基于物联网的起重机安全监测方法、系统及存储介质技术方案

本发明专利技术公开了基于物联网的起重机安全监测方法、系统及存储介质，本发明专利技术方案巧妙性通过对不同设备、操作人员的操作信息进行记录，然后在现场实时工作时，将实施工作信息与操作规范信息进行对比，以此来判断操作人员的现场操作是否存在违规，除此之外，本方案还巧妙性通过记录阶段性操作数据，通过调取数据库内对应操作人员的历史操作数据与其进行匹配，以此来判断当下操作人员的操作数据是否已经偏离其往日的操作习惯，当发生异常偏离时，则对操作人员当下的人员状态进行及时获取和判断，避免操作人员因为身体异常而导致起重机的现场操作发生异常，为施工场地的安全提供了有利的风险预测、预警和干预。预警和干预。预警和干预。

【技术实现步骤摘要】
基于物联网的起重机安全监测方法、系统及存储介质


[0001]本专利技术涉及起重机工作监测
，尤其涉及基于物联网的起重机安全监测方法、系统及存储介质。

技术介绍

[0002]起重机作为建筑工地施工中常见的起吊设备，其由于结构简单、安装拆卸便利且物品转移通用性强、起吊量大而被广泛使用；然而随着起重机的广泛应用，其相应的使用局限性也被越来越多人发现，例如，操作人员在高空操作的工作状态难以监测，操作人员在工作过程中的异常行为难以被及时发现，外部环境情况、设备情况发生异常时，无法及时对设备运行的上限参数进行及时调整等等，因此，如何对起重机工作过程进行较为全面的监测是非常具有现实意义的研究课题。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种响应迅速、实施可靠且预警参考性佳的基于物联网的起重机安全监测方法、系统及存储介质。
[0004]为了实现上述的技术目的，本专利技术所采用的技术方案为：
[0005]一种基于物联网的起重机安全监测方法，用于塔式起重机的工作运行安全监测，其包括：
[0006]S01、构建数据库，在数据库内存储起重机的工作过程信息和操作规范信息，该工作过程信息包括起重机每次工作时的运行轨迹信息、起吊物品信息、设备运行参数信息和环境参数信息；
[0007]S02、通过传感器对起重机司机室内的预设区域进行人员感应，在司机室内的预设区域感应到人员进入信号时，启动影像监控设备对司机室内的预设区域进行实时影像监测；
[0008]S03、响应起重机的启动信号，实时获取环境参数信息、起重机的设备运行参数、起吊物品信息和运行轨迹信息，生成实时工作信息；
[0009]S04、获取实时工作信息，按预设条件结合数据库中的操作规范信息对实时工作信息中的一项以上信息进行判断，生成第一判断结果；
[0010]S05、获取第一判断结果，按预设条件对起重机执行运行干预措施或运行预警提示；
[0011]S06、响应起重机的阶段性运行结束信号，将起重机在该运行阶段记录的实时工作信息进行汇总后，生成阶段性操作数据；
[0012]S07、获取阶段性操作数据，按预设条件对阶段性操作数据进行判断，生成第二判断结果；
[0013]S08、当第二判断结果符合预设条件时，调取司机室内的影像信息且对司机室内的操作人员进行人员状态信息判断，生成第三判断结果；
[0014]S09、当第三判断结果符合预设条件时，按预设条件对起重机执行运行干预措施或运行预警提示；
[0015]S10、响应操作人员关闭起重机运行的信号，将该操作人员在起重机启动过程中的实时工作信息进行汇集至数据库的工作过程信息中。
[0016]作为一种较优的选择实施方式，进一步，本方案S03中响应起重机的启动信号前，还对操作人员进行身份验证，记录其身份信息且在身份信息验证通过后，下发起重机启动权限，该起重机启动权限在预设时间内有效。
[0017]作为一种较优的选择实施方式，进一步，本方案所述起重机和操作人员均具有唯一ID，且数据库中的工作过程信息内的数据均分别与起重机ID和操作人员ID关联。
[0018]作为一种较优的选择实施方式，进一步，本方案所述运行干预措施包括：对起重机的设备运行参数进行阈值调整、对起重机的设备进行运行停止或按预设操作对起重机的设备进行动作运行。
[0019]作为一种较优的选择实施方式，进一步，本方案以起重机在控制吊钩下放进行起吊待转移物品至将待转移物品下放至目标区域后，将吊钩复位至预设高度后，计为一个阶段性运行。
[0020]作为一种较优的选择实施方式，进一步，本方案将操作人员在起重机启动过程中的实时工作信息进行汇集至数据库的工作过程信息时，对实时工作信息中的阶段性运行信息进行标注。
[0021]作为一种较优的选择实施方式，进一步，本方案获取阶段性操作数据，按预设条件对阶段性操作数据进行判断，生成第二判断结果包括：
[0022]获取阶段性操作数据；
[0023]根据操作人员对应的操作人员ID，调取数据库中该操作人员ID对应的工作过程信息；
[0024]将所调取的工作过程信息中的阶段性运行信息与本次阶段性操作数据中的起吊物品信息和环境参数信息进行匹配，
[0025]当不存在匹配项时，结束判断，输出空值；
[0026]当存在匹配项时，获得匹配值复合预设要求的阶段性运行信息，然后对该阶段性运行信息进行提取运行轨迹信息和/或起重机的设备运行参数，在合集处理后，输出运行轨迹范围信息和/或起重机的设备运行参数范围信息；
[0027]将阶段性操作数据中的运行轨迹信息和/或起重机的设备运行参数与运行轨迹范围信息和/或起重机的设备运行参数范围信息对比，获得偏离结果且将其作为第二判断结果输出。
[0028]作为一种较优的选择实施方式，进一步，本方案调取司机室内的影像信息且对司机室内的操作人员进行人员状态信息判断，生成第三判断结果包括：
[0029]调取司机室内的影像信息；
[0030]获取预设时长的影像信息，且按预设时间间隔对影像信息中的图像帧进行提取，然后对图像帧进行人物定位，获取操作人员脸部信息和头部位置信息；
[0031]根据操作人员脸部信息，按预设条件获得操作人员闭眼情况；
[0032]根据头部位置信息，按预设条件获得操作人员视线位置情况；
[0033]将操作人员闭眼情况、操作人员视线位置情况汇集形成人员状态信息；
[0034]按预设条件对人员状态信息进行判断，生成第三判断结果；
[0035]其中，操作人员闭眼情况的获取方法包括：
[0036]获取操作人员的脸部信息；
[0037]将脸部信息导入至检测神经网络中进行判断，当判断结果为闭眼时，对该脸部信息进行标注为闭眼；
[0038]获取经检测神经网络最新输出的标注信息，当标注结果为闭眼时，以该标注作为时间起点，回溯读取在先的标注信息，获得检测神经网络最近连续标注闭眼的次数，然后将其与脸部信息的获取时间间隔进行乘积，获得操作人员闭眼时长且将该操作人员闭眼时长作为操作人员闭眼情况输出；
[0039]操作人员视线位置情况的获取方法包括：
[0040]获取操作人员的头部位置信息，且对操作人员进行眼部定位和头部定位，生成眼部影像信息和头部影像信息；
[0041]按预设条件根据头部影像信息获取头部姿态，且根据头部姿态获取操作人员的仰角或俯角信息；
[0042]按预设条件根据眼部影像信息获取眼部水平可视角范围；
[0043]结合眼部水平可视角范围和操作人员的仰角或俯角信息，获取其当下的可视范围，生成操作人员视线位置情况。
[0044]基于上述方案，本专利技术还提供一种基于物联网的起重机安全监测系统，其包括：
[0045]服务器，用于构建数据库，在数据库内存储起重机的工作过程信息和操作规范信息，该工作过程信息包括起重机每次工作时的运行轨迹信本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的起重机安全监测方法，用于塔式起重机的工作运行安全监测，其特征在于，包括：构建数据库，在数据库内存储起重机的工作过程信息和操作规范信息，该工作过程信息包括起重机每次工作时的运行轨迹信息、起吊物品信息、设备运行参数信息和环境参数信息；通过传感器对起重机司机室内的预设区域进行人员感应，在司机室内的预设区域感应到人员进入信号时，启动影像监控设备对司机室内的预设区域进行实时影像监测；响应起重机的启动信号，实时获取环境参数信息、起重机的设备运行参数、起吊物品信息和运行轨迹信息，生成实时工作信息；获取实时工作信息，按预设条件结合数据库中的操作规范信息对实时工作信息中的一项以上信息进行判断，生成第一判断结果；获取第一判断结果，按预设条件对起重机执行运行干预措施或运行预警提示。2.如权利要求1所述的基于物联网的起重机安全监测方法，其特征在于，响应起重机的启动信号前，还对操作人员进行身份验证，记录其身份信息且在身份信息验证通过后，下发起重机启动权限，该起重机启动权限在预设时间内有效。3.如权利要求2所述的基于物联网的起重机安全监测方法，其特征在于，其还包括：响应操作人员关闭起重机运行的信号，将该操作人员在起重机启动过程中的实时工作信息进行汇集至数据库的工作过程信息中；所述起重机和操作人员均具有唯一ID，且数据库中的工作过程信息内的数据均分别与起重机ID和操作人员ID关联。4.如权利要求3所述的基于物联网的起重机安全监测方法，其特征在于，其还包括：响应起重机的阶段性运行结束信号，将起重机在该运行阶段记录的实时工作信息进行汇总后，生成阶段性操作数据；获取阶段性操作数据，按预设条件对阶段性操作数据进行判断，生成第二判断结果；当第二判断结果符合预设条件时，调取司机室内的影像信息且对司机室内的操作人员进行人员状态信息判断，生成第三判断结果；当第三判断结果符合预设条件时，按预设条件对起重机执行运行干预措施或运行预警提示。5.如权利要求4所述的基于物联网的起重机安全监测方法，其特征在于，所述运行干预措施包括：对起重机的设备运行参数进行阈值调整、对起重机的设备进行运行停止或按预设操作对起重机的设备进行动作运行。6.如权利要求4所述的基于物联网的起重机安全监测方法，其特征在于，以起重机在控制吊钩下放进行起吊待转移物品至将待转移物品下放至目标区域后，将吊钩复位至预设高度后，计为一个阶段性运行；将操作人员在起重机启动过程中的实时工作信息进行汇集至数据库的工作过程信息时，对实时工作信息中的阶段性运行信息进行标注。7.如权利要求6所述的基于物联网的起重机安全监测方法，其特征在于，获取阶段性操作数据，按预设条件对阶段性操作数据进行判断，生成第二判断结果包括：获取阶段性操作数据；
根据操作人员对应的操作人员ID，调取数据库中该操作人员ID对应的工作过程信息；将所调取的工作过程信息中的阶段性运行信息与本次阶段性操作数据中的起吊物品信息和环境参数信息进行匹配，当不存在匹配项时，结束判断，输出空值；当存在匹配项时，获得匹配值复合预设要求的阶段性运行信息，然后对该阶段性运行信息进行提取运行轨迹信息和/或起重机的设备运行参数，在合集处理后，输出运行轨迹范围信息和/或起重机的设备运行参数范围信息；将阶段性操作数据中的运行轨迹信息和/或起重机的设备运行参数与运行轨迹范围信息和/或起重机的设备运行参数范围信息对比，获得偏离结果且将其作为第二判断结果输出。8.如权利要求6所述的基于物联网的起重机安全监测方法，其特征在于，调取司机室内的影像信息且对司机室内的操作人员进行人员状态信息判断，生成第三判断结果包括：调取司机室内的...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛志钢，许晨旭，苏文胜，缪寅华，胡东明，高良，
申请(专利权)人：江苏省特种设备安全监督检验研究院，
类型：发明
国别省市：