【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及工程安全系统领域，具体地，涉及一种水电站大坝施工工程项目安全评估系统。
技术介绍
1、在大型水电站施工过程中重要的工程项目之一为大坝浇筑，对于大型的水电站大坝浇筑项目具有工期长和工程量大的问题，需要大量浇筑混泥土。
2、通常水电站建立在河谷中，在河谷中建立水电站大坝浇筑时使用缆机吊运吊罐，将混泥土装在吊罐中进行运输，缆机是大坝浇筑过程中的重要设备，承担着大坝混凝土及设备材料的吊运工作，在大坝浇筑的过程中防风是比较重要的安全措施，由于水电站通常建立在河谷，河谷由于地形狭窄容易产生大风天气，缆机的吊罐通常是通过较长的缆绳进行吊运，在大风天气容易产生较大的摆动，在大摆动下容易出现安全事故，因此，需要在大风天气对缆机吊运进行安全评估。
3、现有技术中的安全评估手段为计算出缆机吊物的摆幅，然后根据摆幅来判断是否安全，如公开专利cn111606215a，其技术方案为：根据风速、风向、空气密度、吊物的受风面积和夹角计算吊物相对于缆机吊钩的实时摆幅，该技术方案能够计算获得实时摆幅，但是该方案存在以下缺陷：该方案检测的是实时风速，即检测的是缆机上的实时风速，然后根据实时风速计算出实时摆幅，但是该技术方案在实际实施时会有以下问题，由于监测的是实时摆幅，当实时摆幅超出安全摆幅时安全事故可能即将或已经发生，留给安全管理部门或人员反应的时间不足，使得安全应对措施相对滞后，具有相应的安全隐患。
技术实现思路
1、本专利技术目的为预测获得吊罐的预测摆动幅度值，然后根据预测摆
2、为实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种水电站大坝施工工程项目安全评估系统，所述系统包括：
3、若干个监测模块、拟合单元、测距单元、计算单元、轨迹获得单元、分析单元和安全评估单元；
4、若干个监测模块均匀分布在水电站大坝施工所在位置对应河谷的上游段和下游段，每个监测模块均用于获得对应监测点的风速值、风向和河谷宽度值；
5、数据传输单元，用于将监测模块采集获得的数据传输至拟合单元；
6、拟合单元，所述拟合单元用于基于每个监测点的风速值和河谷宽度值获得拟合数据，基于拟合数据处理获得风速与河谷宽度之间的拟合值；
7、测距单元用于测量水电站大坝所在位置对应河谷的第一宽度值；
8、计算单元，用于基于所述拟合值和所述第一宽度值，基于风向预测吹向水电站大坝所在位置的第一预测风速值；以及用于基于所述第一预测风速值预测获得缆机中吊罐的在风力吹动下的预测摆动幅度值；
9、轨迹获得单元，用于从缆机的操作系统中获得吊罐的运行轨迹数据；
10、分析单元，用于采集所述运行轨迹所经过区域预设范围内的图像数据，分析所述图像数据中的每个目标的边缘与运行轨迹之间的最短直线距离，获得最短直线距离距离集，从最短直线距离距离集的元素中取最小值获得安全距离值；
11、安全评估单元，用于比较所述预测摆动幅度值和所述安全距离值获得比较结果，基于比较结果获得安全评估结果。
12、其中，传统的方案是通过在缆机上安装风速测量设备获得实时风速，然后通过实时风速计算获得实时摆动幅度，与其不同的是，本专利技术要获得的是预测风速，通过预测风速预测获得预测摆动幅度，进而通过提前预测的预测摆动幅度为安全措施争取相应的时间，安全性更高。
13、其中，本专利技术中的重点是预测风速，申请人研究发现水电站大坝是建立在河谷中，河谷中的风速大小与河谷的宽度有关系，比如河谷狭窄的地方由于气流通过面积小使得气流速度变大，河谷宽的地方由于面积大使得气流速度减缓，因此，本专利技术中设计了多个监测模块，每个监测模块均用于获得对应监测点的风速值、风向和河谷宽度值；获得风向的目的是当风向吹向大坝所在区域时才进行相应的计算，避免了吹向其他方向不会影响大坝安全的不必要计算产生。
14、为了准确描述河谷宽度与风速之间的关系，本专利技术设计了拟合单元，利用拟合单元基于每个监测点的风速值和河谷宽度值获得拟合数据，基于拟合数据处理获得风速与河谷宽度之间的拟合值；利用测距单元测量水电站大坝所在位置对应河谷的第一宽度值；利用计算单元基于拟合值和第一宽度值，预测吹向水电站大坝所在位置的第一预测风速值；以及基于第一预测风速值预测获得缆机中吊罐的在风力吹动下的预测摆动幅度值，通过上述方式能够准确的且提前的获得预测摆动幅度值，进而能够提前根据预测摆动幅度值进行相应的安全措施布局。
15、与现有技术不同的是，现有技术中设计了一个最大摆动幅度限制，通过将实时摆动幅度与最大摆动幅度限制进行比较来判断是否安全，比如超出不安全小于则安全，但是申请人研究发现，大坝在浇筑的过程中，工程现场的设备和设施随着工程的进度是实时变化的，比如钢筋结构的搭建，设备的摆放位置，机房、配电房和线缆的位置均在随着工程的进度而变化，传统的这种设定了一个不变的最大摆动幅度限制来进行安全评估并不合理，比如按照传统的技术方案判断出实时摆动幅度小于最大摆动幅度限制为安全状态，缆机继续运行，这时若运行路线周围出现了障碍物与吊罐的直线距离小于实时摆动幅度则会出现碰撞的安全事故，在工程现场有很多位置不确定的障碍物，如前面描述到的钢筋、脚架、机房、配电和供电设备等，因此，为了避免上述情况的发生，本专利技术进行了相应的改进：本系统利用轨迹获得单元从缆机的操作系统中获得吊罐的运行轨迹数据，通过轨迹数据方便获得吊罐的运行轨迹，利用分析单元采集运行轨迹所经过区域预设范围内的图像数据，利用图像数据可以获得吊罐运行轨迹相关路径中可能出现的障碍物目标，分析图像数据中的每个目标的边缘与运行轨迹之间的最短直线距离，通过分析图像中目标与轨迹之间的距离来判断是否安全，安全性更高，获得最短直线距离距离集，从最短直线距离距离集的元素中取最小值获得安全距离值；利用安全评估单元比较预测摆动幅度值和安全距离值获得比较结果，基于比较结果获得安全评估结果。
16、优选的，所述监测模块包括：
17、风速测量仪、风向测量仪、测距仪、安装固定基座、延伸支撑机构、安装平台和供电设备；
18、安装固定基座固定在河谷的山体上，利用安装固定基座可以方便对监测模块进行安装和固定；测距仪安装在安装固定基座上，测距仪用于测量河谷两侧山体之间的距离获得河谷宽度值；延伸支撑机构一端与安装固定基座连接，延伸支撑机构另一端向河谷中心延伸后与安装平台连接，风速测量仪和风向测量仪安装在安装平台上，供电设备用于为监测模块中的用电设备供电。
19、优选的，拟合数据包括：n个数据对，每个数据对包括风速值和河谷宽度值；计算获得每个数据对中风速值与河谷宽度值的比值，获得n个比值，对n个比值求平均值获得所述拟合值，第一预测风速值的计算方式为：v预测＝第一宽度值*拟合值，其中，v预测为第一预测风速值，*为乘号。
20、优选的，所述分析单元包括：
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1.一种水电站大坝施工工程项目安全评估系统，其特征在于，所述系统包括：
2.根据权利要求1所述的一种水电站大坝施工工程项目安全评估系统，其特征在于，所述监测模块包括：
3.根据权利要求1所述的一种水电站大坝施工工程项目安全评估系统，其特征在于，拟合数据包括：N个数据对，每个数据对包括风速值和河谷宽度值；计算获得每个数据对中风速值与河谷宽度值的比值，获得N个比值，对N个比值求平均值获得所述拟合值，第一预测风速值的计算方式为：V预测＝第一宽度值*拟合值，其中，V预测为第一预测风速值，*为乘号。
4.根据权利要求1所述的一种水电站大坝施工工程项目安全评估系统，其特征在于，所述分析单元包括：
5.根据权利要求1所述的一种水电站大坝施工工程项目安全评估系统，其特征在于，所述分析单元还用于记录每个目标的位置信息，并将目标的位置信息发送至所述安全评估单元；
6.根据权利要求4所述的一种水电站大坝施工工程项目安全评估系统，其特征在于，所述第一图像采集模块和所述第二图像采集模块均安装在缆机的载重小车上。
7.根据权利要求1所述
8.根据权利要求1所述的一种水电站大坝施工工程项目安全评估系统，其特征在于，所述系统还包括：告警单元，所述告警单元用于在第一预测风速值大于阈值时进行告警。
9.根据权利要求1所述的一种水电站大坝施工工程项目安全评估系统，其特征在于，所述系统还包括：统计单元和预测单元；统计单元用于统计每个监测模块的风速值和对应的时间数据，获得统计数据，基于统计数据获得训练数据，基于训练数据训练预测模型获得风速预测模型；预测单元用于基于风速预测模型预测获得预设时间的风速值。
10.根据权利要求8所述的一种水电站大坝施工工程项目安全评估系统，其特征在于，所述监测模块还用于监测河面水位获得水位数据，基于所述水位数据对所述阈值进行调整。
...【技术特征摘要】
1.一种水电站大坝施工工程项目安全评估系统，其特征在于，所述系统包括：
2.根据权利要求1所述的一种水电站大坝施工工程项目安全评估系统，其特征在于，所述监测模块包括：
3.根据权利要求1所述的一种水电站大坝施工工程项目安全评估系统，其特征在于，拟合数据包括：n个数据对，每个数据对包括风速值和河谷宽度值；计算获得每个数据对中风速值与河谷宽度值的比值，获得n个比值，对n个比值求平均值获得所述拟合值，第一预测风速值的计算方式为：v预测＝第一宽度值*拟合值，其中，v预测为第一预测风速值，*为乘号。
4.根据权利要求1所述的一种水电站大坝施工工程项目安全评估系统，其特征在于，所述分析单元包括：
5.根据权利要求1所述的一种水电站大坝施工工程项目安全评估系统，其特征在于，所述分析单元还用于记录每个目标的位置信息，并将目标的位置信息发送至所述安全评估单元；
6.根据权利要求4所述的一种水电站大坝施工工程项目安全评估系统，其特征在于，所述第一图像采集模块和所述第二图像采集模块均安装在缆机的载重小车上。
7.根据权利要求1所述的一种水电站大坝施工工程项目安全评估系统，其特征在于，若所述预测摆...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨磊，田继荣，仇鹏皓，储兆伟，黄友灿，范振东，王晓鹏，陈伟伟，孔华，李增焕，
申请(专利权)人：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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