用于智能塔吊紧急预警的物联网通信系统及其方法技术方案

本申请实施例提供一种用于智能塔吊紧急预警的物联网通信系统及其方法。该方法包括：根据位置传感器的实时位置计算所述主横梁的弯曲度；根据降水量传感器、温度传感器和风速传感器的实时数据获取所述塔吊所在环境的天气信息；根据光强度传感器的实时数据获取所述塔吊所在环境的光强度信息；根据红外传感器的实时数据获取所述塔吊所在环境的异物入侵信息；将获得的所述主横梁的弯曲度、天气信息、光强度信息、异物入侵信息输入训练好的预警分类神经网络，确定所述无人驾驶智能塔吊的预警策略类型。本申请基于物联网及传感器技术，通过大数据的训练，能够精准的控制无人驾驶智能塔吊的运行，在危险度较高的环境状态下同时保障塔吊的运行安全和效率。塔吊的运行安全和效率。塔吊的运行安全和效率。

【技术实现步骤摘要】
用于智能塔吊紧急预警的物联网通信系统及其方法


[0001]本申请涉及智能塔吊
，尤其涉及一种用于智能塔吊紧急预警的物联网通信系统及其方法。

技术介绍

[0002]目前的塔吊，基本都是人员在塔吊上的中控室进行操控，或者通过操作人员在远程进行实时智能操控。塔吊行业来说，目前的发展方向是无人塔吊、智能塔吊，那么在产业升级的过程中会遇到很多的技术问题。
[0003]无人塔吊在一些特殊情况下如果继续运行会遇到安全问题，例如主横梁弯曲度过大、雨雪天、大风天、某些异物入侵导致影响吊钩的正常运行，都会引起极大的安全隐患。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请的目的在于提出一种用于智能塔吊紧急预警的物联网通信方法和装置，本申请能够通过物联网及各种传感器自动化的分析无人塔吊可能面临的环境风险，兼顾安全和效率，提高智能塔吊工作效率。
[0005]基于上述目的，本申请提出了一种用于智能塔吊紧急预警的物联网通信方法，包括：在无人驾驶智能塔吊的主横梁上安装至少一个位置传感器，根据位置传感器的实时位置计算所述主横梁的弯曲度；在无人驾驶智能塔吊的顶部安装至少一个降水量传感器、温度传感器和风速传感器，根据降水量传感器、温度传感器和风速传感器的实时数据获取所述塔吊所在环境的天气信息；在无人驾驶智能塔吊的塔身安装至少一个光强度传感器，根据光强度传感器的实时数据获取所述塔吊所在环境的光强度信息；在无人驾驶智能塔吊的施工入口处安装至少一个红外传感器，根据红外传感器的实时数据获取所述塔吊所在环境的异物入侵信息；将获得的所述主横梁的弯曲度、天气信息、光强度信息、异物入侵信息输入训练好的预警分类神经网络，确定所述无人驾驶智能塔吊的预警策略类型。
[0006]在一些实施例中，所述在无人驾驶智能塔吊的主横梁上安装至少一个位置传感器，根据位置传感器的实时位置计算所述主横梁的弯曲度，包括：在无人驾驶智能塔吊的主横梁上安装至少一个位置传感器；在挂钩空吊状态下，获取所述位置传感器的初始位置；在挂钩执行吊装任务时获取所述位置传感器的实时位置；计算所示实时位置和初始位置在竖直方向上的高度差，再除以所述主横梁的横向长度值，得到的商作为所述主横梁的弯曲度。
[0007]在一些实施例中，所述在无人驾驶智能塔吊的顶部安装至少一个降水量传感器、
温度传感器和风速传感器，根据降水量传感器、温度传感器和风速传感器的实时数据获取所述塔吊所在环境的天气信息，包括：在无人驾驶智能塔吊的顶部安装至少一个降水量传感器、温度传感器和风速传感器；实时获取所述降水量传感器、温度传感器和风速传感器的实时数据；根据所述降水量传感器、温度传感器和风速传感器的实时数据，得到所述塔吊所在环境的降雨强度、降雪强度、和/或风力强度，作为所述塔吊所在环境的天气信息。
[0008]在一些实施例中，所述在无人驾驶智能塔吊的塔身安装至少一个光强度传感器，根据光强度传感器的实时数据获取所述塔吊所在环境的光强度信息，包括：在无人驾驶智能塔吊的塔身安装至少一个光强度传感器；获取所述光强度传感器的实时数据；根据所述光强度传感器的实时数据所在的数值区间，得到所述无人驾驶智能塔吊所在环境的光强度信息。
[0009]在一些实施例中，所述在无人驾驶智能塔吊的施工入口处安装至少一个红外传感器，根据红外传感器的实时数据获取所述塔吊所在环境的异物入侵信息，包括：步骤1，采集红外传感器数据，对红外传感器数据集进行数据预处理，并生成对应的标签；步骤2，对预处理后的红外传感器数据集进行增强操作；步骤3，将增强操作后的数据集进行训练/验证/测试集的划分；步骤4，构建网络结构，导入训练集、验证集及其对应的标签进行训练；测试阶段具体包含如下步骤：步骤5，对红外传感器数据集进行数据预处理；步骤6，将预处理后的红外传感器数据集输入步骤4构建的网络结构，加载网络结构对应的模型参数进行前向传播；步骤7，取出网络结构的输出结果，根据标签生成规则得到分类标签；步骤8，根据每类标签的含义将所述分类标签转化即得到最终的异物入侵信息。
[0010]在一些实施例中，所述将获得的所述主横梁的弯曲度、天气信息、光强度信息、异物入侵信息输入训练好的预警分类神经网络，确定所述无人驾驶智能塔吊的预警策略类型，包括：将大批量已知无人驾驶智能塔吊所述主横梁的弯曲度、天气信息、光强度信息、异物入侵信息导入到卷积神经网络，得到无人驾驶智能塔吊的安全策略类型；将已知无人驾驶智能塔吊所述主横梁的弯曲度、天气信息、光强度信息、异物入侵信息和无人驾驶智能塔吊的安全策略类型构成的特征向量作为训练样本，构建训练样本集；用训练样本集训练由基于全连接神经网络的自动编码器模型和K
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means模型构成的AKC模型；将待分类无人驾驶智能塔吊所述主横梁的弯曲度、天气信息、光强度信息、异物入侵信息输入训练好的AKC模型中，得到所述无人驾驶智能塔吊的预警策略类型。
[0011]在一些实施例中，所述无人驾驶智能塔吊的安全策略类型包括：根据所述主横梁的弯曲度为过度弯曲，停止所述智能塔吊的运行；根据所述天气类型为雪天、雨天或大风天，停止所述智能塔吊的运行；根据所述光强度类型为极低，停止所述智能塔吊的运行；根据异物入侵类型为小动物，控制所述智能塔吊降速运行。
[0012]基于上述目的，本申请还提出了一种用于智能塔吊紧急预警的物联网通信装置，
包括：弯曲度检测模块，用于在无人驾驶智能塔吊的主横梁上安装至少一个位置传感器，根据位置传感器的实时位置计算所述主横梁的弯曲度；天气识别模块，用于在无人驾驶智能塔吊的顶部安装至少一个降水量传感器、温度传感器和风速传感器，根据降水量传感器、温度传感器和风速传感器的实时数据获取所述塔吊所在环境的天气信息；光强度识别模块，用于在无人驾驶智能塔吊的塔身安装至少一个光强度传感器，根据光强度传感器的实时数据获取所述塔吊所在环境的光强度信息；异物入侵识别模块，用于在无人驾驶智能塔吊的施工入口处安装至少一个红外传感器，根据红外传感器的实时数据获取所述塔吊所在环境的异物入侵信息；安全策略模块，用于将获得的所述主横梁的弯曲度、天气信息、光强度信息、异物入侵信息输入训练好的预警分类神经网络，确定所述无人驾驶智能塔吊的预警策略类型。
[0013]总的来说，本申请的优势及给用户带来的体验在于：本申请基于物联网及传感器技术，实时计算和判断无人驾驶智能塔吊主横梁的弯曲度、所在环境的天气类型、光强度类型、异物入侵类型，并且通过大数据的训练，能够精准的控制无人驾驶智能塔吊的运行，在危险度较高的环境状态下同时保障塔吊的运行安全和效率。
附图说明
[0014]在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本申请公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本申请范围的限制。
[0015]图1示出本申请的装置架构原理示意图。
[0016]图2示出根据本申请实施例的用于智能塔吊紧急预警的物联网通信方法的流程图。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于智能塔吊紧急预警的物联网通信方法，其特征在于，包括：在无人驾驶智能塔吊的主横梁上安装至少一个位置传感器，根据位置传感器的实时位置计算所述主横梁的弯曲度；在无人驾驶智能塔吊的顶部安装至少一个降水量传感器、温度传感器和风速传感器，根据降水量传感器、温度传感器和风速传感器的实时数据获取所述塔吊所在环境的天气信息；在无人驾驶智能塔吊的塔身安装至少一个光强度传感器，根据光强度传感器的实时数据获取所述塔吊所在环境的光强度信息；在无人驾驶智能塔吊的施工入口处安装至少一个红外传感器，根据红外传感器的实时数据获取所述塔吊所在环境的异物入侵信息；将获得的所述主横梁的弯曲度、天气信息、光强度信息、异物入侵信息输入训练好的预警分类神经网络，确定所述无人驾驶智能塔吊的预警策略类型。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在无人驾驶智能塔吊的主横梁上安装至少一个位置传感器，根据位置传感器的实时位置计算所述主横梁的弯曲度，包括：在无人驾驶智能塔吊的主横梁上安装至少一个位置传感器；在挂钩空吊状态下，获取所述位置传感器的初始位置；在挂钩执行吊装任务时获取所述位置传感器的实时位置；计算所示实时位置和初始位置在竖直方向上的高度差，再除以所述主横梁的横向长度值，得到的商作为所述主横梁的弯曲度。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述在无人驾驶智能塔吊的顶部安装至少一个降水量传感器、温度传感器和风速传感器，根据降水量传感器、温度传感器和风速传感器的实时数据获取所述塔吊所在环境的天气信息，包括：在无人驾驶智能塔吊的顶部安装至少一个降水量传感器、温度传感器和风速传感器；实时获取所述降水量传感器、温度传感器和风速传感器的实时数据；根据所述降水量传感器、温度传感器和风速传感器的实时数据，得到所述塔吊所在环境的降雨强度、降雪强度、和/或风力强度，作为所述塔吊所在环境的天气信息。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述在无人驾驶智能塔吊的塔身安装至少一个光强度传感器，根据光强度传感器的实时数据获取所述塔吊所在环境的光强度信息，包括：在无人驾驶智能塔吊的塔身安装至少一个光强度传感器；获取所述光强度传感器的实时数据；根据所述光强度传感器的实时数据所在的数值区间，得到所述无人驾驶智能塔吊所在环境的光强度信息。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述在无人驾驶智能塔吊的施工入口处安装至少一个红外传感器，根据红外传感器的实时数据获取所述塔吊所在环境的异物入侵信息，包括：步骤1，采集红外传感器数据，对红外传感器数据集进行数据预处理，并生成对应的标
签；步骤2，对预处理后的红外传感器数据集进行增强操作；步骤3，将增强操作后的数据集进行训练/验证/测试集的划分；步骤4，构建网络结构，导入训练集、验证集及其对应的标签进行训练；测试阶段具体包含如下步骤：步骤5，对红外传感器数据集进行数据预处理；步骤6，将预处理后的红外传感器数据集输入步...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈德木，蒋云，陈曦，陆建江，赵晓东，顾姣燕，
申请(专利权)人：杭州大杰智能传动科技有限公司，
类型：发明
国别省市：