(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210993506.1 (22)申请日 2022.08.18 (71)申请人 合肥未来计算机技 术开发有限公司 地址 230000 安徽省合肥市高新区创新大 道2800号创新产业园二期F1楼3层 (72)发明人 产新国　任祥红　刘春　单磊　 (74)专利代理 机构 合肥正则元起专利代理事务 所(普通合伙) 3416 0 专利代理师 杨润 (51)Int.Cl. G08B 21/02(2006.01) G08B 21/10(2006.01) G08B 21/16(2006.01) G08G 1/052(2006.01) H04N 7/18(2006.01)G06V 10/82(2022.01) G06V 20/52(2022.01) G06V 20/62(2022.01) G06V 40/10(2022.01) (54)发明名称 一种隧道 施工人员作业 安全防护方法 (57)摘要 本发明公开了一种隧道施工人员作业安全 防护方法， 涉及隧道施工安全防护技术领域， 通 过在施工 人员进入隧道前， 自动检测隧道内的甲 烷气体含量、 施工人员身份以及是否佩戴头盔； 在施工人员进入隧道后， 通过自动监控山体以及 坡面是否 出现塌陷、 施工人员在隧道内是否有摘 下头盔行为 以及施工车辆的速度是否超速等情 况， 在出现上述情况时， 及时通知施工人员撤离 或改正； 在施工人员结束施工后， 判断施工人员 是否全部撤离。 保证了在施工开始至施工结束， 全流程的对施工人员的安全进行自动监督 以及 监控。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 115457728 A 2022.12.09 CN 115457728 A 1.一种隧道 施工人员作业 安全防护方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤一： 在隧道内安装若干甲烷检测传感器； 甲烷检测传感器实时将隧道内甲烷含量 发送至隧道外的决策终端； 决策终端根据隧道内甲烷含量决策是否安排施工人员进入隧 道； 步骤二： 施工人员在进入隧道前， 先通过身份认证以及头盔确认佩戴认证； 步骤三： 隧道内的甲烷检测传感器在施工人员进入后实时监测隧道内甲烷含量， 并在 甲烷含量超标时， 决策终端向隧道内施工人员的无线通讯 设备发送撤 离通知； 步骤四： 在隧道内安装智能监控设备， 实时监控隧道内施工人员佩戴头盔情况； 在检测 到施工人员未佩戴头盔持续时长大于时长阈值t 时， 发送警告信号至该施工人员的无线通 讯设备； 所述时长阈值t根据实际经验设置； 步骤五： 在隧道洞口上、 下、 左以及右侧山体以及坡面处各安装若干塌陷监控设备， 实 时拍摄山体以及坡面的图像并发送至决策终端； 决策终端实时判断山体以及坡面的变化情 况； 当判断山体或坡面出现塌陷时， 紧急通知安全员前往处 理加固； 步骤六： 在隧道内安装若干车速警报模块； 车速警报设备实时监控施工车辆的行驶速 度， 并在监测到施工车辆行驶速度大于速度阈值v时， 向车辆驾驶人员的无线通讯设备发送 警告信号； 所述速度阈值v根据实际经验设置； 步骤七： 施工结束后， 施工人员在出隧道口时， 再次通过身份认证； 决策终端清点出隧 道的施工人员与进入隧道施工的施工人员是否完全匹配； 若不匹配， 向施工管理人员发送 报警信息 。 2.根据权利要求1所述的一种隧道施工人员作业安全防护方法， 其特征在于， 决策终端 预先根据实际经验设定甲烷含量阈值c， 当隧道内甲烷含量大于c时， 判断为隧道内甲烷含 量超标； 若此时， 隧道内无施工人员， 在甲烷含量低于 c时， 安排施工人员进入施工 。 3.根据权利要求1所述的一种隧道施工人员作业安全防护方法， 其特征在于， 决策终端 预先收集并保存所有施工人员的人体特征数据， 并在每个施工人员进入隧道口以及离开隧 道口时， 采用人体特征收集设备采集施工人员的人体特征数据， 并将人体特征数据发送至 决策终端； 决策终端将接 收的人体特征数据与保存的该施工人员的人体特征进行对比； 若 对比结果 一致， 判断为 通过身份认证。 4.根据权利要求1所述的一种隧道施工人员作业安全防护方法， 其特征在于， 所述头盔 确认佩戴认证为在隧道口安装智能摄像头， 智能摄像头在施工人员进入隧道口时， 拍摄施 工人员头部图像； 并将头部图像发送至与智能摄像头连接的图像处理程序； 图像处理程序 通过训练出的识是否佩戴头盔的CNN神经网络判读施工人员是否佩戴头盔； 图像处理程序 将判断结果发送至决策终端， 决策终端对于判断为佩戴头盔的施工人员， 认为其通过头盔 确认佩戴认证。 5.根据权利要求1所述的一种隧道施工人员作业安全防护方法， 其特征在于， 所述隧道 内的智能监控设备实时远程 获取隧道内每个施工人员的人体特征数据， 并将施工人员的人 体特征数据传输至与智能监控设备连接的数据处理程序； 数据处理程序预先训练有识别人 体特征数据以及识别是否佩戴头盔的神经网络模型； 数据处理程序根据人体特征数据输入识别人体特征数据的神经网络模型， 获取施工人 员身份； 从人体特征数据中获取头部数据， 根据头部数据与识别是否佩戴头盔的神经网络权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115457728 A 2模型， 获取施工人员是否佩戴头盔； 若该施工人员未佩戴头盔， 将该施工人员做上标记， 并 在经过时间阈值t的时长后， 再次获取该施工人员的头部数据， 并判断此时是否佩戴头盔； 若依然未佩戴头盔， 发送警告信号至该施工人员的无线通讯 设备。 6.根据权利要求1所述的一种隧道施工人员作业安全防护方法， 其特征在于， 所述塌陷 监控设备包括安装在山体以及 坡面的若干智能摄像头； 智能摄像头实时拍摄山体以及 坡面 的图像； 并实时将山体以及坡面的图像发送至决策终端。 7.根据权利要求1或6所述的一种隧道施工人员作业安全 防护方法， 其特征在于， 所述 决策终端判断山体或坡面出现塌陷包括以下步骤： 步骤S1： 决策终端将山体以及坡面的图像每隔时间周期T进行划分； 并将图像按时间周 期顺序标记 为T1、 T2…Tn； 在时间周期Tn中， 从时间周期T(n ‑1)的图像中抽取作为时间周期 Tn中的图像的对比图像； 所述时间周期T根据实际经验设置； 步骤S2： 因此， 在时间周期Tn中， 通过图像对比技术， 分析智能摄像头拍摄的画面与对 比图像中山体以及坡面的区别； 并根据区别判断是否是山体或坡面塌陷； 步骤S3： 若判断为山体或坡面塌陷， 暂停从时间周期Tn中抽取对比图像； 直至山体或坡 面的塌陷被修复和 加固。 8.根据权利要求1所述的一种隧道施工人员作业安全防护方法， 其特征在于， 车速警报 设备用于感应隧道内施工车辆的车速以及车牌号码； 其中， 车辆车速通过在隧道内安装速 度传感器获取； 车牌号码通过在隧道内安装带有文字识别程序的智能摄像头获取； 即车速 警报设备包括所述速度传感器与智能摄像头； 车速报警设备将车速与车牌号码发送至决策 终端； 决策终端在获取施工车辆车速以及车牌号码后， 判断该施工车辆车速是否超过速度阈 值v。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115457728 A 3