Разрабатывают систему мониторинга безопасности строительных площадок

Прочитано: 55 раз(а)


Компьютерщики Хьюстонского университета разработали новую систему для обеспечения безопасности строителей на стройплощадках. Их выводы и процесс изложены в исследовании, опубликованном в журнале Applied Sciences.

По данным Управления по безопасности и гигиене труда, в 2020 году на производстве погибло 4764 рабочих. 20% этих смертей пришлось на долю работников, занятых в строительстве и добыче полезных ископаемых. Многие были сбиты транспортным средством или передвижной техникой на строительных площадках. Несмотря на то, что строительная отрасль заручилась помощью экспертов по безопасности, все еще происходит большое количество смертельных случаев и травм.

«Целью нашего исследовательского проекта было повышение безопасности рабочих и оборудования на строительной площадке путем отслеживания их местоположения», — сказал Алиреза Ансарипур, докторант компьютерных наук Университета Нью-Йорка и первый автор исследования. «Отслеживая их местонахождение, мы можем отслеживать политики на основе местоположения, связанные с безопасностью рабочих и оборудования на строительных площадках».

Эти политики безопасности на основе местоположения создаются на этапе планирования строительной площадки, например, когда составляются планы управления внутренним движением. Эти политики определяют безопасные зоны для рабочих и оборудования или определяют безопасное расстояние между ними, когда оборудование работает на строительной площадке. ViPER+ автоматизирует мониторинг этих политик и выявляет любые нарушения политик во время работы работников и оборудования.

ViPER+ использует сверхширокополосную технологию для отслеживания местоположения. «Эти радиостанции используют большую полосу пропускания для связи, что позволяет им более точно определять местоположение по сравнению с другими беспроводными радиостанциями», — сказал Ансарипур. «Это была технология, которую мы использовали для отслеживания местонахождения рабочих и оборудования».

Система ViPER+, разработанная командой, преодолевает трудности, с которыми сталкиваются другие сверхширокополосные системы мониторинга безопасности в режиме реального времени, прежде всего потому, что она преодолевает ситуации вне прямой видимости. Это случаи, когда грузовики, строительные погрузчики и другое оборудование блокируют сигнал между передатчиком и приемником в сверхширокополосных радиопередачах.

Ансарипур и его коллеги внедрили метод коррекции в свою локализацию или алгоритм отслеживания местоположения, чтобы уменьшить ошибку, вызванную отсутствием прямой видимости.

Тестирование ViPER+ в зонах строительства

ViPER+ — это обновленная и улучшенная версия исходной системы группы ViPER. Самая большая разница между ними заключается в расширенном отслеживании местоположения на ViPER+, которое является более точным в условиях отсутствия прямой видимости.

Команда отслеживала местоположения с помощью тегов и якорей. Метки представляют собой небольшие сверхширокополосные радиопередатчики, устанавливаемые на рабочих и транспортных средствах для отслеживания их местонахождения. Якоря — это сверхширокополосные приемники, принимающие сигналы от меток. Затем исследователи собрали данные с якорей на свой компьютерный сервер и оценили местонахождение транспортных средств и людей на строительной площадке.

Они дважды протестировали свою систему в реальных строительных зонах в Хьюстоне, которые были оцеплены для их эксперимента. Но вместо настоящих строителей эту роль должны были сыграть студенты.

«По нашим оценкам, у всех четырех строителей были установлены метки. У нас также было одно транспортное средство, либо грузовик, либо бульдозер с несколькими метками, а еще одно неподвижное транспортное средство использовалось для создания ситуации вне прямой видимости».

Первая оценка была проведена в 2019 году, когда исследователи установили метки на площади около 8600 квадратных футов, называемой зоной отслеживания. Четыре студента работали в качестве рабочих в зоне отслеживания, в то время как Ансарипур управлял потоком данных системы и следил за тем, чтобы эксперимент прошел гладко. В 2022 году был создан аналогичный сценарий, но на другой стройплощадке.

«Алиреза — один из тех студентов, у которых есть блестящие идеи и трудовая этика, чтобы воплотить эти идеи в жизнь», — сказал Омпракаш Гнавали, доцент кафедры компьютерных наук Колледжа естественных наук и математики UH и соавтор исследования. «Наличие этой комбинации важно для успеха этих технических проектов».

Будущие улучшения

Будущие изменения в системе включают в себя устранение проблем пользовательского дизайна, таких как оповещение строителей, когда они находятся слишком близко к движущейся технике.

«У нас также есть проблема с созданием зоны отслеживания, которая покрывает всю строительную площадку, а не только ее часть», — сказал Ансарипур. «Есть еще некоторые улучшения, которые необходимо внести, чтобы это стало коммерческим продуктом, но наша работа дает представление о том, как можно использовать систему мониторинга безопасности в реальном времени для отслеживания безопасности на строительных площадках».

Разрабатывают систему мониторинга безопасности строительных площадок



Новости партнеров