【技术实现步骤摘要】
本申请涉及建筑工程领域，具体涉及一种三维可视化的塔吊运行预警方法、系统、设备及存储介质。
技术介绍
1、高层建筑施工中，塔吊设备是必不可少的机械，用来吊施工用的钢筋、木楞、钢管等施工的原材料，塔吊的安全性和整体稳定性关乎整个工程的质量、进度、安全，在整个施工过程中起到了至关重要的作用，一旦发生安全事故，将造成十分重要的影响和损失。
2、塔吊安全作业风险主要表现在吊车司机在进行塔吊工作时因观测角度存在盲区，无法密切顾及吊臂伸展的所有位置，导致在操作塔吊作业过程中极容易直接碰建筑物或者其它工程设施，从而引起事故。
3、现有技术，主要通过信号工在地面观察，发送手势信号，给塔吊工以信号来指挥，但是由于信号工也会存在视觉盲区，且当对现场空间环境认知不足时，容易导致塔吊出现事故。
技术实现思路
1、本申请提供一种三维可视化的塔吊运行预警方法、系统、设备及存储介质，用以解决信号工存在视觉盲区，且当对现场空间环境认知不足时，容易导致塔吊出现事故的问题。
2、第一方面，本申请提供了一种三维可视化的塔吊运行预警方法，方法包括：
3、构建工程区域的三维可视化模型；
4、获取塔吊当前的运行数据和环境数据，并将运行数据和环境数据输入物理引擎，输出塔吊物体的预测运行轨迹；
5、获取塔吊的位置和塔吊参数，并将塔吊的位置和塔吊参数，输入工程区域的三维可视化模型，得到塔吊的影响范围；
6、基于塔吊的影响范围和预设的预警范围，确定目标
7、当塔吊物体的预测运行轨迹与目标预警范围重合时，发出预警信号。
8、通过采用上述技术方案，通过构建工程区域的三维可视化模型，可以充分显现工程区域的立体空间信息，为确定塔吊的影响范围提供直观的空间依据。获取塔吊的运行数据和环境数据，运用物理引擎预测塔吊物体的运行轨迹，可以动态模拟出塔吊运动的整体趋势，实现对塔吊运行状态的准确把握。结合三维可视化模型确定的塔吊影响范围参数，可以精确判定塔吊与周边设施之间的空间关系，据此确定目标预警范围，做到对重要部位的重点监控。当塔吊的预测运行轨迹与目标预警范围发生交集时，可以及时发出预警信号，对潜在的安全隐患进行预判和提示，有助于塔吊操作者规避风险。这样，通过三维模型精确刻画空间信息，结合先进的计算手段预测运行趋势，实现对塔吊运行全过程的精确掌控，可以大大提高塔吊作业的安全系数，降低事故发生的概率，确保工程建设的顺利进行。
9、可选的，构建工程区域的三维可视化模型，包括：
10、获取工程区域的地理信息数据和建筑设计数据；
11、基于地理信息数据，通过预设的建模工具进行精细化三维建模，得到工程区域的地表地形三维可视化模型；
12、基于建筑设计数据，通过预设的建模工具进行精细化三维建模，得到工程区域的建筑三维可视化模型；
13、将地表地形三维可视化模型和建筑三维可视化模型按照预设的空间分布位置组装集合，并进行渲染，得到工程区域的三维可视化模型。
14、通过采用上述技术方案，通过获取工程区域的地理信息数据和建筑设计数据，作为构建三维可视化模型的基础数据源。运用建模工具对地形、建筑等要素进行精细化三维建模，得到地表地形三维可视化模型和建筑三维可视化模型。这些单体模型包含了工程区域的各类空间要素信息，还原出工程区域的整体面貌。然后，将这些单体模型按照真实场景的位置关系进行空间集成和组装，进行逼真的渲染处理，最终得到一个包含全要素的工程区域三维可视化综合模型。这样，通过采集实际的设计地理数据，运用专业的三维建模手段，对各类空间要素进行精确还原，再进行空间集成，可以实现对整个工程区域的真实呈现，为后续的塔吊影响范围判定及安全预警提供可靠的三维环境基础。
15、可选的，塔吊参数包括塔吊的最大高度和最大臂长；获取塔吊的位置和塔吊参数，并将塔吊的位置和塔吊参数，输入工程区域的三维可视化模型，得到塔吊的影响范围，包括：
16、以塔吊的位置为圆心，最大臂长为半径，作圆；
17、将圆进行叠加，得到一个高度为塔吊的最大高度圆柱体，圆柱的范围为塔吊的影响范围。
18、通过采用上述技术方案，获取到塔吊的位置坐标、最大高度和最大臂长参数后，以塔吊位置为圆心，最大高度为高，最大臂长为半径，描绘出一个圆柱体。这个圆柱体的三维范围就成为了塔吊的影响范围。这样，通过获取塔吊的基础技术参数，结合三维空间几何关系，可以准确描绘出塔吊运动过程中吊杆能够达到的整体空间。将这个空间映射到三维可视化模型上，就可以直观判定出塔吊对周边区域空间的潜在影响关系。这种基于基础参数推导的影响范围计算方法简单直接，计算过程可控，结果具有较高的准确性。相较于过度依赖经验判断，能够实现对塔吊影响范围的精确刻画，为后续的安全预警分析奠定坚实的基础。
19、可选的，基于塔吊的影响范围和预设的预警范围，确定目标预警范围，包括：
20、基于塔吊的影响范围和预设的预警范围，计算塔吊的影响范围和预设的预警范围的交集，将交集作为目标预警范围。
21、通过采用上述技术方案，在确定了塔吊的影响范围后，将其与预先设置的预警范围进行空间叠加分析，求出两者的交集区域作为最终的目标预警范围。这种做法充分利用了预设预警范围中针对重点区域进行的预判，通过提取与塔吊影响范围相关的部分，可以有效缩小预警的范围，实现对真正重要区域的准确定位。同时，考虑到塔吊运行时影响范围的持续变化，该方式可以动态调整目标预警范围，做到针对性强和实时响应。相较于全范围预警，这种基于影响范围与预警范围交集提取的确定方法，可以提高预警的精确性，避免产生过多的假警报，也便于后续对预警问题的定位分析和处理。
22、可选的，将运行数据和环境数据输入物理引擎，输出塔吊物体的预测运行轨迹，包括：
23、根据运行数据，确定塔吊物体当前的运行方向、运行速度和塔吊物体的重量；
24、根据环境数据，确定塔吊物体所在位置的风速；
25、将当前的运行方向、运行速度、塔吊物体的重量以及塔吊物体所在位置的风速，输入物理引擎，输出塔吊的预测运行轨迹。
26、通过采用上述技术手段，获得塔吊的实时运行数据后，可以解析出当前的运行方向、速度等动力学参数，同时获取所在环境的风速数据。将这些动力学参数和环境数据作为输入，运用物理引擎模拟塔吊的空间运动规律，可以准确预测出塔吊未来一段时间内的运行轨迹。相比经验估计，这种基于实际数据输入的物理仿真可以充分考虑各种动力学因素对运动趋势的影响，预测结果更加接近实际情况。与简单的线性外推相比，这种物理引擎模拟可以展现出轨迹的整体非线性规律。运用先进的计算手段模拟物理运动，可以实现对塔吊运行轨迹的准确预测，为后续的安全预警分析奠定坚实基础。
27、可选的，将当前的运行方向、运行速度、塔吊物体的重量以及塔吊物体所在位置的风速，输入物理引擎，输出塔吊的预测运行轨迹，包括本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种三维可视化的塔吊运行预警方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种三维可视化的塔吊运行预警方法，其特征在于，所述构建工程区域的三维可视化模型，包括：
3.根据权利要求1所述的一种三维可视化的塔吊运行预警方法，其特征在于，所述塔吊参数包括塔吊的最大高度和最大臂长；获取塔吊的位置和塔吊参数，并将所述塔吊的位置和所述塔吊参数，输入所述工程区域的三维可视化模型，得到塔吊的影响范围，包括：
4.根据权利要求1所述的一种三维可视化的塔吊运行预警方法，其特征在于，所述基于所述塔吊的影响范围和预设的预警范围，确定目标预警范围，包括：
5.根据权利要求1所述的一种三维可视化的塔吊运行预警方法，其特征在于，所述将所述塔吊运行数据和所述环境数据输入物理引擎，输出塔吊的预测运行轨迹，包括：
6.根据权利要求5所述的一种三维可视化的塔吊运行预警方法，其特征在于，所述将所述当前的运行方向、所述运行速度、所述塔吊物体的重量以及所述塔吊物体所在位置的风速，输入物理引擎，输出塔吊的预测运行轨迹，包括：
7.根据权利
8.一种三维可视化的塔吊运行预警系统，其特征在于，包括：
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有多条指令，所述指令适用于由处理器加载并执行如权利要求1~7任意一项所述的方法。
10.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、存储器、用户接口及网络接口，所述存储器用于存储指令，所述用户接口和所述网络接口用于给其他设备通信，所述处理器用于执行所述存储器中存储的指令，以使电子设备执行如权利要求1-7任意一项的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种三维可视化的塔吊运行预警方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种三维可视化的塔吊运行预警方法，其特征在于，所述构建工程区域的三维可视化模型，包括：
3.根据权利要求1所述的一种三维可视化的塔吊运行预警方法，其特征在于，所述塔吊参数包括塔吊的最大高度和最大臂长；获取塔吊的位置和塔吊参数，并将所述塔吊的位置和所述塔吊参数，输入所述工程区域的三维可视化模型，得到塔吊的影响范围，包括：
4.根据权利要求1所述的一种三维可视化的塔吊运行预警方法，其特征在于，所述基于所述塔吊的影响范围和预设的预警范围，确定目标预警范围，包括：
5.根据权利要求1所述的一种三维可视化的塔吊运行预警方法，其特征在于，所述将所述塔吊运行数据和所述环境数据输入物理引擎，输出塔吊的预测运行轨迹，包括：
6.根据权利要求5所述的一种三维可...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭涛，郭阳，张鹏，林灏阳，班品成，
申请(专利权)人：中海建筑有限公司，
类型：发明
国别省市：
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