基于图像识别的施工现场人员安全告警系统技术方案

本发明专利技术公开基于图像识别的施工现场人员安全告警系统，包括施工现场图像采集和告警信息播报装置；施工现场图像采集使用高清监控摄像头和红外成像摄像头，告警信息播报装置采用扩音喇叭，摄像头和扩音喇叭被同时安装在了一个支架上，组成施工现场安全告警系统；该安全告警系统可以被放置在施工现场的危险区域附近，摄像头对准需要监控的危险区域，施工现场内可以放置多个这样的装置；视频信号和告警语音信号的传输可以有线传输，也可以无线传输，有线传输时该装置由有线电缆供电，无线传输时该装置由电池供电；本发明专利技术提供了一套完整的施工现场人员安全告警系统，着力提升施工现场的安全管理水平的基于图像识别的施工现场人员安全告警系统。

【技术实现步骤摘要】
基于图像识别的施工现场人员安全告警系统
本专利技术涉及安全生产领域，更具体地说，它涉及基于图像识别的施工现场人员安全告警系统。
技术介绍
施工场所一般都会有各种类型的危险区域，需要现场人员提高警惕并注意安全。例如在建筑工地中，会有大型工程车辆出入，需要和大型工程车辆保持安全距离；也可能会有无防护的高台，不可以太靠近边缘，防止跌落；还会有碎石掉落区域，需要防止人员进入可能有坠石的区域。再如电力施工现场，高压有电的区域要避免人员靠近，防止触电。此外，施工现场人员混杂，还应该防止与施工无关的非授权人员进入。安全生产是施工场所管理的第一要务，但是施工现场往往有作业面积广、现场施工人员分散和安全风险管控点多等特点，从而有安全管理困难、管理效率低下和安全管理效果不显著等问题。
技术实现思路
本专利技术克服了现有技术的不足，提供了一套完整的施工现场人员安全告警系统，着力提升施工现场的安全管理水平的基于图像识别的施工现场人员安全告警系统。为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：基于图像识别的施工现场人员安全告警系统，包括施工现场图像采集和告警信息播报装置；施工现场图像采集使用高清监控摄像头和红外成像摄像头，告警信息播报装置采用扩音喇叭，摄像头和扩音喇叭被同时安装在了一个支架上，组成施工现场安全告警系统；该安全告警系统可以被放置在施工现场的危险区域附近，摄像头对准需要监控的危险区域，施工现场内可以放置多个这样的装置；视频信号和告警语音信号的传输可以有线传输，也可以无线传输，有线传输时该装置由有线电缆供电，无线传输时该装置由电池供电；高清监控摄像头用于获取施工现场的实时清晰图像，为人员的人脸识别、行为分析和危险区域的是否入侵判断提供优质的图像信息；红外摄像头用于在现场光线不佳或无法识别出人员的面部特征时，辅助判断人体的行为信息，提高整个系统视频图像分析的准确性；扩音喇叭用于播放告警信息，扩音播放内容为自动的危险提醒内容，也可以为监控中心人员的喊话内容；告警信息可以在单个装置区域播放，也可以同时在整个施工现场的扩音喇叭上广播播放。进一步的，还包括图像识别控制中心；图像识别控制中心是整个安全告警系统的中枢，负责信息的输入、处理与输出，主要分为信息输入、系统设置管理、图像分析计算和告警信息分发四大模块；信息输入的主要功能为录入施工人员的基本资料，包含姓名、性别、年龄、血型和工种等基本信息，此外最重要的是施工人员的面部特征和体态特征，用于后面的人员识别功能；系统设置管理是对整个告警系统的系统设置和人员管理；其最重要的功能为规划危险区域、设置该区域的危险动作和设置参与施工的人员；图像分析计算是整个告警系统的技术核心，承担着危险区域入侵和危险行为分析判断的重要职责；图像分析计算模块接收施工现场的高清摄像头图像信息，辅以红外摄像头的人体红外信息，通过人脸识别、体态步伐识别、人工智能和深度学习等前沿技术，判断当前危险区域是否有人员靠近或危险行为，自动产生告警信息内容；告警信息的级别可分为两大级别，分别为：①进入危险监控范围，注意安全；②已接近危险区域或有危险行为，立即远离危险区域或停止危险行为；告警信息分发可以根据设置，将不同级别的告警信息发送至施工现场的扩音喇叭、施工现场的管理人员终端和指挥中心的监控大屏上，提示相关人员注意安全风险或者前往施工现场实地查看。进一步的，告警信息播报装置的告警终端还可以包括分为施工现场的扩音喇叭、施工现场管理人员终端和监控指挥中心大屏幕三种类型；施工现场的扩音喇叭可以提示注意安全；施工现场管理人员终端可以是手机等智能设备，施工现场管理人员可以根据收到的安全告警信息作出相应的风险防范措施；监控指挥中心大屏幕可以看到施工现场的多个实时视频和告警信息，可以根据现场的实际情况作出指挥调度决定。本专利技术相比现有技术优点在于：本专利技术的摄像头和喇叭支架可以任意移动放置，方便拆装与调整监控范围，可广泛地分布于整个施工现场；可以通过软件直观地在摄像头视野范围内规划需要的监控区域范围，同一个摄像头内支持任意形状及数量的危险区域绘制；分级告警与管理，系统架构灵活清晰。有效地解决施工现场作业面积广、现场施工人员分散和安全风险管控点多等难题。附图说明图1为本专利技术的安全告警系统结构框图。图2为本专利技术的施工现场布置示意图。图3为本专利技术的工作流程图。图中标识：高清监控摄像头和红外摄像头1、扩音喇叭2、危险区域3、人员4。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进一步说明。如图1至图3所示，基于图像识别的施工现场人员安全告警系统，包括施工现场图像采集和告警信息播报装置。施工现场图像采集使用高清监控摄像头和红外成像摄像头1，告警信息播报装置采用扩音喇叭2，摄像头和扩音喇叭2被同时安装在了一个支架上，组成施工现场安全告警系统。该安全告警系统可以被放置在施工现场的危险区域3附近，摄像头对准需要监控的危险区域3，施工现场内可以放置多个这样的装置。视频信号和告警语音信号的传输可以有线传输，也可以无线传输，有线传输时该装置由有线电缆供电，无线传输时该装置由电池供电。高清监控摄像头用于获取施工现场的实时清晰图像，为人员4的人脸识别、行为分析和危险区域3的是否入侵判断提供优质的图像信息。红外摄像头用于在现场光线不佳或无法识别出人员4的面部特征时，辅助判断人体的行为信息，提高整个系统视频图像分析的准确性。扩音喇叭2用于播放告警信息，扩音播放内容为自动的危险提醒内容，也可以为监控中心人员的喊话内容；告警信息可以在单个装置区域播放，也可以同时在整个施工现场的扩音喇叭2上广播播放。还包括图像识别控制中心。图像识别控制中心是整个安全告警系统的中枢，负责信息的输入、处理与输出，主要分为信息输入、系统设置管理、图像分析计算和告警信息分发四大模块。信息输入的主要功能为录入施工人员4的基本资料，包含姓名、性别、年龄、血型和工种等基本信息，此外最重要的是施工人员4的面部特征和体态特征，用于后面的人员4识别功能。系统设置管理是对整个告警系统的系统设置和人员4管理。其最重要的功能为规划危险区域3、设置该区域的危险动作和设置参与施工的人员4。图像分析计算是整个告警系统的技术核心，承担着危险区域3入侵和危险行为分析判断的重要职责。图像分析计算模块接收施工现场的高清摄像头图像信息，辅以红外摄像头的人体红外信息，通过人脸识别、体态步伐识别、人工智能和深度学习等前沿技术，判断当前危险区域3是否有人员4靠近或危险行为，自动产生告警信息内容。告警信息的级别可分为两大级别，分别为：①进入危险监控范围，注意安全；②已接近危险区域3或有危险行为，立即远离危险区域3或停止危险行为。告警信息分发可以根据设置，将不同级别的告警信息发送至施工现场的扩音喇叭2、施工现场的管理人员终端和指挥中心的监控大屏上，提示相关人员4注意安全风险或者前往施工现场实地查看。告警信息播报装置的告警终端还可以包本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于图像识别的施工现场人员安全告警系统，其特征在于，包括施工现场图像采集和告警信息播报装置；施工现场图像采集使用高清监控摄像头和红外成像摄像头，告警信息播报装置采用扩音喇叭，摄像头和扩音喇叭被同时安装在了一个支架上，组成施工现场安全告警系统；该安全告警系统可以被放置在施工现场的危险区域附近，摄像头对准需要监控的危险区域，施工现场内可以放置多个这样的装置；视频信号和告警语音信号的传输可以有线传输，也可以无线传输，有线传输时该装置由有线电缆供电，无线传输时该装置由电池供电；/n高清监控摄像头用于获取施工现场的实时清晰图像，为人员的人脸识别、行为分析和危险区域的是否入侵判断提供优质的图像信息；红外摄像头用于在现场光线不佳或无法识别出人员的面部特征时，辅助判断人体的行为信息，提高整个系统视频图像分析的准确性；/n扩音喇叭用于播放告警信息，扩音播放内容为自动的危险提醒内容，也可以为监控中心人员的喊话内容；告警信息可以在单个装置区域播放，也可以同时在整个施工现场的扩音喇叭上广播播放。/n

【技术特征摘要】
1.基于图像识别的施工现场人员安全告警系统，其特征在于，包括施工现场图像采集和告警信息播报装置；施工现场图像采集使用高清监控摄像头和红外成像摄像头，告警信息播报装置采用扩音喇叭，摄像头和扩音喇叭被同时安装在了一个支架上，组成施工现场安全告警系统；该安全告警系统可以被放置在施工现场的危险区域附近，摄像头对准需要监控的危险区域，施工现场内可以放置多个这样的装置；视频信号和告警语音信号的传输可以有线传输，也可以无线传输，有线传输时该装置由有线电缆供电，无线传输时该装置由电池供电；
高清监控摄像头用于获取施工现场的实时清晰图像，为人员的人脸识别、行为分析和危险区域的是否入侵判断提供优质的图像信息；红外摄像头用于在现场光线不佳或无法识别出人员的面部特征时，辅助判断人体的行为信息，提高整个系统视频图像分析的准确性；
扩音喇叭用于播放告警信息，扩音播放内容为自动的危险提醒内容，也可以为监控中心人员的喊话内容；告警信息可以在单个装置区域播放，也可以同时在整个施工现场的扩音喇叭上广播播放。


2.根据权利要求1所述的基于图像识别的施工现场人员安全告警系统，其特征在于，还包括图像识别控制中心；图像识别控制中心是整个安全告警系统的中枢，负责信息的输入、处理与输出，主要分为信息输入、系统设置管理、图像分析计算和告警信息分发四大模块；
信息输入的主要功能为录入施工人员的基本资料，包含姓名、性别、年龄、血型和工种等基本信息，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴宇红，郑军，纪涛，林鹏，孙先山，蔡永华，尹绍杰，陈伟明，朱优优，杨扬戬，
申请(专利权)人：国网浙江德清县供电有限公司，德清欣电电力建设有限公司，浙江大学台州研究院，
类型：发明
国别省市：浙江;33