王愛(ài)民，劉 斌，楊柏舜，楊 櫻

(1.揚(yáng)州市港航事業(yè)發(fā)展中心，江蘇 揚(yáng)州 225009；2.江蘇長(zhǎng)天智遠(yuǎn)交通科技有限公司，江蘇 南京 210036)

1 項(xiàng)目背景

京杭運(yùn)河施橋船閘至長(zhǎng)江口門段航道整治工程起自施橋船閘，止于六圩長(zhǎng)江口，沿途經(jīng)過(guò)揚(yáng)州市廣陵區(qū)、經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)，止于六圩長(zhǎng)江口，航道總體呈南北走向，與長(zhǎng)江岸線基本正交，全長(zhǎng)5.37 km，代表船型為2 000 t級(jí)京淮貨船，尺度為68 m×13.8 m×3.0 m。本工程按II級(jí)航道標(biāo)準(zhǔn)整治，設(shè)計(jì)最大船舶等級(jí)為2 000 t級(jí)；航道底寬不小于70 m，最小水深4.0 m；同時(shí)對(duì)施橋船閘3號(hào)閘下游處的一排水口進(jìn)行改造，工程按照Ⅱ級(jí)航道標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施生態(tài)岸線修復(fù)和航道疏浚，全面拆除沿線礙航橋梁、碼頭，新建六圩大橋，規(guī)劃建設(shè)停泊商業(yè)服務(wù)于一體的船舶?？糠?wù)區(qū)，新增84個(gè)船舶帶閘泊位，配套完善沿線航道標(biāo)志標(biāo)牌等實(shí)施內(nèi)容。

交通運(yùn)輸部《關(guān)于打造公路水運(yùn)品質(zhì)工程的指導(dǎo)意見(jiàn)》中提出“應(yīng)探索‘互聯(lián)網(wǎng)+交通基礎(chǔ)設(shè)施’發(fā)展新思路，推行‘智慧工地’建設(shè)，提升項(xiàng)目管理信息化水平”的要求。為實(shí)現(xiàn)水運(yùn)工程施工質(zhì)量、安全監(jiān)管和全國(guó)過(guò)程監(jiān)管，結(jié)合京杭運(yùn)河施橋船閘至長(zhǎng)江口門段航道整治工程實(shí)際需求，針對(duì)項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中鋼板樁、灌注樁、鋼筋砼承臺(tái)等施工環(huán)節(jié)需大量進(jìn)行起吊作業(yè)，同時(shí)缺乏主動(dòng)發(fā)現(xiàn)安全風(fēng)險(xiǎn)、預(yù)防安全事故的有效手段，導(dǎo)致項(xiàng)目施工過(guò)程存在較大安全隱患的實(shí)際情況。本文依托京杭運(yùn)河施橋船閘至長(zhǎng)江口門段航道整治工程實(shí)際需求，開(kāi)展基于5G邊緣計(jì)算的航道工程安全風(fēng)險(xiǎn)感知技術(shù)研究，重點(diǎn)針對(duì)施工質(zhì)量和安全監(jiān)管過(guò)程中需要重點(diǎn)關(guān)注的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)和關(guān)鍵位置，利用5G[1]、邊緣計(jì)算[2]和AI視頻智能分析[3]等技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目中起吊作業(yè)的全過(guò)程跟蹤，以達(dá)到對(duì)于工程質(zhì)量安全的全過(guò)程監(jiān)管要求。

為了消除工程的安全隱患，提高工地施工智慧監(jiān)管水平，本文分析現(xiàn)場(chǎng)起吊過(guò)程的安全風(fēng)險(xiǎn)因素，通過(guò)安裝傳感器和攝像頭實(shí)現(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)起吊作業(yè)的實(shí)時(shí)信息數(shù)據(jù)的自動(dòng)化采集，基于5G、邊緣計(jì)算及AI視頻識(shí)別技術(shù)完成對(duì)感知和視頻數(shù)據(jù)的處理，建立算法實(shí)現(xiàn)對(duì)起吊物尺寸識(shí)別、起吊區(qū)域安全范圍的實(shí)時(shí)計(jì)算并通過(guò)視頻監(jiān)控實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)區(qū)域預(yù)警功能，大幅度提高起吊作業(yè)的安全管理效率。

2 航道工程吊裝作業(yè)安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)因素分析

吊裝作業(yè)是航道工程施工、檢修過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，起重機(jī)械通常具有較為復(fù)雜的機(jī)構(gòu)，完成上升運(yùn)動(dòng)和水平運(yùn)動(dòng)。所吊構(gòu)件多種多樣，載荷也隨之變化；大多數(shù)起重機(jī)械，需要在一定的空間運(yùn)行；起重機(jī)械與吊運(yùn)人員經(jīng)常直接接觸，有潛在的偶然危險(xiǎn)因素；作業(yè)環(huán)境的復(fù)雜性；吊運(yùn)過(guò)程中的分工配合復(fù)雜等特點(diǎn)，在實(shí)際過(guò)程中存在風(fēng)險(xiǎn)隱患大、危險(xiǎn)性高的問(wèn)題。

結(jié)合航道起吊施工過(guò)程中的特點(diǎn)，分析起吊過(guò)程中安全生產(chǎn)影響因素，特別針對(duì)起吊區(qū)域下方的安全管控，采用物聯(lián)網(wǎng)和AI技術(shù)，采集感知起吊施工過(guò)程中的各種風(fēng)險(xiǎn)因素，構(gòu)建算法模型，對(duì)起吊物下方的危險(xiǎn)區(qū)域進(jìn)行精準(zhǔn)識(shí)別，并通過(guò)視頻識(shí)別技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)出危險(xiǎn)區(qū)域人和動(dòng)態(tài)物體的感知和報(bào)警。

根據(jù)《起重機(jī)械的安全技術(shù)管理》《無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在起重機(jī)械安全檢驗(yàn)中的應(yīng)用》《關(guān)于大型起重機(jī)械安全技術(shù)吊裝的思路分析》《起重事故原因分析與起重機(jī)安全技術(shù)檢驗(yàn)》《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50202—2018)等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中對(duì)本項(xiàng)目提出的技術(shù)要求，結(jié)合之前施工過(guò)程中的一些風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題及防治措施，梳理本項(xiàng)目可以結(jié)合AI視頻智能分析的相關(guān)應(yīng)用場(chǎng)景，對(duì)照市面上的各類智能化安全防范設(shè)備，提出本項(xiàng)目中能夠?qū)崿F(xiàn)項(xiàng)目施工過(guò)程智能化安全防范管控的應(yīng)用技術(shù)。

分析起重作業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程，起重事故具體表現(xiàn)為以下15類。

(1)起升高度限位器失靈將會(huì)導(dǎo)致過(guò)卷事故的發(fā)生，由于過(guò)卷，鋼絲繩拉斷從而使吊物與鉤頭一起墜落。

(2)力矩限制器不全或失效，雖說(shuō)超負(fù)荷起吊是導(dǎo)致整機(jī)傾覆事故的主要原因，但如果力矩限制器能可靠地起作用，則可從客觀上避免此類事故的發(fā)生。

(3)起重機(jī)在高壓線附近作業(yè)時(shí)缺少安全防護(hù)，導(dǎo)致觸電事故的發(fā)生。

(4)吊鉤上無(wú)防脫鉤棘爪，將導(dǎo)致吊索繩從鉤中脫落，造成墜落事故。

(5)運(yùn)行中的起重機(jī)、吊具及吊物擺動(dòng)對(duì)人和周圍設(shè)施造成的擠壓或撞擊。在起重機(jī)作業(yè)范圍內(nèi)，非作業(yè)人員不準(zhǔn)進(jìn)入，起重臂和重物下方不得站人；起重機(jī)停止作業(yè)時(shí)，要將重物落位，不準(zhǔn)將重物懸在空中，防止發(fā)生危險(xiǎn)；同時(shí)起重機(jī)作業(yè)場(chǎng)所要有暢通的吊運(yùn)通道，并與附近的設(shè)備、管線及建筑物等保持一定的安全距離，不得發(fā)生碰撞情況；起重人員在起吊時(shí)應(yīng)站在安全地點(diǎn)，距吊物必須有2 m以外的退讓余地。禁止站在起重機(jī)和吊物的死角處。

(6)吊鉤超載斷裂、吊運(yùn)時(shí)鋼絲繩從吊鉤中滑出；或鋼絲繩、麻繩斷裂造成重物下落，發(fā)生設(shè)備、人員事故。起重作業(yè)中，對(duì)吊索具安全系數(shù)理解錯(cuò)誤，往往以不斷為使用的依據(jù)，致使超載作業(yè)，處在危險(xiǎn)狀態(tài)。指揮人員首先要了解被吊物體的重量，不準(zhǔn)起吊埋在地下、凍結(jié)在地面或設(shè)備上的重物；確定合適的吊索具，嚴(yán)禁使用應(yīng)報(bào)廢的鋼絲繩、吊鉤等索具。另外，工件正式吊裝前必須進(jìn)行試吊，檢查全部機(jī)具受力情況，合格后方可正式起吊。

(7)電氣設(shè)備漏電、保護(hù)裝置失效、裸導(dǎo)線未另加屏蔽等造成觸電。對(duì)各種電氣設(shè)備要定期進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)破損、老化等現(xiàn)象，要及時(shí)修理和更換，不得湊合使用，現(xiàn)場(chǎng)施工用電必須嚴(yán)格按電氣操作規(guī)程進(jìn)行。

(8)吊耳脫落導(dǎo)致吊物墜落事故的發(fā)生。吊耳作為吊裝時(shí)的承重點(diǎn)，是影響吊裝作業(yè)安全的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。對(duì)于設(shè)備吊耳，有些是出廠時(shí)已焊好，有些設(shè)備的吊耳是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工要求焊上的，但無(wú)論哪種情況，都必須進(jìn)行受力核算，以確保吊裝工作的安全。

(9)鋼絲繩從滑輪中跳出輪槽。鋼絲繩和滑輪配合使用時(shí)，必須注意防止鋼絲繩從輪槽中跳出。如果鋼絲繩脫落了輪槽后還在繼續(xù)使用，鋼絲繩將會(huì)產(chǎn)生擠壓變形、扭結(jié)、斷絲、斷股，嚴(yán)重縮短鋼絲繩使用壽命，如果發(fā)生斷繩現(xiàn)象，往往會(huì)帶來(lái)災(zāi)難性的后果。因此，滑輪應(yīng)有防止鋼絲繩跳出輪槽的裝置。

(10)吊掛方式不正確，造成重物從吊鉤中脫出。起重機(jī)吊鉤應(yīng)設(shè)有防止吊物意外脫鉤的保險(xiǎn)裝置，使用安全吊鉤。

(11)吊具或鋼絲繩與導(dǎo)電線意外接觸。根據(jù)規(guī)程，吊車在架空輸電線路附近工作時(shí)，起重臂、鋼絲繩和重物等與架空輸電線路的最近距離應(yīng)不小于電力建設(shè)安全工作規(guī)程中的規(guī)定。

(12)起重作業(yè)涉及面大，經(jīng)常使用不同單位、不同類型的起重機(jī)具。由于操作習(xí)慣不同、性能不同，再加上指揮信號(hào)的差異影響，容易發(fā)生誤操作等事故。指揮人員、司索人員應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行安全操作規(guī)程，必要時(shí)進(jìn)行作業(yè)演練。

(13)司機(jī)與指揮人員聯(lián)絡(luò)不暢，或誤解吊運(yùn)信號(hào)。吊裝時(shí)，應(yīng)有專人負(fù)責(zé)統(tǒng)一指揮，指揮人員應(yīng)位于操作人員視力能及的地點(diǎn)，并能清楚地看到吊裝的全過(guò)程。哨音必須清楚、響亮，旗語(yǔ)、手勢(shì)應(yīng)準(zhǔn)確，如信號(hào)不明確時(shí)，應(yīng)立即詢問(wèn)，嚴(yán)禁憑估計(jì)、猜測(cè)進(jìn)行操作。

(14)綁扎不牢、重物空中墜落傷人。高空吊裝拆除時(shí)對(duì)被吊物應(yīng)采取“鎖”的措施，而不能用“兜”的方法；對(duì)被吊物的尖銳棱角應(yīng)采取“墊”的措施，以避免吊物綁扎不牢，在空中受刮碰而失穩(wěn)墜落傷人。

(15)作業(yè)中缺乏預(yù)見(jiàn)因素。由于種種原因，如物件估重不準(zhǔn)、切割不徹底、拆除件受擠壓增加荷重、連接部位未被發(fā)現(xiàn)強(qiáng)行起吊等，造成吊車、吊索具驟加荷重而導(dǎo)致意外。

分析航道吊裝作業(yè)的過(guò)程和產(chǎn)生事故的因素，在吊裝過(guò)程中主要產(chǎn)生安全事故的因素可以歸納為起吊方案、起吊前設(shè)備檢查、起吊人員認(rèn)證、起吊過(guò)程監(jiān)控等，其中，起吊過(guò)程監(jiān)控包括起吊環(huán)境監(jiān)測(cè)、安全區(qū)域禁入監(jiān)測(cè)、人員安全裝備檢測(cè)等。針對(duì)吊裝作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)因素的類型和監(jiān)管的主要手段進(jìn)行分析總結(jié)，如表1所示。

表1 吊裝作業(yè)的安全風(fēng)險(xiǎn)因素分析

以上安全風(fēng)險(xiǎn)因素，在實(shí)際的施工過(guò)程中需要通過(guò)多種手段來(lái)進(jìn)行檢測(cè)和監(jiān)控，結(jié)合現(xiàn)有的信息化手段和技術(shù)，能夠通過(guò)信息化手段實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)和預(yù)警的安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)因素主要有以下幾點(diǎn)：

(1)起重作業(yè)人員無(wú)證上崗；

(2)起重工及其他操作人員未戴安全帽等個(gè)人防護(hù)用品；

(3)未設(shè)安全警示區(qū)；

(4)風(fēng)力過(guò)大、違章作業(yè)造成起重機(jī)傾覆。

針對(duì)以上因素開(kāi)展了基于5G邊緣計(jì)算的航道工程起吊安裝作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)感知技術(shù)研究，通過(guò)現(xiàn)有各種信息化手段實(shí)現(xiàn)對(duì)航道工程中起吊安全作業(yè)的安全風(fēng)險(xiǎn)感知，實(shí)現(xiàn)預(yù)警和報(bào)警，提高生產(chǎn)安全監(jiān)管水平。

3 系統(tǒng)構(gòu)架和功能

航道工程吊裝作業(yè)安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控平臺(tái)總體框架如圖1所示，系統(tǒng)主要由基礎(chǔ)設(shè)施層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)層、支撐層、應(yīng)用服務(wù)層、應(yīng)用層和表現(xiàn)層7部分組成?；A(chǔ)設(shè)施層主要實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、吊臂上安裝的傳感數(shù)據(jù)、邊緣節(jié)點(diǎn)的計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)和云平臺(tái)的數(shù)據(jù)資源。網(wǎng)絡(luò)層主要包括5G網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)和交通專網(wǎng)。數(shù)據(jù)層主要包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)，涵蓋起吊設(shè)備信息、視頻數(shù)據(jù)、感知數(shù)據(jù)等。支撐層和應(yīng)用服務(wù)層通過(guò)流媒體服務(wù)、算法模型和AI視頻識(shí)別技術(shù)為系統(tǒng)提供支撐。平臺(tái)應(yīng)用主要從起吊施工感知、施工人員認(rèn)證、穿著裝備識(shí)別、起吊物外形檢測(cè)和App應(yīng)用5個(gè)模塊提供服務(wù)(見(jiàn)圖1)。

圖1 總體架構(gòu)

航道工程吊裝作業(yè)安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控平臺(tái)主要包括起吊施工監(jiān)管、施工人員認(rèn)證、穿著裝備識(shí)別、起吊物外形檢測(cè)和App 5個(gè)功能模塊(見(jiàn)圖2)。平臺(tái)針對(duì)起吊物尺寸識(shí)別、起吊機(jī)械的安全感知、起吊作業(yè)人員的認(rèn)證、起吊危險(xiǎn)區(qū)域的動(dòng)態(tài)劃定、區(qū)域闖入報(bào)警、作業(yè)人員安全帽識(shí)別報(bào)警開(kāi)展平臺(tái)功能設(shè)計(jì)，平臺(tái)充分整合起吊機(jī)械施工安全感知系統(tǒng)和智慧工地系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)航道工程吊裝作業(yè)安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)的全面感知和預(yù)警報(bào)警。

圖2 功能設(shè)計(jì)

3.1 起吊施工監(jiān)管

對(duì)起吊施工過(guò)程中吊機(jī)和吊臂的實(shí)際狀況進(jìn)行監(jiān)管，包括風(fēng)速風(fēng)向傳感器、角度傳感器、重量傳感器，實(shí)現(xiàn)吊裝作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)采集、吊車姿態(tài)采集和吊物重量采集；風(fēng)速風(fēng)向數(shù)據(jù)采集基于機(jī)械式風(fēng)速風(fēng)向傳感器，當(dāng)?shù)跹b作業(yè)環(huán)境風(fēng)速超過(guò)安全預(yù)警門限時(shí)提醒現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員盡快停止作業(yè)，同時(shí)根據(jù)風(fēng)速、風(fēng)向?qū)Φ跹b作業(yè)潛在危險(xiǎn)區(qū)域進(jìn)行劃分和調(diào)整；傾角傳感器對(duì)吊裝作業(yè)時(shí)吊車的姿態(tài)進(jìn)行采集，根據(jù)吊車姿態(tài)動(dòng)態(tài)調(diào)整視頻監(jiān)控畫面抓拍區(qū)域。

模塊通過(guò)對(duì)起吊前端感知設(shè)備數(shù)據(jù)采集，獲取前端的風(fēng)速、風(fēng)向、大臂傾斜角、吊物重量等現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行感知，計(jì)算起吊過(guò)程中的危險(xiǎn)區(qū)域，并對(duì)危險(xiǎn)區(qū)域闖入進(jìn)行報(bào)警。主要包括傳感器數(shù)據(jù)管理、算法模型管理、邊緣節(jié)點(diǎn)管理、危險(xiǎn)區(qū)域界定、危險(xiǎn)預(yù)警報(bào)警、起吊物尺寸識(shí)別等功能。

傳感數(shù)據(jù)管理主要實(shí)現(xiàn)對(duì)前端感知的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，包括對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)管理、異常數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)的采集管理等。算法模型管理是對(duì)前端數(shù)據(jù)進(jìn)行分析輸出，根據(jù)結(jié)果對(duì)算法進(jìn)行修正，調(diào)整保證算法輸出結(jié)果貼近實(shí)際。邊緣節(jié)點(diǎn)管理是對(duì)前端邊緣設(shè)備進(jìn)行管理，可實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)節(jié)點(diǎn)的管理，包括節(jié)點(diǎn)位置、節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)項(xiàng)、計(jì)算結(jié)果管理。危險(xiǎn)區(qū)域界定是通過(guò)對(duì)前端吊機(jī)上的攝像機(jī)采集的圖像，結(jié)合前端感知設(shè)備的數(shù)據(jù)和算法的結(jié)果，在視頻中自動(dòng)劃定危險(xiǎn)區(qū)域，實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)區(qū)域的動(dòng)態(tài)變化。危險(xiǎn)區(qū)域報(bào)警是當(dāng)危險(xiǎn)區(qū)域有人闖入時(shí)自動(dòng)報(bào)警，發(fā)送給后臺(tái)監(jiān)控人員。起吊物尺寸識(shí)別是通過(guò)吊臂攝像機(jī)對(duì)起吊物的水平面尺寸進(jìn)行計(jì)算和判別，從而作為吊物下落覆蓋區(qū)域的識(shí)別依據(jù)之一。

3.2 施工人員認(rèn)證

通過(guò)人臉識(shí)別技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)吊機(jī)操作人員的認(rèn)證，對(duì)沒(méi)有通過(guò)識(shí)別的人員進(jìn)行報(bào)警和彈框警示，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)所有人臉識(shí)別操作的記錄和查詢，主要包括人臉庫(kù)管理、人臉識(shí)別、實(shí)時(shí)比對(duì)報(bào)警、人臉比對(duì)歷史查詢等功能。人臉庫(kù)管理對(duì)具有吊機(jī)施工資質(zhì)的人員進(jìn)行人臉圖片的采集和保存，建立人臉資源庫(kù)，為人臉比對(duì)提供依據(jù)。人臉識(shí)別通過(guò)開(kāi)發(fā)人臉識(shí)別算法實(shí)現(xiàn)前端圖像與人臉圖片的比對(duì)，比對(duì)的具體流程為：移動(dòng)人臉抓拍設(shè)備獲取人臉圖片并發(fā)送至云端算法服務(wù)器，進(jìn)行驗(yàn)證和識(shí)別后發(fā)送給平臺(tái)端進(jìn)行記錄查詢和檢索。具體實(shí)施結(jié)果見(jiàn)圖3。

圖3 算法實(shí)現(xiàn)過(guò)程

實(shí)時(shí)比對(duì)報(bào)警是將比對(duì)的結(jié)果實(shí)時(shí)提交后方平臺(tái)報(bào)警，提醒監(jiān)控人員注意。人臉比對(duì)歷史查詢實(shí)現(xiàn)對(duì)歷史比對(duì)結(jié)果的存儲(chǔ)和查詢，以便于開(kāi)展分析和跟蹤。

3.3 穿著裝備識(shí)別

通過(guò)視頻檢測(cè)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)在起吊過(guò)程中吊物下方區(qū)域內(nèi)人員安全帽佩戴情況的檢測(cè)和報(bào)警，主要包括實(shí)時(shí)識(shí)別和歷史檢測(cè)結(jié)果。實(shí)時(shí)識(shí)別采用基于隨機(jī)Hough變換人頭定位的安全帽檢測(cè)算法，利用人頭和安全帽都為圓形的特征，考慮先使用隨機(jī)Hough變換檢測(cè)圓來(lái)確定人體的頭部，然后再利用安全帽的顏色特征，通過(guò)HSV模型[4]來(lái)確認(rèn)安全帽是否存在于人體頭部，該算法流程如圖4所示。

圖4 基于隨機(jī)Hough變換人頭定位的安全帽檢測(cè)算法流程

(1)選擇行人檢測(cè)算法中得到的行人檢測(cè)區(qū)域上半部分作為安全帽檢測(cè)的ROI區(qū)域。

(2)設(shè)定閾值，將圖像二值化。

(3)使用邊緣檢測(cè)算子Canny提取圖像的邊緣，得到圖像的輪廓。

(4)通過(guò)隨機(jī)Hough變換來(lái)對(duì)圖像中的圓進(jìn)行檢測(cè)，并標(biāo)注為圖像中的人頭部分。

(5)對(duì)圖像中的人頭部分進(jìn)行特定顏色的HSV模型的二值轉(zhuǎn)化。

(6)判斷該區(qū)域是否存在白色像素點(diǎn)的連通區(qū)域：如存在，則判定佩戴了安全帽；反之，則判定未佩戴安全帽。

3.4 起吊物外形檢測(cè)

通過(guò)視頻算法，實(shí)現(xiàn)對(duì)起吊過(guò)程中鋼板樁長(zhǎng)度的識(shí)別和管理。主要包括起吊物管理、算法管理、檢測(cè)結(jié)果記錄、統(tǒng)計(jì)分析等模塊。通過(guò)圖像深度學(xué)習(xí)技術(shù)判斷并記錄在幾個(gè)關(guān)鍵位置的信息，通過(guò)機(jī)器視覺(jué)技術(shù)測(cè)量長(zhǎng)度，實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼板樁長(zhǎng)度的測(cè)量并記錄。

4 實(shí)施結(jié)果

航道工程吊裝作業(yè)安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控平臺(tái)主要包括起吊施工監(jiān)管、施工人員認(rèn)證、穿著裝備識(shí)別、起吊物外形檢測(cè)和App 5個(gè)功能模塊。平臺(tái)針對(duì)起吊物尺寸識(shí)別、起吊機(jī)械的安全感知、起吊作業(yè)人員的認(rèn)證、起吊危險(xiǎn)區(qū)域的動(dòng)態(tài)劃定、區(qū)域闖入報(bào)警、作業(yè)人員安全帽識(shí)別報(bào)警開(kāi)展平臺(tái)功能設(shè)計(jì)，平臺(tái)充分整合起吊機(jī)械施工安全感知系統(tǒng)和智慧工地系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)航道工程吊裝作業(yè)安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)的全面感知和預(yù)警報(bào)警。