CN109279509A - 多机协同吊装作业方法、装置和系统、起重机和存储介质 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种多机协同吊装作业方法、装置和系统、起重机和存储介质。该多机协同吊装作业方法包括：将本起重机与其他多台起重机建立工业现场无线网络；通过工业现场无线网络获取多台起重机的作业信息；获取本起重机的作业信息；向用户显示本起重机和其他多台起重机的作业信息。本公开通过工业现场无线网络进行多机协同吊装，从而提供了起重机作业的安全性。

Description

多机协同吊装作业方法、装置和系统、起重机和存储介质

技术领域

本公开涉及工程机械领域，特别涉及一种多机协同吊装作业方法、装置和系统、起重机和存储介质。

背景技术

单台起重机无法完成一些设备的复杂吊装操作，如翻转90度、翻转180度竖立、平放、旋转等操作。吊装现场中起重量符合要求的单台起重机越来越不容易得到，一台起重机因其作业半径或起重性能所限无力单独完成吊装。即使存在有如此大型的起重机，也存在拆卸组装费时费力、运输困难、使用成本高的缺点。

因此，单台起重机已经越来越不能满足现代化吊装的需求，选择现场中易得的两台或两台以上起重机进行协调吊装作业，不仅能完成复杂吊装任务，而且能保证现有起重设备的使用率，降低吊装成本，使用多台起重机进行协调吊装作业将成为更优的选择。

发明内容

申请人发现：相关技术施工过程中，主要采用人员现场指挥操作手操作的方式进行多机吊装。

(1)系统指挥人员是整个吊装施工过程的“大脑”，负责根据吊装方案对整个吊装过程进行指挥和管理。

(2)安全管理人员负责整个吊装过程的人员、物料、环境和起重机安全管理，对可能出现的安全问题进行提前预判。

(3)起重机操机手，接收系统指挥人员的指令，操作起重机的变幅、回转、卷扬动作，实现吊装物料的平移、旋转、翻转等姿态调整。

相关技术指挥人员在过程管控中通过观察吊装物体状态和起重机力矩三色报警灯、使用对讲机与操作手沟通，凭借吊装经验进行作业指挥；信息获取和指令下发偏差大，容易导致实际吊装偏差大、反复试吊等情况发生，指挥效率低，作业危险性大。

鉴于以上技术问题中的至少一项，本公开提供了一种多机协同吊装作业方法、装置和系统、起重机和存储介质，通过工业现场无线网络进行多机协同吊装，安全性高。

根据本公开的一个方面，提供一种多机协同吊装作业方法，包括：

将本起重机与其他多台起重机建立工业现场无线网络；

通过工业现场无线网络获取多台起重机的作业信息；

获取本起重机的作业信息；

向用户显示本起重机和其他多台起重机的作业信息。

在本公开的一些实施例中，所述获取本起重机的作业信息包括：通过CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)获取本起重机的作业信息；

在本公开的一些实施例中，所述多机协同吊装作业方法还包括：通过工业现场无线网络将本起重机的作业信息发送给其他多台起重机。

在本公开的一些实施例中，所述多机协同吊装作业方法还包括：

判断本起重机的作业信息是否超过预定边界条件；

在本起重机的作业信息超过预定边界条件的情况下，发出报警信息并限制本起重机动作。

在本公开的一些实施例中，所述多机协同吊装作业方法还包括：

通过工业现场无线网络将报警信息发送给其他起重机。

在本公开的一些实施例中，所述多机协同吊装作业方法还包括：

预先根据吊装方案确定每台起重机的动作轨迹；

根据本起重机的动作轨迹预先确定本起重机的预定边界条件。

在本公开的一些实施例中，所述向用户显示本起重机和其他多台起重机的作业信息包括：通过分屏显示方式或列表选择显示方式，向用户显示本起重机和其他多台起重机的作业信息。

在本公开的一些实施例中，所述工业现场无线网络为主从机无线网络。

在本公开的一些实施例中，所述工业现场无线网络为WIFI(Wireless-Fidelity，无线保真、无线宽带)网络、蓝牙网络或ZigBee(紫蜂协议，一种短距离、低功耗的无线通信技术)网络。

根据本公开的另一方面，提供一种多机协同吊装作业装置，包括：

无线网络建立模块，用于将本起重机与其他多台起重机建立工业现场无线网络；

合作机信息获取模块，用于通过工业现场无线网络获取多台起重机的作业信息；

本机信息获取模块，用于获取本起重机的作业信息；

显示模块，用于向用户显示本起重机和其他多台起重机的作业信息。

在本公开的一些实施例中，所述多机协同吊装作业装置用于执行实现如上述任一实施例所述的多机协同吊装作业方法的操作。

根据本公开的另一方面，提供一种多机协同吊装作业装置，包括：

存储器，用于存储指令；

处理器，用于执行所述指令，使得所述多机协同吊装作业装置用于执行实现如上述任一实施例所述的多机协同吊装作业方法的操作。

根据本公开的另一方面，提供一种起重机，包括如上述任一实施例所述的多机协同吊装作业装置。

根据本公开的另一方面，提供一种多机协同吊装作业系统，包括多台如上述任一实施例所述的起重机。

根据本公开的另一方面，提供一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述指令被处理器执行时实现如上述任一实施例所述的多机协同吊装作业方法。

本公开通过工业现场无线网络进行多机协同吊装，从而提供了起重机作业的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开多机协同吊装作业系统一些实施例的示意图。

图2为本公开多机协同吊装作业方法一些实施例的示意图。

图3为本公开多机协同吊装作业方法另一些实施例的示意图。

图4为本公开多机协同吊装作业装置一些实施例的示意图。

图5为本公开多机协同吊装作业装置另一些实施例的示意图。

图6为本公开多机协同吊装作业装置又一些实施例的示意图。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开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公开一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

申请人发现：相关技术有一种起重机信息交互系统，包括第一起重机、第二起重机、监控平台及转发装置，其中：两台起重机上分别设置收发器装置及显示器，收发器装置、监控平台均与转发装置通讯连接，转发装置用于在收发装置与监控平台之间传递信息，监控平台用于实时获取并提供起重机信息。转发装置为GPS(Global Positioning System，全球定位系统)或者北斗卫星导航系统。

申请人认为：相关技术方案中，多机信息交互是通过GPS或者北斗卫星导航系统进行数据转发，由此该技术方案主要有以下三个缺点：

1、传输实时性不高。采用GPS通讯会有延时现象出现，多机协同吊装需要高实时性，方可实时监控信息及有效控制；GSM(Global System for Mobile communications，全球移动通信系统)短消息传输速率小，延时大，且容易掉线。

2、信号不稳定，在山区或偏远地区，信号不稳定易出现信号中断，影响多机信息共享。

3、信号覆盖范围小，在偏远地区难以利用。

鉴于以上技术问题中的至少一项，本公开提供了一种多机协同吊装作业方法、装置和系统、起重机和存储介质。

图1为本公开多机协同吊装作业系统一些实施例的示意图。如图1所示，本公开多机协同吊装作业系统可以包括多台起重机，其中，每台起重机上设置有多机协同吊装作业装置，其中：

所述多机协同吊装作业装置，用于将本起重机与其他多台起重机建立工业现场无线网络；通过工业现场无线网络获取多台起重机的作业信息；获取本起重机的作业信息；向用户显示本起重机和其他多台起重机的作业信息。

在本公开的一些实施例中，所述工业现场无线网络可以为主从机无线网络。

在本公开的一些实施例中，所述工业现场无线网络可以为WIFI网络、蓝牙网络或ZigBee网络等短距离通信网络。

在本公开的一些实施例中，起重机为在一定范围内垂直提升和水平搬运重物的多动作起重机械，又称吊车。

基于本公开上述实施例提供的多机协同吊装作业系统，通过工业现场无线网络进行多机协同吊装，安全性高。本公开上述实施例采用短距离通信，实时性高；本公开上述实施例新增的硬件机构少，安装维护简单。

图2为本公开多机协同吊装作业方法一些实施例的示意图。优选的，本实施例可由本公开多机协同吊装作业装置执行。该方法包括以下步骤：

步骤21，将本起重机与其他多台起重机建立工业现场无线网络。

在本公开的一些实施例中，所述工业现场无线网络可以为主从机无线网络。

在本公开的一些实施例中，所述工业现场无线网络可以为WIFI网络、蓝牙网络或ZigBee网络等短距离通信网络。

步骤22，通过工业现场无线网络获取多台起重机的作业信息。

步骤23，获取本起重机的作业信息。

在本公开的一些实施例中，步骤23可以包括：通过整车CAN网络获取本起重机的作业信息。

步骤24，向用户显示本起重机和其他多台起重机的作业信息。

在本公开的一些实施例中，步骤24可以包括：通过分屏显示方式或列表选择显示方式，向用户显示本起重机和其他多台起重机的作业信息。

基于本公开上述实施例提供的多机协同吊装作业方法，通过工业现场无线网络进行多机协同吊装，从而提供了起重机作业的安全性。本公开上述实施例采用短距离通信，实时性高；本公开上述实施例新增的硬件机构少，安装维护简单。

图3为本公开多机协同吊装作业方法另一些实施例的示意图。优选的，本实施例可由本公开多机协同吊装作业装置执行。该方法包括以下步骤：

步骤31，预先制定通信协议满足本起重机对各起重机作业信息的解析。

在本公开的一些实施例中，所述通信协议指的是起重机作业信息按照预定格式进行发送，接收端按照预定的格式进行解析，进而获取起重机作业信息。

步骤32，将本起重机与其他多台起重机建立工业现场无线网络。

在本公开的一些实施例中，所述工业现场无线网络可以为主从机无线网络。

在本公开的一些实施例中，所述工业现场无线网络可以为WIFI网络、蓝牙网络或ZigBee网络等短距离通信网络。

步骤33，通过工业现场无线网络获取多台起重机的作业信息。

步骤34，获取本起重机的作业信息。

在本公开的一些实施例中，步骤34可以包括：通过整车CAN网络获取本起重机的作业信息。

步骤35，通过工业现场无线网络将本起重机的作业信息发送给其他多台起重机。

在本公开的一些实施例中，步骤35可以由CAN转WIFI模块执行。步骤35可以包括：CAN转WIFI模块把CAN信息通过WIFI信号发送出去的一个信号转换模块。具体工作流程可以包括：起重机通信网络采用CAN总线通信，利用CAN转WIFI模块，多机协同吊装作业装置可把CAN总线信息按照通信协议进行打包并通过WIFI进行发送。

本公开上述实施例在多机作业过程中考虑环境复杂，作业距离较近，通信实时性较高的特点，在满足施工现场进行快速组网、高可靠性、带宽大、通信速度高的基本要求下选择在各起重机上安装CAN转WIFI模块，使整车CAN网络通过WIFI无线信号进行互联。制定通信协议满足各起重机作业信息的解析。

步骤36，向用户显示本起重机和其他多台起重机的作业信息。

在本公开的一些实施例中，步骤36可以包括：通过分屏显示方式或列表选择显示方式，向用户显示本起重机和其他多台起重机的作业信息。

本公开上述实施例每台起重机都可以显示其他起重机的作业信息，在人机交互主界面通过分屏显示多台起重机的作业信息，亦可通过列表选择显示每一台起重机的作业信息，方便实时监控多台起重机的信息。

步骤37，进行起重机作业信息的边界报警。

在本公开的一些实施例中，步骤37可以包括：

步骤371，预先根据吊装方案确定每台起重机的动作轨迹。

在本公开的一些实施例中，步骤371可以包括：在进行多机协同作业之前，为了降低风险，通常需进行模拟仿真，仿真完毕后确立吊装方案；吊装方案会明确每台起重机的动作轨迹，其中，作业轨迹：是指起重机在作业过程中的动作轨迹，如臂长、主臂角度、幅度、回转角度等作业过程中的变化轨迹。

步骤372，根据本起重机的动作轨迹预先确定本起重机的预定边界条件。

在本公开的一些实施例中，步骤372可以包括：根据动作轨迹可以预定边界条件；在人机交互界面可设定臂长、幅度、伸臂角度、回转角度关键作业信息的最大值和最小值。

步骤373，判断本起重机的作业信息是否超过预定边界条件。

步骤374，在本起重机的作业信息超过预定边界条件的情况下，发出报警信息并限制本起重机动作进行保护。

在本公开的一些实施例中，步骤374中，所述发出报警信息可以包括：进行声光报警。

步骤375，通过工业现场无线网络将报警信息发送给其他起重机。

本发明上述实施例在各起重机上安装CAN转WIFI模块，搭建无线网络实现信息共享。本发明上述实施例可设定边界报警条件，根据吊装方案确立各起重机作业轨迹，设定起重机的作业报警条件，进行报警及限制动作，从而可以确保多机吊装的安全性。

本发明上述实施例通过多机通信协议制定，确保各起重机可以解析所需信号。

本发明上述实施例采用短距离通信，实时性高；本发明上述实施例新增硬件机构少，安装维护简单；本发明上述实施例通过边界预警设定，可以提升多机协同吊装安全性。

图4为本公开多机协同吊装作业装置一些实施例的示意图。如图4所示，所述多机协同吊装作业装置可以包括无线网络建立模块41、合作机信息获取模块42、本机信息获取模块43和显示模块44，其中：

无线网络建立模块41，用于将本起重机与其他多台起重机建立工业现场无线网络。

在本公开的一些实施例中，所述工业现场无线网络可以为主从机无线网络。

在本公开的一些实施例中，所述工业现场无线网络可以为WIFI网络、蓝牙网络或ZigBee网络等短距离通信网络。

在本公开的一些实施例中，在多机协同作业时信息的采集及多机的控制都需要工业现场无线网络的实时高效的数据传输来支持。

合作机信息获取模块42，用于通过工业现场无线网络获取多台起重机的作业信息。

本机信息获取模块43，用于获取本起重机的作业信息。

在本公开的一些实施例中，本机信息获取模块43可以用于通过整车CAN网络获取本起重机的作业信息。

显示模块44，用于向用户显示本起重机和其他多台起重机的作业信息。

在本公开的一些实施例中，显示模块44可以用于通过分屏显示方式或列表选择显示方式，向用户显示本起重机和其他多台起重机的作业信息。

在本公开的一些实施例中，所述多机协同吊装作业装置用于执行实现如上述任一实施例(例如图2或图3实施例)所述的多机协同吊装作业方法的操作。

基于本公开上述实施例提供的多机协同吊装作业装置，通过工业现场无线网络进行多机协同吊装，从而提供了起重机作业的安全性。本公开上述实施例采用短距离通信，实时性高；本公开上述实施例新增的硬件机构少，安装维护简单。

图5为本公开多机协同吊装作业装置另一些实施例的示意图。与图4所示实施例相比，在图5所示实施例中，所述多机协同吊装作业装置还可以包括通信协议制定模块45，其中：

通信协议制定模块45，用于预先制定通信协议满足起重机对各起重机作业信息的解析。

在本公开的一些实施例中，如图5所示，所述多机协同吊装作业装置还可以包括信息共享模块46，其中：

信息共享模块46，可以用于通过工业现场无线网络将本起重机的作业信息发送给其他多台起重机。

在本公开的一些实施例中，信息共享模块46可以实现为CAN转WIFI模块，其中：

CAN转WIFI模块，用于把CAN信息通过WIFI信号发送出去的一个信号转换模块。具体工作流程可以包括：起重机通信网络采用CAN总线通信，利用CAN转WIFI模块，多机协同吊装作业装置可把CAN总线信息按照通信协议进行打包并通过WIFI进行发送。

本公开上述实施例多机协同作业过程中，在各起重机上安装CAN转WIFI模块，使多机可以通过WIFI建立无线网络进行互连，预先规划数据通信协议，各起重机多机协同吊装作业装置可以按照通信协议进行数据解析，解析后的信息可以在人机交互界面显示，实现信息共享。

在本公开的一些实施例中，如图5所示，所述多机协同吊装作业装置还可以包括边界预警模块47，其中：

边界预警模块47，用于进行起重机作业信息的边界报警。

在本公开的一些实施例中，边界预警模块47可以用于预先根据吊装方案确定每台起重机的动作轨迹；在进行多机协同作业之前，为了降低风险，通常需进行模拟仿真，仿真完毕后确立吊装方案；吊装方案会明确每台起重机的动作轨迹；在人机交互界面可设定臂长、幅度、伸臂角度、回转角度关键作业信息的最大值和最小值；判断本起重机的作业信息是否超过预定边界条件；在本起重机的作业信息超过预定边界条件的情况下，发出报警信息并限制本起重机动作进行保护。

信息共享模块46还可以用于通过工业现场无线网络将报警信息发送给其他起重机。

在本公开的一些实施例中，所述多机协同吊装作业装置还可以包括多机协同控制算法模块和主从机控制模块，其中：在多机作业过程中从机的吊装信息会影响主机操作手的判断，主机的作业信息也会影响到从机操作手的判断。本公开上述实施例可以实现主从机作业信息的共享、作业信息的边界报警。

本公开上述实施例在多机协同吊装作业之前，可以在仿真软件上进行模拟吊装，进而确立吊装方案，吊装方案会明确各起重机的作业轨迹，根据作业轨迹可以预设边界值。在实际吊装过程中，各起重机触发设定的边界条件后会声光报警并限制动作以保证吊装安全。

图6为本公开多机协同吊装作业装置又一些实施例的示意图。如图6所示，所述多机协同吊装作业装置可以包括存储器61和处理器62，其中：

存储器61，用于存储指令。

处理器62，用于执行所述指令，使得所述多机协同吊装作业装置用于执行实现如上述任一实施例(例如图2或图3实施例)所述的多机协同吊装作业方法的操作。

本公开上述实施例在多机协同吊装作业过程中每台起重机可以显示其他协同吊装及本吊车作业信息。本公开上述实施例能够实现多机协同作业时主从机无线网络互连、信息共享和边界预警。

本公开上述实施例可以实时获取各起重机作业信息，可以根据吊装方案明确起重机动作轨迹进行边界设定，从而显著提升了多机协同作业的安全性。

根据本公开的另一方面，提供一种起重机(例如图1实施例的起重机)，可以包括如上述任一实施例(例如图4-图6任一实施例)所述的多机协同吊装作业装置。

基于本公开上述实施例提供的起重机，通过在起重机操纵室安装CAN转WIFI模块，搭建无线网络，使整车CAN网络通过WIFI无线信号进行互联。本公开上述实施例通过多机通信协议制定，确保各起重机可以解析所需信号。本公开上述实施例通过边界预警设定，根据吊装方案确立各起重机作业轨迹，设定起重机的作业报警条件，从而提升了起重机的安全性。

根据本公开的另一方面，提供一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述指令被处理器执行时实现如上述任一实施例(例如图2或图3实施例)所述的多机协同吊装作业方法。

基于本公开上述实施例提供的计算机可读存储介质，可以在多机协同吊装作业过程中每台起重机显示其他协同吊装及本吊车作业信息。能够实现多机协同作业时主从机无线网络互连，信息共享和边界预警。

在上面所描述的多机协同吊装作业装置可以实现为用于执行本申请所描述功能的起重机控制器、通用处理器、可编程逻辑控制器(PLC)、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件或者其任意适当组合。

至此，已经详细描述了本公开。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

本公开的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本公开限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本公开的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本公开从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (13)

1.一种多机协同吊装作业方法，其特征在于，包括：

将本起重机与其他多台起重机建立工业现场无线网络；

通过工业现场无线网络获取多台起重机的作业信息；

获取本起重机的作业信息；

向用户显示本起重机和其他多台起重机的作业信息。

2.根据权利要求1所述的多机协同吊装作业方法，其特征在于，所述获取本起重机的作业信息包括：通过控制器局域网络获取本起重机的作业信息；

其中，多机协同吊装作业方法还包括：

通过工业现场无线网络将本起重机的作业信息发送给其他多台起重机。

3.根据权利要求1或2所述的多机协同吊装作业方法，其特征在于，还包括：

判断本起重机的作业信息是否超过预定边界条件；

在本起重机的作业信息超过预定边界条件的情况下，发出报警信息并限制本起重机动作。

4.根据权利要求3所述的多机协同吊装作业方法，其特征在于，还包括：

通过工业现场无线网络将报警信息发送给其他起重机。

5.根据权利要求3所述的多机协同吊装作业方法，其特征在于，还包括：

预先根据吊装方案确定每台起重机的动作轨迹；

根据本起重机的动作轨迹预先确定本起重机的预定边界条件。

6.根据权利要求1或2所述的多机协同吊装作业方法，其特征在于，所述向用户显示本起重机和其他多台起重机的作业信息包括：

通过分屏显示方式或列表选择显示方式，向用户显示本起重机和其他多台起重机的作业信息。

7.根据权利要求1或2所述的多机协同吊装作业方法，其特征在于，

所述工业现场无线网络为主从机无线网络；

和/或，

所述工业现场无线网络为WIFI网络、蓝牙网络或紫蜂网络。

8.一种多机协同吊装作业装置，其特征在于，包括：

无线网络建立模块，用于将本起重机与其他多台起重机建立工业现场无线网络；

合作机信息获取模块，用于通过工业现场无线网络获取多台起重机的作业信息；

本机信息获取模块，用于获取本起重机的作业信息；

显示模块，用于向用户显示本起重机和其他多台起重机的作业信息。

9.根据权利要求8所述的多机协同吊装作业装置，其特征在于，所述多机协同吊装作业装置用于执行实现如权利要求1-7中任一项所述的多机协同吊装作业方法的操作。

10.一种多机协同吊装作业装置，其特征在于，包括：

存储器，用于存储指令；

处理器，用于执行所述指令，使得所述多机协同吊装作业装置用于执行实现如权利要求1-7中任一项所述的多机协同吊装作业方法的操作。

11.一种起重机，其特征在于，包括如权利要求8-10中任一项所述的多机协同吊装作业装置。

12.一种多机协同吊装作业系统，其特征在于，包括多台如权利要求11所述的起重机。

13.一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计算机指令，所述指令被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的多机协同吊装作业方法。