發(fā)布時(shí)間：2020-07-06 14:10

【摘要】：基坑工程是高層建筑、大型市政等工程施工的重要環(huán)節(jié),其中深基坑開(kāi)挖過(guò)程的內(nèi)支撐系統(tǒng)圍護(hù)方式已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。然而,在施工過(guò)程中,工人常常將平衡土壓力的基坑內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)作為一種通道或臨時(shí)作業(yè)場(chǎng)所,這無(wú)疑是一種極易引起高處墜落事故的不安全行為�？刂七@種不安全行為的傳統(tǒng)手段依賴(lài)人為監(jiān)管和管理程序的改善,在實(shí)際應(yīng)用中效率較低,不能及時(shí)給工人提供反饋,因此需要提出新的研究方法以實(shí)現(xiàn)基坑內(nèi)支撐上違規(guī)行走風(fēng)險(xiǎn)的自動(dòng)識(shí)別。本文針對(duì)基坑內(nèi)支撐上違規(guī)行走場(chǎng)景,結(jié)合計(jì)算機(jī)視覺(jué)在自動(dòng)提取圖像語(yǔ)義信息以及本體在知識(shí)表達(dá)、推理方面的優(yōu)勢(shì),提出了一種風(fēng)險(xiǎn)自動(dòng)識(shí)別方法。首先,利用基于Mask R-CNN(Mask Region-Based Convolutional Neural Network)的施工場(chǎng)景目標(biāo)檢測(cè)模型提取圖像中的目標(biāo)屬性信息。其次,通過(guò)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別過(guò)程和不安全場(chǎng)景的分析建立了風(fēng)險(xiǎn)本體知識(shí)庫(kù),實(shí)現(xiàn)了施工安全知識(shí)的共享和語(yǔ)義表達(dá),并將目標(biāo)檢測(cè)模型提取的信息轉(zhuǎn)化成知識(shí)庫(kù)中的本體實(shí)例。最后,對(duì)應(yīng)相關(guān)施工安全規(guī)范建立了SWRL(Semantic Web Rule Language)規(guī)則,將本體知識(shí)和規(guī)范一起輸入Drools推理引擎,對(duì)實(shí)例存在的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行識(shí)別判斷。本文開(kāi)發(fā)的施工場(chǎng)景目標(biāo)檢測(cè)模型對(duì)圖像語(yǔ)義信息的提取有較好的準(zhǔn)確性,同時(shí)通過(guò)實(shí)例驗(yàn)證了該風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別方法的可行性。本研究有助于擴(kuò)展以知識(shí)為中心的風(fēng)險(xiǎn)自動(dòng)識(shí)別方法,可以提升施工安全管理水平,并在一定程度上解決了圖像分析中底層特征和高級(jí)語(yǔ)義之間的“語(yǔ)義鴻溝”問(wèn)題。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TU753
【圖文】：

、生態(tài)建設(shè)也有著極大影響。2018 年 6 月建筑業(yè)相關(guān)從業(yè)人數(shù)已達(dá)到 4419.2，吸納了大量勞動(dòng)人口就業(yè)。作為支柱產(chǎn)業(yè)之一，建筑業(yè)有著較強(qiáng)的產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)效時(shí)，隨著新型城鎮(zhèn)化的開(kāi)啟，建筑業(yè)支撐著城市建設(shè)從高速邁向高質(zhì)量發(fā)展，通礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)推動(dòng)有限的城市建設(shè)用地中平面向立體空間的轉(zhuǎn)變。但建筑業(yè)本身生產(chǎn)周期長(zhǎng)、作業(yè)場(chǎng)所和人員不固定、施工工藝繁雜等特點(diǎn)，且在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程在大量不規(guī)范生產(chǎn)、工人培訓(xùn)不足等問(wèn)題，這些因素給建筑業(yè)的發(fā)展和建筑從業(yè)的人身安全帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)。從事故統(tǒng)計(jì)角度看，行業(yè)橫向比較上建筑施工行業(yè) 2010 年已經(jīng)超過(guò)煤炭行業(yè)成為安全事故第一大高發(fā)行業(yè)，從行業(yè)本身的縱向比看，隨著中國(guó)建筑業(yè)的飛速發(fā)展和從業(yè)人員的增加，近年來(lái)安全事故有增加的。根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部統(tǒng)計(jì)，圖 1-1、1-2 所示的 2018 年全年全國(guó)共發(fā)生房屋工程生產(chǎn)安全事故 734 起，死亡 840 人，比 2017 年事故起數(shù)增加 42 起，死亡增加 33 人，分別上升 6.1%和 4.1%[1]。按照事故類(lèi)型劃分，高處墜落事故發(fā)生，占 2018 年房屋市政工程生產(chǎn)安全事故總數(shù)的 52.2%，是建筑業(yè)事故人員傷亡主要原因�？梢�(jiàn)，建筑業(yè)安全事故還未得到有效的遏制。

圖 1-2 2018 年建筑業(yè)事故死亡人數(shù)統(tǒng)計(jì)在容易引發(fā)高處墜落事故的不安全行為中，基坑內(nèi)支撐上違規(guī)行走被認(rèn)為理必須定期監(jiān)督的[2]，并且很多規(guī)范都對(duì)基坑內(nèi)支撐上違規(guī)行走的危險(xiǎn)行為。國(guó)內(nèi)的高處作業(yè)安全技術(shù)規(guī)范嚴(yán)禁在無(wú)防護(hù)的構(gòu)件及管道上作業(yè)或通行，基坑施工中沿坑壁、支撐結(jié)構(gòu)上下[3]；建筑深基坑工程施工安全技術(shù)規(guī)范要底部已經(jīng)挖空的支撐上行走或作業(yè)[4]；美國(guó)職業(yè)安全與健康監(jiān)察局（OSHA離墜落基準(zhǔn)面 6 英尺以上（約 1.83m）的無(wú)保護(hù)水平/垂直面上工作的工人墜落或者安全網(wǎng)系統(tǒng)的保護(hù)[5]。目前，深基坑施工越來(lái)越多的出現(xiàn)在大型市層建筑項(xiàng)目中，該施工過(guò)程普遍使用內(nèi)支撐系統(tǒng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)來(lái)穩(wěn)定基坑周?chē)�土荷載，內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)中的水平鋼支撐、混凝土支撐沒(méi)有相應(yīng)的圍護(hù)，且在施工定在坑壁的內(nèi)支撐離坑底的距離通常高于 2 米[6]。然而如圖 1-3 所示，施工現(xiàn)場(chǎng)人員常常將深基坑上的內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)作為行走通道或暫時(shí)的材料切割場(chǎng)地違規(guī)行為容易引發(fā)高處墜落風(fēng)險(xiǎn)，特別是當(dāng)工人在高處工作時(shí)即使需要安全[7,8]

圖 1-2 2018 年建筑業(yè)事故死亡人數(shù)統(tǒng)計(jì)在容易引發(fā)高處墜落事故的不安全行為中，基坑內(nèi)支撐上違規(guī)行走被認(rèn)為是現(xiàn)理必須定期監(jiān)督的[2]，并且很多規(guī)范都對(duì)基坑內(nèi)支撐上違規(guī)行走的危險(xiǎn)行為做了。國(guó)內(nèi)的高處作業(yè)安全技術(shù)規(guī)范嚴(yán)禁在無(wú)防護(hù)的構(gòu)件及管道上作業(yè)或通行，嚴(yán)禁基坑施工中沿坑壁、支撐結(jié)構(gòu)上下[3]；建筑深基坑工程施工安全技術(shù)規(guī)范要求嚴(yán)底部已經(jīng)挖空的支撐上行走或作業(yè)[4]；美國(guó)職業(yè)安全與健康監(jiān)察局（OSHA）要離墜落基準(zhǔn)面 6 英尺以上（約 1.83m）的無(wú)保護(hù)水平/垂直面上工作的工人必須墜落或者安全網(wǎng)系統(tǒng)的保護(hù)[5]。目前，深基坑施工越來(lái)越多的出現(xiàn)在大型市政、建筑項(xiàng)目中，該施工過(guò)程普遍使用內(nèi)支撐系統(tǒng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)來(lái)穩(wěn)定基坑周?chē)�土壤和荷載，內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)中的水平鋼支撐、混凝土支撐沒(méi)有相應(yīng)的圍護(hù)，且在施工過(guò)程定在坑壁的內(nèi)支撐離坑底的距離通常高于 2 米[6]。然而如圖 1-3 所示，施工過(guò)程場(chǎng)人員常常將深基坑上的內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)作為行走通道或暫時(shí)的材料切割場(chǎng)地，這規(guī)行為容易引發(fā)高處墜落風(fēng)險(xiǎn)，特別是當(dāng)工人在高處工作時(shí)即使需要安全防護(hù)也并不經(jīng)常佩戴[7,8]，一旦出現(xiàn)高處墜落事故將導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。

【相似文獻(xiàn)】

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6 朱合華;劉學(xué)增;葉為民;梁九承;金大f

本文編號(hào)：2743738