本发明属于智能建造，具体涉及一种智慧工地泛在融合感知方法及系统。
背景技术：
1、在建筑工程领域，工地现场作业人员安全始终是工地管理的痛点和难点。传统的工地安全管理方法主要依赖两类方式。
2、第一类：人为安全管理，主要手段包括采取三级安全教育加强人员安全培训，加密安全巡逻密度，采用严格的安全考核等方式，这些方式主要通过人为管理方式提升作业现场的安全，这种方式因为施工作业人员受教育程度较低，或者现场工期紧张等因素导致各种安全管理制度在执行层面浮于表面，收效甚微。
3、第二类：被动技防的手段，主要手段包括在工地出入口设置人员身份识别、安全帽荧光衣识别；部分工地在基坑边坡设置监测系统，如果出现垮塌迹象则报警给到系统平台。这些被动技防手段依赖于固定式监测设备，存在监测范围有限、实时性差、数据准确性难以保证等问题，而且仅设置在工地现场部分区域，安全分析范围不全面，报警信息也无法直接反馈给真正需要提醒的现场作业人员。
4、中国专利cn202310968167.6描述了一种基于gis系统的智慧工地监测系统，包括基础情况采集、基础架构构建、场景模型建立、实时监测、分析调度和可视化展示等模块，以实现对工地施工情况和环境的实时监测、分析和管理，提高监管效率和效果。
5、中国专利cn202310889831.8描述了一种智慧工地监测管理方法、系统、存储介质及设备，通过对获取的数据进行预处理、滤波处理和统计分析，设定预警阈值实时监测数据运行，以及及时获取设备异常信息，为工地提供全方位的设备安全监测服务，确保建设过程安全有效进行，使工地施工工艺更加规范、可行与安全。
6、中国专利cn202211444484.x描述了一种工地扬尘喷淋在线智能监测系统，利用物联网技术实现对施工现场的扬尘浓度和噪音分贝的实时监测。系统主要由plc控制器、pid调节器和喷淋子系统等组件构成，通过传感器监测设备结合通信网络和云服务平台，实现了远程监管和信息化管理，节省了监管成本。
7、在工地管理的核心需求中需要充分考量的方面应包括实时性、准确性、智能化程度和成本效益等。然而，以上相关的工地监测系统都还存在一些不足之处，未能充分解决这些问题。中国专利cn202310968167.6可能受到gis系统的局限性影响，如数据更新速度慢、空间分辨率不高等，导致监测数据的实时性和准确性不足。其次，基于gis系统的智慧工地监测系统可能需要大量的人力和物力投入用于系统的搭建和维护，增加了成本和复杂度。中国专利cn202310889831.8缺乏对监测数据的全面性分析和处理功能，无法提供对设备运行状况的深入洞察，影响了管理决策的科学性和准确性。中国专利cn202211444484.x在其他工地环境参数监测的多样性方面存在不足，导致缺乏对施工环境的全面了解，系统的灵活性和可扩展性有待提高。
技术实现思路
1、随着多模态无线传感技术的发展，基于泛在感知技术的智慧工地现场安全管控方法可较好的解决上述既有技术的问题，因此，本发明提出了一种智慧工地泛在融合感知方法及系统。
2、为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
3、一种智慧工地泛在融合感知方法，包括以下步骤：
4、s201，对采集到的温度、湿度、风速、风向、pm2.5、支柱应力、支柱倾斜角进行数据清洗，纠正数据中的错误、缺失、重复或不一致的部分；
5、s202，对数据进行滤波去噪，对温度、湿度、风速和应力数据采用预设的滤波公式去噪；滤波公式为：
6、
7、其中，是第i时刻滤波后的风速数据，vi-j是前n个时刻的风速数据，wj是权重系数，n是加权平均窗口大小，j∈n；
8、对风向和支柱倾斜角数据，采用平均角度法将数据中的角度值映射到单位圆上，计算单位圆上所有点的坐标平均值，并将所有点的坐标平均值映射回角度值，得到角度滤波后的数据；
9、pm2.5数值采用改进后的递归滤波器进行去噪处理；
10、s203，对去噪后的数据进行归一化处理，消除不同数据之间的量纲和量纲单位，得到归一化处理后的数据；
11、s204，将归一化处理后的温度、湿度、风速、风向、pm2.5数据输入贝叶斯融合网络，得到环境因素数据融合风险评估值，作为各工地点位的安全系数；
12、所述各工地点位的安全系数用于量化评估工地风险。
13、进一步的，pm2.5数值采用改进后的递归滤波器进行去噪处理，计算公式为：
14、
15、其中，是第i时刻滤波后的pm2.5数据，r是测量方差，ki是第i时刻的增益。
16、进一步的，归一化处理包括对温度、湿度、风速、pm2.5的归一化处理，还包括对风向数据的归一化处理；
17、对温度、湿度、风速、pm2.5的归一化处理采用的公式为：
18、
19、其中，x是原始数据，xmax和xmin分别是数据的最小值和最大值，xnorm是归一化后的数据；
20、对风向数据的归一化处理采用的公式为：
21、
22、其中，dnorm是归一化处理后的风向数据。
23、进一步的，步骤s204具体包括以下步骤：
24、将归一化处理后的数据输入贝叶斯融合网络，得到每个节点的联合概率分布；
25、根据每个节点的联合概率分布计算后验概率分布；
26、对后验概率分布进行加权平均，得到环境因素数据融合风险评估值。
27、进一步的，还包括步骤s205，对工程因素数据融合风险评估，所述工程因素包括支柱应力、支柱倾斜角、塔吊作业范围、大型机械作业范围及大型工程车辆运动对工地人员的风险造成的风险。
28、进一步的，步骤s205具体包括：根据空间内的坐标为(ai，bi，ci)的位置的支架承受力风险值rp(ai，bi，ci)，高支模倾斜风险值rh(ai，bi，ci)，塔吊作业风险值rt(ai，bi，ci)，大型机械作业侵入风险rb(ai，bi，ci)，大型工程车辆运动风险rc(ai，bi，ci)，计算综合风险值，所述综合风险值的计算公式为：
29、rtotal(ai,bi,ci)＝wp·rp(ai,bi,ci)+wh·rh(ai,bi,ci)+wt·rt(ai,bi,ci)+
30、wb·rb(ai,bi,ci)+wc·rc(ai,bi,ci)；
31、权重wp,wh,wt,wb,wc分别表示支架承受力风险值、高支模倾斜风险值、塔吊作业风险值、大型机械作业侵入风险值、大型工程车辆运动风险在综合风险评估中的相对重要性，权重总和为1。
32、进一步的，所述综合风险值的计算过程考虑不同的风险因素之间存在相互影响，综合风险值计算公式为：
33、rtotal(ai,bi,ci)＝wp·rp(ai,bi,ci)+wh·rh(ai,bi,ci)+wt·rt(ai,bi,ci)+
34、wb·rb(ai,bi,ci)+wc·rc(ai,bi,ci)+λph·rp(ai,bi,ci)·rh(ai,bi,ci)+
35、λptrp(ai,bi,ci)·rt(ai,bi,ci)；
36、其中，λph，λpt表示pm2.5数据与湿度质检相互影响的权重，λpt表示pm2.5数据与温度之间相互影响的权重。
37、进一步的，风险因素之间相互影响的权重基于anova模型确定，综合风险值计算公式为：
38、
39、其中，β0为常数项，βk是单独风险因素xk的系数，λkl是交互项xkxl的系数，∈为误差项。
40、基于相同的构思，还提出了一种智慧工地泛在融合感知系统，包括：传感器感知节点、数据采集节点、数据汇聚节点、数据处理中心；
41、所述传感器感知节点用于感知工地各种环境参数和安全指标，实时监测工地的状态；
42、所述数据采集节点用于收集传感器感知节点采集到的各种数据；
43、所述数据汇聚节点用于汇聚来自数据采集节点的数据；
44、所述数据处理中心采用前述任一所述的一种智慧工地泛在融合感知方法，计算各工地点位的安全系数。
45、进一步的，系统还包括工地环境管理平台、可视化数字驾驶舱；
46、所述工地环境管理平台用于自动识别和解析工地平面图或建筑3d bim模型，并对各采集节点在平面图或立体模型中的点位进行标注管理；
47、所述可视化数字驾驶舱用图表方式展示实时监测数据，同时提供工地平面图或建筑的3d bim模型展示，并在安全系数超出预设阈值时提供报警信息。。
48、与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明的方法和系统通过在工地各个关键区域实时获取监测环境参数，并通过无线通信技术将数据传输到系统服务后台，采用多模态多源数据威胁分析算法，给出施工工地各区域的危险系数。
1.一种智慧工地泛在融合感知方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种智慧工地泛在融合感知方法，其特征在于，pm2.5数值采用改进后的递归滤波器进行去噪处理，计算公式为：
3.如权利要求1所述的一种智慧工地泛在融合感知方法，其特征在于，归一化处理包括对温度、湿度、风速、pm2.5的归一化处理，还包括对风向数据的归一化处理；
4.如权利要求1所述的一种智慧工地泛在融合感知方法，其特征在于，步骤s204具体包括以下步骤：
5.如权利要求1-4任一所述的一种智慧工地泛在融合感知方法，其特征在于，还包括步骤s205，对工程因素数据融合风险评估，所述工程因素包括支柱应力、支柱倾斜角、塔吊作业范围、大型机械作业范围及大型工程车辆运动对工地人员的风险造成的风险。
6.如权利要求5所述的一种智慧工地泛在融合感知方法，其特征在于，步骤s205具体包括：根据空间内的坐标为(ai，bi，ci)的位置的支架承受力风险值rp(ai，bi，ci)，高支模倾斜风险值rh(ai，bi，ci)，塔吊作业风险值rt(ai，bi，ci)，大型机械作业侵入风险rb(ai，bi，ci)，大型工程车辆运动风险rc(ai，bi，ci)，计算综合风险值，所述综合风险值的计算公式为：
7.如权利要求6所述的一种智慧工地泛在融合感知方法，其特征在于，所述综合风险值的计算过程考虑不同的风险因素之间存在相互影响，综合风险值计算公式为：
8.如权利要求7所述的一种智慧工地泛在融合感知方法，其特征在于，风险因素之间相互影响的权重基于anova模型确定，综合风险值计算公式为：
9.一种智慧工地泛在融合感知系统，其特征在于，包括：传感器感知节点、数据采集节点、数据汇聚节点、数据处理中心；
10.如权利要求9所述的一种智慧工地泛在融合感知系统，其特征在于，还包括工地环境管理平台、可视化数字驾驶舱；
