CN111196561A - 塔吊的告警方法、装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种塔吊的告警方法、装置和系统、装置和系统。其中，该方法包括：获取塔吊的吊物的运动参数，其中，运动参数至少包括：线速度和跌落半径，其中，吊物的线速度根据塔吊的吊臂的回转角速度确定，吊物的跌落半径根据线速度和吊物的跌落时间确定；判断任意一项运动参数是否超过对应的参数阈值；如果任意一项运动参数超过对应的参数阈值，触发发出告警信息。本发明解决了塔吊的吊物下方的危险区域超出监控范围导致无法完全监控塔吊下方的危险区域的技术问题。

Description

塔吊的告警方法、装置和系统

技术领域

本发明涉及塔吊领域，具体而言，涉及一种塔吊的告警方法、装置和系统。

背景技术

塔吊在进行吊装施工作业时，存在吊物意外坠落的安全隐患，吊物下方有一块随吊物位置变化而变化的危险区域，当作业面有人员进入危险区域时，吊物坠落伤人的安全风险随即加大。

塔吊司机对吊物在空中的运动速度只有主观感受，没有具体的量化的数值，不利于控制吊物的运动速度，目前吊物速度控制是否合理主要取决于司机的经验是否丰富。且当地面行人看到空中的吊物时，可能会认为只要不站在吊物正下方即为安全区域，但吊物跌落下来是类平抛运动轨迹，因此即使行人不在吊物正下方，也存在一定风险。

目前市面上多采用球机来实现吊物可视化，从而实现安全监控的功能，但仍然存在危险区域划定不准确的问题，且当塔吊的吊物下方的的危险区域超出监控范围时，则无法完全监控塔吊下方的危险区域。

针对塔吊的吊物下方的危险区域超出监控范围导致无法完全监控塔吊下方的危险区域的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种塔吊的告警方法、装置和系统，以至少解决塔吊的吊物下方的危险区域超出监控范围导致无法完全监控塔吊下方的危险区域的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种塔吊的告警方法，包括：获取塔吊的吊物的运动参数，其中，运动参数至少包括：线速度和跌落半径，其中，吊物的线速度根据塔吊的吊臂的回转角速度确定，吊物的跌落半径根据线速度和吊物的跌落时间确定；判断任意一项运动参数是否超过对应的参数阈值；如果任意一项运动参数超过对应的参数阈值，触发发出告警信息。

进一步地，获取塔吊的吊物的运动参数，包括：获取吊臂的回转角速度，以及塔吊的变幅小车到回转中心的距离；确定回转角速度与变幅小车到回转中心的距离的乘积为线速度。

进一步地，获取吊臂的回转角速度，包括：获取第一时刻检测的第一角度和第二时刻检测到的第二角度，其中，第二时刻晚于第一时刻；根据第二角度和第一角度之间的角度差，以及第一时刻和第二时刻的时间差确定吊臂的回转角速度。

进一步地，获取塔吊的吊物的运动参数，包括：获取吊物坠落至作业面的跌落时间；确定线速度和跌落时间的乘积为吊物的跌落半径。

进一步地，获取吊物坠落至作业面的跌落时间，包括：获取所述塔吊的吊钩到吊臂的第一距离和塔吊的变幅小车到作业面的第二距离；确定第二距离与第一距离的差值为吊物到作业面的距离；根据吊物到作业面的距离确定吊物坠落至作业面的跌落时间。

进一步地，在判断任意一项运动参数是否超过对应的参数阈值之前，判断吊物的重量是否大于预设重量；如果吊物的重量大于预设重量，进入判断任意一项运动参数是否超过对应的参数阈值的步骤。

进一步地，上述方法还包括：获取塔吊司机的全部操作的总时长和正常操作的时长，全部操作包括正常操作和非正常操作，其中，非正常操作为触发发出告警信息的操作，正常操作为不触发发出告警信息的操作；计算正常操作的时长与总时长的比值。

进一步地，在获取塔吊的吊物的运动参数之后，控制塔吊司机室内的显示装置显示运动参数。

进一步地，上述方法还包括：获取如下一项或多项：各塔吊司机在预设时间段内的线速度的平均值；各塔吊司机对象在预设时间段内的跌落半径的平均值；各塔吊司机对象触发发出告警信息的次数。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种塔吊的告警系统，包括：处理器，获取塔吊的吊物的运动参数，并判断任意一项运动参数是否超过对应的参数阈值，其中，运动参数至少包括：线速度和跌落半径，其中，吊物的线速度根据塔吊的吊臂的回转角速度确定，吊物的跌落半径根据线速度和吊物的跌落时间确定；告警装置，与处理器通信，用于如果任意一项运动参数超过对应的参数阈值，触发发出告警信息。

进一步地，处理器还用于在判断任意一项运动参数是否超过对应的参数阈值之前，判断吊物的重量是否大于预设重量；如果吊物的重量大于预设重量，进入判断任意一项运动参数是否超过对应的参数阈值的步骤。

进一步地，上述系统还包括：设置在塔吊的吊臂的幅度传感器，幅度传感器用于检测变幅小车到回转中心的距离；设置在塔吊回转中心的回转传感器，回转传感器用于检测回转中心相对于指定方向的偏移角度；其中，处理器还用于获取回转传感器在第一时刻检测的第一角度，和回转传感器在第二时刻检测到的第二角度，根据第二角度和第一角度之间的角度差确定吊臂的回转角速度，并确定回转角速度与变幅小车到回转中心的距离的乘积为线速度；高度传感器和距离传感器，高度传感器用于检测塔吊的吊钩到吊臂的第一距离，距离传感器用于检测塔吊的变幅小车到作业面的第二距离；其中，处理器还用于确定第二距离与第一距离的差值为吊物到作业面的距离，根据吊物到作业面的距离确定吊物坠落至作业面的跌落时间，并确定线速度和跌落时间的乘积为吊物的跌落半径。

进一步地，处理器还用于获取塔吊司机的全部操作的总时长和正常操作的时长，全部操作包括正常操作和非正常操作，并获取正常操作的时长与总时长的比值，其中，非正常操作为触发发出告警信息的操作，正常操作为不触发发出告警信息的操作；计算所述正常操作的时长与所述总时长的比值。

进一步地，处理器还用于获取如下一项或多项：各塔吊司机在预设时间段内的线速度的平均值；各塔吊司机在预设时间段内的跌落半径的平均值；各塔吊司机触发发出告警信息的次数。

进一步地，处理器还用于在获取塔吊的吊物的运动参数之后，控制塔吊司机室内的显示装置显示运动参数。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种塔吊的告警装置，包括：获取模块，用于获取塔吊的吊物的运动参数，其中，运动参数至少包括：线速度和跌落半径，其中，吊物的线速度根据塔吊的吊臂的回转角速度确定，吊物的跌落半径根据线速度和吊物的跌落时间确定；判断模块，用于判断任意一项运动参数是否超过对应的参数阈值；触发模块，用于如果任意一项运动参数超过对应的参数阈值，触发发出告警信息。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种存储介质，存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制存储介质所在设备执行上述的塔吊的告警方法。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种处理器，处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行上述的塔吊的告警方法。

对塔吊的危险区域进行监控时，可以使用图像采集装置采集吊物下方的图像，以确定是否有行人经过危险区域，但当吊物跌落范围超出图像采集装置的视野范围时，该监控则失去作用，为确保依靠图像采集装置作为输入来检测作业面行人的安全的监控系统不失去作用，本申请上述实施例吊物的线速度和吊物的跌落半径作为监控对象，准确的确定了吊物下方的危险区域，并当系统检测到吊物跌落半径或者线速度超过设定阀值时，触发报警提醒司机减速合理操作，从而将危险区域限定在图像采集装置的监控范围内，解决了塔吊的吊物下方的危险区域超出监控范围导致无法完全监控塔吊下方的危险区域的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的塔吊的告警方法的流程图；

图2是根据本申请实施例的一种塔吊传感器结构的示意图；

图3是根据本申请实施例的一种获取运动参数的示意图；

图4是根据本申请实施例的一种可选的塔吊的告警方法的流程图；

图5是根据本发明实施例的塔吊的告警系统的示意图；以及

图6是根据本发明实施例的塔吊的告警装置的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例1

根据本发明实施例，提供了一种塔吊的告警方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1是根据本发明实施例的塔吊的告警方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤S102，获取塔吊的吊物的运动参数，其中，运动参数至少包括：线速度和跌落半径，其中，吊物的线速度根据塔吊的吊臂的回转角速度确定，吊物的跌落半径根据线速度和吊物的跌落时间确定。

上述步骤在塔吊运行的过程中执行，在塔吊运行的过程中，吊物跌落下来是类平抛运动轨迹，将该运动轨迹映射在地面上，将得到近似于圆形的危险区域。上述运动参数中的线速度指的是变幅小车在司机的控制下移动的速度，跌落半径是类平抛运动映射在地面上的危险区域的半径。

当司机控制塔吊沿着回转中心(即塔吊的司机室)旋转时，吊物会随着变幅小车的移动而移动，因此吊物的线速度与变幅小车的线速度相同，而变幅小车的线速度可以根据吊臂的角速度来确定，因此，可以获取塔吊的吊臂的回转角速度，从而获取到吊物的线速度。在一种可选的实施例中，可以在回转中心处设置角速度传感器来获取塔吊的吊臂的回转角速度，再根据塔吊的吊臂的回转角速度来获取吊物的线速度。

吊物对应近似于圆形的危险区域，该圆形危险区域的半径是吊物的正下方到吊物沿着类平抛运动轨迹落至地面的位置之间的距离，因此可以根据线速度和吊物的跌落时间确定。

步骤S104，判断任意一项运动参数是否超过对应的参数阈值。

具体的，上述参数阈值至少包括与线速度对应的线速度阈值和与跌落半径对应的半径阈值。参数阈值越大，会导致危险区域越大，更容易出现危险事故，而参数阈值越小，会使得危险区域较小，但也会使得塔吊的操作效率过低。因此，在设置参数阈值时，既应该考虑到危险区域的大小，也应该考虑到塔吊的操作效率。

在一种可选的实施例中，上述参数阈值可以根据塔吊的视频监控装置的监控范围来确定，需要保证根据参数阈值确定的危险区域在视频监控装置的监控范围内。

步骤S106，如果任意一项运动参数超过对应的参数阈值，触发发出告警信息。

当吊物的线速度和/或跌落半径大于其对应的参数阈值时，可能会导致吊物下方的危险区域过大，因此触发发出告警信息，该告警信息用于提示塔吊的司机降低运行参数，从而缩小危险区域。

对塔吊的危险区域进行监控时，可以使用图像采集装置采集吊物下方的图像，以确定是否有行人经过危险区域，但当吊物跌落范围超出图像采集装置的视野范围时，该监控则失去作用，为确保依靠图像采集装置作为输入来检测作业面行人的安全的监控系统不失去作用，本申请上述实施例吊物的线速度和吊物的跌落半径作为监控对象，准确的确定了吊物下方的危险区域，并当系统检测到吊物跌落半径或者线速度超过设定阀值时，触发报警提醒司机减速合理操作，从而将危险区域限定在图像采集装置的监控范围内，解决了塔吊的吊物下方的危险区域超出监控范围导致无法完全监控塔吊下方的危险区域的技术问题。

作为一种可选的实施例，获取塔吊的吊物的运动参数，包括：获取吊臂的回转角速度，以及塔吊的变幅小车到回转中心的距离；确定回转角速度与变幅小车到回转中心的距离的乘积为线速度。

图2是根据本申请实施例的一种塔吊传感器结构的示意图，在一种可选的实施例中，结合图2所示，变幅小车22下方吊着吊物23，且变幅小车22内还设置有远高于监控危险区域的球机28，幅度传感器26可以安装在塔吊的吊臂上，将零点标定在靠近塔身司机室的位置，用于实时测量变幅小车(吊钩)到回转中心(司机室21)的距离R。图3是根据本申请实施例的一种获取运动参数的示意图，结合图3所示，在获取到回转角速度W和变幅小车与回转中心的距离R后，即可确定线速度V＝W*R。

作为一种可选的实施例，获取吊臂的回转角速度，包括：获取在第一时刻检测的第一角度和在第二时刻检测到的第二角度，其中，第二时刻晚于第一时刻；根据第二角度和第一角度之间的角度差，以及所述第一时刻和所述第二时刻的时间差确定吊臂的回转角速度。

具体的，处理器按照预设的采样周期从回转传感器处采集角度数据，上述第一时刻和第二时刻可以为相邻的两个采样时刻。第二角度和第一角度之间的角度差即为回转中心在第一时刻到第二时刻所旋转的角度，结合角速度运算公式即可得到回转角四度。

在一种可选的实施例中，仍结合图2所示，回转传感器25可以安装在塔身司机室21下方，与编码器工作原理类似，将零点标定在塔吊的吊臂指向某一特定方向(如正北方向)的位置，用于实时测量塔吊的吊臂的回转角度。再结合图3所示，W＝(θ2-θ1)*2π/((t2-t1)*360))，其中，θ2和θ1分别为第二角度和第一角度，t2和t1分别为第二时刻和第一时刻，V＝W*R＝((θ2-θ1)*2πR)/((t2-t1)*360))。

作为一种可选的实施例，获取塔吊的吊物的运动参数，包括：获取吊物坠落至作业面的跌落时间；确定线速度和跌落时间的乘积为吊物的跌落半径。

具体的，吊物的跌落时间与吊物的高度相关，可以通过距离传感器测量吊物与地面的距离，从而得到吊物的跌落时间。在确定吊物的跌落时间后，即可确定跌落半径S＝V*t，其中，V为吊物的线速度，t为吊物的跌落时间。

作为一种可选的实施例，获取吊物坠落至作业面的跌落时间，包括：获取塔吊的吊钩到吊臂的第一距离和塔吊的变幅小车到作业面的第二距离；确定第二距离与第一距离的差值为吊物到作业面的距离；根据吊物到作业面的距离确定吊物坠落至作业面的跌落时间。

上述第二距离即为变幅小车距离作业面的距离，第一距离即为吊钩距离变幅小车的距离，因此第二距离与第一距离的差值即为吊物到作业面的距离。

在一种可选的实施例中，结合图2所示，上述高度传感器24可以安装在塔吊平衡臂上，与编码器工作原理类似，将零点标定在吊钩靠近变幅小车的位置，用于实时测量吊钩到塔吊的吊臂的距离L。距离传感器27可以为激光测距仪，安装在变幅小车上，随小车一起移动，用于实时测量变幅小车(吊钩)到作业面(地面或则结构层楼面)的距离H。再结合图3所示，既可以得到吊物到作业面的距离h＝H-L，由此可以确定吊物的跌落时间

g代表重力加速度，进而可以得到

作为一种可选的实施例，在判断任意一项运动参数是否超过对应的参数阈值之前，上述方法还包括：判断吊物的重量是否大于预设重量；如果吊物的重量大于预设重量，进入判断任意一项运动参数是否超过对应的参数阈值的步骤。

当吊物重量较小时，危险系数较低，可以不限制司机对塔吊的控制，而仅当吊物的重量大于预设重量时，进入判断任意一项运动参数是否超过对应的参数阈值的步骤，从而使得当吊物重量较小时能够保证塔吊作业的效率。

作为一种可选的实施例，上述方法还包括：获取塔吊司机的全部操作的总时长和正常操作的时长，全部操作包括正常操作和非正常操作，其中，非正常操作为触发发出告警信息的操作，正常操作为不触发发出告警信息的操作；计算正常操作的时长与总时长的比值。

上述方案得到的时长与总时长的比值用于标识司机合规操作的时长占比。在获得上述比值后，即可根据该比值对司机进行排名奖惩，有利于优化和改善司机的操作习惯，降低作业安全风险。

作为一种可选的实施例，上述方法还包括：获取如下一项或多项：各塔吊司机对象在预设时间段内的线速度的平均值；各塔吊司机对象在预设时间段内的跌落半径的平均值；各塔吊司机对象触发发出告警信息的次数。

具体的，上述塔吊的操作对象用于表示塔吊的司机，上述步骤中获取的一项或多项数据可以通过对司机操作的数据进行统计分析得到。上述预设时间段是预设的操作时间段。除了正常操作的时长与总时长的比值之外，上述步骤中获取的一项或多项也可以作为对司机进行排名奖惩的数据。

作为一种可选的实施例，在获取所述塔吊的吊物的运动参数之后，上述方法还包括：控制所述塔吊司机室内的显示装置显示所述运动参数。

在一种可选的实施例中，塔吊的司机室内设置有显示装置，该显示装置用于显示司机操作时的人机交互界面，该人机交互界面可以包括监控画面和监控参数，监控画面可以是图像采集装置采集的吊物的画面，监控参数可以是上述的运动参数。

在上述方案中，监控系统将吊物在空中运动的运动速度V及跌落半径S展示在司机室吊物可视化监控画面上，从而使得司机可以方便的对自己的操作进行直接观察，有利于司机合理的控制吊物运动速度。

图4是根据本申请实施例的一种可选的塔吊的告警方法的流程图，结合4所示，获取t1时刻的回转角度θ1，获取t2时刻的回转角度θ2，幅度R、吊物高度h以及吊物重量m，判断是否满足θ1≠θ2且m大于预设重量阈值，如果判断结果为否，则重新进入获取t1时刻的回转角度θ1的步骤，如果判断结果为是，则根据上述采集的数据计算吊物运动速度V、跌落时间t以及跌落半径S，判断吊物运动速度V是否大于预设速度，如果判断结果为是，则触发超速报警并记录超速操作1次，如果判断结果为否，则继续判断跌落半径S是否大于预设的半径阈值，如果判断结果为是，则发超速报警并记录超速操作1次，否则记录正常操作1次。然后重新进入获取t1时刻的回转角度θ1的步骤继续进行检测。

需要说明的是，在图4所示出的示例中，先对运动速度V进行判断，再对跌落半径S进行判断，但实际并不限定对运动速度V和对跌落半径S判断的先后顺序，也可以先对跌落半径S进行判断，再对运动速度V进行判断，还可以同时对运动速度V和跌落半径S进行判断。

实施例2

根据本发明实施例，提供了一种塔吊的告警系统的实施例，图5是根据本发明实施例的塔吊的告警系统的示意图，如图5所示，该系统包括：

处理器50，获取塔吊的吊物的运动参数，并判断任意一项运动参数是否超过对应的参数阈值，其中，运动参数至少包括：线速度和跌落半径，其中，吊物的线速度根据塔吊的吊臂的回转角速度确定，吊物的跌落半径根据线速度和吊物的跌落时间确定。

上述方案在塔吊运行的过程中执行，在塔吊运行的过程中，吊物跌落下来是类平抛运动轨迹，将该运动轨迹映射在地面上，将得到近似于圆形的危险区域。上述运动参数中的线速度指的是变幅小车在司机的控制下移动的速度，跌落半径是类平抛运动映射在地面上的危险区域的半径。

当司机控制塔吊沿着回转中心(即塔吊的司机室)旋转时，吊物会随着变幅小车的移动而移动，因此吊物的线速度与变幅小车的线速度相同，而变幅小车的线速度可以根据吊臂的角速度来确定，因此，可以获取塔吊的吊臂的回转角速度，从而获取到吊物的线速度。在一种可选的实施例中，可以在回转中心处设置角速度传感器来获取塔吊的吊臂的回转角速度，再根据塔吊的吊臂的回转角速度来获取吊物的线速度。

吊物对应近似于圆形的危险区域，该圆形危险区域的半径是吊物的正下方到吊物沿着类平抛运动轨迹落至地面的位置之间的距离，因此可以根据线速度和吊物的跌落时间确定。

具体的，上述参数阈值至少包括与线速度对应的线速度阈值和与跌落半径对应的半径阈值。参数阈值越大，会导致危险区域越大，更容易出现危险事故，而参数阈值越小，会使得危险区域较小，但也会使得塔吊的操作效率过低。因此，在设置参数阈值时，既应该考虑到危险区域的大小，也应该考虑到塔吊的操作效率。

在一种可选的实施例中，上述参数阈值可以根据塔吊的视频监控装置的监控范围来确定，需要保证根据参数阈值确定的危险区域在视频监控装置的监控范围内。

告警装置52，与处理器通信，用于如果任意一项运动参数超过对应的参数阈值，触发发出告警信息。

当吊物的线速度和/或跌落半径大于其对应的参数阈值时，可能会导致吊物下方的危险区域过大，因此触发发出告警信息，该告警信息用于提示塔吊的司机降低运行参数，从而缩小危险区域。

对塔吊的危险区域进行监控时，可以使用图像采集装置采集吊物下方的图像，以确定是否有行人经过危险区域，但当吊物跌落范围超出图像采集装置的视野范围时，该监控则失去作用，为确保依靠图像采集装置作为输入来检测作业面行人的安全的监控系统不失去作用，本申请上述实施例吊物的线速度和吊物的跌落半径作为监控对象，准确的确定了吊物下方的危险区域，并当系统检测到吊物跌落半径或者线速度超过设定阀值时，触发报警提醒司机减速合理操作，从而将危险区域限定在图像采集装置的监控范围内，解决了塔吊的吊物下方的危险区域超出监控范围导致无法完全监控塔吊下方的危险区域的技术问题。

作为一种可选的实施例，处理器还用于在判断任意一项运动参数是否超过对应的参数阈值之前，判断吊物的重量是否大于预设重量；如果吊物的重量大于预设重量，进入判断任意一项运动参数是否超过对应的参数阈值的步骤。

当吊物重量较小时，危险系数较低，可以不限制司机对塔吊的控制，而仅当吊物的重量大于预设重量时，进入判断任意一项运动参数是否超过对应的参数阈值的步骤，从而使得当吊物重量较小时能够保证塔吊作业的效率。

作为一种可选的实施例，上述系统还包括：设置在塔吊的吊臂的幅度传感器，幅度传感器用于检测变幅小车到回转中心的距离；设置在塔吊回转中心的回转传感器，回转传感器用于检测回转中心相对于指定方向的偏移角度；其中，处理器还用于获取回转传感器在第一时刻检测的第一角度，和回转传感器在第二时刻检测到的第二角度，根据第二角度和第一角度之间的角度差确定吊臂的回转角速度，并确定回转角速度与变幅小车到回转中心的距离的乘积为线速度。

具体的，处理器按照预设的采样周期从回转传感器处采集角度数据，上述第一时刻和第二时刻可以为相邻的两个采样时刻。第二角度和第一角度之间的角度差即为回转中心在第一时刻到第二时刻所旋转的角度，结合角速度运算公式即可得到回转角四度。

在一种可选的实施例中，结合图2所示，变幅小车22下方吊着吊物23，且变幅小车22内还设置有远高于监控危险区域的球机28，幅度传感器26可以安装在塔吊的吊臂上，将零点标定在靠近塔身司机室的位置，用于实时测量变幅小车(吊钩)到回转中心(司机室21)的距离R。图3是根据本申请实施例的一种获取运动参数的示意图，结合图3所示，在获取到回转角速度W和变幅小车与回转中心的距离R后，即可确定线速度V＝W*R。

仍结合图2所示，回转传感器25可以安装在塔身司机室21下方，与编码器工作原理类似，将零点标定在塔吊的吊臂指向某一特定方向(如正北方向)的位置，用于实时测量塔吊的吊臂的回转角度。再结合图3所示，W＝(θ2-θ1)*2π/((t2-t1)*360))，其中，θ2和θ1分别为第二角度和第一角度，t2和t1分别为第二时刻和第一时刻，V＝W*R＝((θ2-θ1)*2πR)/((t2-t1)*360))。

作为一种可选的实施例，上述系统还包括：高度传感器和距离传感器，其中，高度传感器用于检测塔吊的吊钩到吊臂的第一距离，距离传感器用于检测塔吊的变幅小车到作业面的第二距离；其中，处理器还用于确定第二距离与第一距离的差值为吊物到作业面的距离，根据吊物到作业面的距离确定吊物坠落至作业面的跌落时间，并确定线速度和跌落时间的乘积为吊物的跌落半径。

具体的，吊物跌落所需的时间与吊物的高度相关，可以通过距离传感器测量吊物与地面的距离，从而得到吊物跌落所需的时间。在确定吊物跌落所需的时间后，即可确定跌落半径S＝V*t，其中，V为吊物的线速度，t为吊物跌落所需的时间。

上述第二距离即为变幅小车距离作业面的距离，第一距离即为吊钩距离变幅小车的距离，因此第二距离与第一距离的差值即为吊物到作业面的距离。

在一种可选的实施例中，结合图2所示，上述高度传感器24可以安装在塔吊平衡臂上，与编码器工作原理类似，将零点标定在吊钩靠近变幅小车的位置，用于实时测量吊钩到塔吊的吊臂的距离L。距离传感器27可以为激光测距仪，安装在变幅小车上，随小车一起移动，用于实时测量变幅小车(吊钩)到作业面(地面或则结构层楼面)的距离H。再结合图3所示，既可以得到吊物到作业面的距离h＝H-L，由此可以确定吊物的跌落时间

g代表重力加速度，进而可以得到

上述系统中，塔吊的变幅小车上的电气元件主要包括：蓄电池供电的24VDC供电系统、工业交换机、接收地面监控系统信号并控制定向喇叭工作的远程IO模块(Modbus TCP通讯)、用于将传感器上传的RS232数据转换为Modbus TCP数据供地面监控系统读取的串口服务器、用于实时测量变幅小车到作业面距离的高精度激光测距仪、用于采集吊物正下方实时视频的球机、无线网桥1的发射端(用于与司机室的无线网桥1接收端通信)。司机室内的电气元件主要包括：220/24DC供电系统、工业交换机、接收地面监控系统信号并控制声光报警器工作的远程IO模块(Modbus TCP通讯)、有人员进入危险区域时给司机发出声光警示的末端执行报警器、接收回转角/幅度/高度传感器数据并上传给地面监控平台的黑匣子、无线网桥1的接收端(用于与变幅小车上的无线网桥1发射端通信)、无线网桥2的发射端(用于与地面监控室的无线网桥2接收端通信)。

作为一种可选的实施例，上述系统还包括：图像采集装置，设置于变幅小车，用于采集吊物下方预设区域的图像信息。

具体的，上述预设区域可以是图像采集装置能够采集到的最大区域，上述参数阈值所确定的危险区域可以是上述预设区域。

上述图像采集装置可以是球机，随变幅小车一起移动，通过球机采集吊物下方预设区域的图像信息，来确定危险区域是否有行人进入，从而保证行人的安全。

作为一种可选的实施，处理器还用于获取全部操作的总时长和正常操作的时长，全部操作包括正常操作和非正常操作，并获取正常操作的时长与总时长的比值，其中，非正常操作为触发发出告警信息的操作，正常操作为不触发发出告警信息的操作。

上述方案得到的时长与总时长的比值用于标识司机合规操作的时长占比。在获得上述比值后，即可根据该比值对司机进行排名奖惩，有利于优化和改善司机的操作习惯，降低作业安全风险。

作为一种可选的实施，处理器还用于获取如下一项或多项：各塔吊司机在预设时间段内的线速度的平均值；各塔吊司机在预设时间段内的跌落半径的平均值；各塔吊司机触发发出告警信息的次数。

具体的，上述塔吊的操作对象用于表示塔吊的司机，上述步骤中获取的一项或多项数据可以通过对司机操作的数据进行统计分析得到。上述预设时间段是预设的操作时间段。除了正常操作的时长与总时长的比值之外，上述步骤中获取的一项或多项也可以作为对司机进行排名奖惩的数据。

作为一种可选的实施，处理器还用于在获取塔吊的吊物的运动参数之后，控制塔吊司机室内的显示装置显示运动参数。

在上述方案中，监控系统将吊物在空中运动的运动速度V及跌落半径S展示在司机室吊物可视化监控画面上，从而使得司机可以方便的对自己的操作进行直接观察，有利于司机合理的控制吊物运动速度。

实施例3

根据本发明实施例，提供了一种塔吊的告警装置的实施例，图6是根据本发明实施例的塔吊的告警装置的示意图，如图6所示，该装置包括如下步骤：

获取模块60，用于获取塔吊的吊物的运动参数，其中，运动参数至少包括：线速度和跌落半径，其中，吊物的线速度根据塔吊的吊臂的回转角速度确定，吊物的跌落半径根据线速度和吊物的跌落时间确定。

判断模块62，用于判断任意一项运动参数是否超过对应的参数阈值。

触发模块64，用于如果任意一项运动参数超过对应的参数阈值，触发发出告警信息。

作为一种可选的实施例，在判断任意一项运动参数是否超过对应的参数阈值之前，上述方法还包括：第二判断模块，用于判断吊物的重量是否大于预设重量；执行模块，用于如果吊物的重量大于预设重量，进入判断任意一项运动参数是否超过对应的参数阈值的步骤。

作为一种可选的实施例，塔吊设置有幅度传感器，其中，幅度传感器用于检测变幅小车到回转中心的距离，获取模块包括：第一获取子模块，用于获取吊臂的回转角速度，以及塔吊的变幅小车到回转中心的距离；第一确定子模块，用于确定回转角速度与变幅小车到回转中心的距离的乘积为线速度。

作为一种可选的实施例，获取模块包括：第二获取子模块，用于获取第一时刻检测的第一角度和第二时刻检测到的第二角度，其中，第二时刻晚于第一时刻；第二确定子模块，用于根据第二角度和第一角度之间的角度差，以及第一时刻和第二时刻的时间差确定吊臂的回转角速度。

作为一种可选的实施例，获取模块包括：第三获取子模块，用于获取述吊物坠落至作业面的跌落时间；第三确定子模块，用于确定线速度和跌落时间的乘积为吊物的跌落半径。

作为一种可选的实施例，第三获取子模块包括：获取单元，用于获取塔吊的吊钩到吊臂的第一距离和塔吊的变幅小车到作业面的第二距离；第一确定单元，用于确定第二距离与第一距离的差值为吊物到作业面的距离；第二确定单元，用于根据吊物到作业面的距离确定吊物坠落至作业面的跌落时间。

作为一种可选的实施例，上述装置还包括：第二获取模块，用于获取全部操作的总时长和正常操作的时长，全部操作包括正常操作和非正常操作，其中，非正常操作为触发发出告警信息的操作，正常操作为不触发发出告警信息的操作；第三获取模块，用于获取正常操作的时长与总时长的比值。

作为一种可选的实施例，上述装置还包括：第四获取模块，用于获取如下一项或多项：各塔吊司机在预设时间段内的线速度的平均值；各塔吊司机在预设时间段内的跌落半径的平均值；各塔吊司机触发发出告警信息的次数。

作为一种可选的实施例，上述装置还包括：显示模块，用于在获取所述塔吊的吊物的运动参数之后，控制所述塔吊司机室内的显示装置显示所述运动参数。

实施例4

根据本发明实施例，提供了一种种存储介质，存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行实施例1所述的塔吊的告警方法。

实施例5

根据本发明实施例，提供了一种种处理器，处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行实施例1所述的塔吊的告警方法。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

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单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以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全部或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(可为个人计算机、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。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种塔吊的告警方法，其特征在于，包括：

获取所述塔吊的吊物的运动参数，其中，所述运动参数至少包括：线速度和跌落半径，其中，所述吊物的线速度根据塔吊的吊臂的回转角速度确定，所述吊物的跌落半径根据所述线速度和所述吊物的跌落时间确定；

判断任意一项所述运动参数是否超过对应的参数阈值；

如果任意一项所述运动参数超过对应的参数阈值，触发发出告警信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述吊物的线速度根据塔吊的吊臂的回转角速度确定，具体包括：

获取所述吊臂的回转角速度，以及所述塔吊的变幅小车到回转中心的距离；

确定所述回转角速度与所述变幅小车到回转中心的所述距离的乘积为所述线速度。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，获取所述吊臂的回转角速度，包括：

获取第一时刻检测的第一角度和第二时刻检测到的第二角度，其中，所述第二时刻晚于所述第一时刻；

根据所述第二角度和所述第一角度之间的角度差，以及所述第一时刻和所述第二时刻的时间差确定所述吊臂的回转角速度。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述吊物的跌落半径根据所述线速度和所述吊物的跌落时间确定，具体包括：

获取所述吊物坠落至作业面的跌落时间；

确定所述线速度和所述跌落时间的乘积为所述吊物的跌落半径。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，获取所述吊物坠落至作业面的跌落时间，具体包括：

获取所述塔吊的吊钩到吊臂的第一距离和所述塔吊的变幅小车到作业面的第二距离；

确定所述第二距离与所述第一距离的差值为所述吊物到所述作业面的距离；

根据所述吊物到所述作业面的距离确定所述吊物坠落至所述作业面的跌落时间。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在判断任意一项所述运动参数是否超过对应的参数阈值之前，所述方法还包括：

判断所述吊物的重量是否大于预设重量；

如果所述吊物的重量大于所述预设重量，进入判断任意一项所述运动参数是否超过对应的参数阈值的步骤。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取塔吊司机的全部操作的总时长和正常操作的时长，所述全部操作包括正常操作和非正常操作，其中，所述非正常操作为触发发出告警信息的操作，所述正常操作为不触发发出告警信息的操作；

计算所述正常操作的时长与所述总时长的比值。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：获取如下一项或多项：

各塔吊司机在预设时间段内的所述线速度的平均值；

各塔吊司机在预设时间段内的所述跌落半径的平均值；

各塔吊司机触发发出所述告警信息的次数。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在获取所述塔吊的吊物的运动参数之后，所述方法还包括：控制塔吊司机室内的显示装置显示所述运动参数。

10.一种塔吊的告警系统，其特征在于，包括：

处理器，获取所述塔吊的吊物的运动参数，并判断任意一项所述运动参数是否超过对应的参数阈值，其中，所述运动参数至少包括：线速度和跌落半径，其中，所述吊物的线速度根据塔吊的吊臂的回转角速度确定，所述吊物的跌落半径根据所述线速度和所述吊物的跌落时间确定；

告警装置，与所述处理器通信，用于如果任意一项所述运动参数超过对应的参数阈值，触发发出告警信息。

11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述处理器还用于在判断任意一项运动参数是否超过对应的参数阈值之前，判断所述吊物的重量是否大于预设重量；如果所述吊物的重量大于所述预设重量，进入判断任意一项运动参数是否超过对应的参数阈值的步骤。

12.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

设置在塔吊的吊臂的幅度传感器，所述幅度传感器用于检测变幅小车到回转中心的距离；

设置在塔吊回转中心的回转传感器，所述回转传感器用于检测所述回转中心相对于指定方向的偏移角度；

其中，所述处理器还用于获取所述回转传感器在第一时刻检测的第一角度，和所述回转传感器在第二时刻检测到的第二角度，根据所述第二角度和所述第一角度之间的角度差确定所述吊臂的回转角速度，并确定所述回转角速度与所述变幅小车到回转中心的所述距离的乘积为所述线速度；

高度传感器和距离传感器，所述高度传感器用于检测所述塔吊的吊钩到吊臂的第一距离，所述距离传感器用于检测所述塔吊的变幅小车到作业面的第二距离；

其中，所述处理器还用于确定所述第二距离与所述第一距离的差值为所述吊物到所述作业面的距离，根据所述吊物到所述作业面的距离确定所述吊物坠落至所述作业面的跌落时间，并确定所述线速度和所述跌落时间的乘积为所述吊物的跌落半径。

13.一种塔吊的告警装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取所述塔吊的吊物的运动参数，其中，所述运动参数至少包括：线速度和跌落半径，其中，所述吊物的线速度根据塔吊的吊臂的回转角速度确定，所述吊物的跌落半径根据所述线速度和所述吊物的跌落时间确定；

判断模块，用于判断任意一项所述运动参数是否超过对应的参数阈值；

触发模块，用于如果任意一项所述运动参数超过对应的参数阈值，触发发出告警信息。

14.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行权利要求1至9中任意一项所述的塔吊的告警方法。

15.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至9中任意一项所述的塔吊的告警方法。

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