基于北斗卫星及图片人工智能识别技术在施工安全风险评估中的应用研究

基于北斗卫星及图片人工智能识别技术在施工安全风险评估中的应用研究

刘大平  王静    张旭华   李建民

中铁九局集团第二工程有限公司

摘要

本文针对施工安全风险评估中存在的问题，提出了基于北斗卫星及图片人工智能识别技术的解决方案。介绍了北斗卫星定位技术在施工安全中的作用，探讨了北斗卫星定位技术在全球施工工地的应用现状。然后阐述了图片人工智能识别技术的核心机制以及在施工安全监控中的关键作用。接着结合北斗卫星和图片人工智能识别技术，设计了施工风险评估模型，并通过实例分析验证了其应用效果。本研究对于提升施工安全风险评估的准确性和效率具有重要意义。

关键词：北斗卫星定位技术、施工安全、图片人工智能识别技术、施工安全监控、施工风险

1、北斗卫星定位技术与施工安全的关系

1.1北斗卫星定位技术在施工安全中的作用

北斗卫星定位技术在施工安全中具有重要作用。该技术可以实时监测和追踪施工人员、设备和材料的位置，提供数据支持和参考，有助于施工管理人员及时了解施工现场的情况，防止人员和设备的碰撞、误操作等事故的发生。

北斗卫星定位技术可以通过设立电子围栏的方式限制施工区域，避免人员进入危险区域，提高施工安全性。同时，该技术还可以实时监控施工现场的气象和环境变化，及时发现并应对恶劣天气和安全隐患，最大程度地减少施工事故的发生。

1.2北斗卫星定位技术在全球施工工地的应用现状

目前，北斗卫星定位技术已经广泛应用于全球施工工地中。例如，在中国，该技术已成功应用于重大工程项目的施工安全管理中，通过高精度定位和实时监测，有效提升了施工安全水平。在国际上，北斗卫星定位技术也被广泛应用于施工工地的监控和管理，为施工业主和管理团队提供了更准确、高效的工作手段。

2、图片人工智能识别技术在施工安全监控中的关键作用

2.1 图片人工智能识别技术的核心机制

图片人工智能识别技术是一种基于计算机视觉和深度学习算法的强大工具，通过对图片和视频进行分析和处理，实现对图像内容的自动识别和理解。其核心机制包括图像处理、特征提取和模式识别等关键步骤。

图像处理是对采集到的施工现场图片进行预处理，以提高图像质量和降噪。这一步骤包括图像去噪、图像增强和图像分割等技术，能够有效减少噪声对识别结果的影响，提高后续处理的效果。

特征提取是从预处理后的图像中提取出有用的特征信息。通过使用深度学习算法中的卷积神经网络，可以自动学习图像中的特征，如物体的形状、颜色、纹理等。这些特征的提取将为后续的模式识别提供有力支持。

模式识别是通过比对已学习到的模型和提取到的特征，来对图像进行分类和判别。在施工安全监控中，可以利用图片人工智能识别技术来实现对施工现场的安全隐患、违规行为、事故风险等进行自动识别和预警。

2.2 图片人工智能识别技术在施工安全监控中的应用

通过应用图片人工智能识别技术，可以实现对施工现场的安全监控和预警，从而减少事故发生的概率，保障工人和施工项目的安全。

利用摄像设备采集到的图片，可以进行关键区域的监控。通过对施工现场图片的分析，可以及时发现施工现场存在的安全隐患，如高处作业、电气设备故障、塔吊滑车异常等，以便及时采取措施加以纠正。

图片人工智能识别技术可以对施工行为进行监测和评估。通过对施工现场的人员和设备进行识别，可以实时追踪和分析工作人员的操作行为，判断施工是否符合规范，进而提示和纠正违规行为，提高施工的安全性和效率。

结合其他传感器设备如温湿度传感器、有毒气体传感器等，可以对施工现场的环境参数进行实时监测。通过将这些监测数据与图片人工智能识别技术相结合，可以实现对施工现场潜在的安全风险的及时预判，提供有效的安全决策支持。

3、基于北斗卫星及图片人工智能识别技术的施工安全风险评估

3.1 结合北斗卫星和图片人工智能识别技术的施工风险评估模型设计

基于北斗卫星定位技术，可以实时获取施工现场的位置信息，并监测施工人员、设备和材料的实时位置。在施工过程中，通过北斗卫星定位技术，可以实现对施工人员的动态定位，监测他们的活动轨迹以及接触的风险源，如高空作业、爆破作业等。同时，利用北斗卫星定位技术还可以对施工现场的环境参数进行监测，如气象、温度、湿度等，为施工安全风险评估提供更加全面的数据支持。

结合图片人工智能识别技术，可以对施工现场中的安全隐患进行自动化检测和识别。通过摄像头拍摄的图片，可以利用深度学习算法对施工现场的工作人员、设备、工艺等进行精准的识别和分析。例如，可以利用图片人工智能识别技术识别危险区域内的工作人员是否佩戴安全帽、是否使用防护设备等，以及对施工现场的设备状态进行监测，如塔吊、起重机等是否正常使用。这种识别技术可以大大提高施工安全的监控能力，及时预警和防范潜在的安全风险。

3.2 实际操作中的施工安全风险评估应用实例分析

为了验证基于北斗卫星和图片人工智能识别技术的施工安全风险评估模型的有效性，本文进行了一系列的应用实例分析。

以某梁场建筑施工工地为例，通过在施工现场安装摄像头和北斗卫星定位设备，实时记录并传输施工现场的图片和位置信息。利用机器学习算法对图片进行分析，识别并标记出施工人员的工作状态、安全帽佩戴情况、设备使用情况等。同时，利用北斗卫星定位技术获取施工人员和设备的准确位置信息。将这些数据输入到风险评估模型中，通过模型计算得到施工现场的安全风险等级。

通过对多个施工工地的数据进行分析和验证，结果表明，基于北斗卫星和图片人工智能识别技术的施工安全风险评估模型能够准确、高效地评估施工现场的安全风险。与传统的安全风险评估方法相比，该模型具有更高的精度和实时性。

结束语

综合以上论文内容，基于北斗卫星定位技术和图片人工智能识别技术的施工安全风险评估具有重要应用价值。北斗卫星定位技术监控施工现场，避免安全事故。图片人工智能识别技术提前发现安全隐患，提升监控效率。设计的风险评估模型经验证有效，提高施工安全管理水平。基于北斗卫星和图片人工智能识别技术的施工安全风险评估对保障施工工人安全和促进行业可持续发展意义重大。需进一步研究和改进技术，克服挑战和不足。相信这些技术将为构建安全高效的施工环境做出更大贡献。

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