本發(fā)明涉及施工環(huán)境異常模式識別，具體涉及一種全天候道路施工安全預(yù)警裝置。

背景技術(shù)：

1、施工安全預(yù)警系統(tǒng)能實時監(jiān)測施工現(xiàn)場的各種潛在風(fēng)險，從而預(yù)防事故的發(fā)生。通過分析設(shè)備故障或各種不安全因素，系統(tǒng)能夠及時發(fā)出警報，幫助工人和管理人員采取迅速措施，避免事故和傷害。

2、但是現(xiàn)有預(yù)警系統(tǒng)或設(shè)備通常只對施工設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測，往往忽略環(huán)境因素對施工安全的影響，但是一些環(huán)境因素所反映的如高溫、嚴(yán)寒、大風(fēng)、暴雨等極端天氣，對施工現(xiàn)場的安全具有重要影響，同時由于環(huán)境因素復(fù)雜多樣，現(xiàn)有的預(yù)警系統(tǒng)難以準(zhǔn)確分析環(huán)境因素與事故之間的關(guān)聯(lián)特征，這進(jìn)一步限制了其在施工安全管理中的應(yīng)用效果，導(dǎo)致預(yù)警模型不理想。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有預(yù)警裝置對于環(huán)境因素分析不準(zhǔn)確，導(dǎo)致預(yù)警模型不理想的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種全天候道路施工安全預(yù)警裝置，所采用的技術(shù)方案具體如下：

2、一種全天候道路施工安全預(yù)警裝置，包含裝置本體，所述裝置用于實現(xiàn)一種全天候道路施工安全預(yù)警方法，所述方法包括：

3、獲取每次施工事故當(dāng)天以及預(yù)設(shè)歷史鄰域的施工環(huán)境數(shù)據(jù)、施工事故的種類及事故級別；

4、將所有施工事故當(dāng)天的每種所述施工環(huán)境數(shù)據(jù)的范圍等分為預(yù)設(shè)數(shù)量個等級，確定每個所述施工環(huán)境數(shù)據(jù)的等級；基于施工事故當(dāng)天的所述施工環(huán)境數(shù)據(jù)的所述等級，將相同類型的施工事故當(dāng)天的所述施工環(huán)境數(shù)據(jù)構(gòu)建為一個fp樹；根據(jù)每種施工環(huán)境數(shù)據(jù)在第二預(yù)設(shè)歷史鄰域內(nèi)的分布特征，獲取每種施工環(huán)境數(shù)據(jù)的基準(zhǔn)值；

5、選擇任一種所述施工環(huán)境數(shù)據(jù)作為目標(biāo)類數(shù)據(jù)；選擇任一種施工事故作為目標(biāo)類事故；根據(jù)每個等級的所述目標(biāo)類數(shù)據(jù)在所述目標(biāo)類事故的所述fp樹中的規(guī)則置信度，結(jié)合每個等級的所述目標(biāo)類數(shù)據(jù)中所述施工環(huán)境數(shù)據(jù)與對應(yīng)所述基準(zhǔn)值的偏離特征，獲取目標(biāo)類數(shù)據(jù)與所述目標(biāo)類事故的關(guān)聯(lián)程度；根據(jù)所述目標(biāo)類事故中每次施工事故的預(yù)設(shè)歷史鄰域內(nèi)，所述目標(biāo)類數(shù)據(jù)的變化相似特征，結(jié)合對應(yīng)所述關(guān)聯(lián)程度，獲取目標(biāo)類數(shù)據(jù)與所述目標(biāo)類事故的修正關(guān)聯(lián)程度；

6、根據(jù)每種所述施工環(huán)境數(shù)據(jù)的所有所述修正關(guān)聯(lián)程度，結(jié)合所述施工事故的所述事故級別，獲得每種施工環(huán)境數(shù)據(jù)的危險參數(shù)；根據(jù)當(dāng)前施工日每種所述施工環(huán)境數(shù)據(jù)與所述基準(zhǔn)值的偏離特征，結(jié)合所述危險參數(shù)，獲取當(dāng)前施工日的初始危險指標(biāo)；根據(jù)當(dāng)前施工日所述預(yù)設(shè)歷史鄰域內(nèi)所述初始危險指標(biāo)的變化特征，結(jié)合當(dāng)前施工日的所述初始危險指標(biāo)，獲取當(dāng)前施工日的修正危險指標(biāo)；

7、根據(jù)當(dāng)前施工日的所述修正危險指標(biāo)進(jìn)行預(yù)警。

8、進(jìn)一步地，所述基準(zhǔn)值的獲取方法包括：

9、所述施工環(huán)境數(shù)據(jù)分為下限類數(shù)據(jù)和上限類數(shù)據(jù)；所述下限類數(shù)據(jù)至少包括最低溫度；所述上限類數(shù)據(jù)至少包括最高溫度、風(fēng)力和降水量；

10、獲取道路施工當(dāng)?shù)氐牡诙A(yù)設(shè)歷史鄰域內(nèi)的所述施工環(huán)境數(shù)據(jù)；通過預(yù)設(shè)百分位數(shù)獲取每種所述施工環(huán)境數(shù)據(jù)的基準(zhǔn)值；其中預(yù)設(shè)百分比例的所述下限類數(shù)據(jù)不低于對應(yīng)的所述基準(zhǔn)值；預(yù)設(shè)百分比例的所述上限類數(shù)據(jù)不高于對應(yīng)的所述基準(zhǔn)值；所述預(yù)設(shè)百分比例和所述預(yù)設(shè)百分位數(shù)相同。

11、進(jìn)一步地，所述關(guān)聯(lián)程度的獲取方法包括：

12、選擇所述目標(biāo)類數(shù)據(jù)的任一等級作為目標(biāo)等級；當(dāng)所述目標(biāo)類數(shù)據(jù)為所述下限類數(shù)據(jù)時，在所述目標(biāo)類事故的fp樹中，將所述目標(biāo)等級的所述目標(biāo)類數(shù)據(jù)中，低于對應(yīng)所述基準(zhǔn)值的數(shù)據(jù)記為偏離數(shù)據(jù)；當(dāng)所述目標(biāo)類數(shù)據(jù)為所述上限類數(shù)據(jù)時，在所述目標(biāo)類事故的fp樹中，將所述目標(biāo)等級的所述目標(biāo)類數(shù)據(jù)中，高于對應(yīng)所述基準(zhǔn)值的數(shù)據(jù)記為偏離數(shù)據(jù)；

13、在所述目標(biāo)類事故的fp樹中，根據(jù)所述目標(biāo)等級的所述目標(biāo)類數(shù)據(jù)與所述目標(biāo)類事故的規(guī)則置信度，結(jié)合所述偏離數(shù)據(jù)與對應(yīng)所述基準(zhǔn)值的偏離程度，獲取所述目標(biāo)等級的所述目標(biāo)類數(shù)據(jù)與所述目標(biāo)類事故的子關(guān)聯(lián)程度；所述規(guī)則置信度和所述偏離程度均與所述子關(guān)聯(lián)程度呈正相關(guān)；

14、根據(jù)所有等級的所述目標(biāo)類數(shù)據(jù)與所述目標(biāo)類事故的子關(guān)聯(lián)程度的集中特征，獲取目標(biāo)類數(shù)據(jù)與所述目標(biāo)類事故的關(guān)聯(lián)程度。

15、進(jìn)一步地，所述修正關(guān)聯(lián)程度的獲取方法包括：

16、將所述目標(biāo)類事故中每次施工事故的預(yù)設(shè)歷史鄰域內(nèi)的所述目標(biāo)類數(shù)據(jù)，構(gòu)建為時序變化序列；將所述時序變化序列任意組合為二元組；

17、根據(jù)所有所述二元組內(nèi)所述時序變化序列的相似特征，結(jié)合對應(yīng)所述關(guān)聯(lián)程度，獲取目標(biāo)類數(shù)據(jù)與所述目標(biāo)類事故的修正關(guān)聯(lián)程度；所述二元組內(nèi)所述時序變化序列的相似特征和所述關(guān)聯(lián)程度均與所述修正關(guān)聯(lián)程度呈正相關(guān)。

18、進(jìn)一步地，所述危險參數(shù)的獲取方法包括：

19、將每種所述施工事故的所述事故級別的均值，與所述目標(biāo)類數(shù)據(jù)的所述修正關(guān)聯(lián)程度的乘積的平均值，作為所述目標(biāo)類數(shù)據(jù)的危險參數(shù)；所述事故級別和事故嚴(yán)重程度呈正相關(guān)。

20、進(jìn)一步地，所述初始危險指標(biāo)的獲取方法包括：

21、獲取當(dāng)前施工日每種所述施工環(huán)境數(shù)據(jù)的所述偏離程度；

22、將當(dāng)前施工日每種所述施工環(huán)境數(shù)據(jù)的所述偏離程度和所述危險參數(shù)乘積的和值，作為當(dāng)前施工日的初始危險指標(biāo)。

23、進(jìn)一步地，所述修正危險指標(biāo)的獲取方法包括：

24、獲取當(dāng)前施工日所述預(yù)設(shè)歷史鄰域內(nèi)所述初始危險指標(biāo)的變化率；根據(jù)所述預(yù)設(shè)歷史鄰域內(nèi)的歷史施工日與當(dāng)前施工日的時間差，獲取每個歷史施工日的參考權(quán)重；所述時間差與所述參考權(quán)重呈負(fù)相關(guān)；

25、根據(jù)當(dāng)前施工日的所述初始危險指標(biāo)、對應(yīng)的每個所述歷史施工日的所述初始危險指標(biāo)的變化率及參考權(quán)重，獲取當(dāng)前施工日的修正危險指標(biāo)；所述初始危險指標(biāo)、所述初始危險指標(biāo)的變化率及參考權(quán)重，均與所述修正危險指標(biāo)呈正相關(guān)。

26、進(jìn)一步地，所述根據(jù)當(dāng)前施工日的所述修正危險指標(biāo)進(jìn)行預(yù)警的方法包括：

27、若當(dāng)前施工日的所述修正危險指標(biāo)大于預(yù)設(shè)預(yù)警閾值時，發(fā)出預(yù)警警報。

28、進(jìn)一步地，預(yù)設(shè)歷史鄰域的長度為10天。

29、進(jìn)一步地，所述預(yù)設(shè)數(shù)量為5。

30、本發(fā)明具有如下有益效果：

31、本發(fā)明首先獲取每次施工事故當(dāng)天以及預(yù)設(shè)歷史鄰域的施工環(huán)境數(shù)據(jù)、施工事故的種類及事故級別，為后續(xù)提供分析基礎(chǔ)；進(jìn)一步確定每個施工環(huán)境數(shù)據(jù)的等級，便于構(gòu)建fp樹；進(jìn)一步基于施工事故當(dāng)天的施工環(huán)境數(shù)據(jù)的等級，將相同類型的施工事故當(dāng)天的施工環(huán)境數(shù)據(jù)構(gòu)建為一個fp樹，便于通過fp樹分析環(huán)境因素與施工事故之間的關(guān)聯(lián)性；進(jìn)一步獲取每種施工環(huán)境數(shù)據(jù)的基準(zhǔn)值，為后續(xù)分析施工環(huán)境數(shù)據(jù)的異常性提供基準(zhǔn)；進(jìn)一步結(jié)合fp樹和施工環(huán)境數(shù)據(jù)的異常程度，獲取目標(biāo)類數(shù)據(jù)與目標(biāo)類事故的關(guān)聯(lián)程度，表征目標(biāo)類數(shù)據(jù)與目標(biāo)類事故的關(guān)聯(lián)特征，為后續(xù)安全預(yù)警提供依據(jù)；進(jìn)一步從施工事故前的環(huán)境因素變化相似性角度，對關(guān)聯(lián)程度進(jìn)行修正，獲取目標(biāo)類數(shù)據(jù)與目標(biāo)類事故的修正關(guān)聯(lián)程度，提高關(guān)聯(lián)程度的準(zhǔn)確性；進(jìn)一步根據(jù)每種施工環(huán)境數(shù)據(jù)的所有修正關(guān)聯(lián)程度，結(jié)合施工事故的事故級別，獲得每種施工環(huán)境數(shù)據(jù)的危險參數(shù)，量化每種環(huán)境因素的危險性；進(jìn)一步獲取當(dāng)前施工日的初始危險指標(biāo)，并通過當(dāng)前施工日預(yù)設(shè)歷史鄰域內(nèi)初始危險指標(biāo)的變化特征，揭示施工危險性的累積趨勢，獲取當(dāng)前施工日的修正危險指標(biāo)，為安全預(yù)警裝置發(fā)出預(yù)警提供更可靠的依據(jù)；最后根據(jù)當(dāng)前施工日的修正危險指標(biāo)進(jìn)行預(yù)警，保障施工安全。本發(fā)明借助fp樹，并借助施工事故發(fā)生前的環(huán)境數(shù)據(jù)的變化相似性，分析施工環(huán)境因素與施工事故的關(guān)聯(lián)性，基于當(dāng)前環(huán)境數(shù)據(jù)的偏離特征對危險性進(jìn)行評估，從環(huán)境因素角度準(zhǔn)確地進(jìn)行安全預(yù)警，提高施工安全性。