“基于物联网的脚手架动态安全管控系统”包含脚手架搭建模型设计、扫描、验证系统和脚手架在线监测系统两部分

在火电厂检修脚手架搭设初期根据脚手架搭建、安装和实施规范，利用脚手架搭建安全计算软件设计模板设计、生成脚手架搭建方案。脚手架搭建实施完成后，利用三维激光扫描技术实现对火电厂检修脚手架搭设场景的识别与建模。三维激光扫描技术是国际上近期发展的一项高新技术。通过激光测距原理（包括脉冲激光和相位激光），瞬时测得空间三维坐标值的测量仪器，利用三维激光扫描技术获取的空间点云数据，可快速建立结构复杂、不规则的场景的三维可视化模型，既省时又省力，这种能力是现行的三维建模软件提交所不可比拟的

对按照搭建方案已建设完的脚手架进行三维结构扫描，生成CAD文件进行存档备案。将脚手架初期搭建方案与三维扫描生成的CAD结构图进行对比，作为脚手架的验收依据和标准。火电厂检修脚手架验收模块，综合利用图像处理技术、3D 扫描技术及有存储传输功能的扭矩扳手对已搭建脚手架进行验收，判断脚手架是否合格，是否存在重大安全隐患。脚手架模型生成模块，利用建模后的坐标系数据对脚手架搭设方案进行检验验证；同时，保存的数据自动生成脚手架搭设方案，下次直接调用

脚手架监测系统通过综合利用各种物联网技术，将现场监测传感器联通起来，对脚手架支撑系统的模板沉降、倾斜、支架变形和立杆轴力的实时监测，可以实现实时监测、超限预警、危险报警的监测目标。实现监测数据的自动采集（压力、位移、倾角等数据），并通过 4G/3G 无线网络进行实时传输，保证监测数据的真实性、完整性和及时性。用传感器技术、Lora/GPRS 无线通信技术、数据融合和处理技术，建成一套准确、稳定、可靠、易安装维护、可扩展性强的脚手架姿态、载荷与形变在线监测系统，满足建筑业对其施工安全管理需要，最大限度地减少安全事故的发生

该系统实现以下功能：实现对脚手架的姿态实时监测；即利用倾角采集单元实时采集脚手架横向、纵向倾角；实现对脚手架的水平杆形变实时监测；即利用贴附在水平杆（一般选择横向水平杆）形变采集单元实时采集脚手架钢管因受力造成的形变；实现对脚手架的载荷数据实时监测；即利用安装在脚手架在底座上的压力传感器实时采集脚立杆的负载情况；实现对监测数据的远程传输、显示、记录和统计分析功能；具备发生异常情况时的报警管理功能。报警方式可显示声光、短信等多种方式

系统除了提供浏览功能外，还提供多层级，多种类的预警预报功能。预警阈值可参考相关规范并经过理论分析后确定，但由于脚手架的工况复杂，用户可根据需要设置多级预警以应对不同的工况，防止漏报误报的情况。用户可以通过软件查看预警信息，并可以设置手机短信，电话语音报警功能

自动化监测提高了监测效率。实现了自动检测、数据实时传输、变形趋势全自动化，在工程中监测频率可设置（上传时间间隔从1min到60h之间都可以设置，当数据超过阈值会直接开启上传操作，无等待时间，保证实时性），采集数据的频率高（数据采样频率可设置，默认为1s采样2次），周期长，可进行24h不间断测量，并且能够远程控制及采取数据，高支模的变形监测及时性得以保证。而采用人工监测，效率较低，按监测频率需长时间测量，且用人数较多，数据记录较慢，无法进行24h不间断测量

自动化监测提高了监测精度。自动化监测精度倾角监测小于0.01°、位移监测小于0.1mm，满足规范及设计要求。而传统测量方法，用全站仪人工监测高程时误差较大，采用吊线法监测高程则对环境使用要求较高，常规监测方法较难满足监测要求

自动化监测可以提高安全性。通过远程控制可以保证人员远离危险区域，保证人员在监测过程当中的自身安全。所有监测数据全部都可以在服务器平台上查询到，保证了数据的完整性，减少监测中的工作量且方便使用

“基于物联网的脚手架动态安全管控系统”与传统人工监测系统的对比，相比于传统人工监测系统，自动化实时进行支架/模板沉降监测、立杆轴力监测、杆件倾斜监测，第一时间即可发现问题，避免人工报警的延误。响应时间单位为秒，迅速做出现场响应，且可在云台实时查看，避免现场误判等因素影响