本实用新型涉及土木工程领域，一种土木工程土方施工现场的监控系统。
背景技术：
随着城市交通及环保管理越来越严格，建筑企业施工管理越来越精细化，建筑工程领域土方渣土车辆外运及内倒还是停留在人工现场管理，于企业土方渣土车辆运输量无法精确统计，人工按车辆的额定方量统计误差大，于社会在土方渣土车辆外运上路的超速、超载和环保问题始终是影响交通安全和施工工期的一大难题。
工程现场实际结算时土方量的计算方法：1)非外购土方(即挖出来的土直接用于回填)。根据设计院图纸计算，缺点是有时与现场实际开挖情况不符，实际开挖因放坡系数不同以及地质特殊情况出现而产生设计土方量与现场实际土方量有较大偏差，结算纠纷时有发生。例如塌陷，降水情况。2)外购土方。工程现场挖出来的土质量不能满足回填土要求，或挖出来的基本都是石头，根本无法用于回填，则必须再外购土方用于回填。回填时外购土方重量用满载外购土方的车辆重量减去卸车后的空车重量计算。
然而在实际结算时土方量时，常常由于复杂的人为因素易造成较大误差。
此外，现有的土方施工现场，土方施工中，常存在大型石头无法运输或回填，且在施工过程中，随着施工强度和天气原因影响，易造成扬尘，在面对扬尘时，通常监控都无法及时发现并作出处理
综上，目前土方施工现场存在以下问题；
(1)现有监控系统无法精确统计土方施工现场车辆运载车辆，不能确定进出的车辆是否超载，致使存在超载车辆影响交通安全。
(2)实际结算时土方量时，常常由于复杂的人为因素易造成较大误差，现有监控系统无法监控到。
(3)现有的土方施工现场，土方施工中，常存在大型石头无法运输或回填，现有监控系统仅能发现问题，不能解决问题。
(4)随着施工强度和天气原因影响，易造成扬尘，在面对扬尘时，通常监控都无法及时发现并作出处理
技术实现要素：
本实用新型是为了解决现有的土方施工现场，监控系统在土方施工中仍存在的问题，提供了一种土木工程土方施工现场的监控系统。
为实现上述目的，一种土木工程土方施工现场的监控系统，它包括定位器、土方破碎装置、土方降尘装置、摄像机、图像识别器、信息处理装置和监控中心；
所述定位器设置在土方施工现场，用于获取土方现场的位置信息；
所述土方破碎装置设置在土方施工现场，用于对土方现场产生的大型石块进行破碎，使大型石块能够满足后续的土方回填或运输需要；
所述土方降尘装置设置在土方施工现场，用于对土方现场产生的扬尘程度进行检测，在扬尘程度过高影响施工人员身体健康时，进行土方降尘；
所述摄像机设置在土方施工现场出入口处，用于拍摄经过的车辆信息；
所以说图像识别器与摄像机信号连接，用于分析识别经过的车辆类别；所述车辆类别根据车辆的颜色或车辆上设有标签进行区分，所述车辆类别包括外购土方运输车辆和回填土方运输车辆；
所述信息处理装置与监控中心信号连接，用于反馈施工现场的施工情况；
所述定位器、土方降尘装置和图像识别器均与信息处理装置信号连接，信息处理装置用于处理定位器、土方降尘装置和图像识别器所传递的信息。
进一步地，所述土方降尘装置包括风速传感器、扬尘传感器和喷淋装置；
所述风速传感器用于检测土方施工现场风速的大小；
所述扬尘传感器用于检测土方现场扬尘程度；
所述风速传感器和扬尘传感器均通过信息处理装置将信息传递给监控中心；
所述喷淋装置用于降尘，喷淋装置与监控中心信号连接，或根据监控中心作出开启需求后由现场操作人员手动开启。
再进一步地，所述图像识别器还包括第一识别器和第二识别器；
所述第一识别器安装在土方施工现场的出入口处，第一识别器的天线的辐射方向朝向所述土方施工现场外；
所述第二识别器安装在土方施工现场的出入口处，第一识别器的天线的辐射方向朝向所述土方施工现场内；
所述第一识别器和第二识别器用于识别车辆类别。
进一步地，所述监控中心包括pc端和移动端；
所述pc端设置在技术人员检测区现场，所述移动端设置在技术人员手机上。
再进一步地，所述定位器为强信号定位器。
进一步地，所述土方施工现场出入口处设有警示灯，所述警示灯的启动端与所述图像识别器的输出端信号连接。
再进一步地，所述土方施工现场出入口处设有计数器，计数器与信息处理装置连接，用于统计运输车辆的数量。
进一步地，所述摄像机为红外摄像机。
再进一步地，所述定位器、土方降尘装置和图像识别器均与信息处理装置采用移动通信技术连接。
进一步地，所述土方施工现场出入口处设有地秤，用于检测过往车辆运载重量信息，所述地秤的显示端设置在摄像机的拍摄区域内。
有益效果：本实用新型对土方施工现场进行监控并反馈给监控中心，施工人员实时对现场情况进行了解，本系统在出入口设置监控，严密监控来往车辆并对外购土方运输车辆和回填土方运输车辆进行区分，出入口处设置地称，对车辆装载信息严格把控，防止车辆超载影响交通安全，并通过进出车辆实施监控和车重监测进出土方量，尽量减小复杂的人为因素造成的误差，施工现场设置土方破碎装置，使大型石块满足土方回填或弃土运输的需求，施工现场设置土方降尘装置，防止土方施工现场扬尘程度过高，尽可能保证施工人员的身体健康。
附图说明
图1为本实用新型示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：一种土木工程土方施工现场的监控系统它包括定位器1、土方破碎装置2、土方降尘装置3、摄像机4、图像识别器5、信息处理装置6和监控中心7；
所述定位器1设置在土方施工现场，用于获取土方现场的位置信息；
所述土方破碎装置2设置在土方施工现场，用于对土方现场产生的大型石块进行破碎，使大型石块能够满足后续的土方回填或运输需要；
所述土方降尘装置3设置在土方施工现场，用于对土方现场产生的扬尘程度进行检测，在扬尘程度过高影响施工人员身体健康时，进行土方降尘；
所述摄像机4设置在土方施工现场出入口处，用于拍摄经过的车辆信息；
所以说图像识别器5与摄像机4信号连接，用于分析识别经过的车辆类别；所述车辆类别根据车辆的颜色或车辆上设有标签进行区分，所述车辆类别包括外购土方运输车辆和回填土方运输车辆；
所述信息处理装置6与监控中心7信号连接，用于反馈施工现场的施工情况；
所述定位器1、土方降尘装置3和图像识别器5均与信息处理装置6信号连接，信息处理装置6用于处理定位器1、土方降尘装置3和图像识别器5所传递的信息。
具体实施方式二：所述土方降尘装置3包括风速传感器3-1、扬尘传感器3-2和喷淋装置3-3；
所述风速传感器3-1用于检测土方施工现场风速的大小；
所述扬尘传感器3-2用于检测土方现场扬尘程度；
所述风速传感器3-1和扬尘传感器3-2均通过信息处理装置6将信息传递给监控中心7；
所述喷淋装置3-3用于降尘，喷淋装置3-3与监控中心7信号连接，或根据监控中心7作出开启需求后由现场操作人员手动开启。
其他实施方式与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：所述图像识别器5还包括第一识别器5-1和第二识别器5-2；
所述第一识别器5-1安装在土方施工现场的出入口处，第一识别器5-1的天线的辐射方向朝向所述土方施工现场外；
所述第二识别器5-2安装在土方施工现场的出入口处，第一识别器5-2的天线的辐射方向朝向所述土方施工现场内；
所述第一识别器5-1和第二识别器5-2用于识别车辆类别。
其他实施方式与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：所述监控中心7包括pc端7-1和移动端7-2；
所述pc端7-1设置在技术人员检测区现场，所述移动端7-2设置在技术人员手机上。
其他实施方式与具体实施方式一相同。
具体实施方式五：所述定位器1为强信号定位器。
其他实施方式与具体实施方式一相同。
具体实施方式六：所述土方施工现场出入口处设有警示灯9，第一识别器5-1和第二识别器5-2的输出端与警示灯9的启动端信号连接。
其他实施方式与具体实施方式三相同。
具体实施方式七：所述土方施工现场出入口处设有计数器10，计数器10与信息处理装置6连接，用于统计运输车辆的数量。
其他实施方式与具体实施方式一相同。
具体实施方式八：所述摄像机4为红外摄像机。
其他实施方式与具体实施方式一相同。
具体实施方式九：所述定位器1、土方降尘装置3和图像识别器5均与信息处理装置6采用移动通信技术连接。
其他实施方式与具体实施方式一相同。
具体实施方式十：所述土方施工现场出入口处设有地秤8，用于检测过往车辆运载重量信息，所述地秤8的显示端设置在摄像机4的拍摄区域内。
其他实施方式与具体实施方式一相同。
工作原理：
定位器用于获取土方施工现场的位置坐标，该位置坐标用于计算土方施工现场的理论土方体积，根据位置坐标得到体积的方法为现有技术，如体积估算法、断面法、方格网法和清单法。土方施工现场可以是挖土方施工现场，还可以是回填土方施工现场。定位器可以为强信号定位器、北斗卫星导航器或uwb定位器。应用时，工作人员手持定位器在土方施工现场进行实地测量，目的是获得理论的土方工程量；
当土方施工现场是挖土方施工现场时，土壤破碎装置设置在土方施工现场，用于破碎大型石块，使现场土方中的石块满足回填或运输需求；土方破碎装置为现有技术，目前常用的破碎方式有颚式破碎、圆锥破碎、冲击式破碎、辊式破碎等；
土方降尘装置包括风速传感器、扬尘传感器和喷淋装置，根据风速传感器和扬尘传感器得出的数据对扬尘进行综合评价，经信息处理装置将信息传送给监控中心，监控中心作出是否开启喷淋装置的判断，监控中心作出开启需求后由现场操作人员手动开启或通过信息处理装置回馈开启喷淋装置的命令开启喷淋装置。
摄像机设置在土方施工现场的出入口处，用于获取位于摄像区域内运输车辆的图像，如此可以对土方施工现场进行全天候的图像采集和监控，有利于提高土方运输的效率，缩短工期。出入口既为运输车辆进入土方施工现场经过的地方，又为运输车辆离开土方施工现场经过的地方。
在出入口设置地秤，实时监测过往车辆重量信息并通过摄像机记录，输送给图像识别器后，然后经信息处理装置反馈给监控中心；
图像识别器与线摄像机信号连接，用于识别运输车辆装载的土方类别，如此可以获得实际的工程量。土方类别包括：外购土方和弃土土方。应用时，当运输车辆装载有土方且行驶方向为离开土方施工现场时，该土方为弃土土方，即土方开挖后，挖出来的部分土或全部土不能用于回填，需将其作为弃土运离土方施工现场；当运输车辆装载有土方且行驶方向为进入土方施工现场时，该土方为外购土方，即土方开挖后，挖出来的土不满足回填要求，需从其他地方外购土用于回填土方施工现场，从其他地方运来的土为外购土方。通常每辆运输车装载的土方量是多少按照定量统计，该定量通常根据运输车辆自身的参数得出。定位器和图像识别器均与信息处理装置连接以将各自获得的数据传输给监控中心，监控中心可以读取这些数据，工作人员根据该数据进行相应的体积计算和运输车辆的统计(即运输车辆运输的土方量是多少)。为了实现自动化，降低人力成本，监控中的工作人员可以根据该数据得到土方施工现场的理论土方体积以及外购土方体积和弃土土方体积，还可以进一步得到回填土方体积(回填土方体积＝开挖土方体积 外购土方体积-弃土土方体积)，开挖土方体积即为理论土方体积。监控中心收到的定位器、红外线摄像机和图像识别器上传的数据，可以保存到存储硬盘进行存储，以便于管理和查询。
通过设置定位器、红外线摄像机和图像识别器，为土方量的结算提供了客观、准确的土方数据，数据测量过程自动化，且可以长期存储，便于对历史数据进行管理备查，防止了人为干预。
为了方便布置和不受场地大小的限制，接收定位器和图像识别器传输的数据，信息处理装置与定位器和图像识别器均基于移动通信技术连接，如g(rd-generation，第三代移动通信技术)、g(rd-generation，第四代移动通信技术)。
运输车辆运输土方时，由于环境恶劣，运输车辆的车牌上附有灰尘，车牌号码不易分辨，为了方便识别车牌号码以及运输车辆的方向，土方量监控系统还包括：第一识别器、第二识别器、标签。
所述第一识别器、第二识别器均为阅读器，第一识别器和第二识别器均安装在土方施工现场的出入口处，两者与信心处理装置电连接，第一读卡器的天线的辐射方向朝向土方施工现场外，第二读卡器的天线的辐射方向朝向土方施工现场内，当信息处理装置先接收到第一读卡器的信号，后接到第二读卡器的信号时，判断运输车辆进入土方施工现场；当上位机先接收到第二读卡器的信号，后接到第一读卡器的信号时，判断运输车辆离开土方施工现场，即利用接收第一读卡器和第二读卡器的先后顺序来判断运输车辆的行驶方向，此时图像识别器可以识别运输车辆上是否装载有土方。标签载有运输车辆的车牌号码信息，其安装在运输车辆上，与第一识别器和第二识别器基于rfid(radiofrequencyidentification，无线射频识别)技术通信连接。信息处理装置根据接收到的第一识别器和第二识别器的识别数据的先后顺序判断运输车辆的运输方向，若先接收第一识别器的数据，后接收第二识别器的数据，则判断运输车辆行驶方向为向外；若先接收第二识别器的数据，后接收第一识别器的数据，则判断运输车辆行驶方向为向内。
为了准确安全地获取图像，土方量监控系统还包括：警示灯，其设置在土方施工现场的出入口处，警示灯的启动端与第一识别器和第二识别器电连接。应用时，当第一识别器或第二识别器识别出图像中含有运输车辆时，警示灯亮起，提醒其他车辆停止前进，等待通行，当第一识别器或第二识别器在图像中未识别出有运输车辆时，警示灯灭，提醒其他车辆前进。为了方便驾驶人员驾驶，警示灯可以包括红色警示灯和绿色警示灯，分别表示不同车况，如绿色警示灯亮起时表示前进，红色警示灯亮起时表示停止前进。
土方量监控系统还包括：计数器，安装在土方施工现场的出入口处，与信息处理装置电连接，用于统计运输车辆的数量，如此可以精确地统计进场(即进入土方施工现场)的车辆数量以及离场(即离开土方施工现场)的车辆数量，为土方工程量的结算提供精确数据。
1.一种土木工程土方施工现场的监控系统，其特征在于：它包括定位器(1)、土方破碎装置(2)、土方降尘装置(3)、摄像机(4)、图像识别器(5)、信息处理装置(6)和监控中心(7)；
所述定位器(1)设置在土方施工现场，用于获取土方现场的位置信息；
所述土方破碎装置(2)设置在土方施工现场，用于对土方现场产生的大型石块进行破碎，使大型石块能够满足后续的土方回填或运输需要；
所述土方降尘装置(3)设置在土方施工现场，用于对土方现场产生的扬尘程度进行检测，在扬尘程度过高影响施工人员身体健康时，进行土方降尘；
所述摄像机(4)设置在土方施工现场出入口处，用于拍摄经过的车辆信息；
所以说图像识别器(5)与摄像机(4)信号连接，用于分析识别经过的车辆类别；所述车辆类别根据车辆的颜色或车辆上设有标签进行区分，所述车辆类别包括外购土方运输车辆和回填土方运输车辆；
所述信息处理装置(6)与监控中心(7)信号连接，用于反馈施工现场的施工情况；
所述定位器(1)、土方降尘装置(3)和图像识别器(5)均与信息处理装置(6)信号连接，信息处理装置(6)用于处理定位器(1)、土方降尘装置(3)和图像识别器(5)所传递的信息。
2.根据权利要求1所述的一种土木工程土方施工现场的监控系统，其特征在于：所述土方降尘装置(3)包括风速传感器(3-1)、扬尘传感器(3-2)和喷淋装置(3-3)；
所述风速传感器(3-1)用于检测土方施工现场风速的大小；
所述扬尘传感器(3-2)用于检测土方现场扬尘程度；
所述风速传感器(3-1)和扬尘传感器(3-2)均通过信息处理装置(6)将信息传递给监控中心(7)；
所述喷淋装置(3-3)用于降尘，喷淋装置(3-3)与监控中心(7)信号连接，或根据监控中心(7)作出开启需求后由现场操作人员手动开启。
3.根据权利要求1所述的一种土木工程土方施工现场的监控系统，其特征在于：所述图像识别器(5)还包括第一识别器(5-1)和第二识别器(5-2)；
所述第一识别器(5-1)安装在土方工程现场的出入口处，第一识别器(5-1)的天线的辐射方向朝向所述土方施工现场外；
所述第二识别器(5-2)安装在土方工程现场的出入口处，第一识别器(5-1)的天线的辐射方向朝向所述土方施工现场内；
所述第一识别器(5-1)和第二识别器(5-2)用于识别车辆类别。
4.根据权利要求1所述的一种土木工程土方施工现场的监控系统，其特征在于：所述监控中心(7)包括pc端(7-1)和移动端(7-2)；
所述pc端(7-1)设置在技术人员检测区现场，所述移动端(7-2)设置在技术人员手机上。
5.根据权利要求1所述的一种土木工程土方施工现场的监控系统，其特征在于：所述定位器(1)为强信号定位器。
6.根据权利要求3所述的一种土木工程土方施工现场的监控系统，其特征在于：所述土方施工现场出入口处设有警示灯(9)，第一识别器(5-1)和第二识别器(5-2)的输出端与警示灯(9)的启动端信号连接。
7.根据权利要求1所述的一种土木工程土方施工现场的监控系统，其特征在于：所述土方施工现场出入口处设有计数器(10)，计数器(10)与信息处理装置(6)连接，用于统计运输车辆的数量。
8.根据权利要求1所述的一种土木工程土方施工现场的监控系统，其特征在于：所述摄像机(4)为红外摄像机。
9.根据权利要求1所述的一种土木工程土方施工现场的监控系统，其特征在于：所述定位器(1)、土方降尘装置(3)和图像识别器(5)均与信息处理装置(6)采用移动通信技术连接。
10.根据权利要求1所述的一种土木工程土方施工现场的监控系统，其特征在于：所述土方施工现场出入口处设有地秤(8)，用于检测过往车辆运载重量信息，所述地秤(8)的显示端设置在摄像机(4)的拍摄区域内。
技术总结