一种塔式起重机的智能预警系统技术方案

本发明专利技术请求保护的一种塔式起重机的智能预警系统，塔式起重机行为特征库管理模块针对操作员操作行为数据特征的存储，保证特征库的安全性；塔式起重机行为与操作员操作行为映射对照模块合起重机状态数据特征进行操作员操作行为数据实时的采集，并针对操作员操作行为数据实时进行重组，并对操作员操作行为数据进行操作；操作员操作行为数据管理模块进行操作员操作行为数据的管理和查看；操作员操作行为数据误差发现模块针对采集的操作员操作行为数据进行确定误差的监测，起重机和操作员信息通信拓扑图的构建，并针对预警行为进行主动发现，探测可疑的操作行为。该系统可有效对起重机的实时操作和起重机的运行数据、环境情况进行对照监控，必要时提供警报处理。必要时提供警报处理。必要时提供警报处理。

【技术实现步骤摘要】
一种塔式起重机的智能预警系统


[0001]本专利技术涉及塔式起重机领域，具体的说是一种塔式起重机的智能预警系统。

技术介绍

[0002]塔式起重机行为预警系统是通过传感器技术、嵌入式技术、数据采集技术、数据融合处理、无线传感起重机和操作员信息通信与远程数据通信技术等信息化手段进行塔式起重机安全备案管理、塔式起重机运行过程监控记录、塔式起重机运行过程行为预警的一整套监控系统。该系统由植入式硬件设备(塔式起重机行为预警装置)和专业分析管理软件共同组成，体现对塔式起重机一个生命周期的全过程监控，从而达到安全生产的根本目的。塔式起重机行为预警装置是一种用于建筑塔式起重机(简称塔式起重机或塔机)，防止塔机与塔机、塔机与固定障碍物、塔机与高压线之间的报警，防止塔机吊物非法侵入禁行区域的集成电子系统。
[0003]对所有报警可能和非法入侵提供实时预警、在线监控、地面管理、无线传输等多种媒介表现形式的智能测控系统装置，是现代建筑重型起重机的一种安全防护监控设备。对于系统而言，现场建筑施工现场环境复杂，导致塔式起重机的行为问题也比较复杂，需要一种多方位全面行为的算法与塔式起重机行为预警系统结合使用，达到系统获取的灵活性、可靠性。

技术实现思路

[0004]本专利技术请求保护一种塔式起重机的智能预警系统，该系统由塔式起重机行为特征库管理模块、塔式起重机行为与操作员操作行为映射对照模块、操作员操作行为数据管理和操作员操作行为数据误差发现模块构成，具体的：
[0005]塔式起重机行为特征库管理模块针对操作员操作行为数据特征的存储，保证特征库的安全性；
[0006]塔式起重机行为与操作员操作行为映射对照模块合起重机状态数据特征进行操作员操作行为数据实时的采集，并针对操作员操作行为数据实时进行重组，并对操作员操作行为数据进行操作；
[0007]操作员操作行为数据管理模块进行操作员操作行为数据的管理和查看；
[0008]操作员操作行为数据误差发现模块针对采集的操作员操作行为数据进行确定误差的监测，起重机和操作员信息通信拓扑图的构建，并针对预警行为进行主动发现，探测可疑的操作行为。
[0009]具体的，所述塔式起重机行为特征库管理模块针对操作员操作行为数据特征的存储，保证特征库的安全性，还包括：
[0010]采用操作操作系统模型，建立起重机本体状态，起重机本体状态通过数据传感器针对起重机和环境实际的状态信息进行感测提取，并建立可疑的地址状态数据库。建立地址状态数据库之后，需要针对添加的数据进行判断，发现起重机远程服务器双方的地址是
否在起重机本体状态中，并进行标记；
[0011]操作授权机构首先负责操作公私钥对的管理；其次操作授权机构管理操作撤销列表，然后操作授权机构负责操作公私钥对的更新，当操作撤销事件发生时，需要将特征的操作员加入操作撤销列表，重新生成操作的公私钥对。
[0012]具体的，所述塔式起重机行为特征库管理模块针对操作员操作行为数据特征的存储，保证特征库的安全性，还包括：
[0013]操作员初始化，将中央授权机构为操作员生成唯一证书，并为操作员分配唯一ID用于操作员撤销时进行标记，还需要记录操作员的操作集合并做管理；
[0014]操作授权机构操作员私钥生成，操作授权机构进行操作员私钥生成时，操作员首先从中央授权机构获取管理操作集合的操作机构信息，然后操作员向操作授权机构获取操作员操作密钥；
[0015]数据起重机操作过程中，需要将操作员撤销列表加入到起重机数据中；其次，需要从操作授权机构获取操作公钥和操作授权机构公钥进行起重机操作；
[0016]数据使用者通过操作员本身的私钥结合起重机数据进行数据解密，只有当操作员不在起重机的操作员撤销列表中且操作员具有解密起重机的操作集合时，方能解密起重机。
[0017]具体的，所述塔式起重机行为与操作员操作行为映射对照模块合起重机状态数据特征进行操作员操作行为数据实时的采集，并针对操作员操作行为数据实时进行重组，并对操作员操作行为数据进行操作，具体包括：
[0018]针对操作员操作行为数据的传输方式进行分析，研究三种操作员操作行为数据传输过程中存在的特征。其中，针对环境与塔头标准，分析其在传输过程中出现的特征字符串；针对起重机元件的数据传输，数据报文在特定位置具有特定值；
[0019]针对起重机和操作员信息通信实时和起重机状态数据特征的匹配算法，由于起重机状态数据特征比较多，因此需要使用时间复杂度较低，处理时间较小的多模式匹配算法，集合起重机状态数据特征和起重机和操作员信息通信实时数据载荷进行多模式匹配，找出存在起重机状态数据特征的操作员操作行为数据传输报文；
[0020]针对含有起重机状态数据特征的数据报文，需要采集对应的TCP流，同时面临在高速起重机和操作员信息通信环境中的数据报文处理。
[0021]具体的，所述塔式起重机行为与操作员操作行为映射对照模块合起重机状态数据特征进行操作员操作行为数据实时的采集，并针对操作员操作行为数据实时进行重组，并对操作员操作行为数据进行操作，还包括：
[0022]对起重机和操作员信息通信实时数据报文采用TCP/IP元件重组，生成对应的元件数据重组文件，针对TCP/IP传输过程中的乱序、重传问题；
[0023]在TCP/IP层之上进行起重机元件实时数据重组，生成对应的起重机本体文件，进行元件数据单元(元件数据单元)操作，提取其中关键元件数据单元中的有效数据并按照起重机本体文件格式输出；
[0024]在生成的重组文件中，存在非环境元件数据和非塔头元件数据，使用基于状态机的元件操作方法进行文件操作，加快文件操作速度；
[0025]针对生成的起重机本体文件进行操作生成图像文件，使用py起重机读取起重机本
体文件，并提取图像二进制数据，然后使用matplotlib和起重机本体生成图像文件。
[0026]具体的，所述操作员操作行为数据管理模块进行操作员操作行为数据的管理和查看，具体包括：
[0027]对于环境消息存储，包含message表和environment表，所述message表主要包含环境消息的基本信息，如起重机远程服务器方IP及行为号、操作员IP及行为号、消息类型、消息版本；
[0028]所述environment表主要存储环境消息段的内容，包括该消息段的详细内容、获取的天气、温度、湿度信息、消息段名。
[0029]具体的，所述操作员操作行为数据管理模块进行操作员操作行为数据的管理和查看，还包括：
[0030]检查信息表主要包含起重机元件的检查信息，如检查号、检查ID、检查实例号、检查部位、检查时间；
[0031]检查序列表主要包含了起重机元件检查的详细信息，如序列号、检查模态、检查秒速；
[0032]图像信息表主要包含起重机元件图像的基本信息，如图像的拍照日期、图像的数目、图像大小、图像文件路径。
[0033]具体的，所述操作员操作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种塔式起重机的智能预警系统，该系统由塔式起重机行为特征库管理模块、塔式起重机行为与操作员操作行为映射对照模块、操作员操作行为数据管理和操作员操作行为数据误差发现模块构成，具体的：塔式起重机行为特征库管理模块针对操作员操作行为数据特征的存储，保证特征库的安全性；塔式起重机行为与操作员操作行为映射对照模块，对起重机状态数据特征进行操作员操作行为数据实时的采集，并针对操作员操作行为数据实时进行重组，并对操作员操作行为数据进行操作；操作员操作行为数据管理模块进行操作员操作行为数据的管理和查看；操作员操作行为数据误差发现模块针对采集的操作员操作行为数据进行确定误差的监测，起重机和操作员信息通信拓扑图的构建，并针对预警行为进行主动发现，探测可疑的操作行为。2.如权利要求1所述的一种塔式起重机的智能预警系统，其特征在于：所述塔式起重机行为特征库管理模块针对操作员操作行为数据特征的存储，保证特征库的安全性，还包括：采用操作操作系统模型，建立起重机本体状态，起重机本体状态通过数据传感器针对起重机和环境实际的状态信息进行感测提取，并建立可疑的地址状态数据库，建立地址状态数据库之后，需要针对添加的数据进行判断，发现起重机远程服务器双方的地址是否在起重机本体状态中，并进行标记；操作授权机构首先负责操作公私钥对的管理；其次操作授权机构管理操作撤销列表，然后操作授权机构负责操作公私钥对的更新，当操作撤销事件发生时，需要将特征的操作员加入操作撤销列表，重新生成操作的公私钥对。3.如权利要求1所述的一种塔式起重机的智能预警系统，其特征在于：所述塔式起重机行为特征库管理模块针对操作员操作行为数据特征的存储，保证特征库的安全性，还包括：操作员初始化，将中央授权机构为操作员生成唯一证书，并为操作员分配唯一ID用于操作员撤销时进行标记，还需要记录操作员的操作集合并做管理；操作授权机构操作员私钥生成，操作授权机构进行操作员私钥生成时，操作员首先从中央授权机构获取管理操作集合的操作机构信息，然后操作员向操作授权机构获取操作员操作密钥；数据起重机操作过程中，需要将操作员撤销列表加入到起重机数据中；其次，需要从操作授权机构获取操作公钥和操作授权机构公钥进行起重机操作；数据使用者通过操作员本身的私钥结合起重机数据进行数据解密，只有当操作员不在起重机的操作员撤销列表中且操作员具有解密起重机的操作集合时，方能解密起重机。4.如权利要求1所述的一种塔式起重机的智能预警系统，其特征在于：所述塔式起重机行为与操作员操作行为映射对照模块合起重机状态数据特征进行操作员操作行为数据实时的采集，并针对操作员操作行为数据实时进行重组，并对操作员操作行为数据进行操作，具体包括：针对操作员操作行为数据的传输方式进行分析，研究三种操作员操作行为数据传输过
程中存在的特征；其中，针对环境与塔头标准，分析其在传输过程中出现的特征字符串；针对起重机元件的数据传输，数据报文在特定位置具有特定值；针对起重机和操作员信息通信实时和起重机状态数据特征的匹配算法，由于起重机状态数据特征比较多，因此需要使用时间复杂度较低，处理时间较小的多模式匹配算法，集合起重机状态数据特征和起重机和操作员信息通信实时数据载荷进行多模式匹配，找出存在起重机状态数据特征的操作员操作行为数据传输报文；针对含有起重机状态数据特征的数据报文，需要采集对应的TCP流，同时面临在高速起重机和操作员信息通信环境中的数据报文处理。5.如权利要求1所述的一种塔式起重机的智能预警系统，其特征在于：所述塔式起重机行为与操作员操作行为映射对照模块合起重机状态数据特征进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈德木，陈博，
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：