21 آوریل 2023 – توسط ربکا هاولی، دانشگاه هیوستون -رندر گرافیکی آزمایش که در آن کادر قرمز رنگ محل ورود کامیون را نشان می دهد.
دانشمندان کامپیوتر دانشگاه هیوستون سیستم جدیدی را برای ایمن نگه داشتن کارگران ساختمانی در محل های کار ایجاد کرده اند. یافته ها و فرآیند آنها در مطالعه ای که در مجله Applied Sciences منتشر شده است، ارائه شده است.
بر اساس گزارش اداره ایمنی و بهداشت شغلی، 4764 کارگر در سال 2020 در حین کار جان خود را از دست دادند. کارکنان در مشاغل ساخت و ساز و استخراج 20 درصد از این مرگ ها را تشکیل می دهند. بسیاری از آنها توسط یک وسیله نقلیه یا ماشین آلات متحرک در کارگاه های ساختمانی مورد اصابت قرار گرفتند. اگرچه صنعت ساختمان از کارشناسان ایمنی کمک گرفته است، اما هنوز تعداد زیادی تلفات و جراحات رخ می دهد.
علیرضا انصاری پور، دانشجوی دکترای علوم کامپیوتر دانشگاه UH و اولین نویسنده این مطالعه گفت: هدف پروژه تحقیقاتی ما افزایش ایمنی کارگران و تجهیزات در یک سایت ساختمانی با ردیابی موقعیت آنها بود. با ردیابی موقعیت آنها، می‌توانیم سیاست‌های مبتنی بر مکان مرتبط با ایمنی کارگران و تجهیزات در کارگاه‌های ساختمانی را رصد کنیم.»
این سیاست‌های ایمنی مبتنی بر مکان در مرحله برنامه‌ریزی سایت ساخت‌وساز، مانند زمانی که برنامه‌های کنترل ترافیک داخلی ساخته می‌شوند، ایجاد می‌شوند. این سیاست ها مناطق ایمن را برای کارگران و تجهیزات تعریف می کند یا فاصله ایمن بین آنها را زمانی که تجهیزات در کارگاه ساخت و ساز کار می کنند تعریف می کند. ViPER+ نظارت بر این خط‌مشی‌ها را خودکار می‌کند و هرگونه نقض خط‌مشی‌ها را در حین کار کارگران و تجهیزات شناسایی می‌کند.
ViPER+ از فناوری فوق پهن باند برای ردیابی مکان استفاده می کند. انصاری پور گفت: این رادیوها از پهنای باند زیادی برای برقراری ارتباط استفاده می کنند که به آنها امکان می دهد ردیابی مکان را در مقایسه با سایر رادیوهای بی سیم با دقت بیشتری انجام دهند. این فناوری بود که ما برای ردیابی مکان کارگران و تجهیزات استفاده کردیم.»
سیستم ViPER+ این تیم بر چالش‌های دیگر سیستم‌های نظارت بر ایمنی بلادرنگ مبتنی بر باند فوق‌عرض غلبه می‌کند، عمدتاً به این دلیل که بر موقعیت‌های غیر خط دید غلبه می‌کند. اینها مواردی هستند که در آن کامیون ها، لودرهای ساختمانی و سایر تجهیزات سیگنال بین فرستنده و گیرنده را در انتقال رادیویی با باند فوق العاده گسترده مسدود می کنند.
انصاری پور و همکارانش یک روش تصحیح در بومی سازی یا الگوریتم ردیابی موقعیت مکانی خود را برای کاهش خطای ناشی از عدم خط دید پیاده سازی کردند.
این تیم مکان ها را از طریق برچسب ها و ایستگاهها ردیابی کردند. برچسب‌ها فرستنده‌های رادیویی فوق‌باند کوچکی هستند که روی کارگران و وسایل نقلیه نصب می‌شوند تا مکان‌هایشان را کنترل کنند. ایستگاهها گیرنده های باند فوق العاده ای هستند که سیگنال ها را از برچسب ها دریافت می کنند. محققان سپس داده ها را از ایستگاهها به سرور رایانه خود جمع آوری کردند و مکان وسایل نقلیه و افراد را در یک سایت ساخت و ساز تخمین زدند.
آنها سیستم خود را دو بار در مناطق ساخت و ساز واقعی در هیوستون که برای آزمایش آنها محاصره شده بود، آزمایش کردند. اما به جای کارگران ساختمانی واقعی، دانش آموزان باید این نقش را بازی می کردند.
“در ارزیابی ما، هر چهار کارگر ساختمانی برچسب‌هایی نصب کرده بودند. ما همچنین یک وسیله نقلیه، یک کامیون یا بولدوزر با چندین برچسب روی آن داشتیم، و یک وسیله نقلیه ثابت دیگر برای ایجاد یک موقعیت دید غیر خطی استفاده شد.”
اولین ارزیابی در سال 2019 بود که محققان برچسب هایی را در منطقه ای به مساحت 8600 فوت مربع به نام منطقه ردیابی نصب کردند. چهار دانشجو به عنوان کارگر در منطقه ردیابی در حالی که انصاری پور جریان داده های سیستم را مدیریت می کرد و از اجرای روان آزمایش مطمئن می شد، فعالیت می کردند. در سال 2022، سناریوی مشابهی تنظیم شد اما در یک سایت ساخت و ساز متفاوت.
امپراکاش گناوالی، دانشیار علوم کامپیوتر در کالج علوم طبیعی و ریاضیات UH و یکی از نویسندگان این مطالعه، گفت: «علیرضا یکی از آن دانش‌آموزانی است که ایده‌های درخشان و اخلاق کاری برای تحقق این ایده‌ها دارد. “داشتن این ترکیب برای موفقیت این پروژه های فنی مهم است.”
پیشرفت های آینده
تغییرات آینده در سیستم شامل رفع مشکلات طراحی کاربر مانند هشدار دادن به کارگران ساختمانی در زمانی که خیلی به ماشین آلات در حال حرکت نزدیک هستند.
انصاری پور گفت: ما همچنین مشکل ایجاد یک منطقه ردیابی را داریم که تمام یک سایت ساخت و ساز را پوشش دهد نه فقط بخشی از آن. “هنوز بهبودهایی وجود دارد که برای تبدیل شدن به یک محصول تجاری باید انجام شود، اما کار ما بینشی در مورد چگونگی استفاده از یک سیستم نظارت بر ایمنی در زمان واقعی برای ردیابی ایمنی در سایت‌های ساخت و ساز ارائه می‌کند.”
