一种临边洞口风险状态识别方法与流程

1.本发明涉及一种施工中风险识别方法，具体涉及一种临边洞口风险状态识别方法。


背景技术：

2.建筑工程的施工现场会存在许多临边洞口危险源，常常因临边洞口安全防护不到位或施工人员安全意识淡薄而造成人员坠落事故发生，因此，工程建设过程中，急切需要针对临边洞口的人员坠落风险进行评估和控制。
3.目前，施工现场大多通过围挡进行临边洞口进行物理防护，而未对临边洞口的安全风险进行系统性评估，无法度量施工现场临边洞口的风险概率是多少或者风险系数多高，仅能通过人为经验对临边洞口进行管控，安全性难以得到保证。


技术实现要素：

4.针对现有技术中无法度量施工现场临边洞口的风险概率的问题，本发明提供了一种临边洞口风险状态识别方法，考虑施工人员位置和现场施工环境对临边洞口风险状态的影响，建立施工人员位置和施工环境与临边洞口人员坠落之间的关联，分析临边洞口发生人员安全事故的风险概率，从而评估施工现场临边洞口的风险状态。
5.为解决以上技术问题，本发明包括如下技术方案：
6.一种临边洞口风险状态识别方法，所述洞口包括m个角点和m条边线，其中第i个角点记为ai，角点ai的坐标记为(xi,yi)，i＝1,2,
…
,m，其中第i条边线记为bi；角点ai为边线bi的一个端点，当i＝1,2,
…
,m-1时，边线bi的另一个端点为a
i+1
，当i＝m时，边线bi的另一个端点为a1；角点ai处相邻两条边线的夹角记为θi；
7.所述临边洞口风险状态识别方法包括如下步骤：
8.步骤一、确定洞口的角点数量m，并测定所有角点坐标，角点ai的坐标记为(xi,yi)；
9.步骤二、确定角点风险区域qi和边线风险区si；
10.将边线bi绕角点ai逆时针转动90
°
后形成的边线记为ci，将边线bi绕角点ai顺时针转动270
°‑
θi后形成的边线记为di；
11.qi为边线ci、di之间的区域；
12.当i＝1,2,
…
,m-1时，si为边线ci、bi、d
i+1
之间的区域；当i＝m时，si为边线cm、bm、d1之间的区域；
13.步骤三、测定施工人员的位置坐标(xr,yr)，确定施工人员所在风险区域，并计算施工人员到临边洞口的距离l；
14.当施工人员所在风险区域为qi时，施工人员到临边洞口的距离l的计算公式为：
15.当施工人员所在风险区域为si时，施工人员到临边洞口的距离l的计算公式为：ri
＝(x
r-xi,y
r-yi)；其中，为边线bi的向量；
16.步骤四、计算施工人员位置相关的风险概率pr；其中，f为临边洞口的周长；
17.步骤五、依据风险概率pr评定临边洞口风险状态。
18.进一步，在考虑施工人员位置影响的同时，引入施工环境影响因子α(0＜α＜1)，步骤三中，计算施工人员位置相关的风险概率pr替换为计算ph，ph为施工人员和施工环境耦合影响所造成的风险概率；其中，
19.αi为边线bi的施工环境影响因子。
20.进一步，测定施工人员的位置坐标(xr,yr)，确定施工人员所在风险区域，具体包括：
21.计算得出施工人员与角点ai连线所构建的向量ri，并计算向量ri与角点ai处的洞口边线向量的夹角
22.ri＝(x
r-xi,y
r-yi)，
[0023][0024][0025]
式中：i＝1,2,
…
,m，为边线bi的向量，为向量的反向量；
[0026]
当且时，则判定施工人员处于风险分区si；
[0027]
当时，则判定施工人员处于风险分区qi。
[0028]
进一步，依据风险概率pr或ph的数值大小，将临边洞口风险状态分为n个等级，预先设定每一个等级的风险状态的区间值，根据计算的风险概率pr或ph，判定施工人员的风险状态等级，并给出提示风险状态等级指示。
[0029]
本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本发明通过提供一种临边洞口风险状态识别方法，能够对施工现场临边洞口施工人员高空坠落风险进行分析，根据洞口角点和边线情况将风险区域划分为若干角点风险区域qi和若干边线风险区si，建立施工人员到临边洞口的距离与施工人员高坠落概率之间的关联，计算得出临边洞口的发生人员安全事故的风险概率，从而评估施工现场临边洞口的风险状态。另外，本发明还引入施工环境影响因子对风险概率进行修正，从而综合考虑施工人员和施工环境耦合影响所造成的风险分区的风险概率。
附图说明
[0030]
图1为本发明一实施例中的临边洞口风险状态识别方法的流程图；
[0031]
图2为本发明一实施例中的临边洞口风险分区示意图。
具体实施方式
[0032]
以下结合附图和具体实施例对本发明提供的一种临边洞口风险状态识别方法作进一步详细说明。结合下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
[0033]
如图2所示，在本实施例中，以1个五边形洞口为例进行说明，五边形洞包括五个角点和5条边线。5个角点分别记为a1、a2、a3、a4、a5，坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2)、(x3,y3)、(x4,y4)、(x5,y5)。5条边线分别记为b1、b2、b3、b4、b5，当i＝1,2,3,4时，边线bi的两个端点角点分别为ai、a
i+1
，当i＝5时，边线bi即b5，b5两个端点角点分别为a5、a1。角点ai处的两条边线的夹角记为θi，i＝1,2,
…
,5。下面结合图1和图2所示，并以五边形洞口为例，对临边洞口风险状态识别方法做进一步描述。
[0034]
本实施例提供的临边洞口风险状态识别方法口包括如下步骤：
[0035]
步骤一、测定洞口的5个角点的坐标，坐标记为(xi,yi)，i＝1,2,
…
,5；
[0036]
步骤二、确定角点风险区域qi和边线风险区si；
[0037]
将边线bi绕角点ai逆时针转动90
°
后形成的边线记为ci，将边线bi绕角点ai顺时针转动270
°‑
θi后形成的边线记为di；比如，将边线b1绕角点a1逆时针转动90
°
后形成的边线记为c1，将边线b1绕角点a1顺时针转动270
°‑
θ1后形成的边线记为d1，；其中，θi可通过计算得出，比如出，比如
[0038]
qi为边线ci、di之间的区域；比如，q1为边线c1、d1之间的区域；
[0039]
当i＝1,2,3,4时，si为边线ci、bi、d
i+1
之间的区域；比如，s1为边线c1、b1、d2之间的区域；
[0040]
当i＝5时，si即s5，为边线c5、b5、d1之间的区域；
[0041]
步骤三、测定施工人员的位置坐标(xr,yr)，确定施工人员所在风险区域，并计算施工人员到临边洞口的距离l；
[0042]
当施工人员所在风险区域为qi时，施工人员到临边洞口的距离l的计算公式为：
[0043]
当施工人员所在风险区域为si时，施工人员到临边洞口的距离l的计算公式为：ri＝(x
r-xi,y
r-yi)；其中，为边线bi的向量；
[0044]
步骤四、计算施工人员位置相关的风险概率pr；其中，f为临边洞口的周长；
[0045]
步骤五、依据风险概率pr评定临边洞口风险状态。
[0046]
需要说明的是，前面介绍的风险概率pr的计算公式，适用于洞口处的围护结构完好的情形下，但是，在施工中，可能存在围护结构因碰撞、强风、锈蚀等造成破坏的情形，因此，在一个具体实施例中，在考虑施工人员位置影响的同时，引入施工环境影响因子α(0＜α＜1)，影响因子为0时，代表施工环境未对围挡产生破坏，即临边洞口的围挡正常工作；影响
因子为1时，代表施工环境已经造成了围挡的完全破坏，该分区的围挡完全失效，该分区形成了没有任何防护的洞口边界；影响因子在0～1之间，代表施工环境对围挡造成了不同程度的损伤，但还未完全失效，该分区的围挡还能对临边洞口形成一定的保护。影响因子α的具体数值可以通过在临边洞口的围挡上安装传感器监测围挡连接的牢固程度或其他物理量来反映，也可通过现有临边洞口围挡破坏的事件统计所获取的发生概率来代替。步骤三中，计算施工人员位置相关的风险概率pr替换为计算ph，ph为施工人员和施工环境耦合影响所造成的风险概率；其中，αi为边线bi的施工环境影响因子。通过引入施工环境影响因子α，可综合考虑施工人员和施工环境耦合影响所造成的风险分区的风险概率ph。
[0047]
需要说明的是，施工人员所在风险区域，可以根据施工人员坐标与洞口边线bi、以及ci、di之间位置关系确定。本实施例还提供了另一种确定施工人员所在风险区域方式，具体包括：
[0048]
计算得出施工人员与角点ai连线所构建的向量ri，并计算向量ri与角点ai处的洞口边线向量的夹角
[0049]ri
＝(x
r-xi,y
r-yi)，
[0050][0051][0052]
式中：i＝1,2,
…
,m，为边线bi的向量，为向量的反向量；
[0053]
当且时，则判定施工人员处于风险分区si；
[0054]
当时，则判定施工人员处于风险分区qi。
[0055]
在一个具体实施例中，依据风险概率pr或ph的数值大小，将临边洞口风险状态分为n个等级，预先设定每一个等级的风险状态的区间值，根据计算的风险概率pr或ph，判定施工人员的风险状态等级，并给出提示风险状态等级指示。比如，将区间(0,1]划分为5个等级，(0,0.2)为安全，[0.2,0.4)为一般风险，[0.4,0.6)为中等风险，[0.6,0.8)为较大风险，[0.8,1]为严重风险。
[0056]
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。
[0057]
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。

技术特征：
1.一种临边洞口风险状态识别方法，其特征在于，所述洞口包括m个角点和m条边线，其中第i个角点记为a
i
，角点a
i
的坐标记为(x
i
,y
i
)，i＝1,2,
…
,m，其中第i条边线记为b
i
；角点a
i
为边线b
i
的一个端点，当i＝1,2,
…
,m-1时，边线b
i
的另一个端点为a
i+1
，当i＝m时，边线b
i
的另一个端点为a1；角点a
i
处相邻两条边线的夹角记为θ
i
；所述临边洞口风险状态识别方法包括如下步骤：步骤一、确定洞口的角点数量m，并测定所有角点坐标，角点a
i
的坐标记为(x
i
,y
i
)；步骤二、确定角点风险区域q
i
和边线风险区s
i
；将边线b
i
绕角点a
i
逆时针转动90
°
后形成的边线记为c
i
，将边线b
i
绕角点a
i
顺时针转动270
°‑
θ
i
后形成的边线记为d
i
；q
i
为边线c
i
、d
i
之间的区域；当i＝1,2,
…
,m-1时，s
i
为边线c
i
、b
i
、d
i+1
之间的区域；当i＝m时，s
i
为边线c
m
、b
m
、d1之间的区域；步骤三、测定施工人员的位置坐标(x
r
,y
r
)，确定施工人员所在风险区域，并计算施工人员到临边洞口的距离l；当施工人员所在风险区域为q
i
时，施工人员到临边洞口的距离l的计算公式为：当施工人员所在风险区域为s
i
时，施工人员到临边洞口的距离l的计算公式为：r
i
＝(x
r-x
r
,y
r-y
i
)；其中，为边线b
i
的向量；步骤四、计算施工人员位置相关的风险概率p
r
；其中，f为临边洞口的周长；步骤五、依据风险概率p
r
评定临边洞口风险状态。2.如权利要求1所述的临边洞口风险状态识别方法，其特征在于，在考虑施工人员位置影响的同时，引入施工环境影响因子α(0＜α＜1)，步骤三中，计算施工人员位置相关的风险概率p
r
替换为计算p
h
，p
h
为施工人员和施工环境耦合影响所造成的风险概率；其中，αi为边线b
i
的施工环境影响因子。3.如权利要求1所述的临边洞口风险状态识别方法，其特征在于，测定施工人员的位置坐标(x
r
,y
r
)，确定施工人员所在风险区域，具体包括：计算得出施工人员与角点a
i
连线所构建的向量r
i
，并计算向量r
i
与角点a
i
处的洞口边线向量的夹角r
i
＝(x
r-x
i
,y
r-y
i
)，
式中：i＝1,2,
…
,m，为边线b
i
的向量，为向量的反向量；当且时，则判定施工人员处于风险分区s
i
；当时，则判定施工人员处于风险分区q
i
。4.如权利要求1至3任一项所述的临边洞口风险状态识别方法，其特征在于，依据风险概率p
r
或p
h
的数值大小，将临边洞口风险状态分为n个等级，预先设定每一个等级的风险状态的区间值，根据计算的风险概率p
r
或p
h
，判定施工人员的风险状态等级，并给出提示风险状态等级指示。

技术总结
本发明公开了一种临边洞口风险状态识别方法，包括如下步骤：确定临边洞口的角点数量M，并测定所有角点坐标；确定角点风险区域Q


技术研发人员：况中华 李鑫奎 周向阳
受保护的技术使用者：上海建工集团股份有限公司
技术研发日：2023.06.05
技术公布日：2023/10/11