融合多系统功能交互于一体的塔机安全监测设备和系统的制作方法

本申请涉及塔吊监控，特别是涉及融合多系统功能交互于一体的塔机安全监测设备和系统。

背景技术：

1、随着城市发展与建设脚步的加快，起重机械扮演着重要的角色，不仅能够节省人力，还大大提高了建设效率。

2、但由于起重机械较为庞大，员工操作时很难观察到所有的施工视角，因此在使用过程中会隐藏着不少安全隐患，例如每年全国各地陆续发生了很多起重机械碰撞导致的重大安全事故，尤其是塔式起重机碰撞事故发生率。其中，塔机作业人员身份作假、作业不规范、多屏作业影响注意力、危险提示与协作方式不及时等问题，是导致塔式起重机械碰撞事故发生的主要原因。

3、为了解决上述问题，国内各地也陆续开展针对建筑起重机械的治理行动，但是现有的面向塔机的辅助作业系统是独立的系统，存在多屏作业、危险提示与协作方式或沟通不及时等问题。

技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种融合多系统功能交互于一体的塔机安全监测设备和系统，以至少解决相关技术中面向塔机的辅助作业系统是独立的系统，存在多屏作业的问题。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种融合多系统功能交互于一体的塔机安全监测设备，包括作业人员监测模块、吊钩可视化模块、塔机状态监测模块、塔群防碰撞模块、可视对讲模块和显示屏；其中，

3、所述显示屏包括吊钩信息显示区、塔机状态显示区、塔群状态显示区和塔机对讲显示区；

4、所述作业人员监测模块对当前塔机作业人员的监测数据进行识别，若识别通过则放开塔机启动权限；并根据所述监测数据分析当前塔机作业人员的行为是否违规；

5、所述吊钩可视化模块获取吊钩的视频流数据，并将所述视频流数据发送到所述显示屏的吊钩信息显示区；

6、所述塔机状态监测模块获取当前塔机的位置信息，并将所位置信息发送到所述显示屏的塔机状态显示区；

7、所述塔群防碰撞模块对多个塔机的位置信息进行碰撞分析，并将碰撞分析的结果发送到所述显示屏的塔群状态显示区；

8、所述可视对讲模块与可视化交互终端通信连接，作业人员通过所述可视对讲模块进行视频通话，并将作业人员的监测数据发送到所述显示屏的塔机对讲显示区。

9、在一实施例中，所述显示屏的吊钩信息显示区还包括一个主显示区和多个次显示区，所述多个次显示区并列设置在所述主显示区下方；所述塔机对讲显示区包括至少两个子显示区；其中，

10、当接收到吊钩信息显示区的画面切换信号时，根据所述画面切换信号将所述主显示区或次显示区显示的内容进行切换；

11、当所述可视对讲模块被触发时，不同的子显示区显示不同作业人员的监测数据。

12、在一实施例中，所述作业人员监测模块包括人脸识别模块和双目摄像头；其中，

13、所述双目摄像头用于实时拍摄当前塔机作业人员并生成监测数据，所述监测数据包括人脸图像和作业视频；

14、所述人脸识别模块通过人脸识别算法对所述人脸图像进行识别，并判断当前塔机作业人员是否为当天值班人员本人，若判断结果为否，则塔机无法启动，并反馈异常至管理端；若判断结果为是，则放开塔机启动权限。

15、在一实施例中，所述作业人员监测模块还包括作业人员行为分析模块和预警模块；其中，

16、步骤a，所述作业人员行为分析模块根据所述作业视频判断当前塔机作业人员的行为是否为异常行为，若判断结果为是，则将判断结果反馈值管理端并记录；

17、步骤b，判断所述异常行为是否为严重异常行为，若判断结果为是，则所述预警模块向当前塔机作业人员发送语音警告；若判断结果为否，则所述预警模块向当前塔机作业人员发送语音提醒，执行步骤c；

18、步骤c，在预设时间后，从所述双目摄像头获取新的作业视频，并执行步骤a。

19、在一实施例中，所述吊钩可视化模块获取吊钩的视频流数据包括：

20、所述视频流数据由拍摄吊钩的吊钩可视化相机生成，所述吊钩可视化模块通过onvif协议实时获取吊钩可视化相机的视频流数据。

21、在一实施例中，所述塔机状态监测模块获取当前塔机的位置信息包括：

22、所述塔机状态监测模块通过485协议获取多个传感器生成的位置信息，其中，所述位置信息包括重量数据、高度数据、幅度数据、倾角数据、风速数据和回转数据。

23、在一实施例中，所述塔群防碰撞模块对多个塔机的位置信息进行碰撞分析，包括：

24、所述塔群防碰撞模块通过塔群三维防碰撞算法计算塔机之间的最短距离；

25、判断所述最短距离是否小于第一预设距离，若是，则生成禁止塔机作业指令并发送给主控模块；

26、若否，则判断所述最短距离是否小于第二预设距离，若是，则通过所述塔群状态显示区进行可视化预警，同时触发可视对讲模块进行视频沟通。

27、在一实施例中，所述将作业人员的监测数据发送到所述显示屏的塔机对讲显示区包括：

28、当所述可视对讲模块被触发时，所述可视对讲模块获取当前塔机和对应塔机中双目摄像头的监测数据实时同步到所述塔机对讲显示区。

29、第二方面，本申请实施例提供了一种融合多系统功能交互于一体的塔机安全监测系统，包括塔机电控系统、吊钩可视化相机、多个传感器和以上任一实施例所述的融合多系统功能交互于一体的塔机安全监测设备，其中，

30、所述吊钩可视化相机、所述多个传感器和所述的融合多系统功能交互于一体的塔机安全监测设备分别和所述塔机电控系统连接，所述融合多系统功能交互于一体的塔机安全监测设备通过所述塔机电控系统获取所述吊钩可视化相机和多个传感器生成的数据，并根据所述数据对塔机的运行进行控制。

31、本申请实施例提供的融合多系统功能交互于一体的塔机安全监测设备和系统至少具有以下技术效果：

32、与传统多屏辅助作业系统相比，可以有效地将塔机作业人员的注意力聚焦到一个屏幕上，同时在作业过程中对作业人员的离岗、疲劳检测等行为进行无感的分析，避免了作业人员在作业过程的多屏作业，提高了作业效率，降低了作业风险。另外，本发明提出了可视对讲模块，该模块在异常作业和防碰撞风险预警时会主动触发并进行语音提示，为相关塔机作业人员和管理人员提供实时作业视频和语音交流，提高了协作效率，避免因注意力分散、通知或交流不及时等问题导致碰撞事故发生。

33、本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。

技术特征：

1.一种融合多系统功能交互于一体的塔机安全监测设备，其特征在于，所述监测设备设置在塔机中，具体包括：

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述塔群防碰撞模块还用于对多个塔机的位置信息进行碰撞分析，并在检测到当前塔机与所述外部塔机有磕碰风险时，触发所述可视对讲模块。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述塔群防碰撞模块在对多个塔机的位置信息进行碰撞分析时，包括：

4.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述可视对讲模块被触发时，用于：

5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述显示屏的吊钩信息显示区还包括一个主显示区和多个次显示区，所述多个次显示区并列设置在所述主显示区下方；所述塔机对讲显示区包括至少两个子显示区；其中，

6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述作业人员监测模块包括人脸识别模块、业人员行为分析模块和双目摄像头；其中，

7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述作业人员监测模块还包括预警模块，所述作业人员行为分析模块和预警模块在根据所述作业视频对所述目标对象的行为进行异常监测时，用于：

8.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述监测设备用于与吊钩可视化相机配合，所述吊钩可视化相机用于对吊钩进行实时监测；

9.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述塔机状态监测模块获取当前塔机的位置信息包括：

10.一种融合多系统功能交互于一体的塔机安全监测系统，其特征在于，包括塔机电控系统、吊钩可视化相机、多个传感器和权利要求1-9任一项所述的融合多系统功能交互于一体的塔机安全监测设备，其中，

技术总结
本申请涉及一种融合多系统功能交互于一体的塔机安全监测设备和系统，包括作业人员监测模块、吊钩可视化模块、塔机状态监测模块、塔群防碰撞模块、可视对讲模块和显示屏；作业人员监测模块对当前塔机作业人员的监测数据进行识别；并根据监测数据分析当前塔机作业人员的行为是否违规；吊钩可视化模块获取吊钩的视频流数据，并将视频流数据发送到显示屏的吊钩信息显示区；塔机状态监测模块获取当前塔机的位置信息，并将所位置信息发送到显示屏的塔机状态显示区；塔群防碰撞模块进行碰撞分析，并将碰撞分析的结果发送到显示屏的塔群状态显示区；作业人员通过可视对讲模块进行视频通话，并将作业人员的监测数据发送到显示屏的塔机对讲显示区。

技术研发人员：郑东,徐宇杰,庄庆云,胡榛旸,杨傲捷
受保护的技术使用者：杭州宇泛智能科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31