CN110980562A - 基于互联网络的多塔机联动控制方法及设备 - Google Patents

基于互联网络的多塔机联动控制方法及设备 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供了一种基于互联网络的多塔机联动控制方法及设备。其中，所述方法包括：根据预设方案装配的若干塔机中，选取一塔机作为局域互联网接入点，另外若干塔机作为局域互联网中继点，剩余塔机作为客户端，构建局域互联网络；所述局域互联网络内的任一塔机，获取相邻塔机的数据信息，根据所述数据信息，控制所述任一塔机进行运动，完成所述任一塔机的作业。本发明实施例提供的基于互联网络的多塔机联动控制方法及设备，可以在不依赖集中式控制中心的情况下，实现各个塔机的主动式避让安全作业，并且具有可靠性好、信息传输效率高及扩展性强的良好效果。

Description

基于互联网络的多塔机联动控制方法及设备
技术领域
本发明实施例涉及塔机控制技术领域，尤其涉及一种基于互联网络的多塔机联动控制方法及设备。
背景技术
塔式起重机(以下简称：塔机)在基础设施、城市建设中有着举足轻重的重要地位，在很多大型建筑施工场合，都需要多台塔机集群工作。目前在国内多数的施工场合，一般是以塔机驾驶员驾驶经验为主导，配合塔机配置的辅助驾驶系统，来实施塔群联合工作，以及塔机之间避障的。
相关的集中式塔群控制系统，通过采集施工现场各台塔机的信息，由中央控制器集中对信息进行运算处理，集中进行安全管理和控制。在另一种方式中，每台塔机通过自身的传感器检测周边的障碍物位置与距离，以报警信号等方式通知驾驶员，以达到避免碰撞，实现塔群的联合作业的目的。但是，集中式塔群控制系统依赖于控制中心，一旦控制中心出现故障或者通讯受到干扰、甚至中断，容易导致塔群集体停摆，从而影响施工进度，甚至引发事故。而另一种方式依赖于塔机自身的避障能力，以及驾驶员的驾驶经验，安全保障的可靠性低。因此，开发一种基于互联网络的多塔机联动控制方法，在不依赖集中式控制中心的情况下，能够实现各个塔机的主动式避让安全作业，并且具有可靠性好、信息传输效率高及扩展性强的良好效果，就成为业界亟待解决的技术问题。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明实施例提供了一种基于互联网络的多塔机联动控制方法及设备。
第一方面，本发明的实施例提供了一种基于互联网络的多塔机联动控制方法，包括：根据预设方案装配的若干塔机中，选取一塔机作为局域互联网接入点，另外若干塔机作为局域互联网中继点，剩余塔机作为客户端，构建局域互联网络；所述局域互联网络内的任一塔机，获取相邻塔机的数据信息，根据所述数据信息，控制所述任一塔机进行运动，完成所述任一塔机的作业。
进一步地，在上述方法实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的基于互联网络的多塔机联动控制方法，所述预设方案，包括：根据直角坐标系或角坐标系中的定位点，对所述若干塔机中的每个塔机进行定位；所述若干塔机中的每个塔机的起重臂朝向相同；所述若干塔机中的每个塔机，均以相同水平面作为参考高度，进行高度配置，并且均以塔机塔身中心为参考点，进行臂长配置。
进一步地，在上述方法实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的基于互联网络的多塔机联动控制方法，所述局域互联网接入点，用于接入服务信号。
进一步地，在上述方法实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的基于互联网络的多塔机联动控制方法，所述局域互联网中继点，用于扩大局域互联网的覆盖范围。
进一步地，在上述方法实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的基于互联网络的多塔机联动控制方法，所述客户端，通过塔机总线与塔机控制器通信，用于实现塔机间的通信和数据交换。
进一步地，在上述方法实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的基于互联网络的多塔机联动控制方法，所述局域互联网络内的任一塔机，获取相邻塔机的数据信息，相应地，所述相邻塔机的数据信息，包括：相邻塔机的塔身高度、起重臂方向和变幅位置。
进一步地，在上述方法实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的基于互联网络的多塔机联动控制方法，所述根据所述数据信息，控制所述任一塔机进行运动，完成所述任一塔机的作业，包括：根据获取的所述相邻塔机的塔身高度、起重臂方向和变幅位置，对所述任一塔机的回转角度、变幅位置及速度进行控制，完成所述任一塔机的作业。
第二方面，本发明的实施例提供了一种基于互联网络的多塔机联动控制装置，包括：
局域互联网构建模块，用于根据预设方案装配的若干塔机中，选取一塔机作为局域互联网接入点，另外若干塔机作为局域互联网中继点，剩余塔机作为客户端，构建局域互联网络；
塔机控制模块，用于所述局域互联网络内的任一塔机，获取相邻塔机的数据信息，根据所述数据信息，控制所述任一塔机进行运动，完成所述任一塔机的作业。
第三方面，本发明的实施例提供了一种电子设备，包括：
至少一个处理器；以及
与处理器通信连接的至少一个存储器，其中：
存储器存储有可被处理器执行的程序指令，处理器调用程序指令能够执行第一方面的各种可能的实现方式中任一种可能的实现方式所提供的基于互联网络的多塔机联动控制方法。
第四方面，本发明的实施例提供了一种非暂态计算机可读存储介质，非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，计算机指令使计算机执行第一方面的各种可能的实现方式中任一种可能的实现方式所提供的基于互联网络的多塔机联动控制方法。
本发明实施例提供的基于互联网络的多塔机联动控制方法及设备，通过将若干塔机进行局域互联网接入点、中继点及客户端配置，构成局域互联网，再通过对局域互联网中的塔机进行相应控制，可以在不依赖集中式控制中心的情况下，实现各个塔机的主动式避让安全作业，并且具有可靠性好、信息传输效率高及扩展性强的良好效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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做一简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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为本发明实施例提供的基于互联网络的多塔机联动控制方法流程图；
图2为本发明实施例提供的塔机安装位置分布示意图；
图3为本发明实施例提供的塔机起重臂参考方向示意图；
图4为本发明实施例提供的局域互联网络结构示意图；
图5为本发明实施例提供的塔机安全控制原理示意图；
图6为本发明实施例提供的基于互联网络的多塔机联动控制装置结构示意图；
图7为本发明实施例提供的电子设备的实体结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。另外，本发明提供的各个实施例或单个实施例中的技术特征可以相互任意结合，以形成可行的技术方案，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时，应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明实施例提供了一种基于互联网络的多塔机联动控制方法，参见图1，该方法包括：
101、根据预设方案装配的若干塔机中，选取一塔机作为局域互联网接入点，另外若干塔机作为局域互联网中继点，剩余塔机作为客户端，构建局域互联网络；
102、所述局域互联网络内的任一塔机，获取相邻塔机的数据信息，根据所述数据信息，控制所述任一塔机进行运动，完成所述任一塔机的作业。
基于上述方法实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的基于互联网络的多塔机联动控制方法，所述预设方案，包括：根据直角坐标系或角坐标系中的定位点，对所述若干塔机中的每个塔机进行定位；所述若干塔机中的每个塔机的起重臂朝向相同；所述若干塔机中的每个塔机，均以相同水平面作为参考高度，进行高度配置，并且均以塔机塔身中心为参考点，进行臂长配置。具体地，塔机安装位置应以选定点为定位点，在选定的参考坐标系中，对各个塔机在参考坐标系中进行定位，坐标系可以是直角坐标系或者角坐标系，以便塔机之间能够互相计算确定方向位置，可以参见图2。图2中展示了定位点1至定位点7共七个定位点。其中，定位点2的坐标为(x2,-y2)。塔机的安装方向可以朝任意方向，但是各塔机起重臂参考方向应统一，如图3所示，图3中各个塔机以图2中的定位点为塔机位置，分别对塔机301至塔机307进行了定位(以定位点1对应塔机301为规则进行对应，其余定位点与塔机定位规则与此相同，不再赘述)，且各个塔机起重臂一律朝向x轴正向。
基于上述方法实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的基于互联网络的多塔机联动控制方法，所述局域互联网接入点，用于接入服务信号。
基于上述方法实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的基于互联网络的多塔机联动控制方法，所述局域互联网中继点，用于扩大局域互联网的覆盖范围。
基于上述方法实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的基于互联网络的多塔机联动控制方法，所述客户端，通过塔机总线与塔机控制器通信，用于实现塔机间的通信和数据交换。
具体地，局域互联网可以为无线互联通讯网络(在另一实施例中，也可以为有线通讯互联网络)，采用WLAN技术，基于IEEE802.11系列局域网通讯协议建立施工现场无线通讯网络。现场塔机均配备无线客户端，无线客户端通过现场总线与塔机控制器进行通讯，同时客户端通过无线模块与无线接入点(AP)相连，从而连接到无线局域网络中。
无线局域网由主接入点AP，中继点RS，和各个客户端UT组成。AP(Access Point)为无线局域网技工无线接入服务，RS接收并放大无线通信信号，可扩大无线局域网络覆盖范围。UT接入主接入点，同时通过塔机通讯总线与塔机控制器通信，实现塔机之间的通信和数据交换。根据塔群作业范围和分布情况，可通过在合适的位置再增加中继点，以扩大无线局域网覆盖范围。无线局域网的构建可以参见图4。图4中包括了一个AP，若干RS和六个UT。需要说明的是，中央监控系统、遥控设备和监控设备等，也可以通过客户端(UT)接入到无线局域网中。
基于上述方法实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的基于互联网络的多塔机联动控制方法，所述局域互联网络内的任一塔机，获取相邻塔机的数据信息，相应地，所述相邻塔机的数据信息，包括：相邻塔机的塔身高度、起重臂方向和变幅位置。
基于上述方法实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的基于互联网络的多塔机联动控制方法，所述根据所述数据信息，控制所述任一塔机进行运动，完成所述任一塔机的作业，包括：根据获取的所述相邻塔机的塔身高度、起重臂方向和变幅位置，对所述任一塔机的回转角度、变幅位置及速度进行控制，完成所述任一塔机的作业。
具体地，塔机通过无线通讯获取附近塔机塔身高度、起重臂方向、变幅位置等信息，并将这些信息传递给塔机控制器，控制器通过逻辑判断，主动对塔机回转角度、变幅位置及速度进行限制，以达到安全运行的目的。具体可以参见图5。由图5中可见，A塔机控制系统通过坐标位置，计算得到附近B塔机的运行范围，且其与自身(A塔机)运行区域存在耦合，经过通讯传递信息(有线或无线通讯方式)，A塔机可以实时获取B塔机塔身高度、回转位置、变幅位置等信息，具体参见图5，当A塔机获悉B塔机与自身的塔身高度差ΔH小于最小安全高度差时，A塔机将限制起重臂进入交叉工作区域，即回转机构被限制在D1区域以外自由动作；当A塔机获悉B塔机与自身的塔身高度差ΔH大于最小安全高度差时，A塔机控制器允许在D1区域工作，但需要限制回转和变幅的速度，并限制变幅机构与B塔机运行区域D2边缘的距离ΔL大于最小安全距离。同理，B塔机也可通过A塔机公布的相关数据，进行自身运行区域和速度的管理。如果客户端或者其他通讯设备出现故障，或者因为外界扰动，出现通讯中断或其他通讯故障，塔机控制系统可根据故障前的数据记录，主动避开交叉工作区域，避免塔机之间发生碰撞事故。
本发明实施例提供的基于互联网络的多塔机联动控制方法，通过将若干塔机进行局域互联网接入点、中继点及客户端配置，构成局域互联网，再通过对局域互联网中的塔机进行相应控制，可以在不依赖集中式控制中心的情况下，实现各个塔机的主动式避让安全作业，并且具有可靠性好、信息传输效率高及扩展性强的良好效果。
本发明各个实施例提供的基于互联网络的多塔机联动控制方法，采用工业现场WLAN技术，首先可以获得较高可靠性和较快传输速率，满足大规模塔群中各设备之间相互通讯。WLAN加密认证方法安全可靠，保证数据安全。另外具备较强扩展性，通过WLAN可方便地新增塔机，或者接入如遥控器、监控系统等其他设备。其次，不依赖集中式控制中心，各个塔机通过无线通讯获取数据，根据数据进行自身独立判断，避免塔机之间发生碰撞事故。最后，主动避让模式可以准确安全地避让塔机运行中塔机间的相互干扰区域，不依赖驾驶员的驾驶经验，安全有保障，可靠性更高。
本发明各个实施例的实现基础是通过具有处理器功能的设备进行程序化的处理实现的。因此在工程实际中，可以将本发明各个实施例的技术方案及其功能封装成各种模块。基于这种现实情况，在上述各实施例的基础上，本发明的实施例提供了一种基于互联网络的多塔机联动控制装置，该装置用于执行上述方法实施例中的基于互联网络的多塔机联动控制方法。参见图6，该装置包括：
局域互联网构建模块601，用于根据预设方案装配的若干塔机中，选取一塔机作为局域互联网接入点，另外若干塔机作为局域互联网中继点，剩余塔机作为客户端，构建局域互联网络；
塔机控制模块602，用于所述局域互联网络内的任一塔机，获取相邻塔机的数据信息，根据所述数据信息，控制所述任一塔机进行运动，完成所述任一塔机的作业。
本发明实施例提供的基于互联网络的多塔机联动控制装置，采用局域互联网构建模块和塔机控制模块，通过将若干塔机进行局域互联网接入点、中继点及客户端配置，构成局域互联网，再通过对局域互联网中的塔机进行相应控制，可以在不依赖集中式控制中心的情况下，实现各个塔机的主动式避让安全作业，并且具有可靠性好、信息传输效率高及扩展性强的良好效果。
需要说明的是，本发明提供的装置实施例中的装置，除了可以用于实现上述方法实施例中的方法外，还可以用于实现本发明提供的其他方法实施例中的方法，区别仅仅在于设置相应的功能模块，其原理与本发明提供的上述装置实施例的原理基本相同，只要本领域技术人员在上述装置实施例的基础上，参考其他方法实施例中的具体技术方案，通过组合技术特征获得相应的技术手段，以及由这些技术手段构成的技术方案，在保证技术方案具备实用性的前提下，就可以对上述装置实施例中的装置进行改进，从而得到相应的装置类实施例，用于实现其他方法类实施例中的方法。例如：
基于上述装置实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的基于互联网络的多塔机联动控制装置，还包括：控制模块，用于根据获取的所述相邻塔机的塔身高度、起重臂方向和变幅位置，对所述任一塔机的回转角度、变幅位置及速度进行控制，完成所述任一塔机的作业。
本发明实施例的方法是依托电子设备实现的，因此对相关的电子设备有必要做一下介绍。基于此目的，本发明的实施例提供了一种电子设备，如图7所示，该电子设备包括：至少一个处理器(processor)701、通信接口(Communications Interface)704、至少一个存储器(memory)702和通信总线703，其中，至少一个处理器701，通信接口704，至少一个存储器702通过通信总线703完成相互间的通信。至少一个处理器701可以调用至少一个存储器702中的逻辑指令，以执行如下方法：根据预设方案装配的若干塔机中，选取一塔机作为局域互联网接入点，另外若干塔机作为局域互联网中继点，剩余塔机作为客户端，构建局域互联网络；所述局域互联网络内的任一塔机，获取相邻塔机的数据信息，根据所述数据信息，控制所述任一塔机进行运动，完成所述任一塔机的作业。
此外，上述的至少一个存储器702中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。例如包括：根据预设方案装配的若干塔机中，选取一塔机作为局域互联网接入点，另外若干塔机作为局域互联网中继点，剩余塔机作为客户端，构建局域互联网络；所述局域互联网络内的任一塔机，获取相邻塔机的数据信息，根据所述数据信息，控制所述任一塔机进行运动，完成所述任一塔机的作业。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。基于这种认识，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
在本专利中，术语"包括"、"包含"或者其任何其它变体意在涵盖非排它性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句"包括……"限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种基于互联网络的多塔机联动控制方法，其特征在于，包括：
根据预设方案装配的若干塔机中，选取一塔机作为局域互联网接入点，另外若干塔机作为局域互联网中继点，剩余塔机作为客户端，构建局域互联网络；
所述局域互联网络内的任一塔机，获取相邻塔机的数据信息，根据所述数据信息，控制所述任一塔机进行运动，完成所述任一塔机的作业。
2.根据权利要求1所述的基于互联网络的多塔机联动控制方法，其特征在于，所述预设方案，包括：
根据直角坐标系或角坐标系中的定位点，对所述若干塔机中的每个塔机进行定位；
所述若干塔机中的每个塔机的起重臂朝向相同；
所述若干塔机中的每个塔机，均以相同水平面作为参考高度，进行高度配置，并且均以塔机塔身中心为参考点，进行臂长配置。
3.根据权利要求1所述的基于互联网络的多塔机联动控制方法，其特征在于，所述局域互联网接入点，用于接入服务信号。
4.根据权利要求1所述的基于互联网络的多塔机联动控制方法，其特征在于，所述局域互联网中继点，用于扩大局域互联网的覆盖范围。
5.根据权利要求1所述的基于互联网络的多塔机联动控制方法，其特征在于，所述客户端，通过塔机总线与塔机控制器通信，用于实现塔机间的通信和数据交换。
6.根据权利要求1所述的基于互联网络的多塔机联动控制方法，其特征在于，所述局域互联网络内的任一塔机，获取相邻塔机的数据信息，相应地，所述相邻塔机的数据信息，包括：
相邻塔机的塔身高度、起重臂方向和变幅位置。
7.根据权利要求6所述的基于互联网络的多塔机联动控制方法，其特征在于，所述根据所述数据信息，控制所述任一塔机进行运动，完成所述任一塔机的作业，包括：
根据获取的所述相邻塔机的塔身高度、起重臂方向和变幅位置，对所述任一塔机的回转角度、变幅位置及速度进行控制，完成所述任一塔机的作业。
8.一种基于互联网络的多塔机联动控制装置，其特征在于，包括：
局域互联网构建模块，用于根据预设方案装配的若干塔机中，选取一塔机作为局域互联网接入点，另外若干塔机作为局域互联网中继点，剩余塔机作为客户端，构建局域互联网络；
塔机控制模块，用于所述局域互联网络内的任一塔机，获取相邻塔机的数据信息，根据所述数据信息，控制所述任一塔机进行运动，完成所述任一塔机的作业。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器、至少一个存储器、通信接口和总线；其中，
所述处理器、存储器、通信接口通过所述总线完成相互间的通信；
所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令，以执行如权利要求1至7任一项权利要求所述的方法。
10.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行如权利要求1至7中任一项权利要求所述的方法。
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