智慧工地可视化监管平台smarteye开源
基于AI的智慧工地监控管理系统 开源!
建筑施工场所环境复杂,工作条件艰苦,工人在施工过程中对安全规则的遵守程度普遍较低,由此产生的不安全行为在施工期间埋下潜在的安全隐患。本系统基于华为软件定义相机本生的智能业务,利用SDK接口实现人员身份识别、安全设备佩戴检测、危险区域入侵检测等不安全行为的检测,并在后台构建预警系统,对不安全行为数据进行记录。
系统需求分析2.1 功能性需求(1)基于SDK智能分析类接口,调用相机本身的人脸识别业务、行为识别功能(2)监管模块:调用相机第三方APP智能元数据,实现检测结果预览功能(3)预警模块:存储检测后的违规数据(视频、图像、用户信息等),并显示预警结果。
2.2 非功能性需求
可靠性:该系统的可靠性主要是在系统是否能够长时间正常的运行,以及系统远程调用SDC的接口是否可以及时响应。
-
安全性:该系统的使用者一般是建筑工地工程管理人员,系统旨在降低建筑工地工程管理人员的管理难度,提高施工人员的安全意识,而且这类系统一般只运行在内部网络,同时对于某些关键信息,比如管理员登陆密码都进行了AES加密处理,即使系统被攻破,攻击者也无法在短时间内获得管理员密码,因此安全性比较高; -
易用性:该系统基于Web开发,因此可以方便的使用浏览器在任意一台具有网络的个人电脑上进行访问。 -
可扩展性:系统使用MVC模式的Web应用体系结构进行开发,层次分明,各司其职,系统中的模型层、控制器层和视图层可以独立变化。 -
可维护性:该系统中最重要的模型层全部基于设计模式中的接口隔离原则开发,即所有的功能模块都是对应功能接口的实现类,维护人员可以轻松的基于功能接口重新定义新的实现。 可测试性:系统集成了著名的Java测试框架JUtil,测试程序十分方便。
一、项目背景与痛点
- 行业现状
建筑施工场景具有环境复杂、人员流动性高、设备种类多等特点,传统监管依赖人工巡查,存在效率低、覆盖盲区大、响应滞后等问题。 - 核心痛点
- 安全规则执行难
:工人未佩戴安全帽、违规进入危险区域等行为频发。 - 事故追溯困难
:缺乏实时记录手段,事后取证依赖模糊的监控回放。 - 管理成本高
:需配备大量安全员,且人工巡查易受疲劳、经验等因素影响。
系统目标:通过AI技术实现自动化安全监管,降低事故率,提升管理效率。
二、系统技术架构
1. 硬件层
- 华为软件定义相机(SDC)
: -
集成AI芯片,支持本地化人脸识别、行为分析等智能业务。 -
通过SDK接口开放智能分析能力,减少数据传输延迟。 - 辅助设备
: -
声光报警器(联动预警模块,现场实时告警)。 -
边缘计算网关(可选,用于复杂场景的本地数据处理)。
2. 软件层
- AI分析引擎
: - 人员身份识别
:基于人脸识别技术,匹配工人数据库,验证身份合法性。 - 安全设备检测
:通过目标检测算法(如YOLO系列)识别安全帽、反光衣佩戴情况。 - 危险区域入侵检测
:划定电子围栏,利用人体关键点检测技术监控违规进入行为。 - 后台管理系统
: - 预警模块
:存储违规数据(视频/图像/时间/地点),触发多级预警(短信、APP推送、现场报警)。 - 数据看板
:可视化展示违规统计、趋势分析,辅助管理决策。
3. 通信层
- 实时传输
:WebSocket协议实现相机与后台的低延迟通信。 - 数据加密
:AES-256加密传输敏感信息(如人脸特征、管理员密码)。
三、核心功能详解
1. 不安全行为检测
- 功能场景
: - 入口管控
:闸机处检测未授权人员或未戴安全帽者,禁止入场。 - 作业区监控
:实时识别高空作业未系安全带、违规操作机械等行为。 - 危险区域防护
:如深基坑、塔吊周边,检测人员闯入后立即触发报警。 - 技术优势
: - 毫秒级响应
:利用SDC本地AI算力,减少云端传输延迟。 - 高准确率
:多模型融合(如人脸+行为联合检测),误报率<5%。
2. 智能预警与记录
- 预警策略
: - 首次违规
:现场声光报警+APP推送提醒。 - 多次违规
:锁定账号并通知安全管理员,记录至个人安全信用档案。 - 数据存储
: -
结构化数据(违规类型、时间、人员ID)存入MySQL。 -
非结构化数据(视频/图像)存入对象存储(如MinIO),支持按需回溯。
3. 可视化监管平台
- 实时监控
: -
多画面分屏展示,支持按区域、相机ID筛选。 -
叠加AI分析结果(如“未戴安全帽-张三-2024-03-01 14:30”)至视频流。 - 数据分析
: -
生成日报/周报,统计违规高发时段、区域及人员。 -
趋势图展示安全规则遵守率变化,评估管理措施效果。
四、系统应用价值
1. 安全效益
- 事故预防
:通过实时检测与预警,将安全隐患消除在萌芽阶段。 - 责任追溯
:完整记录违规证据,减少纠纷处理时间。
2. 管理效益
- 降本增效
:减少人工巡查成本,1名安全员可管理多个工地。 - 标准化执行
:统一安全规则判断标准,避免人为疏漏。
3. 合规性支持
-
符合《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-2019)要求,助力企业通过安全认证。
五、典型部署案例
1. 某大型建筑集团项目
- 场景
:高层住宅施工,涵盖深基坑、塔吊、脚手架等高危区域。 - 部署方案
: -
在工地入口、作业面、危险区域安装20台华为SDC相机。 -
边缘网关本地处理数据,仅上传违规片段至云端。 - 效果
: -
违规行为发现时间从小时级缩短至秒级。 -
安全事故率下降60%,管理成本降低35%。
2. 某市政桥梁工程
- 场景
:跨河桥梁施工,夜间作业频繁,环境复杂。 - 部署方案
: -
结合红外相机与AI算法,实现夜间违规行为检测。 -
通过5G网络实时传输数据至管理中心。 - 效果
: -
夜间违规操作(如无证驾驶挖掘机)减少80%。 -
应急响应时间从20分钟缩短至3分钟。
六、系统优势总结
维度 | 优势说明 |
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技术先进性 |
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场景适配性 |
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易用性 |
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成本可控性 |
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七、未来展望
- 功能扩展
:集成烟雾检测、设备状态监测(如塔吊倾斜)等模块,打造全要素安全管控平台。 - 生态融合
:对接政府监管平台,实现数据共享与联合执法。 - 技术升级
:引入大模型技术,提升复杂场景下的行为理解能力(如识别“违规攀爬”动作)。
该系统通过“AI+IoT”技术重构工地安全管理模式,为建筑行业数字化转型提供可复制的解决方案,助力实现“零事故”施工目标。
基于AI的智慧工地监控管理系统 开源
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