CN111464645A - 基于物联网的升降机操作状态展示方法和设备 - Google Patents

基于物联网的升降机操作状态展示方法和设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种基于物联网的升降机操作状态展示方法和设备，其中，所述基于物联网的升降机操作状态展示方法包括以下步骤:获取操作人员的工作状态信息；获取多个升降机当前的工作状态和工作参数；根据当前工作状态和工作参数获取各个升降机在将来预设时间段内的实际运动轨迹；根据实际运动轨迹生成各个升降机是否会发生碰撞的推定结果；将操作人员的工作状态信息和推定结果发送至展示终端。本发明技术方案有利于避免升降机发生碰撞。

Description

基于物联网的升降机操作状态展示方法和设备
技术领域
本发明涉及升降机操作技术领域，特别涉及一种基于物联网的升降机操作状态展示方法和设备。
背景技术
目前，随着基本建设的高速发展，建设工地使用的升降机数量迅猛增长，据统计，全国目前正在使用的升降机数量在70万台以上，但在升降机使用过程中由于升降机自身安全缺乏有效监控，以及使用人员素质层次不齐、人员超载、违规操作、管理制度不完善等因素，导致安全事故频发，据统计，升降机安全事故已占工地重、特大事故的40％，造成了重大的生命财产损失和严重的社会影响。
目前工地施工所采用的升降机配置都相对比较单一，只有简单的指纹识别、重量统计等功能，但对于货物摆放不均匀导致的升降机倾斜、运行速度是否过快以及升降机运行中的各种参数的记录等导致升降机运行不可控的问题均未考虑，这些问题可能会造成严重的安全隐患，给人们的生命和财产安全构成严重的威胁。为了防患于未然，对升降机和操作人员的工作状态进行实时长期监控，非常必要。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种基于物联网的升降机操作状态展示方法，旨在避免升降机发生碰撞。
为实现上述目的，本发明提出的基于物联网的升降机操作状态展示方法，包括以下步骤：
获取操作人员的工作状态信息；
获取多个升降机当前的工作状态和工作参数；
根据当前工作状态和工作参数获取各个升降机在将来预设时间段内的实际运动轨迹；
根据实际运动轨迹生成各个升降机是否会发生碰撞的推定结果；
将操作人员的工作状态信息和推定结果发送至展示终端。
可选地，所述获取多个升降机当前的工作状态和工作参数的步骤具体包括：
位置传感器获取升降机移动部件的当前位置；
速度传感器获取升降机移动部件的当前速度；
加速度传感器获取升降机移动部件的当前加速度；
计时器记录升降机移动部件的移动时间。
可选地，根据当前工作状态和工作参数获取各个升降机在将来预设时间段内的实际运动轨迹的步骤包括：
获取升降机的三维模型；
将获取的当前工作状态和工作参数赋予给升降机对应的移动部件；
形成各个升降机的移动部件在将来预设时间段内显示运动轨迹的三维模拟动画。
可选地，所述根据实际运动轨迹生成各个升降机是否会发生碰撞的推定结果的步骤包括：
分析三维模拟动画，确定各升降机移动部件与之架顶部或者底部是否存在干涉位置；
若确定升降机移动部件存在干涉位置，则判定为碰撞位置，并备注标记干涉位置；
若确定升降机移动部件不存在干涉位置，则判定为不会碰撞。
可选地，在所述若确定升降机移动部件存在干涉位置，则判定为碰撞位置，并备注标记干涉位置的步骤之后还包括：
向监控终端发送报警信息。
可选地，所述将推定结果发送至展示终端的步骤包括：
将分析后的三维模拟动画发送至展示终端；
并在展示终端播发三维模拟动画。
可选地，在所述根据当前工作状态和工作参数获取各个升降机在将来预设时间段内的实际运动轨迹的步骤之后还包括：
获取各个升降机的预设运动轨迹；
比较升降机的预设运动轨迹和实际运动轨迹；
确定实际运动轨迹与预设运动轨迹出现偏差，并且该偏差大于所允许的误差，向展示终端和监控终端发送报警信息。
可选地，获取各个升降机的预设运动轨迹的步骤包括：
获取升降机的三维模型；
获取各个升降机移动部件的预设工作状态和工作参数；
将预设工作状态和工作参数赋予给升降机对应的移动部件；
形成各个升降机的移动部件在将来预设时间段内显示预设运动轨迹的三维模拟动画。
可选地，获取操作人员的工作状态信息的步骤包括：
采集操作人员工作状态下的图像信息和声音信息。
本发明还提出一种基于物联网的升降机操作状态展示设备，其特征在于，设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的升降机操作状态展示处理程序，所述升降机操作状态展示处理程序配置为实现基于物联网的升降机操作状态展示方法的步骤，
其中，基于物联网的升降机操作状态展示方法，包括以下步骤：
获取操作人员的工作状态信息；
获取多个升降机当前的工作状态和工作参数；
根据当前工作状态和工作参数获取各个升降机在将来预设时间段内的实际运动轨迹；
根据实际运动轨迹生成各个升降机是否会发生碰撞的推定结果；
将操作人员的工作状态信息和推定结果发送至展示终端。
本发明技术方案，通过首先获取操作人员的工作状态信息；获取多个升降机当前的工作状态和工作参数；再根据当前工作状态和工作参数获取各个升降机在将来预设时间段内的实际运动轨迹；再根据实际运动轨迹生成各个升降机是否会发生碰撞的推定结果；然后，将操作人员的工作状态信息和推定结果发送至展示终端；如此，在展示终端可以非常清晰、直观的观察到升降机各个移动部件在将来的预设时间段的运动情况，也即对各个移动部件的工作状态进行预测，如此，使得监控者可以及时的根据预测情况，对各个升降机的移动部件的工作参数进行调整，进而避免任意两个升降机之间发生碰撞，有效的防止了碰撞的发生；同时，通过对升降机的操作人员进行监控，可以及时提示操作人员避免发生误操作的同时，可以及时的指示操作人员进行操作，有利于快速的防止升降机的移动部件出现冲顶或者蹲底的情况；其中，轿厢的运动轨迹可以指，上、下的升降方向，以及前、后、左、右的偏移方向(倾侧方向)，也即，本方案除了可以使得避免轿厢蹲底或冲顶外，还可以使轿厢避免与周边支撑结构，以及周边突发性伸入的部件同发生刮擦和碰撞。
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作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明基于物联网的升降机操作状态展示方法的流程示意图；
图2为本发明基于物联网的升降机操作状态展示方法的一实施例的原理示意图；
图3为本发明基于物联网的升降机操作状态展示方法另一实施例的流程示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
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的一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中的“和/或”包括三个方案，以A和/或B为例，包括A技术方案、B技术方案，以及A和B同时满足的技术方案；另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，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。
以下将主要描述基于物联网的升降机操作状态展示方法的具体结构。
参照图1至图3，在本发明实施例中，该基于物联网的升降机操作状态展示方法包括以下步骤：
S100，获取操作人员的工作状态信息；
S200，获取多个升降机当前的工作状态和工作参数；
S300，根据当前工作状态和工作参数获取各个升降机在将来预设时间段内的实际运动轨迹；
S400，根据实际运动轨迹生成各个升降机是否会发生碰撞的推定结果；
S500，将操作人员的工作状态信息和推定结果发送至展示终端。
具体地，本实施例中，获取升降机操作人员的工作状态信息的方式有多种，可以通过图像采集装置，采集操作者当前的操作状态，图像采集装置可以为摄像机等。获取操作人员的工作状态信息的步骤包括：采集操作人员工作状态下的图像信息和声音信息。采集工作状态信息，主要考虑采集图像信息和声音信息，以使得展示终端的监控者可以清楚的知晓升降机操作员的状态，并及时的指挥操作员作出应急处理。
获取多个升降机当前的工作状态和工作参数。获取升降机当前工作状态和工作参数的方式有很多，如通过多种传感器检测获取，也可以通过摄像头采集图像以及记录时间，进行计算获取。以通过多种传感器检测获取为例。具体地，所述获取多个升降机当前的工作状态和工作参数的步骤具体包括：位置传感器获取升降机移动部件的当前位置；速度传感器获取升降机移动部件的当前速度；加速度传感器获取升降机移动部件的当前加速度；计时器记录升降机移动部件的移动时间。通过位置传感器，当然，可以使用GPS定位，来获取升降机和其移动部件的具体位置，通过速度传感器来获取移动部件的移动速度，以及通过加速度传感器来获取移动部件部件的加速度。当然，在一些实施例中，可以设置为方向传感器，来直接测量移动部件的移动方向。
值得说明的是，升降机，指的是所有升降机，包括固定式升降机和除固定是升降机以为的非固定式升降机，以比较容易发生碰撞的非固定式升降机为例，比如，移动式升降机、壁挂式升降机、牵引式升降机、自行式升降机、车载式升降机，以及伸缩式升降机，这些升降机在工作过程中，轿厢发生冲顶、蹲底，以及与支撑部件和周边部件发生碰撞的可能性更高，更需要注意升降机在工作过程中的安全。
当传感器检测轿厢的运动轨迹(上下的升降方向，以及前、后、左、右的偏移方向)上有障碍物，或者，通过三位动画仿真，发现在轿厢的移动轨迹上有障碍物，障碍物包括轿厢运动的顶部、底部、周边支撑结构，以及周边突发性伸入的部件，立即控制轿厢停止工作，并发出报警信息，及时将障碍物清理，或者轿厢的运动参数，以避免在轿厢的工作过程中发生冲顶、蹲底、刮擦或者碰撞等现象。如此，大幅的提高升降机工作的安全性。
在获取各个升降机的工作状态和工作参数之后，根据当前的状态和工作参数，以及移动部件的形状和尺寸，得出移动部件的移动轨迹。该移动轨迹可以为二维的移动轨迹，也可以为三维的移动轨迹。
下面介绍一种获取移动轨迹的具体方式：
根据当前工作状态和工作参数获取各个升降机在将来预设时间段内的实际运动轨迹的步骤包括：
获取升降机的三维模型；
将获取的当前工作状态和工作参数赋予给升降机对应的移动部件；
形成各个升降机的移动部件在将来预设时间段内显示运动轨迹的三维模拟动画。
首先获取升降机的三维模型，三维模型中运动部件的运动副已经加载完整。获取三维模型后，将移动部件的运动参数加载至移动部件上，使得三维模型中的移动部件具有与实际中的移动部件相同的工作状态和工作参数。如此，使得三维模型中的移动部件可以按照当前的工作状态和工作参数运动。移动部件移动所形成的轨迹，为移动部件的运动轨迹。如此，各个升降机的移动部件的运动轨迹都可以获取。
在获取移动部件的实际运动轨迹后，判定各个移动部件的运动轨迹是否与升降机的固定部分有交点。或者说移动轨迹的交点，是否在运行的时间段发生，如果移动部件超过预设的位置，移动部分将与升降机的固定部分发生碰撞，出现冲顶或者蹲底的现象。
下面介绍一种判断升降机是否会发生碰撞的方式：
所述根据实际运动轨迹生成各个升降机是否会发生碰撞的推定结果的步骤包括：
分析三维模拟动画，确定各升降机移动部件与之架顶部或者底部是否存在干涉位置；
若确定升降机移动部件存在干涉位置，则判定为碰撞位置，并备注标记干涉位置；
若确定升降机移动部件不存在干涉位置，则判定为不会碰撞。
分析所有升降机移动部件的三维模拟动画，多个升降机的移动部件同时运行，若移动部件与固定部件之间存在干涉位置，也即，升降机的移动部件在移动过程中与固定部分位于同一位置，此时判定为移动部件将会碰撞，此时，记录下将要碰撞的位置，并标记。如果多个移动部件在移动过程中，不存在干涉位置，也即，所有的升降机移动部件在将来的预设时间段内，不存在与固定部分达同一位置，或者超出固定部分。此时，判断各升降机的工作安全，不会发生碰撞。
当然，如果判断任意移动部件将要发生碰撞时，必须发出报警信息。在所述若确定升降机移动部件存在干涉位置，则判定为碰撞位置，并备注标记干涉位置的步骤之后还包括：向监控终端发送报警信息。其中，报警信息的形式可以有很多，如文字信息、声音信息，振动信息；当然，还可以为控制指令等通信信息。
为了更加直观的对所有的升降机进行监控，所述将推定结果发送至展示终端的步骤包括：
将分析后的三维模拟动画发送至展示终端；
并在展示终端播发三维模拟动画。
也即，将分析后的三维模拟动画发送给展示终端，展示终端具有显示屏和音像设备。三维模拟动画可以在展示终端播放，三维模拟动画中，如果存在干涉显示，标注了任意升降机的移动部件与固定部件可能出现碰撞的位置。监控者可以非常清晰、直观的从三维模拟动画中，观察到将来预设时间段内各个移动部件的运动情况。以便监控者及时的调整和控制各个升降机移动部件的工作情况，从而有效的制止升降机的移动部分出现冲顶或者蹲底现象的发生。
本实施例中，通过首先获取操作人员的工作状态信息；获取多个升降机当前的工作状态和工作参数；再根据当前工作状态和工作参数获取各个升降机在将来预设时间段内的实际运动轨迹；再根据实际运动轨迹生成各个升降机是否会发生碰撞的推定结果；然后，将操作人员的工作状态信息和推定结果发送至展示终端；如此，在展示终端可以非常清晰、直观的观察到升降机各个移动部件在将来的预设时间段的运动情况，也即对各个移动部件的工作状态进行预测，如此，使得监控者可以及时的根据预测情况，对各个升降机的移动部件的工作参数进行调整，进而避免任意两个升降机之间发生碰撞，有效的防止了碰撞的发生；同时，通过对升降机的操作人员进行监控，可以及时提示操作人员避免发生误操作的同时，可以及时的指示操作人员进行操作，有利于快速的防止升降机的移动部件出现冲顶或者蹲底的情况；其中，轿厢的运动轨迹可以指，上、下的升降方向，以及前、后、左、右的偏移方向(倾侧方向)，也即，本方案除了可以使得避免轿厢蹲底或冲顶外，还可以使轿厢避免与周边支撑结构，以及周边突发性伸入的部件同发生刮擦和碰撞。
在另外一些实施例中，为了进一步防止升降机出现冲顶或者蹲底的碰撞，在所述根据当前工作状态和工作参数获取各个升降机在将来预设时间段内的实际运动轨迹的步骤之后还包括：
获取各个升降机的预设运动轨迹；
比较升降机的预设运动轨迹和实际运动轨迹；
确定实际运动轨迹与预设运动轨迹出现偏差，并且该偏差大于所允许的误差，向展示终端和监控终端发送报警信息。
具体地，本实施例中，首先获取升降机的预设运动轨迹，其预设运动轨迹的获取方式有多种，下面介绍一种具体的方案。
获取各个升降机的预设运动轨迹的步骤包括：
获取升降机的三维模型；
获取各个升降机移动部件的预设工作状态和工作参数；
将预设工作状态和工作参数赋予给升降机对应的移动部件；
形成各个升降机的移动部件在将来预设时间段内显示预设运动轨迹的三维模拟动画。
升降机移动部件的工作，应当预设工作参数，将工作状态和工作参数加载到升降机移动部件的三维模型上，使得升降机的移动部件的三维模型可以根据加载的参数进行仿真运动。最后形成，将来预设时间段内显示预设运动轨迹的三维模拟动画。将由预设参数形成的预设运动轨迹，与根据当前检测参数形成的当前运动轨迹进行比较。当两个运动轨迹出现偏差时，判断偏差是否在允许的误差范围内。若超出预设的误差范围，则向展示终端和监控终端发送报警信息。从而进一步提前的告知监控者，可能出现的安全隐患，以便监控者及时的进行处理，以防止升降机碰撞的发生。
本发明还提出一种基于物联网的升降机操作状态展示设备，设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的升降机操作状态展示处理程序，所述升降机操作状态展示处理程序配置为实现基于物联网的升降机操作状态展示方法的步骤。
其中，基于物联网的升降机操作状态展示方法包括以下步骤：
获取操作人员的工作状态信息；
获取多个升降机当前的工作状态和工作参数；
根据当前工作状态和工作参数获取各个升降机在将来预设时间段内的实际运动轨迹；
根据实际运动轨迹生成各个升降机是否会发生碰撞的推定结果；
将操作人员的工作状态信息和推定结果发送至展示终端。
可选地，所述获取多个升降机当前的工作状态和工作参数的步骤具体包括：
位置传感器获取升降机移动部件的当前位置；
速度传感器获取升降机移动部件的当前速度；
加速度传感器获取升降机移动部件的当前加速度；
计时器记录升降机移动部件的移动时间。
可选地，根据当前工作状态和工作参数获取各个升降机在将来预设时间段内的实际运动轨迹的步骤包括：
获取升降机的三维模型；
将获取的当前工作状态和工作参数赋予给升降机对应的移动部件；
形成各个升降机的移动部件在将来预设时间段内显示运动轨迹的三维模拟动画。
可选地，所述根据实际运动轨迹生成各个升降机是否会发生碰撞的推定结果的步骤包括：
分析三维模拟动画，确定各升降机移动部件与之架顶部或者底部是否存在干涉位置；
若确定升降机移动部件存在干涉位置，则判定为碰撞位置，并备注标记干涉位置；
若确定升降机移动部件不存在干涉位置，则判定为不会碰撞。
可选地，在所述若确定升降机移动部件存在干涉位置，则判定为碰撞位置，并备注标记干涉位置的步骤之后还包括：
向监控终端发送报警信息。
可选地，所述将推定结果发送至展示终端的步骤包括：
将分析后的三维模拟动画发送至展示终端；
并在展示终端播发三维模拟动画。
可选地，在所述根据当前工作状态和工作参数获取各个升降机在将来预设时间段内的实际运动轨迹的步骤之后还包括：
获取各个升降机的预设运动轨迹；
比较升降机的预设运动轨迹和实际运动轨迹；
确定实际运动轨迹与预设运动轨迹出现偏差，并且该偏差大于所允许的误差，向展示终端和监控终端发送报警信息。
可选地，获取各个升降机的预设运动轨迹的步骤包括：
获取升降机的三维模型；
获取各个升降机移动部件的预设工作状态和工作参数；
将预设工作状态和工作参数赋予给升降机对应的移动部件；
形成各个升降机的移动部件在将来预设时间段内显示预设运动轨迹的三维模拟动画。
可选地，获取操作人员的工作状态信息的步骤包括：
采集操作人员工作状态下的图像信息和声音信息。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于物联网的升降机操作状态展示方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取操作人员的工作状态信息；
获取多个升降机当前的工作状态和工作参数；
根据当前工作状态和工作参数获取各个升降机在将来预设时间段内的实际运动轨迹；
根据实际运动轨迹生成各个升降机是否会发生碰撞的推定结果；
将操作人员的工作状态信息和推定结果发送至展示终端。
2.如权利要求1所述的基于物联网的升降机操作状态展示方法，其特征在于，所述获取多个升降机当前的工作状态和工作参数的步骤具体包括：
位置传感器获取升降机移动部件的当前位置；
速度传感器获取升降机移动部件的当前速度；
加速度传感器获取升降机移动部件的当前加速度；
计时器记录升降机移动部件的移动时间。
3.如权利要求2所述的基于物联网的升降机操作状态展示方法，其特征在于，根据当前工作状态和工作参数获取各个升降机在将来预设时间段内的实际运动轨迹的步骤包括：
获取升降机的三维模型；
将获取的当前工作状态和工作参数赋予给升降机对应的移动部件；
形成各个升降机的移动部件在将来预设时间段内显示运动轨迹的三维模拟动画。
4.如权利要求3所述的基于物联网的升降机操作状态展示方法，其特征在于，所述根据实际运动轨迹生成各个升降机是否会发生碰撞的推定结果的步骤包括：
分析三维模拟动画，确定各升降机移动部件与之架顶部或者底部是否存在干涉位置；
若确定升降机移动部件存在干涉位置，则判定为碰撞位置，并备注标记干涉位置；
若确定升降机移动部件不存在干涉位置，则判定为不会碰撞。
5.如权利要求4所述的基于物联网的升降机操作状态展示方法，其特征在于，在所述若确定升降机移动部件存在干涉位置，则判定为碰撞位置，并备注标记干涉位置的步骤之后还包括：
向监控终端发送报警信息。
6.如权利要求4所述的基于物联网的升降机操作状态展示方法，其特征在于，所述将推定结果发送至展示终端的步骤包括：
将分析后的三维模拟动画发送至展示终端；
并在展示终端播发三维模拟动画。
7.如权利要求1至6中任意一项所述的基于物联网的升降机操作状态展示方法，其特征在于，在所述根据当前工作状态和工作参数获取各个升降机在将来预设时间段内的实际运动轨迹的步骤之后还包括：
获取各个升降机的预设运动轨迹；
比较升降机的预设运动轨迹和实际运动轨迹；
确定实际运动轨迹与预设运动轨迹出现偏差，并且该偏差大于所允许的误差，向展示终端和监控终端发送报警信息。
8.如权利要求7所述的基于物联网的升降机操作状态展示方法，其特征在于，获取各个升降机的预设运动轨迹的步骤包括：
获取升降机的三维模型；
获取各个升降机移动部件的预设工作状态和工作参数；
将预设工作状态和工作参数赋予给升降机对应的移动部件；
形成各个升降机的移动部件在将来预设时间段内显示预设运动轨迹的三维模拟动画。
9.如权利要求1至6中任意一项所述的基于物联网的升降机操作状态展示方法，其特征在于，获取操作人员的工作状态信息的步骤包括：
采集操作人员工作状态下的图像信息和声音信息。
10.一种基于物联网的升降机操作状态展示设备，其特征在于，设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的升降机操作状态展示处理程序，所述升降机操作状态展示处理程序配置为实现如权利要求1至9中任一项所述的基于物联网的升降机操作状态展示方法的步骤。
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