1.本发明涉及安全控制的技术领域，尤其是一种脚手架的安全监测系统。
背景技术：2.脚手架是在施工现场为工人操作并高处作业而搭设的工作平台，主要在建筑工地上用在外墙、内部装修或层高较高无法直接施工的地方。
3.工人在脚手架上进行高空作业，因此脚手架的安全稳固十分重要，在当前的脚手架安全的监测方法中，多采用在关键节点设置传感器的方式对脚手架进行监测，而缺少检测环节与预警环节的详细规划，无法对脚手架进行全面的安全监测。
技术实现要素：4.本发明的目的在于提供一种脚手架的安全监测系统，旨在解决现有技术中无法对脚手架进行全面的安全预警的问题。
5.本发明是这样实现的，本发明提供一种脚手架的安全监测系统，包括：信息采集子系统、信息检测子系统以及安全预警子系统；所述信息采集子系统用于采集脚手架的待检测信息，并将所述待检测信息上传至所述信息检测子系统中，所述信息检测子系统用于将所述待检测信息与预设的安全阈值进行比较，以得出检测结果，所述安全预警子系统用于根据所述检测结果做出相应的安全预警。
6.在其中一个实施例中，所述信息采集子系统包括：传感器模块，所述传感器模块设置在所述脚手架上，用于采集所述脚手架各节点的位置信息；信息处理模块，所述信息处理模块与所述传感器模块无线数据连接，用于根据所述位置信息进行计算，以获取所述待检测信息；信息传送模块，所述信息传送模块用于将所述待检测信息传送至所述信息检测子系统与所述安全预警子系统中。
7.在其中一个实施例中，所述传感器模块包括位置传感器。
8.在其中一个实施例中，所述信息检测子系统包括：信息接收模块，用于接收所述信息采集子系统上传的所述待检测信息；信息判断模块，用于将所述待检测信息与预设的安全阈值进行比较；信息发送模块，用于将所述检测结果发送至所述安全预警子系统中。
9.在其中一个实施例中，所述安全预警子系统包括：终端预警模组，用于接收所述信息检测子系统获取的所述检测结果，并根据所述检测结果进行安全预警；节点预警模组，设置在所述脚手架的各节点上，所述节点预警模组与所述终端预警模组无线数据连接，所述节点预警模组用于对所述脚手架各节点进行安全预警。
10.在其中一个实施例中，所述终端预警模组包括：通信模块，用于接收所述待检测信息与所述待检测结果，并对所述节点预警模块发出预警信息；3d成像模块，用于建立所述脚手架的初始状态3d模型，并根据所述待检测信息建立所述脚手架的即时状态3d模型；模型显示模块，用于对所述脚手架的初始状态3d模型和所述脚手架的即时状态3d模型进行显示，所述脚手架的初始状态3d模型使用第一预设颜色，所述脚手架的即时状态3d模型使用第二预设颜色，所述脚手架的初始状态3d模型和所述脚手架的即时状态3d模型进行重叠显示；预警显示模块，用于根据所述检测结果在所述脚手架的初始状态3d模型和所述脚手架的即时状态3d模型上标示出安全预警的位置。
11.在其中一个实施例中，所述节点预警模组包括：预警接收模块，用于接收所述终端预警模组发出的所述预警信息；声光预警模块，用于在安全预警的节点位置发出声光预警。
12.与现有技术相比，本发明通过提供一种脚手架的安全监测系统，在脚手架的各节点位置设置位置传感器，以获取各节点的位置信息，并根据各节点的位置信息计算获取脚手架各节点位置之间的倾斜程度，以此为依据与预设的安全阈值进行比较，来判断脚手架是否处于安全状态，并且在外部终端中建立脚手架的3d模型，在3d模型上标示出危险区域，以直观地显示出脚手架的安全状态，在脚手架各节点位置设置声光预警模块以在危险区域进行即时报警，从而实现对脚手架进行全面的安全监测。
附图说明
13.图1是本发明实施例提供的一种脚手架的安全监测系统结构示意图；图2是本发明实施例提供的一种脚手架的安全监测系统结构示意图。
14.附图说明：101-信息采集子系统、1011-传感器模块、1012-信息处理模块、1013-信息传送模块、102-信息检测子系统、1021-信息接收模块、1022-信息判断模块、1023-信息发送模块、103-安全预警子系统、1031-终端预警模组、10311-通信模块、10312-3d成像模块、10313-模型显示模块、10314-预警显示模块、1032-节点预警模块、10321-预警接收模块、10322-声光预警模块。
具体实施方式
15.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
16.本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以
根据具体情况理解上述术语的具体含义。
17.以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。
18.参阅图1、图2所示，为本发明实施例提供的一种脚手架的安全监测系统结构示意图。
19.本发明提供一种脚手架的安全监测系统，包括：信息采集子系统101、信息检测子系统102以及安全预警子系统103；具体地，信息采集子系统101用于采集脚手架的待检测信息，并将待检测信息上传至信息检测子系统102中，信息检测子系统102用于将待检测信息与预设的安全阈值进行比较，以得出检测结果，安全预警子系统103用于根据检测结果做出相应的安全预警。
20.更具体地，信息采集子系统101设置在脚手架的各节点位置上，以获取脚手架各节点位置的位置信息；可以理解的是，脚手架的节点位置即为竖直脚手架与水平脚手架进行交互的节点位置，竖直脚手架与水平脚手架呈现垂直的交互关系，以构建一个完整的脚手架，在这些交互位置中选取其中一部分作为对脚手架进行检测的节点位置。
21.更具体地，这些节点位置均匀分布在脚手架上，从而实现对脚手架任意一处的倾斜程度进行检测，实现对脚手架的全面检测。
22.更具体地，信息检测子系统102用于接收待检测信息，并将待检测信息与预设的安全阈值进行比较，可以理解的是，安全阈值代表脚手架处于安全状态时的倾斜程度，当待检测信息达到安全阈值时，代表脚手架的倾斜程度已经达到了危险状态，需要立刻进行安全预警。
23.更具体地，安全预警子系统103分为两个部分，第一部分为在外部终端中进行脚手架的3d建模，并根据设置在脚手架上个各节点的信息采集子系统101来进行脚手架即时状态的3d建模，以直观地显示出脚手架的安全状态，第二部分是设置在脚手架各节点位置的预警装置，以在节点位置出现危险状态时即时地在危险位置进行预警，两者结合以实现对脚手架的全面预警。
24.在本实施例中，本发明通过提供一种脚手架的安全监测系统，在脚手架的各节点位置设置位置传感器，以获取各节点的位置信息，并根据各节点的位置信息计算获取脚手架各节点位置之间的倾斜程度，以此为依据与预设的安全阈值进行比较，来判断脚手架是否处于安全状态，并且在外部终端中建立脚手架的3d模型，在3d模型上标示出危险区域，以直观地显示出脚手架的安全状态，在脚手架各节点位置设置声光预警模块10322以在危险区域进行即时报警，从而实现对脚手架进行全面的安全监测。
25.在一些实施例中，信息采集子系统101包括：传感器模块1011、信息处理模块1012、信息传送模块1013。
26.具体地，传感器模块1011设置脚手架上，用于采集脚手架各节点的位置信息。
27.更具体地，传感器模块1011包括位置传感器，因此位置信息包括位置传感器所发出的定位信息，可以理解的是，位置传感器设置在脚手架的各节点上，因此位置传感器发出的位置信息代表脚手架各节点的位置信息。
28.具体地，信息处理模块1012与传感器模块1011无线数据连接，用于根据位置信息进行计算，以获取待检测信息。
29.更具体地，待检测信息包括脚手架各节点之间的倾斜程度，各节点之间的倾斜程
度与脚手架的各节点的位置信息有关，根据脚手架各节点之间的位置信息来计算各节点之间的脚手架倾斜程度。
30.更具体地，将脚手架底部一端视为原点，标记为（x0、y0、z0），则脚手架上任意一节点可以基于该原点进行坐标表示，将任意节点标记为第一记录点与第二记录点，则通过第一记录点与第二记录点之间的坐标计算可以得出两者间的脚手架倾斜程度。
31.更具体地，例如：当第一记录点为（x1、y1、z1）、第二记录点为（x2、y2、z2）时，两者间的倾斜角度为：cosθ= (x1x2+y1y2+z1z2) / [(x12+y12+z12)(x22+y22+z22)]。
[0032]
更具体地，第一记录点与第二记录点的位置关系可以是同一竖直脚手架上不同水平高度的两点，例如：第一记录点为（x1、y1、z1）、第二记录点为（x1、y1、z2）；或者第一记录点为（x1、y1、z1）、第二记录点为（x1、y1、z3）。
[0033]
更具体地，第一记录点与第二记录点的位置关系可以是同一水平脚手架上远近距离不同的两点，例如：第一记录点为（x1、y1、z1）、第二记录点为（x1、y2、z1）；或者第一记录点为（x1、y1、z1）、第二记录点为（x1、y3、z1）。
[0034]
可以理解的是，当同一个节点作为第一记录点时，可以选取多个不同的节点作为第二记录点，以对脚手架的倾斜程度进行检测，即能对脚手架相邻的各节点间的倾斜程度进行检测，同时也能够对脚手架不相邻的各节点间进行倾斜程度的检测。
[0035]
具体地，信息传送模块1013用于将待检测信息传送至信息检测子系统102与安全预警子系统103中。
[0036]
更具体地，待检测信息代表脚手架的倾斜程度，信息检测子系统102根据待检测信息与预设的安全阈值的比较，以判断脚手架的倾斜程度是否达到了危险的程度。
[0037]
在一些实施例中，信息检测子系统102包括：信息接收模块1021、信息判断模块1022、信息发送模块1023。
[0038]
具体地，信息接收模块1021用于接收信息采集子系统101上传的待检测信息。
[0039]
具体地，信息判断模块1022用于将待检测信息与预设的安全阈值进行比较。
[0040]
更具体地，安全阈值代表脚手架的倾斜程度的安全范围，当待检测信息达到安全阈值，则代表脚手架的倾斜程度处于危险状态。
[0041]
更具体地，安全阈值与待检测信息一一对应，例如：第一记录点为（x1、y1、z1）与第二记录点为（x1、y1、z2）之间存在一个安全阈值，第一记录点为（x1、y1、z1）、第二记录点为（x1、y1、z3）存在另一个安全阈值，可以理解的是，由于第一记录点与第二记录点的距离不一致，因此其安全阈值也会相应地发生变化。
[0042]
具体地，信息发送模块1023用于将检测结果发送至安全预警子系统103中。
[0043]
更具体地，安全预警子系统103用于对脚手架的安全状态进行预警，因此需要获取检测结果，检测结果由信息发送模块1023从信息检测子系统102发送至安全预警子系统103中。
[0044]
更具体地，信息发送模块1023具有通信功能，且与安全预警子系统103无线数据连接，能够将检测结果以数据信号的形式传送至安全预警子系统103中。
[0045]
在一些实施例中，安全预警子系统103包括：终端预警模组1031和节点预警模组。
[0046]
具体地，终端预警模组1031用于接收信息检测子系统102获取的检测结果，并根据检测结果进行安全预警；节点预警模组设置在脚手架的各节点上，节点预警模组与终端预
警模组1031无线数据连接，节点预警模组用于对脚手架各节点进行安全预警。
[0047]
更具体地，安全预警分为两个部分，在脚手架上各节点位置处对脚手架进行各节点的安全预警，以及在外部终端处对脚手架整体进行安全预警，可以理解的是，在脚手架发生危险的节点处进行预警，并且可以对脚手架任意一处进行安全预警的外部终端对脚手架发生危险是节点位置进行安全预警，有效地实现了对脚手架的安全预警。
[0048]
在一些实施例中，终端预警模组1031包括：通信模块10311、3d成像模块10312、模型显示模块10313以及预警显示模块10314。
[0049]
具体地，3d成像模块10312用于建立脚手架的3d模型，更具体地，脚手架的3d模型分为两种，第一种是脚手架在初始状态下的3d模型，即脚手架没有存在任何风险的理想状态下的3d模型；第二种是脚手架在即时状态的3d模型，即脚手架在使用过程中实际的3d模型。
[0050]
更具体地，脚手架即时状态的3d模型是根据待检测信息进行建立的，待检测信息显示了脚手架各节点之间的位置关系，而待检测信息由通信模块10311进行接收。
[0051]
具体地，模型显示模块10313用于对脚手架的初始状态3d模型和脚手架的即时状态3d模型进行显示，并且两种模型进行重叠显示，即两种模型在同一坐标系中进行显示。
[0052]
更具体地，脚手架的初始状态3d模型和脚手架的即时状态3d模型使用两种颜色进行显示，脚手架的初始状态3d模型使用第一预设颜色，脚手架的即时状态3d模型使用第二预设颜色。
[0053]
更具体地，当脚手架的倾斜程度相对初始状态没有发生任何变化时，则脚手架的初始状态3d模型和脚手架的即时状态3d模型呈现重叠状态，当脚手架的倾斜程度相对初始状态发生变化时，脚手架的初始状态3d模型和脚手架的即时状态3d模型会呈现非重叠状态，能够直观地显示出脚手架各位置的倾斜状态。
[0054]
具体地，预警显示模块10314用于在脚手架的初始状态3d模型和脚手架的即时状态3d模型上标示出安全预警的位置。
[0055]
更具体地，当接收到不安全的检测结果后，在脚手架的初始状态3d模型和脚手架的即时状态3d模型上进行标示，可以理解的是，脚手架的检测结果是根据脚手架的待检测信息判断的，而脚手架的待检测信息用于表示脚手架各节点间的倾斜程度，因此根据检测结果可以判断脚手架的哪段节点之间的倾斜程度出现了安全问题。
[0056]
在一些实施例中，节点预警模组1032包括：预警接收模块10321和声光预警模块10322。
[0057]
具体地，预警接收模块10321用于接收终端预警模组1031发出的预警信息；声光预警模块10322于在安全预警的节点位置发出声光预警。
[0058]
更具体地，预警接收模块10321具有通信功能，且与终端预警中的通信模块10311无线数据连接，因此能接收到预警信息。
[0059]
更具体地，声光预警模块10322设置在脚手架各节点位置处，可以理解的是，脚手架节点位置的数目为多个，因此声光预警模块10322的数目为多个，声光预警模块10322包括蜂鸣器与指示灯，当预警接收模块10321接收到预警信息时，与预警接收模块10321连接设置的声光预警模块10322将驱动蜂鸣器发出声音、指示灯闪烁灯光，以在脚手架的节点位置进行安全预警。
[0060]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征：1.一种脚手架的安全监测系统，其特征在于，包括：信息采集子系统、信息检测子系统以及安全预警子系统；所述信息采集子系统设置在脚手架的各节点位置上，所述信息采集系统通过采集所述脚手架各节点位置的位置信息，以获取所述脚手架的待检测信息，并将所述待检测信息上传至所述信息检测子系统中；所述信息检测子系统用于将所述待检测信息与预设的安全阈值进行比较，以得出检测结果；所述安全预警子系统用于对所述脚手架的安全状态进行即时显示，并根据所述检测结果做出相应的安全预警。2.如权利要求1所述的一种脚手架的安全监测系统，其特征在于，所述信息采集子系统包括：传感器模块，所述传感器模块设置在所述脚手架上，用于采集所述脚手架各节点的位置信息；信息处理模块，所述信息处理模块与所述传感器模块无线数据连接，用于根据所述位置信息进行计算，以获取所述待检测信息；信息传送模块，所述信息传送模块用于将所述待检测信息传送至所述信息检测子系统与所述安全预警子系统中。3.如权利要求2所述的一种脚手架的安全监测系统，其特征在于，所述传感器模块包括位置传感器。4.如权利要求1所述的一种脚手架的安全监测系统，其特征在于，所述信息检测子系统包括：信息接收模块，用于接收所述信息采集子系统上传的所述待检测信息；信息判断模块，用于将所述待检测信息与预设的安全阈值进行比较；信息发送模块，用于将所述检测结果发送至所述安全预警子系统中。5.如权利要求1所述的一种脚手架的安全监测系统，其特征在于，所述安全预警子系统包括：终端预警模组，用于接收所述信息检测子系统获取的所述检测结果，并根据所述检测结果进行安全预警；节点预警模组，设置在所述脚手架的各节点上，所述节点预警模组与所述终端预警模组无线数据连接，所述节点预警模组用于对所述脚手架各节点进行安全预警。6.如权利要求5所述的一种脚手架的安全监测系统，其特征在于，所述终端预警模组包括：通信模块，用于接收所述待检测信息与所述待检测结果，并对所述节点预警模块发出预警信息；3d成像模块，用于建立所述脚手架的初始状态3d模型，并根据所述待检测信息建立所述脚手架的即时状态3d模型；模型显示模块，用于对所述脚手架的初始状态3d模型和所述脚手架的即时状态3d模型进行显示，所述脚手架的初始状态3d模型使用第一预设颜色，所述脚手架的即时状态3d模型使用第二预设颜色，所述脚手架的初始状态3d模型和所述脚手架的即时状态3d模型进行
重叠显示；预警显示模块，用于根据所述检测结果在所述脚手架的初始状态3d模型和所述脚手架的即时状态3d模型上标示出安全预警的位置。7.如权利要求6所述的一种脚手架的安全监测系统，其特征在于，所述节点预警模组包括：预警接收模块，用于接收所述终端预警模组发出的所述预警信息；声光预警模块，用于在安全预警的节点位置发出声光预警。
技术总结本发明涉及安全控制的技术领域，公开了一种脚手架的安全监测系统，包括：信息采集子系统、信息检测子系统以及安全预警子系统；本发明通过提供一种脚手架的安全监测系统，在脚手架的各节点位置设置位置传感器，以获取各节点的位置信息，并根据各节点的位置信息计算获取脚手架各节点位置之间的倾斜程度，以此为依据与预设的安全阈值进行比较，来判断脚手架是否处于安全状态，并且在外部终端中建立脚手架的3D模型，在3D模型上标示出危险区域，以直观地显示出脚手架的安全状态，在脚手架各节点位置设置声光预警模块以在危险区域进行即时报警，从而实现对脚手架进行全面的安全监测。从而实现对脚手架进行全面的安全监测。从而实现对脚手架进行全面的安全监测。
技术研发人员：李天祥
受保护的技术使用者：深圳市双盈科技有限公司
技术研发日：2022.04.12
技术公布日：2022/7/5
