一种基于智能穿戴的安全预警方法、系统及设备与流程

1.本技术涉及安全报警技术领域，尤其涉及一种基于智能穿戴的安全预警方法、系统及设备。


背景技术：

2.据统计，建筑行业工人受伤的概率是其他行业工人的两倍。因此，建筑行业项目管理在关注常规的质量、工期、进度等指标的同时，更要关注建筑施工人员的生命安全。
3.物联网技术的发展，促生了一大批新兴的技术，尤其智能穿戴设备。智能穿戴技术借助物联网可以实现建筑施工管理。但目前智能穿戴技术多数是将协助施工建设作为重点，而忽略了施工人员的人身安全管理。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供了一种基于智能穿戴的安全预警方法、系统及设备，用以解决现有的智能穿戴技术无法实现人员安全预警的技术问题。
5.一方面，本技术实施例提供了一种基于智能穿戴的安全预警方法，所述方法包括：获取建筑施工人员的生命体征数据以及作业数据；基于所述生命体征数据以及所述作业数据，预测所述建筑施工人员在预设时间段内的施工危险系数；其中，所述施工危险系数分为1-10，共10个等级；在所述施工危险系数超过预设阈值时，触发报警提示所述建筑施工人员。
6.在本技术的一种实现方式中，所述生命体征数据包括：体温、血压、心率；所述作业数据包括：所述建筑施工人员所处位置、施工现场机械位置、建筑材料位置、所述建筑施工人员手腕弯曲角度、所述建筑施工人员腰部弯曲角度。
7.在本技术的一种实现方式中，基于所述生命体征数据预测所述建筑施工人员在预设时间段内的施工危险系数，具体包括：监测所述建筑施工人员在预设时间段内的生命体征数据；与数据库中存储的生命体征数据进行比对，若在预设时间段内所述建筑施工人员的生命体征数据持续异常，则生成所述建筑施工人员当前的施工危险系数；判断当前的施工危险系数是否超过预设阈值，若超过则触发报警。
8.在本技术的一种实现方式中，基于所述作业数据预测所述建筑施工人员在预设时间段内的施工危险系数，具体包括：获取所述建筑施工人员所处的位置以及施工现场机械位置、建筑材料位置；计算所述建筑施工人员所处的位置与所述施工现场机械位置之间的第一距离值，以及所述建筑施工人员所处的位置与所述建筑材料位置之间的第二距离值；分别确定所述第一距离值和/或所述第二距离值是否小于预设安全距离阈值，若所述第一距离值和/或所述第二距离值小于预设安全距离阈值，则生成所述建筑施工人员当前的施工危险系数；判断当前的施工危险系数是否超过预设阈值，若超过则触发报警。
9.在本技术的一种实现方式中，所述方法还包括：获取所述建筑施工人员的手腕弯曲角度以及腰部弯曲角度；确定在预设时间段内，所述手腕弯曲角度是否超过第一预设角
度阈值，以及所述腰部弯曲角度是否超过第二预设角度阈值；若所述手腕弯曲角度是否超过第一预设角度阈值和/或所述腰部弯曲角度超过第二预设角度阈值，则生成所述建筑施工人员当前的施工危险系数；判断当前的施工危险系数是否超过预设阈值，若超过则触发报警。
10.在本技术的一种实现方式中，所述方法还包括：获取建筑施工现场的施工图像；基于图像处理技术，识别所述施工图像中是否出现施工险情；其中，所述施工险情包括：基坑坍塌、脚手架坍塌；若出现施工险情，则触发报警提示所述建筑施工人员，并向施工控制室发出求救信号。
11.在本技术的一种实现方式中，所述向施工控制室发出求救信号，具体包括：生成当前施工现场出现的施工险情信息；获取所述建筑施工人员所处的位置；将所述施工险情信息以及所述建筑施工人员的位置一并发送给施工控制室。
12.本技术实施例还提供了一种基于智能穿戴的安全预警系统，应用如前述的基于智能穿戴的安全预警方法，所述系统包括：数据获取模块，用于获取建筑施工人员的生命体征数据以及作业数据；危险预测模块，用于基于所述生命体征数据以及所述作业数据，预测所述建筑施工人员在预设时间段内的施工危险系数；其中，所述施工危险系数分为1-10，共10个等级；报警模块，用于在所述施工危险系数超过预设阈值时，触发报警提示所述建筑施工人员。
13.在本技术的一种实现方式中，所述数据获取模块包括智能穿戴设备以及若干测距传感器；其中，所述智能穿戴设备佩戴在所述建筑施工人员身上，用于监测所述建筑施工人员的生命体征数据，所述若干测距传感器安装在施工现场的机械以及建筑材料上；所述智能穿戴设备基于内设的无线通讯模块，与所述若干测距传感器通信连接，用于获取所述建筑施工人员与施工现场的机械以及建筑材料的距离值，所述智能穿戴设备还通过所述无线通讯模块与施工控制室的设备发生通信。
14.本技术实施例还提供了一种基于智能穿戴的安全预警设备，所述设备包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够完成如前述的方法。
15.本技术实施例提供的一种基于智能穿戴的安全预警方法、系统及设备，通过将智能穿戴设备佩戴在建筑施工人员的身上，实时监测建筑施工人员的生命体征数据，在生命体征数据异常时进行报警。并在施工现场各处机械及建筑材料安装传感器进行测距，在小于安全距离时进行报警。本技术实施例提供的方案，可以显著提高建筑施工人员安全管理效率，并且改善建筑施工人员的作业安全现状。
附图说明
16.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1为本技术实施例提供的一种基于智能穿戴的安全预警方法流程图；图2为本技术实施例提供的一种基于智能穿戴的安全预警系统组成图；图3为本技术实施例中智能穿戴设备的通信交互示意图。
具体实施方式
17.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术具体实施例及相应的附图对本技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
18.据统计，建筑行业工人受伤的概率是其他行业工人的两倍，死亡的概率是其他行业工人的三倍。因此，建筑行业项目管理在关注常规的质量、工期、进度等指标的同时，更要关注建筑施工人员的生命安全。
19.物联网技术的发展，促生了一大批新兴的技术，尤其智能穿戴设备。智能穿戴技术借助物联网可以实现建筑施工管理。但目前智能穿戴技术多数是将协助施工建设作为重点，而忽略了施工人员的人身安全管理。
20.本技术实施例提供了一种基于智能穿戴的安全预警方法、系统及设备，用以解决现有的智能穿戴技术无法实现人员安全预警的技术问题。下面通过附图对本技术实施例提出的技术方案进行详细的说明。
21.图1为本技术实施例提供的一种基于智能穿戴的安全预警方法流程图。如图1所示，该方法主要包括以下步骤：步骤101、获取建筑施工人员的生命体征数据以及作业数据。
22.在本技术实施例中，基于佩戴在建筑施工人员身体上的智能穿戴设备获取建筑施工人员的生命体征数据，生命体征数据包括体温、心率以及血压等数据，还通过安装在施工现场的各处传感器，获取实时的施工作业数据，包括：所述建筑施工人员所处位置、施工现场机械位置、建筑材料位置、所述建筑施工人员手腕弯曲角度、所述建筑施工人员腰部弯曲角度。
23.步骤102、基于所述生命体征数据以及所述作业数据，预测所述建筑施工人员在预设时间段内的施工危险系数。
24.在本技术实施例中，具体来说步骤102分为两个部分，首先是根据生命体征数据计算危险系数，具体为：首先监测所述建筑施工人员在预设时间段内的生命体征数据。
25.然后与数据库中存储的生命体征数据进行比对，若在预设时间段内所述建筑施工人员的生命体征数据持续异常，则生成所述建筑施工人员当前的施工危险系数。
26.本技术实施例中，将异常生命体征数据对应的施工危险系数设置为7-10，具体根据生命体征数据来定，若生命体征数据超出正常值太多，比如心率超过140，则将施工危险系数设为10，如心率120，则设置为8，心率100，则设置为7，因为建筑施工人员从事的是重体力劳动，某一时刻心率确实会超过正常心率，所以设置为在一定的时间段内检测生命体征数据，避免发生误判。同样，血压监测也和心率监测类似，故本说明书中，不再赘述。
27.最后，判断当前的施工危险系数是否超过预设阈值，危险系数为1-10，阈值是6，也就是说，超过6，则进行报警。根据危险系数不同，报警内容也会有所差别，如果危险系数正好是6，则提醒施工人员注意休息或静待观察，若危险系数达到9或10，则报警提示为立即停止工作，并与施工控制室取得联系进行求救。
28.在本技术实施例中，根据所述作业数据预测所述建筑施工人员在预设时间段内的施工危险系数，具体包括：首先获取所述建筑施工人员所处的位置以及施工现场机械位置、
建筑材料位置；然后计算所述建筑施工人员所处的位置与所述施工现场机械位置之间的第一距离值，以及所述建筑施工人员所处的位置与所述建筑材料位置之间的第二距离值。
29.进一步地，分别确定所述第一距离值和/或所述第二距离值是否小于预设安全距离阈值，若所述第一距离值和/或所述第二距离值小于预设安全距离阈值，则生成所述建筑施工人员当前的施工危险系数。
30.进一步地，判断当前的施工危险系数是否超过预设阈值，若超过则触发报警。
31.步骤103、在所述施工危险系数超过预设阈值时，触发报警提示所述建筑施工人员。
32.在本技术实施例中，方法还包括监测施工建筑人员是否出现疲劳施工或者肢体僵硬。该过程具体为：首先基于佩戴的智能穿戴设备获取所述建筑施工人员的手腕弯曲角度以及腰部弯曲角度；然后确定在预设时间段内，所述手腕弯曲角度是否超过第一预设角度阈值，以及所述腰部弯曲角度是否超过第二预设角度阈值；若所述手腕弯曲角度是否超过第一预设角度阈值和/或所述腰部弯曲角度超过第二预设角度阈值，则生成所述建筑施工人员当前的施工危险系数；然后判断当前的施工危险系数是否超过预设阈值，若超过则触发报警。
33.在本技术实施例中，方法还包括监测施工现场是否发生危险，然后报警。该过程具体为：首先通过智能穿戴设备获取建筑施工现场的施工图像；然后基于图像处理技术，识别所述施工图像中是否出现施工险情；其中，所述施工险情包括：基坑坍塌、脚手架坍塌；若出现施工险情，则触发报警提示所述建筑施工人员，并向施工控制室发出求救信号。
34.进一步地，发出求救信号，具体包括：生成当前施工现场出现的施工险情信息；获取所述建筑施工人员所处的位置；将所述施工险情信息以及所述建筑施工人员的位置一并发送给施工控制室。控制室接到消息后，会立马赶往报警的施工人员位置处进行救援。
35.以上是本技术实施例提供的一种基于智能穿戴的安全预警方法，基于同样的发明构思，本技术实施例还提供了一种基于智能穿戴的安全预警系统，图2为本技术实施例提供的一种基于智能穿戴的安全预警系统组成图，如图2所示，所述系统主要包括：数据获取模块201，用于获取建筑施工人员的生命体征数据以及作业数据；危险预测模块202，用于基于所述生命体征数据以及所述作业数据，预测所述建筑施工人员在预设时间段内的施工危险系数；报警模块203，用于在所述施工危险系数超过预设阈值时，触发报警提示所述建筑施工人员。
36.在本技术实施例中，数据获取模块包括智能穿戴设备以及若干测距传感器；如图3所示，图3为智能穿戴设备的信息交互，其中，所述智能穿戴设备佩戴在所述建筑施工人员身上，用于监测所述建筑施工人员的生命体征数据，所述若干测距传感器安装在施工现场的机械以及建筑材料上；所述智能穿戴设备基于内设的无线通讯模块，与所述若干测距传感器通信连接，用于获取所述建筑施工人员与施工现场的机械以及建筑材料的距离值，所述智能穿戴设备还通过所述无线通讯模块与施工控制室的设备发生通信。
37.以上是本技术实施例提供的一种基于智能穿戴的安全预警系统，基于同样的发明构思，本技术实施例还提供了一种基于智能穿戴的安全预警设备，图3为本技术实施例提供的一种基于智能穿戴的安全预警设备示意图，如图3所示，该设备主要包括：至少一个处理器301；以及，与至少一个处理器通信连接的存储器302；其中，存储器302存储有可被至少一
个处理器301执行的指令，指令被至少一个处理器301执行，以使至少一个处理器301能够完成：获取建筑施工人员的生命体征数据以及作业数据；基于所述生命体征数据以及所述作业数据，预测所述建筑施工人员在预设时间段内的施工危险系数；在所述施工危险系数超过预设阈值时，触发报警提示所述建筑施工人员。
38.除此之外，本技术实施例还提供了一种的非易失性计算机存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令设置为：本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
39.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
40.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
41.在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(cpu)、输入/输出接口、网络接口和内存。
42.本技术中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
43.还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
44.以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。

技术特征：
1.一种基于智能穿戴的安全预警方法，其特征在于，所述方法包括：获取建筑施工人员的生命体征数据以及作业数据；基于所述生命体征数据以及所述作业数据，预测所述建筑施工人员在预设时间段内的施工危险系数；在所述施工危险系数超过预设阈值时，触发报警提示所述建筑施工人员。2.根据权利要求1所述的基于智能穿戴的安全预警方法，其特征在于，所述生命体征数据包括：体温、血压、心率；所述作业数据包括：所述建筑施工人员所处位置、施工现场机械位置、建筑材料位置、所述建筑施工人员手腕弯曲角度、所述建筑施工人员腰部弯曲角度。3.根据权利要求1所述的基于智能穿戴的安全预警方法，其特征在于，基于所述生命体征数据预测所述建筑施工人员在预设时间段内的施工危险系数，具体包括：监测所述建筑施工人员在预设时间段内的生命体征数据；与数据库中存储的生命体征数据进行比对，若在预设时间段内所述建筑施工人员的生命体征数据持续异常，则生成所述建筑施工人员当前的施工危险系数；判断当前的施工危险系数是否超过预设阈值，若超过则触发报警。4.根据权利要求1所述的基于智能穿戴的安全预警方法，其特征在于，基于所述作业数据预测所述建筑施工人员在预设时间段内的施工危险系数，具体包括：获取所述建筑施工人员所处的位置以及施工现场机械位置、建筑材料位置；计算所述建筑施工人员所处的位置与所述施工现场机械位置之间的第一距离值，以及所述建筑施工人员所处的位置与所述建筑材料位置之间的第二距离值；分别确定所述第一距离值和/或所述第二距离值是否小于预设安全距离阈值，若所述第一距离值和/或所述第二距离值小于预设安全距离阈值，则生成所述建筑施工人员当前的施工危险系数；判断当前的施工危险系数是否超过预设阈值，若超过则触发报警。5.根据权利要求4所述的基于智能穿戴的安全预警方法，其特征在于，所述方法还包括：获取所述建筑施工人员的手腕弯曲角度以及腰部弯曲角度；确定在预设时间段内，所述手腕弯曲角度是否超过第一预设角度阈值，以及所述腰部弯曲角度是否超过第二预设角度阈值；若所述手腕弯曲角度是否超过第一预设角度阈值和/或所述腰部弯曲角度超过第二预设角度阈值，则生成所述建筑施工人员当前的施工危险系数；判断当前的施工危险系数是否超过预设阈值，若超过则触发报警。6.根据权利要求1所述的基于智能穿戴的安全预警方法，其特征在于，所述方法还包括：获取建筑施工现场的施工图像；基于图像处理技术，识别所述施工图像中是否出现施工险情；其中，所述施工险情包括：基坑坍塌、脚手架坍塌；若出现施工险情，则触发报警提示所述建筑施工人员，并向施工控制室发出求救信号。7.根据权利要求6所述的基于智能穿戴的安全预警方法，其特征在于，所述向施工控制室发出求救信号，具体包括：
生成当前施工现场出现的施工险情信息；获取所述建筑施工人员所处的位置；将所述施工险情信息以及所述建筑施工人员的位置一并发送给施工控制室。8.一种基于智能穿戴的安全预警系统，应用如权利要求1至7中任一项所述的基于智能穿戴的安全预警方法，其特征在于，所述系统包括：数据获取模块，用于获取建筑施工人员的生命体征数据以及作业数据；危险预测模块，用于基于所述生命体征数据以及所述作业数据，预测所述建筑施工人员在预设时间段内的施工危险系数；报警模块，用于在所述施工危险系数超过预设阈值时，触发报警提示所述建筑施工人员。9.根据权利要求8所述的基于智能穿戴的安全预警系统，其特征在于，所述数据获取模块包括智能穿戴设备以及若干测距传感器；其中，所述智能穿戴设备佩戴在所述建筑施工人员身上，用于监测所述建筑施工人员的生命体征数据，所述若干测距传感器安装在施工现场的机械以及建筑材料上；所述智能穿戴设备基于内设的无线通讯模块，与所述若干测距传感器通信连接，用于获取所述建筑施工人员与施工现场的机械以及建筑材料的距离值，所述智能穿戴设备还通过所述无线通讯模块与施工控制室的设备发生通信。10.一种基于智能穿戴的安全预警设备，其特征在于，所述设备包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够完成如权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。

技术总结
本申请公开了一种基于智能穿戴的安全预警方法、系统及设备，属于安全报警技术领域，用以解决现有的智能穿戴设备无法实现人员安全预警的问题。包括：获取建筑施工人员的生命体征数据以及作业数据；基于所述生命体征数据以及所述作业数据，预测所述建筑施工人员在预设时间段内的施工危险系数；在所述施工危险系数超过预设阈值时，触发报警提示所述建筑施工人员。本申请通过上述方法实现了实时监测建筑施工人员的生命体征数据，在生命体征数据异常时进行报警。并在施工现场各处机械及建筑材料安装传感器进行测距，在小于安全距离时进行报警。本申请实施例提供的方案，可以显著提高建筑施工人员安全管理效率，并且改善建筑施工人员的作业安全现状。员的作业安全现状。员的作业安全现状。


技术研发人员：张龙 郑彬 宗莹 杜丽丽
受保护的技术使用者：山东领创信息科技有限公司
技术研发日：2023.05.04
技术公布日：2023/6/12