申请/专利权人：中铁八局集团第一工程有限公司;中铁八局集团有限公司

申请日：2023-05-30

公开（公告）日：2024-07-05

公开（公告）号：CN116843844B

主分类号：G06T17/05

分类号：G06T17/05;G06T19/00;G06F30/13;G06V40/16;G06F21/32;G06V20/52;G06V20/40

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.07.05#授权;2023.10.24#实质审查的生效;2023.10.03#公开

摘要：本发明涉及施工管理技术领域，具体公开了基于BIM的梁场数字化管理系统及方法，其中系统包括：数据采集模块用于获取梁场布置数据、监控视频流、设备参数、设备位置数据、箱梁状态数据和箱梁位置数据；模型创建模块用于构建梁场的场地三维模型，设备的三维模型，箱梁三维模型，人员模型；图像分析模块，用于确定采集设备的所属位置，还用于确定监控视频流中人员的身份；生成人员位置数据；可视化模块用于获取场地三维模型，箱梁模型、设备模型和人员模型生成梁场数字孪生模型；还用于实时更新梁场数字孪生模型中箱梁模型、设备模型和人员模型的位置；还用于显示梁场数字孪生模型。采用本发明的技术方案能够实现对梁场实际生产过程的全面监控与管理。

主权项：1.基于BIM的梁场数字化管理系统，其特征在于，包括：数据采集模块，用于获取梁场布置数据、监控视频流、设备参数、设备位置数据、箱梁状态数据和箱梁位置数据；模型创建模块，用于根据布置数据构建梁场的场地三维模型，根据设备参数创建设备的三维模型，根据箱梁状态数据构建箱梁三维模型，还用于创建人员模型；图像分析模块，用于获取监控视频流的采集设备信息，基于预存的设备安装信息确定采集设备的所属位置，还用于从监控视频流中提取图片帧，进行人脸识别，确定图片帧中人员的身份；根据确定的所属位置及人员身份，生成人员位置数据；可视化模块，用于获取场地三维模型，箱梁模型、设备模型和人员模型生成梁场数字孪生模型；还用于分别根据设备位置数据、箱梁位置数据和人员位置数据实时更新梁场数字孪生模型中箱梁模型、设备模型和人员模型的位置；还用于显示梁场数字孪生模型；所述数据采集模块还用于获取操作人员认证信息；还包括设备管理模块，用于接收设备位置数据以及操作人员认证信息，根据预存的操作权限信息和操作人员认证信息判断操作人员是否具有操作权限，如果没有，生成报警；还用于记录操作人员的操作时长；还用于接收设备查询信息，根据设备查询信息、设备位置数据和操作人员认证信息确定查询设备的所在位置以及操作人员；还包括进度管理模块用于接收箱梁状态数据，按照预设的生产状态对箱梁进行分类，生成箱梁生产状态统计图；生产状态包括计划中、制作中和存放中；所述图像分析模块预置有若干AI模型，通过AI模型对图片帧进行分析和处理；AI模型包括安全帽检测模型、行为识别模型和人脸识别模型；所述图像分析模块还用于将图片帧输入预置的安全帽检测模型，安全帽检测模型用于检测图片帧中是否存在安全帽，输出安全帽位置以及佩戴状态的识别结果；还用于将图片帧输入行为识别模型；行为识别模型用于检测图片帧中的人员的行为，对人员的行为进行分类，输出分类后的人员行为的识别结果；人员的行为分类包括高空作业和预设不规范操作；还用于将图片帧输入预置的人脸识别模型，人脸识别模型用于对图片帧中的人员进行人脸识别，输出人员身份的识别结果，确定图片帧中人员的身份；管理模块还用于按照人员姓名统计对应的报警信息，判断各人员第一预设时间内对应报警信息的数量是否大于阈值，如果大于阈值，将对应人员标记为重点关注人员；AI模型还包括表情识别模型；人员的行为分类还包括指挥；管理模块还用于接收巡查模式启用信息，进入巡查模式；管理模块用于将重点关注人员的名单发送至图像分析模块，图像分析模块还用于根据重点关注人员的名单、人员身份识别结果，以及监控视频流对应的采集设备的所属位置，确定重点关注人员对应的摄像头位置；标记为重点关注摄像头位置；管理模块还用于根据梁场布置数据和非重点关注摄像头位置规划若干条巡查路径；还包括管理终端，管理模块还用于随机选择一条巡查路径作为人工巡查路径发送至管理终端，还用于将人工巡查路径，以及剩余的巡查路径作为自动巡查路径，发送至图像分析模块；图像分析模块用于按照自动巡查路径的顺序从对应摄像头的监控视频流中提取图片帧，对图片帧进行分析处理；图像预处理模块还用于从人工巡查路径对应摄像头的监控视频流中提取图片帧，进行分析处理:图像分析模块将图片帧输入人脸识别模型对图片帧中的管理人员进行识别；图像分析模块还用于将图片帧输入行为识别模块，检测图片帧中的管理人员的行为，判断管理人员是否停留超过设定时间且为指挥行为，如果停留超过设定时间且为指挥行为，将图片帧输入表情识别模型，识别管理人员的表情，判断是否识别表情成功，如果成功，判断表情为轻松还是严肃，如果为严肃，生成待处理事项并发送至管理模块，待处理事项包括时间、管理人员姓名、对应摄像头位置和预估违规行为名称；表情识别模型还用于在识别管理人员的表情失败时，识别距离管理人员最近的人员的表情，判断识别表情是否成功，如果成功，判断表情为轻松还是严肃，如果为严肃，生成待处理事项并发送至管理模块；预估违规行为名称由行为识别模型检测监控视频流中的其他人员的人员行为的识别结果得到；如果未检测到违规行为，根据管理人员的停留时间和对应摄像头位置预估；管理模块还用于接收管理终端对待处理事项的确认信息，根据确认信息判断确定的违规行为是否与预估违规行为一致；如果不一致，判断预估违规行为是否为行为识别模型得出，如果是，生成修正信息；管理模块还用于记录确定的违规行为对应的管理人员停留时间和对应摄像头所属位置，通过建立数据集供下一次根据管理人员的停留时间和对应摄像头位置预估违规行为。

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