建筑行业通常需要依靠大型机械设备,时常进行高空作业和地下作业,这决定了建筑行业是高危行业。虽然安全生产是各地政府和企业共抓的重点,但是工程事故造成人员伤亡的新闻报道依旧频繁。为了实现盈利,项目管理人员会将大量精力投入到追赶工期上,安全投入自然无法得到保障。由于安全投入的缺乏,工程变形监测预警往往会流于形式,并且传统人工监测预警无法做到及时预警,难以实现对现场安全的有效保障,并且由于成本问题大多数承包商不会购入昂贵的自动化监测系统。建筑工人流动较大,很多工人缺乏工程经验,很难做到依据现场迹象判断工程安全,当建筑工程临近破坏时,工人已来不及撤离现场。综上这些原因造成了建筑行业的工程事故频发。本文的目的是针对上述问题,开发经济的现场可视化预警装置,减少安全事故中的人员伤亡。1)本文首先针对工人无法识别险情的需求,利用LED灯颜色可变化的特点,将不同的LED灯颜色用来表征建筑工程不同的变形程度,依据这样的思路开发基于全色LED接触开关的现场位移可视化预警装置,工人可依据LED灯颜色判断险情。2)在基于全色LED接触开关的现场位移可视化预警装置的设计基础之上继续研制基于比较电路的现场可视化预警装置。利用LM339电压比较器和继电器的自动化控制功能,把它们作为电路的控制模块,并围绕它们设计电路控制LED灯,实现和基于全色LED接触开关的现场位移可视化预警装置一致的可视化预警功能。与基于全色LED接触开关的现场位移可视化预警装置相比,基于比较电路的现场可视化预警装置在使用中更具灵活性,并且增加报警器作为听觉警示,实现更好的预警效果。3)为了满足工程师使用监测数据来指导施工的需求,本文在基于LM339比较电路的现场可视化预警装置的设计基础上,设计基于单片机的位移可视化及监控系统。系统采用工业控制领域常用的单片机为控制单元,以GPRS为通讯渠道,以云服务器为数据中转站,实现数据从现场到远程的电脑端的传输。远程的工程师可以随时获取变形数据,判断工程稳定情况,并以变化趋势指导后续施工。基于单片机的位移可视化及监控系统不仅能完成现场的可视化预警,也能满足项目对监测数据的需求。基于工程实例介绍了可视化预警装置及远程监控的系统的实现方式。本文设计的三款现场位移可视化预警装置可以有效实现现场实时可视化预警以及位移远程监控,并且低廉的价格有利于推广,可以覆盖到建筑工程现场的所有危险区域,以视觉和听觉的方式警示现场险情,减少工程事故的人员伤亡,实时的变形监控数据可以更科学的指导现场施工,对现场可视化预警技术研究具有一定的推动作用。