[发明专利]一种建筑工地安全风险识别、评估和防范方法

权利要求书

1.一种建筑工地安全风险识别、评估和防范方法,其特征在于,包括如下步骤：

步骤一：创建建筑项目的实时模型，识别并评估实时模型中的危险工作区域并创建DVF；

步骤二：获取建筑工地现场的实时数据，根据该实时数据及DVF检测建筑工地安全风险，生成警告并完善安全防范措施；

所述步骤一包括：

步骤la：根据项目进度表,形成特定的任务序列；

步骤lb：构建该建筑项目的实时模型；

步骤lc：在实时模型中为每个任务定义工作区；

步骤Id：初始化工作区的风险级别；

步骤le：在实时模型中对每个工作区进行安全风险评估，识别实时模型中的危险工作区域并创建DVF,加强安全防范措施；其中，所述对每个工作区进行安全风险评估以与工作区任务进度相反的方向进行；

步骤le包括：安全风险评估包括静态安全风险评估和动态安全风险评估；安全防范措施DVF包括防坠落DVF和防碰撞DVF；

静态风险评估:评估静态施工场地，识别坠落风险区，并创建防坠落DVF；

动态风险评估:评估动态工作区，识别危险设备工作区，在周围创建防碰撞DVF；

创建防坠落DVF包括：

外墙：获取外墙的中心线和方向，创建与外墙并列的防坠落DVF；

洞口处：如果该洞口是规则矩形，则通过获取洞口处左下角和右上角的坐标位置计算所要生成的防坠落DVF的位置和大小；如果该洞口是不规则形状，则在空间的关键角放置一些小的通用模型来表示这个位置,通过获取通用模型的位置信息计算DVF的位置和大小；

楼板边缘：当检测到一个楼板s的边缘E,检查边缘E处是否有安全围栏，或者，在等于或低于楼板s高度的地方是否有另一楼板s'；如果检测到楼板s',计算楼板s和楼板s'之间的垂直距离d；若d大于安全规范的规定值，或在边缘E的另一边没有检测到楼板，则判断边缘E是危险区，在E周围生成防坠落DVF。

2.根据权利要求1所述的一种建筑工地安全风险识别、评估和防范方法，其特征在于，步骤la包括：按照项目进度表,利用WBS和任务工期对建筑项目进行任务分解，创建项目的任务和子任务的层次结构；根据子任务的开始日期、结束日期和工期，形成特定的任务序列。

3.根据权利要求1所述的一种建筑工地安全风险识别、评估和防范方法，其特征在于，步骤lb包括：构建该建筑项目的BIM模型，基于BIM模型和项目进度表，构建该建筑项目的实时模型，称为BIM实时模型。

4.根据权利要求1所述的一种建筑工地安全风险识别、评估和防范方法，其特征在于，步骤1c包括:根据WBS和项目进度表,在BIM实时模型中为每个任务生成工作区；在一个特定工期内，一个子任务的执行空间预留为工作区。

5.根据权利要求1所述的一种建筑工地安全风险识别、评估和防范方法，其特征在于，步骤Id包括：从建筑安全规范中获取与建筑空间位置相关的安全准则，初始化工作区的风险级别。

6.根据权利要求1所述的一种建筑工地安全风险识别、评估和防范方法,其特征在于，

所述步骤二包括：

步骤2a：采用实时定位系统，利用定位电子标签获取建筑工地现场的实时数据；

步骤2b：根据该实时数据及DVF分别检测建筑工地的静态风险和动态风险，生成警告并完善安全防范措施；

静态风险检测：根据BIM实时模型中坠落风险区周围生成的DVF,利用RFID检测建筑工地相对应的外墙、洞口处、楼板边缘等危险区域是否安装了安全防范措施；

动态风险检测:利用UWB技术检测工人和设备等动态目标的实时风险。

7.根据权利要求6所述的一种建筑工地安全风险识别、评估和防范方法,其特征在于，步骤2b包括：

静态风险检测方法为：计算收集到的标签数量m,根据预设的两个标签的间隔距离n,计算该区域内物理围栏的长度L,即：L＝(mT)*n,将L与BIM模型中生成的DVF长度L，进行匹配，检测该区域是否安全；若L＝或误差在设定误差范围内，说明安全措施安装得当，此区域安全，则按项目进度执行下一任务；若误差较大，说明此区域有风险，则触发警报，完善物理围栏等安全措施之后再执行下一任务；

动态检测方法为：按照项目进度表，每个工作区都有固定工期，在BIM实时模型中可以为设备分配工作区，在工作区周围生成防碰撞DVF,在该工期内工作区和相应的DVF是固定的；

在BIM实时模型中为工人创建一个圆柱体安全区；收集工人的标签位置信息，BIM模型中工人的安全区随工人实时移动；在捕捉实时数据过程中，实时计算工人安全区和设备工作区外围的防碰撞DVF之间的距离S,当S小于或等于预设的安全距离时，则触发警报，提醒工人远离危险区；收集设备上的标签位置信息，若BIM实时模型中录入的设备标签与防碰撞DVF之间的距离小于或等于预设安全距离,表示该设备将要移出工作区，则向设备操作者发送提醒，更改路线保证在工作区内执行任务；如果在该子任务工作期间，并未检测到工人靠近危险区或设备靠近DVF,则按项目进度执行下一任务；如果发现工人靠近危险区，则触发警报，提醒工人远离危险区，直至该子任务执行完毕，再执行下一任务；按项目进度表执行任务,直至整个项目执行完毕。