CN112938763B - 多地点多塔机远程控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及塔机控制领域，公开了一种多地点多塔机远程控制系统，包括工地侧和公司侧，工地侧包括塔机控制系统、至少一个司索APP和至少一台塔机，公司侧包括塔控云平台和至少一个驾驶舱，工作时，司索登录司索APP，向塔控云平台发送作业请求，塔控云平台接收作业请求之后，将作业分配给驾驶舱的司机，驾驶舱的司机确认接收作业之后，塔控云平台收到反馈信号并通知塔机，从而使得塔机和驾驶舱建立连接，塔机控制系统可以将项目现场的工作状态反馈至驾驶舱，驾驶舱的司机针对反馈信号进行相应的操作，远程控制塔机完成作业，从而不再需要爬到高空操作作业，提高了工作效率，降低了发生事故的风险，保障了职工的身心健康。

Description

多地点多塔机远程控制系统

技术领域

本发明涉及塔机控制领域，具体涉及一种多地点多塔机远程控制系统。

背景技术

塔机也即塔式起重机，也称为塔吊，是建筑工地上的一种必不可少的起重设备，用来运输钢筋或混凝土等施工材料。现有技术中，塔机的操作由塔机司机与司索通过语音对讲的方式配合完成，塔机司机需要与司索有较高的配合度和默契度，塔机司机需要持特种作业证上岗，每天需要对塔机进行日常的操作前检查维护，根据国家规定，为降低在施工中存在的事故风险，保障职工的人身安全和设备安全，塔机需要进行定期维保，并形成文档记录，在操作的过程中，会存在以下问题：

1)塔机的高度在几十米到几百米不等，塔机的驾驶室位于塔机的顶部，这样的工作环境对于塔机司机的体力和心理是一种极大的挑战，如果遇到恶劣的天气，更是增加了该工种潜在的危险性和不确定性，不仅影响塔机司机的操作，降低工作效率，还会损害司机的身心健康；

2)塔机司机的考证门槛低，人员素质无法保证，因此无法保证司机会进行日常的操作前检查，将会造成潜在的安全隐患，由于塔机司机的工作环境在高空中，不便于监管司机的实际操作，部分司机可能会不按照操作规程进行操作，进一步地增加了发生事故的风险；

3)对于塔机的维保，大量调查发现，存在维保记录造假的情况，实际并未按照要求完成塔机的检查和维保，这在很大程度上会导致塔机事故的发生；

4)在工作时，经常会有一个塔机司机操作多台塔机的情况，司机需要频繁地上下塔机，耗时耗力，极大地降低了工作效率。

发明内容

针对现有技术存在的上述技术问题，本发明提供一种多地点多塔机远程控制系统，能够提高工作效率，降低发生事故的风险，保障职工的身心健康。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多地点多塔机远程控制系统，包括工地侧，包括塔机控制系统、至少一个司索APP和至少一台塔机；公司侧，包括塔控云平台和至少一个驾驶舱；所述塔控云平台可在所述司索APP和所述驾驶舱之间传递信号，所述塔控云平台还可发送信号至所述塔机控制系统，所述塔机控制系统可在所述塔机和所述驾驶舱之间传递信号。

上述的多地点多塔机远程控制系统，所述工地侧还包括视频采集模块、音频采集模块、塔机安全监控模块和网络模块，所述网络模块为所述塔机控制系统、所述视频采集模块、所述音频采集模块和所述塔机安全监控模块提供上网功能。

上述的多地点多塔机远程控制系统，所述视频采集模块为安装在所述塔机的八路视频监控，八路所述视频监控的安装位置分别为塔机的起重臂臂尖、起重臂根部的前侧、左侧、右侧和下侧、变幅小车以及前卷扬机和后卷扬机；所述音频采集模块为安装在所述塔机控制系统的拾音器；所述塔机安全监控模块包括预紧螺母、塔机指定部位画面采集以及安装在所述塔机上的多种传感器，所述预紧螺母安装在所述塔机的标准节，所述塔机指定部位画面采集为在所述塔机的起升限位、回转限位、卷扬机、力矩限位处定时抓拍照片并传递至所述塔控云平台。

上述的多地点多塔机远程控制系统，多种所述传感器包括用于检测风速的风速传感器、用于检测塔机角度的倾角传感器、用于检测被吊物件重量的载重力矩传感器、用于检测变幅小车变幅的幅度传感器以及用于检测吊钩高度的高度传感器。

上述的多地点多塔机远程控制系统，所述司索APP包括登录模块、项目模块、作业模块、对讲模块和安全教育模块。

上述的多地点多塔机远程控制系统，所述登录模块包括账号注册和账号登录，所述项目模块包括项目的申请、切换和删除，所述作业模块包括发起作业、作业调度、开始作业、结束作业、作业评价和历史记录保存，所述安全教育模块包括塔机作业知识的学习和考核。

上述的多地点多塔机远程控制系统，所述塔控云平台包括登录鉴权、账号管理、项目管理、塔机管理、驾驶舱管理、作业管理和对讲管理。

上述的多地点多塔机远程控制系统，所述驾驶舱包括座椅、主令控制器、显示屏、耳机、麦克风和驾驶舱控制系统。

上述的多地点多塔机远程控制系统，所述驾驶舱控制系统包括主控系统、塔机安全监控系统、塔机声音采集系统以及控制指令系统，所述主控系统从所述塔机安全监控系统、所述塔机声音采集系统以及所述控制指令系统中获取信息并进行界面展示和逻辑处理。

上述的多地点多塔机远程控制系统，所述塔机控制系统通过主控程序、控制指令程序、拾音器程序和安全监控程序实现控制功能。

本发明的多地点多塔机远程控制系统，至少具有如下有益效果：工作时，司索首先到达项目现场，在确定需要操作的塔机是空闲的前提下，登录司索APP，向塔控云平台发送作业请求，塔控云平台接收作业请求之后，将作业分配给驾驶舱的司机，驾驶舱的司机确认接收作业之后，塔控云平台收到反馈信号并通知塔机，从而使得塔机和驾驶舱建立连接，塔机控制系统可以将项目现场的工作状态反馈至驾驶舱，驾驶舱的司机针对反馈信号进行相应的操作，远程控制塔机完成作业，从而不再需要爬到高空操作作业，降低了发生事故的风险，保障了职工的身心健康，同时，操作另外的塔机时，司机也不需要来回上下跑动，只需要和另外的塔机建立无线连接即可，大大地提高了工作效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步地说明，其中：

图1为本发明实施例的系统框架图；

图2为本发明实施例中司索APP的功能模块图；

图3为本发明实施例中塔控云平台的功能模块图；

图4为本发明实施例中驾驶舱控制系统的功能模块图；

图5为本发明实施例中塔机控制系统的功能模块图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，参照图1，本发明的实施例提供了一种多地点多塔机远程控制系统，包括工地侧和公司侧，工地侧包括塔机控制系统、至少一个司索APP和至少一台塔机，公司侧包括塔控云平台和至少一个驾驶舱，工作时，司索首先到达项目现场，在确定需要操作的塔机是空闲的前提下，登录司索APP，向塔控云平台发送作业请求，塔控云平台接收作业请求之后，将作业分配给驾驶舱的司机，驾驶舱的司机确认接收作业之后，塔控云平台收到反馈信号并通知塔机，这时，驾驶舱知道了自己所要连接的塔机，塔机也知道了自己所要连接的驾驶舱，从而使得塔机和驾驶舱建立连接，塔机控制系统可以将项目现场的工作状态反馈至驾驶舱，驾驶舱的司机针对反馈信号进行相应的操作，远程控制塔机完成作业，从而不再需要爬到高空操作作业，降低了发生事故的风险，保障了职工的身心健康，同时，操作另外的塔机时，司机也不需要来回上下跑动，只需要和另外的塔机建立无线连接即可，大大地提高了工作效率。

继续参照图1，工地侧还包括视频采集模块、音频采集模块、塔机安全监控模块和网络模块，网络模块为塔机控制系统、视频采集模块、音频采集模块和塔机安全监控模块提供上网功能，保证网络传输的稳定性和时效性，保证工地侧和公司侧能正常且流畅地进行通讯，具体地，网络模块可以选用5G无线CPE、5G流量卡及交换机搭配的模式，以提升塔机控制系统、视频采集模块、音频采集模块和塔机安全监控模块连接互联网的能力。塔机控制系统为塔机的控制中心，一方面，视频采集模块、音频采集模块和塔机安全监控模块的信息会在该控制中心汇总，并传输回驾驶舱，另一方面，该控制中心也可以接收从驾驶舱和塔控云平台发送的信息和指令，并输送给塔机的PLC，从而对塔机进行控制。

进一步地，视频采集模块为安装在塔机的八路视频监控，八路视频监控的安装位置分别为塔机的起重臂臂尖、起重臂根部的前侧、左侧、右侧和下侧、变幅小车以及前卷扬机和后卷扬机，视频监控可以采用一般的监控网络摄像机，视频采集的目的是采集塔机作业现场的场景并实时反馈给驾驶舱的司机，使得司机有身临其境的感受，保证工作的质量，全程记录作业过程，也能作为证据，发生事故时，也可以调取数据进行查看。

进一步地，音频采集模块为安装在塔机控制系统的拾音器，拾音器的作用是收集作业现场的声音，并传输至驾驶舱内，帮助司机还原现场的声音，进一步增强身临其境的效果。进一步地，塔机安全监控模块包括预紧螺母、塔机指定部位画面采集以及安装在塔机上的多种传感器，预紧螺母安装在塔机的标准节，一旦标准件的连接螺母发生松动，预紧螺母即可进行声光报警，并在塔控云平台进行提醒；塔机指定部位画面采集为在塔机的起升限位、回转限位、卷扬机、力矩限位处定时抓拍照片并传递至塔控云平台，进行危险异常判断，用相机定时抓拍并进行智能分析，来替代人工拍照检查，提高工作的效率以及工作的质量。多种传感器包括用于检测风速的风速传感器、用于检测塔机角度的倾角传感器、用于检测被吊物件重量的载重力矩传感器、用于检测变幅小车变幅的幅度传感器以及用于检测吊钩高度的高度传感器。

参照图2，司索APP包括登录模块、项目模块、作业模块、对讲模块和安全教育模块。司索能够在司索APP上向塔控云平台发起作业请求，塔控云平台再将作业调度给驾驶舱司机，让司索和司机共同协作完成作业。进一步地，登录模块包括账号注册和账号登录，司索需要连接实施建筑施工的公司的塔控云平台的服务器IP，才能进行账号的注册和登录，其他人员无法使用本司索APP。项目模块包括项目的申请、切换和删除，司索登录后，选中需要指挥的塔机，需要先向塔控云平台申请项目权限，塔控云平台审核通过之后，司索才可以进行下一步操作，当然，司索可以申请多个项目，可以在司索APP内随时切换或删除项目。

进一步地，作业模块包括发起作业、作业调度、开始作业、结束作业、作业评价和历史记录保存，司索获得项目权限之后，选中需要操作的塔机，再向塔控云平台发起作业申请，塔控云平台收到申请之后，进行作业调度，将作业分配给合适的驾驶舱司机，经过司机和司索双方确认之后，开始作业，完成操作之后，结束作业，之后可以评价作业和司机，同时，也可以查看历史作业记录情况，提高监管记录。安全教育模块包括塔机作业知识的学习和考核，司索可以通过安全教育模块学习塔机作业中的安全知识，提高专业技能，并自行模拟考核，判断自己知识掌握情况。

参照图3，塔控云平台是独立部署在公司侧的后台管理系统，是整个驾驶舱项目的控制中心，在整个远程控制作业中充当着监控和调度的角色，负责业务流程的中转和数据记录，能够实时掌握项目作业的进展情况，有效降低发生事故的风险。塔控云平台包括登录鉴权、账号管理、项目管理、塔机管理、驾驶舱管理、作业管理和对讲管理。登录鉴权有三种，一种是驾驶舱司机的鉴权，一种是司索的鉴权，还有一种是塔控云平台的鉴权，包括调度用户和产权单位，其中，调度用户是指公司的管理者，产权单位是指塔机的单位。

账号管理可以进行账号资料的增加、删除、修改和查询等操作，平台管理用户可以新建司索、司机、调度用户以及产权单位的账号，并录入相关的人脸、评价和其他数据，之后将账号分配给相应的用户使用，当然，司索也可以在司索APP发起注册请求，填写个人身份信息和特种身份证资料，通过OCR识别技术和人脸验证后，即可注册成功并使用。项目管理可以进行项目的增加、删除、修改和查询等操作，没有项目时，无法进行远程操作。塔机管理可以进行塔机资料的管理和状态监控，项目开展前需要把塔机的资料录入到塔控云平台中，这样可以方便实时监控塔机的运行状况。驾驶舱管理可以进行驾驶舱资料的管理和运行状态的监控。作业管理可以进行作业调度和作业记录查询。

参照图1，驾驶舱包括座椅、主令控制器、显示屏、耳机、麦克风和驾驶舱控制系统。进一步地，参照图4，驾驶舱控制系统包括主控系统、塔机安全监控系统、塔机声音采集系统以及控制指令系统，主控系统从塔机安全监控系统、塔机声音采集系统以及控制指令系统中获取信息并进行界面展示和逻辑处理。有作业时，主控系统获取主令控制器的指令，并通过控制指令系统传输给指定的塔机，同时，塔机安全监控系统能够接收塔机视频在显示屏中展示，塔机声音采集系统可以接收现场的声音并通过耳机播放给司机，司机可以通过耳机上的麦克风与司索进行语音对讲，从而配合完成作业任务。驾驶舱可以远程控制不同地区、不同项目的不同塔机，不受距离显示，大大地提高了工作效率。

参照图5，塔机控制系统通过主控程序、控制指令程序、拾音器程序和安全监控程序实现控制功能。塔机控制系统为位于工地侧的电脑，主要完成接收驾驶舱的控制指令系统发出的指令，并发送给塔机，以及接收塔机的反馈信号，并将反馈信号发送给驾驶舱，接收各个传感器的数据并发送给驾驶舱，获取拾音器的音频数据发送给驾驶舱等。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (8)

1.一种多地点多塔机远程控制系统，其特征在于，包括：

公司侧，包括塔控云平台和至少一个驾驶舱；

工地侧，包括塔机控制系统、视频采集模块、音频采集模块、塔机安全监控模块、网络模块、至少一个司索APP和至少一台塔机，所述塔控云平台可接收来自所述司索APP的信号，并反馈信号至所述驾驶舱、所述塔机控制系统和所述司索APP，所述塔机控制系统可在所述塔机和所述驾驶舱之间传递信号，所述网络模块为所述塔机控制系统、所述视频采集模块、所述音频采集模块和所述塔机安全监控模块提供上网功能；

工作时，司索到达项目现场，在确定需要操作的塔机是空闲的前提下，登录司索APP，向塔控云平台发送作业请求；塔控云平台接收作业请求之后，将作业分配给驾驶舱的司机；驾驶舱的司机确认接收作业之后，塔控云平台收到反馈信号并通知塔机，以使塔机与驾驶舱建立连接；塔机控制系统可以将项目现场的工作状态反馈至驾驶舱，驾驶舱的司机针对反馈信号进行相应的操作；

所述视频采集模块为安装在所述塔机的八路视频监控，用于采集项目现场的场景并实时反馈至驾驶舱，八路所述视频监控的安装位置分别为塔机的起重臂臂尖、起重臂根部的前侧、左侧、右侧和下侧、变幅小车以及前卷扬机和后卷扬机；

所述音频采集模块为安装在所述塔机控制系统的拾音器，用于采集项目现场的声音并实时反馈至驾驶舱；

所述塔机安全监控模块包括预紧螺母、塔机指定部位画面采集以及安装在所述塔机上的多种传感器；

所述预紧螺母安装在所述塔机的标准节，倘若标准节的连接螺母发生松动，所述预紧螺母能够报警并在所述塔控云平台进行提醒；

所述塔机指定部位画面采集为在所述塔机的起升限位、回转限位、卷扬机、力矩限位处定时抓拍照片并传递至所述塔控云平台。

2.根据权利要求1所述的多地点多塔机远程控制系统，其特征在于，多种所述传感器包括用于检测风速的风速传感器、用于检测塔机角度的倾角传感器、用于检测被吊物件重量的载重力矩传感器、用于检测变幅小车变幅的幅度传感器以及用于检测吊钩高度的高度传感器。

3.根据权利要求1所述的多地点多塔机远程控制系统，其特征在于，所述司索APP包括登录模块、项目模块、作业模块、对讲模块和安全教育模块。

4.根据权利要求3所述的多地点多塔机远程控制系统，其特征在于，所述登录模块包括账号注册和账号登录，所述项目模块包括项目的申请、切换和删除，所述作业模块包括发起作业、作业调度、开始作业、结束作业、作业评价和历史记录保存，所述安全教育模块包括塔机作业知识的学习和考核。

5.根据权利要求1所述的多地点多塔机远程控制系统，其特征在于，所述塔控云平台包括登录鉴权、账号管理、项目管理、塔机管理、驾驶舱管理、作业管理和对讲管理。

6.根据权利要求1所述的多地点多塔机远程控制系统，其特征在于，所述驾驶舱包括座椅、主令控制器、显示屏、耳机、麦克风和驾驶舱控制系统。

7.根据权利要求6所述的多地点多塔机远程控制系统，其特征在于，所述驾驶舱控制系统包括主控系统、塔机安全监控系统、塔机声音采集系统以及控制指令系统，所述主控系统从所述塔机安全监控系统、所述塔机声音采集系统以及所述控制指令系统中获取信息并进行界面展示和逻辑处理。

8.根据权利要求1所述的多地点多塔机远程控制系统，其特征在于，所述塔机控制系统通过主控程序、控制指令程序、拾音器程序和安全监控程序实现控制功能。

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