标准化塔式起重机辅助机构及其一体集成系统的制作方法

1.本发明涉及起重机安全工作监控技术领域，尤其涉及一种标准化塔式起重机辅助机构及其一体集成系统。


背景技术：

2.塔式起重机作为建筑、道桥施工的重要辅助工具，随着当前的工程难度越来越大，预制件的日益推广，塔式起重机的应用也随之越来越广泛，甚至有一些施工场地会同时架设两台以上塔式起重机进行辅助工作，然而，由于塔式起重机的吊臂较长，在使用场地空间有限的情况下，如何避免塔式起重机之间的工作干扰、碰撞是非常重要的安全作业关注点，而目前暂未有较为简单、直接的安全作业辅助监控方法，因此，就如何提高塔式起重机的安全工作，是非常具有现实意义的研究课题。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明的目的在于提出一种实施可靠、响应迅速且便利和成本低的一种标准化塔式起重机辅助机构及其一体集成系统。
4.为了实现上述的技术目的，本发明所采用的技术方案为：
5.一种标准化塔式起重机辅助机构，其特征在于，包括：
6.操作辅助诊断模块，用于起重机辅助机构的操作辅助系统上电后，检测所述操作辅助系统是否正常；
7.解析模块，接收关于起重机的各部位器件的运行行为信息，所述运行行为信息是通过位于所述起重机的辅助机构处或者与之邻近的传感器来测量的；
8.逻辑诊断模块，用于若所述操作辅助系统正常，则所述起重机辅助机构运行后，判断所述起重机辅助机构是否正确执行依据所述运行行为信息的操作内容，根据判断结果确定所述起重机辅助机构是否正常运行。
9.具体的，所述根据判断结果确定所述起重机辅助机构是否正常运行之后，还包括：
10.若所述起重机辅助机构正常运行，则检测未正确执行的依据所述运行行为信息的操作内容的各执行部件是否正常。
11.所述塔式起重机的部件至少包括起重臂、起重过渡节、起重基础节、塔身标准节、上支座、下支座和塔头。
12.其中，所述起重过渡节、起重基础节、塔身标准节的工作状态为伸展工作；
13.所述起重臂的工作状态为旋转工作；
14.所述上支座、下支座和塔头的工作状态为支撑工作。
15.由于不同部件的工作状态不同，其工作状态的侧重点也不一样，当部件在其自身的工作状态的工作模式下时，相应的传感器采集的数据应被赋予更高的权重以表征塔式起重机的工作状况，便于后续控制和维护。
16.所述塔式起重机情况包括工作状态，所述工作状态包括第一工作状态和第二工作
状态；
17.所述环境情况包括环境天气、环境温度、环境湿度，所述环境天气包括风速、雨雪、阳光情况；
18.所述环境温度包括环境高温、环境低温、环境室温；
19.所述环境湿度包括环境高湿、环境低湿、环境室湿；
20.当塔式起重机情况为第一工作状态时，自适应调整所述虚拟现实眼镜设备为待机状态；
21.当塔式起重机情况为第二工作状态时，自适应调整所述虚拟现实眼镜设备为运行状态，进一步地，当环境情况中环境天气、环境温度、环境湿度均为适合室外作业情况时，进一步调整所述虚拟现实眼镜设备为高功率模式；
22.当环境情况中环境天气、环境温度、环境湿度至少有一项为不适合室外作业情况时，进一步调整所述虚拟现实眼镜设备为低功率模式。
23.具体的，所述塔式起重机上设置的多个传感器将其数据传递给所述操作员佩戴的虚拟现实头戴设备，具体包括：
24.所述塔式起重机上至少包括第一传感器、第二传感器、第三传感器、第四传感器、第五传感器、第六传感器；
25.所述第一传感器、第二传感器、第三传感器获取所述塔式起重机依据工作状态和工作方式；
26.所述塔式起重机的工作状态包括工作状态和静止状态；
27.所述塔式起重机的工作方式包括塔式起重机的部件的伸展工作、旋转工作和支撑工作；
28.所述第四传感器、第五传感器、第六传感器获取所述塔式起重机的作业环境信息，包括所述环境信息的阳光强度、温度、湿度信息。
29.当所述塔式起重机的工作状态为工作状态时，将所述塔式起重机的工作状态数据设置为激发态；
30.当所述塔式起重机的工作状态为静止状态时，将所述塔式起重机的工作状态数据设置为冬眠态；
31.当所述塔式起重机的工作方式为塔式起重机的部件的伸展工作时，将所述塔式起重机的工作状态数据设置为第一传感器数据优先权重；
32.当所述塔式起重机的工作方式为塔式起重机的部件的旋转工作时，将所述塔式起重机的工作状态数据设置为第二传感器数据优先权重；
33.当所述塔式起重机的工作方式为塔式起重机的部件的支撑工作时，将所述塔式起重机的工作状态数据设置为第三传感器数据优先权重。
34.具体的，所述判断所述起重机辅助机构是否正确执行依据所述运行行为信息的操作内容的具体步骤包括：
35.获取所述起重机辅助机构根据所述依据所述运行行为信息的操作内容的启动指令进行的响应；
36.根据所述响应是否符合所述依据所述运行行为信息的操作内容的控制逻辑，判断所述起重机辅助机构是否正确执行所述依据所述运行行为信息的操作内容。
37.具体的，所述检测所述操作辅助系统是否正常的具体步骤包括：检测所述操作辅助系统中的监控装置是否正常，若所述监控装置正常，则检测所述操作辅助系统中的辅助部件是否正常；或者，检测所述操作辅助系统中的辅助部件是否正常，若所述辅助部件正常，则检测所述操作辅助系统中的监控装置是否正常；
38.检测所述监控装置是否正常的具体步骤包括：
39.获取所述监控装置的运行环境和工作状态；
40.基于所述监控装置的运行环境和工作状态，确定所述监控装置是否正常。
41.具体的，所述检测未正确执行的依据所述运行行为信息的操作内容的各执行部件是否正常的具体步骤包括：
42.获取每一所述执行部件对应的运行行为信息；
43.基于所述执行部件对应的运行行为信息，确定所述执行部件是否正常。
44.通过记录由于运行改变导致的误差对所接收到的运行行为信息进行调整；以及对经过调整的运行行为信息进行处理，以便提供移动指令或者与所述起重机有关的其他控制信息。
45.具体的，通过对运行行为信息进行解析并且从经过解析的运行行为信息中调节运行参数或记录环境对应运行行为数据的输出来施行所述记录，所述记录环境对应运行行为数据接收运行情况改变的运行参数作为输入；
46.确定所述运行参数，这是通过使用先前的控制信息或运行指令或者所接收到的环境情况，或者通过从所测量的运行参数计算，或者通过从所述辅助机构分析环境情况而实现的；
47.利用经过调整的运行行为信息来确定将要提升的起重机拾取重量是否基本上至少处于辅助机构下方，或者确定起重机拾取部件是否运行平稳；
48.基于经过调整的运行行为信息，朝向将把辅助机构基本上置于起重机拾取重量上方的方向或者朝向使得各部位器件迫近其中起重机拾取部件运行平稳的目标角度的方向移动至少所述辅助机构。
49.本发明还请求保护一种标准化塔式起重机辅助机构一体集成系统，其特征在于，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
50.所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如下方法：
51.起重机辅助机构的操作辅助系统上电后，检测所述操作辅助系统是否正常；
52.接收关于起重机的各部位器件的运行行为信息，所述运行行为信息是通过位于所述起重机的辅助机构处或者与之邻近的传感器来测量的；
53.用于若所述操作辅助系统正常，则所述起重机辅助机构运行后，判断所述起重机辅助机构是否正确执行依据所述运行行为信息的操作内容，根据判断结果确定所述起重机辅助机构是否正常运行。
54.进一步地，所述根据判断结果确定所述起重机辅助机构是否正常运行之后，还包括：
55.若所述起重机辅助机构正常运行，则检测未正确执行的依据所述运行行为信息的操作内容的各执行部件是否正常。
56.进一步地，所述判断所述起重机辅助机构是否正确执行依据所述运行行为信息的操作内容的具体步骤包括：
57.获取所述起重机辅助机构根据所述依据所述运行行为信息的操作内容的启动指令进行的响应；
58.根据所述响应是否符合所述依据所述运行行为信息的操作内容的控制逻辑，判断所述起重机辅助机构是否正确执行所述依据所述运行行为信息的操作内容。
59.进一步地，所述检测所述操作辅助系统是否正常的具体步骤包括：检测所述操作辅助系统中的监控装置是否正常，若所述监控装置正常，则检测所述操作辅助系统中的辅助部件是否正常；或者，检测所述操作辅助系统中的辅助部件是否正常，若所述辅助部件正常，则检测所述操作辅助系统中的监控装置是否正常；
60.检测所述监控装置是否正常的具体步骤包括：
61.获取所述监控装置的运行环境和工作状态；
62.基于所述监控装置的运行环境和工作状态，确定所述监控装置是否正常。
63.本发明所涉及的一种标准化塔式起重机辅助机构及其一体集成系统，通过起重机辅助机构的操作辅助系统上电后，检测所述操作辅助系统是否正常；接收关于起重机的各部位器件的运行行为信息，所述运行行为信息是通过位于所述起重机的辅助机构处或者与之邻近的传感器来测量的；用于若所述操作辅助系统正常，则所述起重机辅助机构运行后，判断所述起重机辅助机构是否正确执行依据所述运行行为信息的操作内容，根据判断结果确定所述起重机辅助机构是否正常运行。该塔式起重机辅助机构及其一体集成系统有效解决了现有的由于环境和工作状态限制导致起重机动作时有时无的问题，能够极大的提高起重机的工作效率和用户体验感。
附图说明
64.附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。
65.图1为本发明所涉及的一种标准化塔式起重机辅助机构的结构模块图；
66.图2为本发明所涉及的一种标准化塔式起重机辅助机构的工作流程图；
67.图3为本发明所涉及的一种标准化塔式起重机辅助机构实施例一的工作流程图；
具体实施方式
68.以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。
69.需要说明，若本技术实施方式中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
70.另外，若本技术实施方式中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施方式之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人
员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本技术要求的保护范围之内。
71.参照附图1和2，本发明请求保护一种标准化塔式起重机辅助机构，其特征在于，包括：
72.操作辅助诊断模块，用于起重机辅助机构的操作辅助系统上电后，检测所述操作辅助系统是否正常；
73.解析模块，接收关于起重机的各部位器件的运行行为信息，所述运行行为信息是通过位于所述起重机的辅助机构处或者与之邻近的传感器来测量的；
74.逻辑诊断模块，用于若所述操作辅助系统正常，则所述起重机辅助机构运行后，判断所述起重机辅助机构是否正确执行依据所述运行行为信息的操作内容，根据判断结果确定所述起重机辅助机构是否正常运行。
75.具体的，所述根据判断结果确定所述起重机辅助机构是否正常运行之后，还包括：
76.若所述起重机辅助机构正常运行，则检测未正确执行的依据所述运行行为信息的操作内容的各执行部件是否正常。
77.具体的，所述判断所述起重机辅助机构是否正确执行依据所述运行行为信息的操作内容的具体步骤包括：
78.获取所述起重机辅助机构根据所述依据所述运行行为信息的操作内容的启动指令进行的响应；
79.根据所述响应是否符合所述依据所述运行行为信息的操作内容的控制逻辑，判断所述起重机辅助机构是否正确执行所述依据所述运行行为信息的操作内容。
80.具体的，所述检测所述操作辅助系统是否正常的具体步骤包括：检测所述操作辅助系统中的监控装置是否正常，若所述监控装置正常，则检测所述操作辅助系统中的辅助部件是否正常；或者，检测所述操作辅助系统中的辅助部件是否正常，若所述辅助部件正常，则检测所述操作辅助系统中的监控装置是否正常；
81.检测所述监控装置是否正常的具体步骤包括：
82.获取所述监控装置的运行环境和工作状态；
83.基于所述监控装置的运行环境和工作状态，确定所述监控装置是否正常。
84.具体的，参照附图3，所述检测未正确执行的依据所述运行行为信息的操作内容的各执行部件是否正常的具体步骤包括：
85.获取每一所述执行部件对应的运行行为信息；
86.基于所述执行部件对应的运行行为信息，确定所述执行部件是否正常。
87.通过记录由于运行改变导致的误差对所接收到的运行行为信息进行调整；
88.对经过调整的运行行为信息进行处理，以便提供移动指令或者与所述起重机有关的其他控制信息。
89.供电辅助部件检测的步骤包括：(1)供电辅助部件的运行行为是否与设备(指由通过供电辅助部件供电的设备)工作状态下的运行行为(即工作状态运行行为)匹配。(2)若不匹配，则确定供电辅助部件异常，可以输出用于进行辅助部件报警提示的报警提示信息；若匹配，则进一步判断是否供电辅助部件的运行行为是否为过运行行为(指超过预设的最大运行行为阈值)。(3)若是过运行行为，则确定供电辅助部件异常，可以输出用于进行短路保
护报警提示的报警提示信息；若不是过运行行为，则进一步判断供电辅助部件的运行行为是否为过无运行行为(指低于最小的运行行为阈值或为零)。(4)若是无运行行为，则确定供电辅助部件异常，可以输出用于进行断路保护报警提示的报警提示信息；若不是过运行行为，则可以确定供电辅助部件正常。
90.信号辅助部件检测的步骤包括：
91.(1)检测信号辅助部件与地线之间的连接状态。(2)若未检测到，则确定信号辅助部件异常，可以输出用于进行辅助部件报警提示的报警提示信息；若检测到(即连接状态大于零)，则可以进一步检测信号辅助部件与地线之间的运行行为。(3)若未检测到，则确定信号辅助部件异常，可以输出用于进行辅助部件报警提示的报警提示信息；若检测到(即运行行为大于零)，则可以进一步检测信号辅助部件中传输的模数转换数据(即stat值)是否大于上限。(4)若大于，则确定信号辅助部件异常，可以输出用于进行短路保护报警提示的报警提示信息；若不大于，则进一步检测stat值是否小于下限。(5)若小于，则确定信号辅助部件异常，可以输出用于进行断路保护报警提示的报警提示信息；若不小于，则可以确定供电辅助部件正常。
92.具体的，通过对运行行为信息进行解析并且从经过解析的运行行为信息中调节运行参数或记录环境对应运行行为数据的输出来施行所述记录，所述记录环境对应运行行为数据接收运行情况改变的运行参数作为输入；
93.确定所述运行参数，这是通过使用先前的控制信息或运行指令或者所接收到的环境情况，或者通过从所测量的运行参数计算，或者通过从所述辅助机构分析环境情况而实现的；
94.利用经过调整的运行行为信息来确定将要提升的起重机拾取重量是否基本上至少处于辅助机构下方，或者确定起重机拾取部件是否运行平稳；
95.基于经过调整的运行行为信息，朝向将把辅助机构基本上置于起重机拾取重量上方的方向或者朝向使得各部位器件迫近其中起重机拾取部件运行平稳的目标角度的方向移动至少所述辅助机构。
96.在所述起重机移动的同时，使用经过调整的运行行为信息来计算估计摇摆角运行的绝对值；以及如果估计摇摆角运行的绝对值大于某一极限，则检测到碰撞或起重机拾取重量缠结。
97.监测估计摇摆角运行的绝对值是否对于一个预定时间段保持大于所述极限；以及响应于估计摇摆角运行的绝对值对于所述预定时间段保持大于所述极限而检测到碰撞或起重机拾取重量缠结。
98.把经过调整的运行行为信息的绝对值与某一阈值进行比较；以及如果所述阈值被超出，则检测到碰撞或起重机拾取重量缠结。
99.在所述起重机移动的同时，使用经过调整的运行行为信息来计算估计角度环境的绝对值；以及如果估计角度环境的绝对值满足预定规则，则检测到碰撞或起重机拾取重量缠结。
100.获得关于起重机正在其中移动的区域的信息以及对于起重机拾取部件长度的估计；利用所获得的起重机拾取部件长度和运行行为信息来检测起重机拾取重量或吊钩的估计三维位置；把所述位置与关于所述区域的信息进行比较；以及响应于检测到所述位置处
于某一受保护区域内或其附近，停止所述起重机。
101.本发明还请求保护一种标准化塔式起重机辅助机构一体集成系统，其特征在于，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
102.所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如下方法：
103.起重机辅助机构的操作辅助系统上电后，检测所述操作辅助系统是否正常；
104.接收关于起重机的各部位器件的运行行为信息，所述运行行为信息是通过位于所述起重机的辅助机构处或者与之邻近的传感器来测量的；
105.用于若所述操作辅助系统正常，则所述起重机辅助机构运行后，判断所述起重机辅助机构是否正确执行依据所述运行行为信息的操作内容，根据判断结果确定所述起重机辅助机构是否正常运行。
106.进一步地，所述根据判断结果确定所述起重机辅助机构是否正常运行之后，还包括：
107.若所述起重机辅助机构正常运行，则检测未正确执行的依据所述运行行为信息的操作内容的各执行部件是否正常。
108.进一步地，所述判断所述起重机辅助机构是否正确执行依据所述运行行为信息的操作内容的具体步骤包括：
109.获取所述起重机辅助机构根据所述依据所述运行行为信息的操作内容的启动指令进行的响应；
110.根据所述响应是否符合所述依据所述运行行为信息的操作内容的控制逻辑，判断所述起重机辅助机构是否正确执行所述依据所述运行行为信息的操作内容。
111.进一步地，所述检测所述操作辅助系统是否正常的具体步骤包括：检测所述操作辅助系统中的监控装置是否正常，若所述监控装置正常，则检测所述操作辅助系统中的辅助部件是否正常；或者，检测所述操作辅助系统中的辅助部件是否正常，若所述辅助部件正常，则检测所述操作辅助系统中的监控装置是否正常；
112.检测所述监控装置是否正常的具体步骤包括：
113.获取所述监控装置的运行环境和工作状态；
114.基于所述监控装置的运行环境和工作状态，确定所述监控装置是否正常。
115.本领域技术人员能够理解，本公开所披露的内容可以出现多种变型和改进。例如，以上所描述的各种设备或组件可以通过硬件实现，也可以通过软件、固件、或者三者中的一些或全部的组合实现。
116.本公开中使用了流程图用来说明根据本公开的实施例的方法的步骤。应当理解的是，前面或后面的步骤不一定按照顺序来精确的进行。相反，可以按照倒序或同时处理各种步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中。
117.本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分的步骤可通过计算机程序来指令相关硬件完成，程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本公开并不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。
118.除非另有定义，这里使用的所有术语具有与本公开所属领域的普通技术人员共同理解的相同含义。还应当理解，诸如在通常字典里定义的那些术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。
119.以上是对本公开的说明，而不应被认为是对其的限制。尽管描述了本公开的若干示例性实施例，但本领域技术人员将容易地理解，在不背离本公开的新颖教学和优点的前提下可以对示例性实施例进行许多修改。因此，所有这些修改都意图包含在权利要求书所限定的本公开范围内。应当理解，上面是对本公开的说明，而不应被认为是限于所公开的特定实施例，并且对所公开的实施例以及其他实施例的修改意图包含在所附权利要求书的范围内。本公开由权利要求书及其等效物限定。
120.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
121.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。