基于三维测距的坝面施工人机碰撞预警方法OA

【目的】在混凝土坝建设过程中,立体交叉作业及受限的施工区域导致安全风险加剧,传统二维监控缺乏深度信息,难以精准判断人员与机械的相对位置,施工安全预警效果有限。为解决单目视觉测距尺度不确定性问题,提升坝面施工的人机碰撞风险识别与实时预警能力,提出一种基于单目视觉深度感知的施工安全预警方法。【方法】构建了YOLOv10目标检测与MiDaS单目深度估计融合的三维测距模型,通过目标识别、深度估计与空间坐标转换实现三维欧氏距离的实时测算,并结合深度图与安全阈值建立时空联合判据的预警机制。为验证方法有效性,设计了与主流单目深度估计模型的对比试验,并依托四川某水电工程开展实例测试。【结果】试验结果显示:该模型在混凝土吊罐离地高度测量中的均方根误差为27 cm,在人机相对距离检测中的均方根误差为35 cm,单帧处理耗时0.05 s,能够满足坝面施工现场实时监测的需求。与传统二维视频方法相比,该模型在风险识别的准确性与实时性方面均表现出明显优势。【结论】研究成果构建了基于三维测距的施工安全预警方法,实现了混凝土坝面施工的立体化风险监测与危险预警。不仅可服务于坝面施工场景,还具备拓展至人机协同作业与施工数字孪生系统的潜力,为未来实现更高水平的多目标预警与动态防护提供参考。