制器控制两个主要流程。控制器管理的流程如下：首先，用户登录本发明一种智能化管理***进入控制器管理页面进行控制器管理操作，控制器管理界面模组接到请求后，通过控制器管理模组向控制器模组实体发出请求，进行相应的添加、修改及删除的操作，并将结果通过控制器管理界面模组返回到页面。控制器控制需要的条件是控制器处于连接中，具体的流程如下：首先，用户进入控制器管理界面操作处于连接状态的控制器，控制器管理界面模组接到请求后通过控制器管理模组向控制器控制模组实体发出请求，控制器实体控制模组进行相应的操作，按照请求命令组织成数据帧格式，发送给所连接的控制器，连接控制器正确响应后，通过控制器管理界面模组反馈给用户。
进一步的，用户管理组的核心功能是对***用户进行管理，其包括用户管理界面模组、用户管理模组以及用户模组这三个相关模组。用户管理模组是用户管理组的主功能模组，用户管理界面管理模组主要负责响应前端页面请求；用户模组为实体模组，负责组织相关数据，响应相关操作请求。用户在使用用户管理模块进行增加、修改和删除的过程中需要管理员权限，用户管理模块具体流程如下：首先，使用具有管理员权限的用户登录***，进入用户管理模块进行增、删、改操作，用户管理界面模组接到请求后，需要验证用户的权限，验证权限通过后，通过用户管理模组调用用户实体模组进行相应操作，并将结果通过用户管理界面模组反馈给用户。
进一步的，分组管理组的核心功能是管理用户的分组，该管理组同样需要管理员权限才能操作，其包括分组管理界面模组、分组管理模组以及分组模组这三个相关模组。分组管理模组是主功能模组；分组管理界面管理模组主要负责响应前端页面请求，分组模组为实体模组，负责组织分组相关数据，响应分组数据相关操作请求。分组管理组的具体工作流程如下：首先，使用具有管理员权限的用户登录***，进入分组管理模块界面进行增、删、改操作，分组管理界面模组接到请求后，需要验证用户的权限，验证权限通过后，通过分组管理模组调用分组实体模组进行相应操作，并将结果通过分组管理界面模组反馈给用户。
进一步的，请继续参阅图5至图7，前述的绑定式监控器包括安全帽主体结构1、控制部2、人机交互模块3以及电源模块4；所述安全帽主体结构1的上部前方设置所述控制部2，所述控制部2具有处理器模块201、通讯模块202、运动状态采集模块203、定位模块204以及储存模块205，所述处理器模块201分别控制连接所述通讯模块202、所述运动状态采集模块203、所述定位模块204以及所述储存模块205。所述人机交互模块3设置于所述控制部2的侧面，所述人机交互模块3与所述处理器模块201控制连接。所述电源模块4设置于所述安全帽主体结构1的侧面，所述电源模块4与所述处理器模块201电性连接。
具体的，前述的绑定式监控器可以采集被绑定者的运动状态、位置等信息，所述的被绑定者为施工现场的需佩戴安全帽的现场人员。然后，该种绑定式监控器可通过4G或5G网络传送到本发明一种智能化管理***中，本智能化管理***会同步更新数据信息；同时，该种绑定式监控器本身也具有一定的分析功能。更具体的，所述的安全帽主体结构1可用作一般意义上的安全头盔，用于防护用户的头部位置。在该安全帽主体结构1的前方设置有连接为一体的所述控制部2，并在其中分别设置有处理器模块201、通讯模块202、运动状态采集模块203、定位模块204以及储存模块205。所述的处理器模块201为绑定式监控器的核心，其负责***的任务调度与程序运作，包括传感器初始化配置、运动数据的采集、定位信息的采集、异常检测算法执行、网络的连接、数据的接收与发送等。所述的运动状态采集模块203可以为九轴传感器，以便于其完成人体运动数据的采集，包括三轴加速度、三轴角速度以及三轴磁力大小，从而为人员安全检测算法提供稳定可靠的数据。所述的通讯模块202可作为***中的4G或5G通讯的无线通信模块，使用其建立与本发明一种智能化管理***的连接，前述的绑定式监控器将采集到的各项数据实时发送到本智能化管理***；同时，也可以收到本智能化管理***的反馈。所述的定位模块204可实现定位数据的采集，本智能化管理***可以结合预设的地图软件来实时了解使用者的位置信息。所述电源模块4可以为***的各部件进行供电，而所述的储存模块205也可以通过MicroSD卡来实现对采集数据的长期保存，以便在异常情况发生时进行分析。所述人机交互模块3中包括蜂鸣器301、LED灯302以及控制按钮303；声光报警模块使用所述蜂鸣器301与所述LED灯302来实现异常状况发生时的声光报警。
进一步的，数据采集是前述绑定式监控器配合智能化管理***运行的一个关键步骤，所述的数据采集包括施工人员的活动数据和位置数据的采集；其中，可设定施工人员的活动的数据采集频率为50Hz，位置数据的采集频率为为1Hz。所述的绑定式监控器以固定频率采集数据并将其存入SD卡中，在4G或5G模块连接时，定时从SD卡中读取数据发送到本发明一种智能化管理***中，用户可以通过设置发送间隔时间来调整向智能化管理***发送数据的频率。更具体的，请继续参阅图8，前述的绑定式监控器的数据采集的具体流程为：所述电源模块4对所述控制部2供电后，所述处理器模块201首先对自身硬件进行初始化处理，包括初始化GPIO口、串口、硬件I2C、SDIO、RTC实时时钟中断等；当所述处理器模块201在自身硬件外设初始化完成后，所述控制部2开始对各种传感器进行初始化操作，包括解除休眠状态、设置传感器采样频率，待初始化完成后即可进入数据采集阶段。在数据采集阶段，所述处理器模块201通过定时器定时采集传感器数据并进行异常检测分析，再将采集到的传感器数据存储在所述储存模块205中以防丢失，而数据采集完成后是数据发送阶段。在数据发送阶段，所述处理器模块201定时检查检测所述通讯模块202是否与数据采集接收组进行连接，如未连接则将需要发送的数据存储至所述储存模块202；而当检测到所述通讯模块202成功与所述数据采集接收组完成连接后，所述处理器模块201通过所述通讯模块202将所有未发送的数据发送至所述数据采集接收组。
进一步的，请继续参阅图9，前述的绑定式监控器还具有报警功能，其主要具有声光报警、短信报警以及智能化管理***报警这三种报警的形式，可以采用所述蜂鸣器301与所述LED灯302实现声光报警，使用所述通讯模块202的短信发送功能实现短信报警，以及使用通讯模块202向智能化管理***发送报警信息实现智能化管理***报警。更具体的，当绑定式监控器检测到异常之后，首先是声光报警，所述的处理器模块201控制所述蜂鸣器301与所述LED灯302发出声光报警；其次是短信报警，所述处理器模块201从所述储存模块内读取预先设定的紧急联系人信息，并通过所述通讯模块202将报警信息发送到紧急联系人的手机上。最后是智能化管理***报警，所述处理器模块201通过所述通讯模块202将报警信息发送到智能化管理***之中的数据采集接收组后，由人员监控模块发出报警信息。
进一步的，请继续参阅图10，前述的绑定式监控器还具有边缘计算的能力，具体为用于所采集到的施工场地用户的异常数据的判断。具体的，可将阈值法与机器学习中的SVM算法相结合，并将其应用于所述的绑定式监控器中，从而可以将基于阈值机器学习相结合的人员异常检测算法用于对其所采集数据的异常判断；这样既保证了算法的灵敏度，又有效减轻了所述处理器模块201的计算量，使所述绑定式监控器具备边缘计算的能力。该种基于阈值与机器学习相结合的异常检测算法流程图如图10所示。该种算法流程具体为：当所述运动状态采集模块203获取到一条数据后，所述控制部2首先使用卡尔曼滤波对该条数据进行处理；然后，计算得出合加速度ACC，并检查合加速度ACC是否大于2.2g；如果该加速度ACC满足条件，则进行阈值法判断；否则，即判断为被检测的用户为正常活动，并不再进行判断。同时，若在阈值法判断中判定该条数据为异常情况，则对该条数据进行特征提取，并使用机器学习的SVM算法对该条数据进行分析；以此来保证所有异常数据全部都能被检测到。
综上所述，本发明一种智能化管理***分别设有数据采集模块、人员监控模块以及管理模块；数据采集模块包括数据采集接收组、数据采集管理组以及数据采集解析组；数据采集接收组连接有若干绑定式监控器，每一绑定式监控器对应采集一施工工地人员的活动数据与三维坐标数据，并将所采集的数据上传至数据采集接收组；由数据采集接收组与数据采集管理组发生数据交互后，通过数据采集解析组使用预设的分析算法判断人员是否出现跌倒、高空坠落的异常情况的发生；当数据采集解析组判断所接收的数据出现异常情况后，由数据采集接收组再传递信号至绑定式监控器，以控制绑定式监控器发出声光报警引起周围人的注意；同时，人员监控模块从数据采集解析组处读取到异常信号，并由人员监控模块对所读取的异常信号进行展示后，推送报警信息通知预设的联系人。管理模块包括控制器管理组、用户管理组以及分组管理组，控制器管理组对每一绑定式监控器进行管理与控制，用户管理组与分组管理组对数据采集模块以及人员监控模块进行管理与控制。所以，本发明一种智能化管理***解决了如何提高对建筑施工过程中对人身安全的监控的技术问题。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (7)
1.一种智能化管理***，其特征在于，其包括：数据采集模块、人员监控模块以及管理模块；数据采集模块包括数据采集接收组、数据采集管理组以及数据采集解析组；数据采集接收组连接有若干绑定式监控器，每一绑定式监控器对应采集一施工工地人员的活动数据与三维坐标数据，并将所采集的数据上传至数据采集接收组；由数据采集接收组与数据采集管理组发生数据交互后，通过数据采集解析组使用预设的分析算法判断人员是否出现跌倒、高空坠落的异常情况的发生；当数据采集解析组判断所接收的数据出现异常情况后，由数据采集接收组再传递信号至绑定式监控器，以控制绑定式监控器发出声光报警引起周围人的注意；同时，人员监控模块从数据采集解析组处读取到异常信号，并由人员监控模块对所读取的异常信号进行展示后，推送报警信息通知预设的联系人。管理模块包括控制器管理组、用户管理组以及分组管理组，控制器管理组对每一绑定式监控器进行管理与控制，用户管理组与分组管理组对数据采集模块以及人员监控模块进行管理与控制。
2.根据权利要求1所述的一种智能化管理***，其特征在于：当数据采集处理模块与所对应的每一绑定式监控器连接成功后，该绑定式监控器定时向数据采集接收组发送数据，并使数据采集管理组调用数据采集处理解析组以对数据采集接收组所接收到的数据进行CRC校验、解析以及保存，并将数据解析后的结果返回给绑定式监控器。
3.根据权利要求1所述的一种智能化管理***，其特征在于：绑定式监控器包括安全帽主体结构、控制部、人机交互模块以及电源模块；安全帽主体结构的上部前方设置控制部，控制部具有处理器模块、通讯模块、运动状态采集模块、定位模块以及储存模块，处理器模块分别控制连接通讯模块、运动状态采集模块、定位模块以及储存模块；人机交互模块设置于控制部的侧面，人机交互模块与处理器模块控制连接；电源模块设置于安全帽主体结构的侧面，电源模块与处理器模块电性连接。
4.根据权利要求3所述的一种智能化管理***，其特征在于：绑定式监控器的数据采集范围包括施工人员的活动数据和位置数据；其中，施工人员的活动的数据采集频率为50Hz，位置数据的采集频率为为1Hz；绑定式监控器以固定频率采集数据并将其存入储存模块中，再定时从储存模块中读取数据通过通讯模块发送至数据采集接收组。
5.根据权利要求4所述的一种智能化管理***，其特征在于：绑定式监控器进行数据采集的具体流程为：电源模块对控制部供电后，处理器模块首先对自身硬件进行初始化处理，再对运动状态采集模块进行初始化操作；处理器模块通过定时器定时采集运动状态采集模块中的数据并进行异常检测分析，再将采集到的数据存储在储存模块中以防丢失，而数据采集完成后是数据发送阶段；在数据发送阶段，处理器模块定时检查检测通讯模块是否与数据采集接收组进行连接，如未连接则将需要发送的数据存储至储存模块；而当检测到通讯模块成功与数据采集接收组完成连接后，处理器模块通过通讯模块将所有未发送的数据发送至数据采集接收组。
6.根据权利要求5所述的一种智能化管理***，其特征在于：数据采集解析组所使用的预设的分析算法的流程具体为：当运动状态采集模块获取到一条数据后，控制部首先使用卡尔曼滤波对该条数据进行处理；然后，计算得出合加速度ACC，并检查合加速度ACC是否大于2.2g；如果该加速度ACC满足条件，则进行阈值法判断；否则，即判断为被检测的用户为正常活动，并不再进行判断；同时，若在阈值法判断中判定该条数据为异常情况，则对该条数据进行特征提取，并使用机器学习的SVM算法对该条数据进行分析。
7.根据权利要求6所述的一种智能化管理***，其特征在于：人员监控模块的报警流程为：当绑定式监控器检测到异常之后，首先是声光报警，处理器模块控制蜂鸣器与LED灯发出声光报警；其次是短信报警，处理器模块从储存模块内读取预先设定的紧急联系人信息，并通过通讯模块将报警信息发送到紧急联系人的手机上；最后是智能化管理***报警，处理器模块通过通讯模块将报警信息发送到智能化管理***之中的数据采集接收组后，由人员监控模块发出报警信息。
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