CN108958078A - 一种基于人工智能的高空作业坠落物监测阻拦系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于人工智能的高空作业坠落物监测阻拦系统，包括：作业平台，还包括：控制处理器、第一监测传感器、第二监测传感器、阻拦装置；所述作业平台包括底板、防护围栏；所述防护围栏的底部与所述底板的上表面固定连接，所述防护围栏围设于所述底板的四周；所述防护围栏至少设置有两层与所述底板所在平面平行的防护圈，所述防护圈围设于所述防护围栏四周；所述第一监测传感器与所述第二监测传感器分别设置于所述防护圈上；所述第一监测传感器与所述第二监测传感器均有至少四个；所述阻拦装置包括驱动电机、旋转轴、伸缩轴；所述旋转轴至少设置有四个，分别对应底板的四边设置；所述驱动电机至少有四个；所述伸缩轴至少设置有八个。

Description

一种基于人工智能的高空作业坠落物监测阻拦系统

技术领域

本发明涉及人工智能领域，特别涉及一种基于人工智能的高空作业坠落物监测阻拦系统。

背景技术

在高空作业过程中，作业人员经常需要从工具袋中插装或拔出工具，如果插装时没有放置在稳定的位置或脱手，工具从高空落下极易给下面的人员造成伤害。同时在作业过程中，若有其他作业需要的材料未放置于稳定的位置或操作人员在使用过程中脱手，则材料从高空落下，极易造成危险。在不影响操作平台的使用功能的情况下，排除物品掉落后及时抓取的情况，在判断物品掉落后及时将掉落物品拦截。

发明内容

发明目的：

针对背景技术中提到的不能够在不影响作业平台的情况下拦截坠落物品的问题，本发明提供一种基于人工智能的高空作业坠落物监测拦截系统。

技术方案：

一种基于人工智能的高空作业坠落物监测阻拦系统，包括：作业平台，还包括：控制处理器、第一监测传感器、第二监测传感器、阻拦装置；

所述作业平台包括底板、防护围栏；所述防护围栏的底部与所述底板的上表面固定连接，所述防护围栏围设于所述底板的四周；

所述防护围栏至少设置有两层与所述底板所在平面平行的防护圈，所述防护圈围设于所述防护围栏四周；

所述第一监测传感器与所述第二监测传感器分别设置于所述防护圈上，所述第一监测传感器设置于位于上层的防护圈的外侧，所述第二监测传感器设置于位于下层的防护圈的外侧；所述第一监测传感器与所述第二监测传感器均有至少四个，均匀分布于防护圈的外层；所述第一监测传感器与所述第二监测传感器与控制处理器连接，所述第一监测传感器与所述第二监测传感器用于监测是否有坠落物，若有，则两者向控制处理器输出坠物信号；

所述阻拦装置包括驱动电机、旋转轴、伸缩轴；所述旋转轴至少设置有四个，分别设置于所述底板的下方，分别对应底板的四边设置；所述驱动电机至少有四个，所述驱动电机与所述旋转轴唯一对应连接，所述驱动电机与所述控制处理器连接，所述驱动电机根据控制处理器输出的驱动信号驱动对应的旋转轴旋转；

所述伸缩轴至少设置有八个，分别以两个为一组，同一组所述伸缩轴设置于同一所述旋转轴的两侧，伸缩轴与所述控制处理器连接，控制处理器向同一组伸缩轴输出伸出信号或复位信号，同一组伸缩轴同步伸出或复位；

所述阻拦装置还包括拦截网，所述拦截网的两端分别与同一组伸缩轴的顶端连接，所述拦截网与所述伸缩轴连接的另一侧裹设于所述旋转轴上；

控制处理器接收到坠物信号后向驱动电机输出驱动信号还向伸缩轴输出伸出信号。

作为本发明的一种优选方式，第一监测传感器与第二监测传感器均设置有唯一编号，所述第一传感器与第二监测传感器上下一一对应设置。

作为本发明的一种优选方式，若控制处理器接收到第一监测传感器输出坠物信号后，还接收到对应的所述第二监测传感器输出的坠物信号，则控制处理器向驱动电机输出驱动信号还向伸缩轴输出伸出信号。

作为本发明的一种优选方式，所述若控制处理器接收到第一监测传感器输出的坠物信号后并未接收到第二监测传感器输出的坠物信号，则控制处理器不动作。

作为本发明的一种优选方式，所述第一监测传感器与第二监测传感器根据操作平台的分为四个区域，同时将旋转轴与伸缩轴也据此分为四个区域，控制处理器在接收到某区域的坠落信号后向该区域对应的驱动电机输出驱动信号，还向对应的伸缩轴输出伸出信号。

作为本发明的一种优选方式，所述伸缩轴的顶端设置有压力传感器，所述压力传感器与所述控制处理器连接；若所述压力传感器监测到压力，则所述压力传感器向所述控制处理器输出确认信号。

作为本发明的一种优选方式，所述控制处理器统计单次工作时间内确认信号的次数，若次数超出预设次数阈值，则向操作人员发出警告提示。

作为本发明的一种优选方式，还包括第三监测传感器，所述第三监测传感器设置于底板的四周；所述第三监测传感器与所述控制处理器连接，所述第三监测传感器设置有唯一编号；若所述第三监测传感器监测到有坠物，则所述第三监测传感器向所述控制处理器输出坠物信号。

作为本发明的一种优选方式，所述控制处理器根据所述第三监测传感器的编号判断坠物的位置。

作为本发明的一种优选方式，所述底板下还设置有收纳仓，所述收纳仓的四周设置有出口，所述出口用于拦截网的进出。

本发明实现以下有益效果：

1.通过第一监测传感器与第二监测传感器监测是否有物品下落，若有则阻拦装置将拦截坠落物品；

2.通过第一监测传感器与第二监测传感器判断坠落物是否被拦截，若坠物继续下落，则拦截装置将拦截坠落物品；

3.根据坠落物的位置，则该位置对应的拦截装置拦截坠落物品。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并于说明书一起用于解释本公开的原理。

图1为本发明提供的一种基于人工智能的高空作业坠落物监测阻拦系统的作业平台示意图；

图2为本发明提供的一种基于人工智能的高空作业坠落物监测阻拦系统的阻拦装置示意图；

图3为本发明提供的一种基于人工智能的高空作业坠落物监测阻拦系统的系统连接图；

图4为本发明提供的第二种基于人工智能的高空作业坠落物监测阻拦系统的作业平台示意图；

图5为本发明提供的第二种基于人工智能的高空作业坠落物监测阻拦系统的阻拦装置示意图；

图6为本发明提供的第三种基于人工智能的高空作业坠落物监测阻拦系统的作业平台示意图；

图7为本发明提供的第二种基于人工智能的高空作业坠落物监测阻拦系统的系统连接图。

其中：1.作业平台、11.底板、12.防护围栏、13.防护圈、2.控制处理器、3、第一监测传感器、4.第二监测传感器、51.驱动电机、52.旋转轴、53.伸缩轴、531.压力传感器、54.拦截网、6.第三监测传感器、7.收纳仓。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一

参考图1-3。

具体的，一种基于人工智能的高空作业坠落物监测阻拦系统，包括：作业平台1，还包括：控制处理器2、第一监测传感器3、第二监测传感器4、阻拦装置。

作业平台1包括底板11、防护围栏12。防护围栏12的底部与底板11的上表面固定连接，防护围栏12围设于底板11的四周。

作业平台1包括悬挂作业平台1与升降车作业平台1，作业平台1包括底板11与防护围栏12，防护围栏12围设于底板11四周。防护围栏12的设置用于保护早作业平台1作业的操作人员，避免操作人员在作业平台1工作时自作业平台1跌落。

作为本实施例的一种实施方式，底板11四周设置有阻拦圈，阻拦圈固定于底板11的上表面四周，阻拦圈用于阻拦底板11表面的物品掉落。

防护围栏12至少设置有两层与底板11所在平面平行的防护圈13，防护圈13围设于防护围栏12四周。防护圈13设置于防护围栏12的表面，防护圈13所围成的平面与底板11所在平面平行，防护圈13至少设置有两层，防护圈13围绕防护围栏12设置。

第一监测传感器3与第二监测传感器4分别设置于防护圈13上，第一监测传感器3设置于位于上层的防护圈13的外侧，第二监测传感器4设置于位于下层的防护圈13的外侧。

第一监测传感器3与第二监测传感器4分别设置于不同的防护圈13上，第一监测传感器3与第二监测传感器4分别监测不同位置是否有物品坠落。

作为本实施例的一种实施方式，第一监测传感器3与第二监测传感器4可为红外线传感器或光线传感器或影像传感器等，用于监测对应的范围内是否有物品坠落。

作为判断是否有物体坠落的一种方式，可通过物体的速度进行判断若物体的速度高于预设阈值，则可判断有物体坠落，若物体的速度低于预设阈值，则可认为无物体坠落。

所述预设阈值可设置为3-10m/s，在本实施例中可设置为6m/s。通过加入速度的判定，避免操作平台的升降或移动影像对坠落物品的判断。

第一监测传感器3设置于上层防护圈13的外层，用于监测上层防护圈13的外层是否有物品坠落。第二监测传感器4设置于下层防护圈13的外层，用于监测下层防护圈13的外层是否有物品坠落。

第一监测传感器3与第二监测传感器4均有至少四个，均匀分布于防护圈13的外层。第一监测传感器3与第二监测传感器4与控制处理器2连接，第一监测传感器3与第二监测传感器4用于监测是否有坠落物，若有，则两者向控制处理器2输出坠物信号。

第一监测传感器3与第二监测传感器4至少有四个，在本实施例中可设置有更多数量的第一监测传感器3与第二监测传感器4。第一监测触感器与第二监测触感器分别等距设置于防护圈13的外层，用于监测对应区域内是否有物品坠落。若第一监测传感器3或第二监测传感器4监测到有物品坠落，则第一监测传感器3或第二监测传感器4向控制处理器2输出坠物信号。

阻拦装置包括驱动电机51、旋转轴52、伸缩轴53。旋转轴52至少设置有四个，分别设置于底板11的下方，分别对应底板11的四边设置。驱动电机51至少有四个，驱动电机51与旋转轴52唯一对应连接，驱动电机51与控制处理器2连接，驱动电机51根据控制处理器2输出的驱动信号驱动对应的旋转轴52旋转。

四个旋转轴52分别与对应的底板11的边平行，驱动电机51驱动旋转轴52旋转。驱动电机51与控制处理器2连接，控制处理器2向驱动电机51输出驱动信号，则驱动电机51驱动对应的旋转轴52旋转。

伸缩轴53至少设置有八个，分别以两个为一组，同一组伸缩轴53设置于同一旋转轴52的两侧，伸缩轴53与控制处理器2连接，控制处理器2向同一组伸缩轴53输出伸出信号或复位信号，同一组伸缩轴53同步伸出或复位。

两个伸缩为一组，伸缩轴53设置与旋转轴52的两侧，同一旋转轴52两侧的伸缩轴53为同一组伸缩轴53。伸缩轴53可根据控制处理器2输出的信号进行伸出或复位操作。控制处理器2向同一组伸缩轴53输出相同的信号，同一组伸缩轴53同步动作。

阻拦装置还包括拦截网54，拦截网54的两端分别与同一组伸缩轴53的顶端连接，拦截网54与伸缩轴53连接的另一侧裹设于旋转轴52上。

拦截网54的两端分别固定于同一组伸缩轴53的顶端，若伸缩轴53伸出，则拦截网54随伸缩轴53的伸出。旋转轴52通过旋转释放或回收拦截网54，若伸缩轴53伸出，则旋转轴52通过旋转释放拦截网54。

控制处理器2接收到坠物信号后向驱动电机51输出驱动信号还向伸缩轴53输出伸出信号。

在实践过程中，第一监测传感器3和/或第二监测传感器4随时监测是否有物品坠落。若第一监测传感器3和/或第二监测传感器4监测到有物品坠落后向控制处理器2输出坠物信号，控制处理器2接收到坠物信号后向驱动电机51输出驱动信号，驱动电机51驱动对应的旋转轴52旋转，控制处理器2还向伸缩轴53输出伸出信号，则对应的伸缩轴53伸出，拦截网54在底板11侧方延展用于拦截坠落物品。

作为本实施例的一种实施方式，同一组伸缩轴53之间还可设置有连接杆，连接杆用于固定拦截网54，拦截网54的边缘一侧与连接杆连接，避免拦截网54的松散。连接杆可分别设置与伸缩轴53的顶端与底端。

实施例二

参考图4-7。

优选的，第一监测传感器3与第二监测传感器4均设置有唯一编号，第一传感器与第二监测传感器4上下一一对应设置。

第一监测传感器3与第二监测传感器4在垂直位置一一对应，即在同一垂直位置上存在第一监测传感器3与第二监测传感器4。

作为本实施例的一种实施方式，在同一垂直位置的第一监测传感器3与第二监测传感器4还可有对应编号，控制处理器2存储有第一监测传感器3与第二监测传感器4的编号。

优选的，若控制处理器2接收到第一监测传感器3输出坠物信号后，还接收到对应的第二监测传感器4输出的坠物信号，则控制处理器2向驱动电机51输出驱动信号还向伸缩轴53输出伸出信号。

若实际有物品坠落，则第一监测传感器3与第二监测传感器4应均监测到物品坠落，若有仅有其一监测到物品坠落，则判定为无物品坠落，避免其他误触情况。

在控制处理器2接收到对应的第一监测传感器3与第二监测传感器4输出的坠物信号，则控制处理器2向驱动电机51输出驱动信号以及向伸缩轴53输出伸出信号。

优选的，若控制处理器2接收到第一监测传感器3输出的坠物信号后并未接收到第二监测传感器4输出的坠物信号，则控制处理器2不动作。

控制处理器2接收第一监测传感器3与第二监测传感器4输出的坠物信号，若仅能接收到第一监测传感器3输出的坠物信号，则控制处理器2判断无物品坠落。

作为本实施例的一种实施方式，若第一监测传感器3输出坠物信号后，非对应的第二监测传感器4输出坠物信号，则判定存在坠落物品，控制处理器2向驱动电机51输出驱动信号以及向伸缩轴53输出伸出信号。若第一监测触感器输出坠物信号后，对应的第二监测传感器4输出坠物信号，则判定存在坠落物品，则控制处理器2向驱动电机51输出驱动信号以及向伸缩轴53输出伸出信号。

优选的，第一监测传感器3与第二监测传感器4根据操作平台的分为四个区域，同时将旋转轴52与伸缩轴53也据此分为四个区域，控制处理器2在接收到某区域的坠落信号后向该区域对应的驱动电机51输出驱动信号，还向对应的伸缩轴53输出伸出信号。

根据底板11的四个边缘，将操作平台分为四个区域，四个区域对应底板11的四个边缘的不同方向。区域对应不同的旋转轴52与伸缩轴53，区域对应不同的第一监测传感器3与第二监测传感器4。

作为本实施例的一种实施方式，不同区域的第一监测传感器3与第二监测传感器4有对应编号，例如：第一区域的第一监测传感器3与第二监测传感器4分别编号为A1、B1，第二区域的第一监测传感器3与第二监测传感器4分别编号为A2、B2等，若控制处理器2接收到的第一监测传感器3与第二监测传感器4输出的坠物信号，则控制处理器2判断第一监测传感器3与第二监测传感器4的编号，控制处理器2根据编号判断出现坠物的区域，并向该区域对应的驱动电机51输出驱动信号，还向对应的伸缩轴53输出伸出信号。

作为本实施例的一种实施方式，若仅有某一区域的第一监测传感器3与第二监测传感器4监测到有物品坠落，则控制处理器2向对应的区域的驱动电机51输出驱动信号、向该区域对应的伸缩轴53输出伸出信号。

优选的，伸缩轴53的顶端设置有压力传感器531，压力传感器531与控制处理器2连接。若压力传感器531监测到压力，则压力传感器531向控制处理器2输出确认信号。

若拦截网54拦截到坠落物品时，拦截网54受到坠落物品坠落的力，拦截网54将该力向伸缩轴53传导，伸缩轴53上的压力传感器531检测到该力并将控制处理器2输出确认信号，控制处理器2根据确认信号确认接到坠落物品。

优选的，控制处理器2统计单次工作时间内确认信号的次数，若次数超出预设次数阈值，则向操作人员发出警告提示。

作为本实施例的一种实施方式，可设置有提示装置，控制处理器2向提示装置输出提示信号，则提示装置向操作人员发出提示。控制处理器2对确认信号的次数进行计数，所述预设次数可设置为3-10次，在本实施例中可设置为3次，若控制处理器2接收到确认信号后，则开始计数，若有超出3次的确认信号，则控制处理器2向提示装置输出提示信号，提示装置向从爱走人员发出警告提示。

作为本实施例的一种实施方式，控制处理器2对确认信号的统计为单次工作时间内的累计，若处于第二次工作时间，则开始新的计数。

优选的，还包括第三监测传感器6，第三监测传感器6设置于底板11的四周。第三监测传感器6与控制处理器2连接，第三监测传感器6设置有唯一编号。若第三监测传感器6监测到有坠物，则第三监测传感器6向控制处理器2输出坠物信号。

第三监测传感器6用于监测坠落物品实际坠落地点，在实际操作中，由于坠落物品的重量过小或受风阻较大，容易引起坠落方向的偏移。第三监测传感器6对应第一监测传感器3、第二监测传感器4设置有唯一编号。若第三监测传感器6监测到有坠落物品，则向控制处理器2输出坠物信号，控制处理器2根据第三监测触感器的编号判断坠落物品的位置。

优选的，控制处理器2根据第三监测传感器6的编号判断坠物的位置。

优选的，底板11下还设置有收纳仓7，收纳仓7的四周设置有出口，出口用于拦截网54的进出。收纳仓7的边缘为伸缩轴53以及拦截网54设置出口，收纳仓7用于保护阻拦装置。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于人工智能的高空作业坠落物监测阻拦系统，包括：作业平台（1），其特征在于，还包括：控制处理器（2）、第一监测传感器（3）、第二监测传感器（4）、阻拦装置；

所述作业平台（1）包括底板（11）、防护围栏（12）；所述防护围栏（12）的底部与所述底板（11）的上表面固定连接，所述防护围栏（12）围设于所述底板（11）的四周；

所述防护围栏（12）至少设置有两层与所述底板（11）所在平面平行的防护圈（13），所述防护圈（13）围设于所述防护围栏（12）四周；

所述第一监测传感器（3）与所述第二监测传感器（4）分别设置于所述防护圈（13）上，所述第一监测传感器（3）设置于位于上层的防护圈（13）的外侧，所述第二监测传感器（4）设置于位于下层的防护圈（13）的外侧；所述第一监测传感器（3）与所述第二监测传感器（4）均有至少四个，均匀分布于防护圈（13）的外层；所述第一监测传感器（3）与所述第二监测传感器（4）与控制处理器（2）连接，所述第一监测传感器（3）与所述第二监测传感器（4）用于监测是否有坠落物，若有，则两者向控制处理器（2）输出坠物信号；

所述阻拦装置包括驱动电机（51）、旋转轴（52）、伸缩轴（53）；所述旋转轴（52）至少设置有四个，分别设置于所述底板（11）的下方，分别对应底板（11）的四边设置；所述驱动电机（51）至少有四个，所述驱动电机（51）与所述旋转轴（52）唯一对应连接，所述驱动电机（51）与所述控制处理器（2）连接，所述驱动电机（51）根据控制处理器（2）输出的驱动信号驱动对应的旋转轴（52）旋转；

所述伸缩轴（53）至少设置有八个，分别以两个为一组，同一组所述伸缩轴（53）设置于同一所述旋转轴（52）的两侧，伸缩轴（53）与所述控制处理器（2）连接，控制处理器（2）向同一组伸缩轴（53）输出伸出信号或复位信号，同一组伸缩轴（53）同步伸出或复位；

所述阻拦装置还包括拦截网（54），所述拦截网（54）的两端分别与同一组伸缩轴（53）的顶端连接，所述拦截网（54）与所述伸缩轴（53）连接的另一侧裹设于所述旋转轴（52）上；

控制处理器（2）接收到坠物信号后向驱动电机（51）输出驱动信号还向伸缩轴（53）输出伸出信号。

2.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的高空作业坠落物监测阻拦系统，其特征在于，第一监测传感器（3）与第二监测传感器（4）均设置有唯一编号，所述第一传感器与第二监测传感器（4）上下一一对应设置。

3.根据权利要求2所述的一种基于人工智能的高空作业坠落物监测阻拦系统，其特征在于，若控制处理器（2）接收到第一监测传感器（3）输出坠物信号后，还接收到对应的所述第二监测传感器（4）输出的坠物信号，则控制处理器（2）向驱动电机（51）输出驱动信号还向伸缩轴（53）输出伸出信号。

4.根据权利要求3所述的一种基于人工智能的高空作业坠落物监测阻拦系统，其特征在于，所述若控制处理器（2）接收到第一监测传感器（3）输出的坠物信号后并未接收到第二监测传感器（4）输出的坠物信号，则控制处理器（2）不动作。

5.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的高空作业坠落物监测阻拦系统，其特征在于，所述第一监测传感器（3）与第二监测传感器（4）根据操作平台的分为四个区域，同时将旋转轴（52）与伸缩轴（53）也据此分为四个区域，控制处理器（2）在接收到某区域的坠落信号后向该区域对应的驱动电机（51）输出驱动信号，还向对应的伸缩轴（53）输出伸出信号。

6.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的高空作业坠落物监测阻拦系统，其特征在于，所述伸缩轴（53）的顶端设置有压力传感器（531），所述压力传感器（531）与所述控制处理器（2）连接；若所述压力传感器（531）监测到压力，则所述压力传感器（531）向所述控制处理器（2）输出确认信号。

7.根据权利要求6所述的一种基于人工智能的高空作业坠落物监测阻拦系统，其特征在于，所述控制处理器（2）统计单次工作时间内确认信号的次数，若次数超出预设次数阈值，则向操作人员发出警告提示。

8.根据权利要求7所述的一种基于人工智能的高空作业坠落物监测阻拦系统，其特征在于，还包括第三监测传感器（6），所述第三监测传感器（6）设置于底板（11）的四周；所述第三监测传感器（6）与所述控制处理器（2）连接，所述第三监测传感器（6）设置有唯一编号；若所述第三监测传感器（6）监测到有坠物，则所述第三监测传感器（6）向所述控制处理器（2）输出坠物信号。

9.根据权利要求8所述的一种基于人工智能的高空作业坠落物监测阻拦系统，其特征在于，所述控制处理器（2）根据所述第三监测传感器（6）的编号判断坠物的位置。

10.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的高空作业坠落物监测阻拦系统，其特征在于，所述底板（11）下还设置有收纳仓（7），所述收纳仓（7）的四周设置有出口，所述出口用于拦截网（54）的进出。