高斯混合模型下建筑工人高空作业失稳检测方法

作     者：范文涵 林欣燕 左超 徐小媛 周建亮 FAN Wenhan;LIN Xinyan;ZUO Chao;XU Xiaoyuan;ZHOU Jianliang

作者机构：中国矿业大学力学与土木工程学院江苏徐州221116 山西财贸职业技术学院工程艺术设计系山西太原030602 北京构力科技有限公司北京100084 江苏数链建筑科学研究院有限公司江苏徐州221116 

出 版 物：《中国安全科学学报》 (China Safety Science Journal)

年 卷 期：2023年第33卷第4期

页      面：114-120页

核心收录：

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 08[工学] 0837[工学-安全科学与工程] 

基　　金：国家自然科学基金面上项目资助(72171224) 教育部人文社科规划基金资助(19YJAZH122) 中国建设教育协会教育教学科研重点课题(2021168)。 

主　　题：高斯混合模型(GMM) 建筑工人 高空作业 失稳检测 实时检测 

摘      要：为防止施工现场高处坠落事故,实现个性化矫正管理,在考虑个体异质性对运动信号造成的差异化影响基础上,提出一种基于高斯混合模型(GMM)的实时检测方法,可及时识别建筑工人高空作业失稳状态。首先,采用姿态传感器实时采集加速度和角速度数据,以刻画建筑工人的高空作业姿态特征;然后,基于GMM算法,建立建筑工人高空作业的个性化失稳检测模型,获得个性化阈值,以判断姿势失稳状态;最后,通过试验对比基于个体数据集和公共数据集2种方式构建的模型。研究结果表明:生成的个性化检测模型在准确度P、召回率R和综合评价指标F 1值上,均远优于公共数据集模型,具有更好的个性化检测效果。该失稳检测方法能够从工人的作业姿态习惯探究个性化的高空失稳风险,促进差异化安全预控和精准化安全培训。