CN112960557A - 一种塔吊安全监控系统和方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种塔吊安全监控系统和方法，系统包括数据获取模块、塔吊控制面板、移动终端、塔吊操纵模块及交互模块，数据获取模块用于获取相应的监控信息；交互模块将监控信息发送至移动终端上；用户通过移动终端发出控制指令，塔吊操纵模块根据控制指令控制吊钩动作。本申请具有的效果为：管理人员可以通过移动终端获取监控信息，当发现吊钩动作不合规或者塔吊司机打瞌睡、昏迷等情况，塔吊操纵模块会切断塔吊控制面板对塔吊吊钩的控制权并把控制权转移给移动终端，管理人员即可利用移动终端控制，塔吊操纵模块根据该控制指令相应地控制塔吊吊钩动作，从而代替塔吊司机停止吊钩运行，从而降低了因司机主观因素造成的安全事故发生的风险。

Description

一种塔吊安全监控系统和方法

技术领域

本申请涉及塔吊设备的技术领域，尤其是涉及一种塔吊安全监控系统和方法。

背景技术

塔吊是建筑工地上最常见的一种起重设备，又名“塔式起重机”，由一节一节的标准节构成，主要用于吊施工用的钢筋、木楞、混凝土、钢管等施工的原材料，是工地上一种必不可少的设备。

目前，塔吊上安装有监控设备，监控设备大都与吊塔的操控系统没有关联，在实际操作过程中，吊塔司机在操作室内通过监控设备观察吊钩的工作情况，而监控设备只能起到向塔吊司机提供监控视频的作用，并不能直接向塔吊的操控系统进行监控反馈，无法指导操控系统的操控。

针对上述中的相关技术，发明人认为：吊钩的工作状态仅吊塔司机可视，其他人员无法查看和操控，但是受到司机的主观因素（例如，司机由于疲劳、粗心等原因没有注意到），存在误操作或者漏操作的情况，增加了安全事故发生的风险。

发明内容

为了降低因司机主观因素造成的安全事故发生的风险，本申请提供一种塔吊安全监控系统和方法。

第一方面，本申请提供的一种塔吊安全监控系统，采用如下的技术方案：

一种塔吊安全监控系统，所述系统包括：

数据获取模块，用于获取施工现场塔吊的工作状态和监控信息，所述监控信息包括塔吊吊钩的监控画面、塔吊操作室的监控画面；

塔吊控制面板，用于供塔吊司机控制塔吊的吊钩动作；

移动终端，用于供管理人员控制塔吊的吊钩动作；

交互模块，用于将所述监控信息发送至移动终端上；以及，

塔吊操纵模块，用于将塔吊吊钩的控制权转移给移动终端，并依据移动终端的控制指令控制塔吊的吊钩进行动作。

通过采用上述技术方案，管理人员可以通过移动终端获取塔吊吊钩的监控画面、操作室内的监控画面等监控信息，当管理人员发现吊钩动作不合规或者发现塔吊司机打瞌睡、昏迷等情况时，塔吊操纵模块会切断塔吊控制面板对塔吊吊钩的控制权，并把塔吊吊钩的控制权转移给移动终端，管理人员即可利用移动终端控制，塔吊操纵模块根据该控制指令相应地控制塔吊吊钩动作，从而代替塔吊司机停止吊钩运行，从而降低了因司机主观因素造成的安全事故发生的风险。

可选的，所述交互模块包括：

通信模块，用于与用户的移动终端通讯连接；以及，

身份识别模块，用于识别用户的身份，用户的移动终端通过身份识别模块的验证后方可连接成功；

第一语音采集模块，用于采集通过移动终端发送的语音信息；

第二语音采集模块，用于采集塔吊操作室内司机发出的语音信息；以及，

语音传输模块，用于实现塔吊操作室与移动终端之间的语音交互，所述第一语音采集模块采集到的语音信息通过所述语音传输模块输送至塔吊操作室内，所述第二语音采集模块采集到的语音信息通过所述语音传输模块输送至用户的移动终端上。

通过采用上述技术方案，管理人员在施工现场时，可以将移动终端连入交互模块，移动终端可以通过无线网络技术、蓝牙技术等与交互模块通讯连接，且在连接过程中需要通过身份识别模块的验证方可连接成功，连接成功后，管理员即可使用移动终端接收监控信息，当管理人员发现吊钩动作不合规或者发现塔吊司机打瞌睡、昏迷等情况时，可以使用移动终端发送语音信息，第一语音采集模块将采集到的语音信息发送至语音传输模块，语音传输模块再将该语音信息传输至操作室，而第二语音采集模块将采集的塔吊司机的语音信息传输至语音传输模块，语音传输模块再将该语音信息传输至用户的移动终端，从而实现塔吊操作室与移动终端之间的语音交互，因此，管理人员可以通过该功能与塔吊司机沟通、提醒塔吊司机或询问司机情况，从而提高了双方的交互。

可选的，所述数据获取模块包括：

面部采集模块，用于采集塔吊司机的面部信息；

体态采集模块，用于采集塔吊司机的体态信息；

分析模块，用于分析面部信息和体态信息，通过面部信息和体态信息分析判断塔吊司机是否处于疲劳操作状态或昏迷状态；以及，

通知模块，用于将塔吊司机的工作状态发送至移动终端。

通过采用上述技术方案，面部采集模块和体态采集模块可以采集塔吊操作室内司机的面部信息和体态信息，并利用分析模块判断司机是否处于疲劳操作的状态或昏迷状态，若判断结果为塔吊司机处于疲劳操作状态或昏迷状态，则向移动终端发出提示信息，从而及时提示司机和管理人员，降低了安全事故发生的风险。

可选的，该系统还包括：

塔吊电梯，用于将塔吊司机或管理人员从塔吊底层升至位于塔吊顶层的操作室；以及，

塔吊电梯控制模块，用于控制塔吊电梯升降，所述塔吊电梯控制模块与所述分析模块连接，当分析模块的分析结果为塔吊司机处于疲劳操作状态或昏迷状态，塔吊电梯控制模块则会操控塔吊电梯降至塔吊底层。

通过采用上述技术方案，当分析模块的分析结果为塔吊司机处于疲劳操作状态或昏迷状态，将会通过塔吊电梯控制模块操控塔吊电梯降至塔吊底层，从而方便管理人员第一时间乘坐电梯到操作室，节省了急救的时间。

第二方面，本申请提供的一种塔吊安全监控方法，采用如下的技术方案：

一种塔吊安全监控方法，所述方法包括以下步骤：

获取施工现场塔吊的工作状态以及塔吊司机的工作状态；

根据司机的工作状态判断塔吊司机是否处于疲劳状态；

根据塔吊是否处于工作状态以及塔吊司机是否处于疲劳状态以判断是否将塔吊的控制权限授予所预设的移动终端。

通过采用上述技术方案，管理人员可以通过移动终端获取塔吊吊钩的监控画面、操作室内的监控画面等监控信息，当管理人员发现吊钩动作不合规或者发现塔吊司机打瞌睡、昏迷等情况时，则会将塔吊的控制权限授予移动终端，因此管理人员可以利用移动终端发送控制指令并停止塔吊吊钩动作，从而降低了因司机主观因素造成的安全事故发生的风险。

可选的，判断塔吊司机是否处于疲劳状态的步骤为：

分析所述面部信息，若司机打哈欠频率超过预设的阈值或司机眨眼频率超过预设的阈值或司机闭眼时间超过预设时间，则判断该司机处于疲劳操作状态。

通过采用上述技术方案，分析采集到的面部信息，若司机打哈欠频率超过一定的频率或司机眨眼频率超过一定的数值或司机闭眼时间超过预设时间，则判断该司机处于疲劳操作状态，将塔吊吊钩的控制权限转交给移动终端，管理人员即可通过移动终端停止塔吊吊钩动作，从而减少了司机疲劳操作的情况，提高了安全性。

可选的，判断塔吊司机是否处于疲劳状态之后还包括以下步骤：

获取司机的体态信息，根据司机的面部信息以及体态信息判断司机是否昏迷；

若司机处于昏迷状态，则发送通知信息至移动终端，并操控预设的塔吊电梯降至塔吊底层。

通过采用上述技术方案，根据面部信息和体态信息判断司机是否处于昏迷无意识状态，若司机处于昏迷状态，则将通知信息发送至移动终端，并将塔吊电梯降至塔吊底层，方便急救人员立即乘坐电梯施行救助，节省了急救的时间。

可选的，根据司机的面部信息以及体态信息判断司机是否昏迷的步骤为：

根据司机的面部信息判断司机是否闭眼；

根据司机是否应答以及体态信息判断司机是否处于无意识状态；

若司机闭眼且无意识则视为司机处于昏迷状态。

通过采用上述技术方案，当司机闭眼时，利用司机是否应答和司机的体态判断司机是否处于无意识状态，当司机闭眼且无意识则认为司机处于昏迷状态。

综上所述，本申请包括以下至少一项有益技术效果：

1.管理人员可以通过移动终端获取塔吊吊钩的监控画面、操作室内的监控画面等监控信息，当管理人员发现吊钩动作不合规或者发现塔吊司机打瞌睡、昏迷等情况时，塔吊操纵模块会切断塔吊控制面板对塔吊吊钩的控制权，并把塔吊吊钩的控制权转移给移动终端，管理人员即可利用移动终端控制，塔吊操纵模块根据该控制指令相应地控制塔吊吊钩动作，从而代替塔吊司机停止吊钩运行，从而降低了因司机主观因素造成的安全事故发生的风险；

2.面部采集模块和体态采集模块可以采集塔吊操作室内司机的面部信息和体态信息，并利用分析模块判断司机是否处于疲劳操作的状态或昏迷状态，若判断结果为塔吊司机处于疲劳操作状态或昏迷状态，则向移动终端发出提示信息，从而及时提示司机和管理人员，降低了安全事故发生的风险；

3.根据面部信息和体态信息判断司机是否处于昏迷无意识状态，若司机处于昏迷状态，则将通知信息发送至移动终端，并将塔吊电梯降至塔吊底层，方便急救人员立即乘坐电梯施行救助，节省了急救的时间。

附图说明

图1是本申请塔吊安全监控系统中移动终端控制塔吊吊钩的结构框图；

图2是本申请塔吊安全监控系统中移动终端连接交互的结构框图；

图3是本申请塔吊安全监控方法中移动终端控制吊塔吊钩的流程框图；

图4是本申请塔吊安全监控方法中判断司机疲劳或昏迷的流程框图。

附图标记：1、数据获取模块；11、面部采集模块；12、体态采集模块；13、分析模块；14、通知模块；2、塔吊操纵模块；3、交互模块；31、通信模块；32、身份识别模块；33、第一语音采集模块；34、第二语音采集模块；35、语音传输模块；4、移动终端；5、塔吊电梯控制模块。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种塔吊安全监控系统。

参照图1和图2，该系统包括数据获取模块1、塔吊控制面板、移动终端4、交互模块3、塔吊操纵模块2、塔吊电梯以及塔吊电梯控制模块5。

数据获取模块1具体包括监控设备、面部采集模块11、体态采集模块12、分析模块13以及通知模块14。监控设备通常为安装于塔吊操作室内以及塔吊吊钩上的监控探头，主要用于采集操作室内以及吊钩的监控画面。

面部采集模块11和体态采集模块12均可以为摄像头，用于采集塔吊司机的面部信息和体态信息。分析模块13可以为云服务器，摄像头采集到的画面和图像会发送至云服务器中，云服务器通过对司机面部信息和体态信息分析判断塔吊司机是否处于疲劳操作状态或昏迷状态。

具体判断的方式可以为：若司机打哈欠频率超过预设的阈值或司机眨眼频率超过预设的阈值或司机闭眼时间超过预设的时间，则判断该司机处于疲劳操作状态。

若司机闭眼时间超过预设的时间且无意识则判断该司机处于昏迷状态。

通知模块14为云服务器中的功能模块，用于将司机的工作状态发送至移动终端4，当司机出现疲劳操作或昏迷时，会向移动终端4发送通知信息，及时提示管理人员。

塔吊电梯控制模块5与分析模块13连接，当分析模块13判断塔吊司机处于疲劳状态或昏迷状态时，塔吊电梯控制模块5会操控塔吊电梯降至塔吊底层，使得管理人员能够第一时间乘坐塔吊电梯至操作室，以对塔吊司机进行监管或急救。

塔吊控制面板具体为设置在塔吊操作室内供塔吊司机操作的控制终端，塔吊司机通过塔吊控制面板操控塔吊的吊钩。

移动终端4可以为手机、平板等移动设备，供工作人员携带使用。

交互模块3与移动终端4连接，用于将监控信息发送至移动终端4上。交互模块3包括通信模块31和身份识别模块32，通信模块31可以为无线通讯模块、蓝牙连接模块等，当管理人员在现场巡逻或未在监控室内时，可以利用无线网络技术、蓝牙技术等实现移动终端4与交互模块3通讯连接。

移动终端4连接的过程中会触发身份识别模块32，身份识别的方式可以为人脸识别、指纹识别、账号信息识别等，将人脸信息或指纹信息或账号信息发送至身份识别模块32进行身份验证，待身份验证通过后，移动终端4即可与交互模块3连接成功。移动终端4与交互模块3连接后，移动终端4即可从云服务器获取监控画面。

塔吊操纵模块2具体可以为处理器或控制器，与待检测塔吊的控制终端连接，作用是用于将塔吊吊钩的控制权转移给移动终端4，并依据控制指令操控塔吊的吊钩进行动作。

管理人员可以通过移动终端4获取塔吊吊钩的监控画面、操作室内的监控画面等监控信息，当管理人员发现吊钩动作不合规或者发现塔吊司机打瞌睡、昏迷等情况时，可以利用移动终端4发送控制指令并控制塔吊吊钩动作，从而代替塔吊司机对吊钩进行操控。

交互模块3还包括第一语音采集模块33、第二语音采集模块34以及语音传输模块35。

第一语音采集模块33用于采集用于通过移动终端4发送的语音信息，第二语音采集模块34用于采集塔吊操作室内司机发出的语音信息。当管理人员的移动终端4与交互模块3成功连接后，可以使用移动终端4发送语音，发出的语音经第一语音采集模块33上传至交互模块3，并且语音传输模块35会将该语音信息发送至塔吊操作室内；而操作室内司机的语音信息经第二语音采集模块34上传至交互模块3，语音传输模块35会将该语音信息发送至管理人员的移动终端4。

本申请实施例一种塔吊安全监控系统的实施原理为：

管理人员可以通过移动终端4获取塔吊吊钩的监控画面、操作室内的监控画面等监控信息，当管理人员发现吊钩动作不合规或者发现塔吊司机打瞌睡、昏迷等情况时，塔吊操纵模块2会切断塔吊控制面板对塔吊吊钩的控制权，并把塔吊吊钩的控制权转移给移动终端4，管理人员即可利用移动终端4控制，塔吊操纵模块2根据该控制指令相应地控制塔吊吊钩动作，从而代替塔吊司机停止吊钩运行。

同时，当分析模块13的分析结果为塔吊司机处于疲劳操作状态或昏迷状态，将会通过塔吊电梯控制模块5操控塔吊电梯降至塔吊底层，从而方便管理人员第一时间乘坐电梯到操作室。

本申请实施例还公开一种塔吊安全监控方法。

参照图3，该方法包括以下步骤：

S10，获取施工现场塔吊的工作状态以及塔吊司机的工作状态。

S11，根据司机的工作状态判断塔吊司机是否处于疲劳状态。

S12，获取司机的体态信息，根据司机的面部信息以及体态信息判断司机是否昏迷。

S13，根据塔吊是否处于工作状态以及塔吊司机是否处于疲劳状态或昏迷状态以判断是否将塔吊的控制权限授予所预设的移动终端。

参照图4，具体的，判断塔吊司机是否处于疲劳状态的步骤为：

S111，分析所述面部信息，若司机打哈欠频率超过预设的阈值或司机眨眼频率超过预设的阈值或司机闭眼，则判断该司机处于疲劳操作状态。

具体的，判断司机是否昏迷的步骤为：

S121，根据司机的面部信息判断司机是否闭眼；

S122，根据司机是否应答以及体态信息判断司机是否处于无意识状态；

S123，若司机闭眼、无应答且肢体僵直则视为司机处于昏迷状态。

S124，若司机处于昏迷状态，则发送通知信息至移动终端，并操控预设的塔吊电梯降至塔吊底层。

具体的，当司机闭眼时，利用司机是否应答和司机的体态判断司机是否处于无意识状态，当司机闭眼且无意识则认为司机处于昏迷状态。

本申请实施例还公开一种智能终端。

该终端包括存储器和处理器，存储器上存储有能够被处理器加载并执行上述塔吊安全监控方法的计算机程序。

本申请实施例还公开一种计算机可读存储介质。

具体来说，该计算机可读存储介质，其存储有能够被处理器加载并执行如上述塔吊安全监控方法的计算机程序，该计算机可读存储介质例如包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccessMemory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种塔吊安全监控系统，其特征在于，所述系统包括：

数据获取模块（1），用于获取施工现场塔吊的工作状态和监控信息，所述监控信息包括塔吊吊钩的监控画面、塔吊操作室的监控画面；

塔吊控制面板，用于供塔吊司机控制塔吊的吊钩动作；

移动终端（4），用于供管理人员控制塔吊的吊钩动作；

交互模块（3），用于将所述监控信息发送至移动终端（4）上；以及，

塔吊操纵模块（2），用于将塔吊吊钩的控制权转移给移动终端（4），并依据移动终端（4）的控制指令控制塔吊的吊钩进行动作。

2.根据权利要求1所述的一种塔吊安全监控系统，其特征在于，所述交互模块（3）包括：

通信模块（31），用于与用户的移动终端（4）通讯连接；以及，

身份识别模块（32），用于识别用户的身份，用户的移动终端（4）通过身份识别模块（32）的验证后方可连接成功；

第一语音采集模块（33），用于采集通过移动终端（4）发送的语音信息；

第二语音采集模块（34），用于采集塔吊操作室内司机发出的语音信息；以及，

语音传输模块（35），用于实现塔吊操作室与移动终端（4）之间的语音交互，所述第一语音采集模块（33）采集到的语音信息通过所述语音传输模块（35）输送至塔吊操作室内，所述第二语音采集模块（34）采集到的语音信息通过所述语音传输模块（35）输送至用户的移动终端（4）上。

3.根据权利要求1所述的一种塔吊安全监控系统，其特征在于，所述数据获取模块（1）包括：

面部采集模块（11），用于采集塔吊司机的面部信息；

体态采集模块（12），用于采集塔吊司机的体态信息；

分析模块（13），用于分析面部信息和体态信息，通过面部信息和体态信息分析判断塔吊司机是否处于疲劳操作状态或昏迷状态；以及，

通知模块（14），用于将塔吊司机的工作状态发送至移动终端（4）。

4.根据权利要求3所述的一种塔吊安全监控系统，其特征在于，该系统还包括：

塔吊电梯，用于将塔吊司机或管理人员从塔吊底层升至位于塔吊顶层的操作室；以及，

塔吊电梯控制模块（5），用于控制塔吊电梯升降，所述塔吊电梯控制模块（5）与所述分析模块（13）连接，当分析模块（13）的分析结果为塔吊司机处于疲劳操作状态或昏迷状态，塔吊电梯控制模块（5）则会操控塔吊电梯降至塔吊底层。

5.一种塔吊安全监控方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

获取施工现场塔吊的工作状态以及塔吊司机的工作状态；

根据司机的工作状态判断塔吊司机是否处于疲劳状态；

根据塔吊是否处于工作状态以及塔吊司机是否处于疲劳状态以判断是否将塔吊的控制权限授予所预设的移动终端。

6.根据权利要求5所述的一种塔吊安全监控方法，其特征在于，判断塔吊司机是否处于疲劳状态的步骤为：

分析所述面部信息，若司机打哈欠频率超过预设的阈值或司机眨眼频率超过预设的阈值或司机闭眼时间超过预设时间，则判断该司机处于疲劳操作状态。

7.根据权利要求5所述的一种塔吊安全监控方法，其特征在于，判断塔吊司机是否处于疲劳状态之后还包括以下步骤：

获取司机的体态信息，根据司机的面部信息以及体态信息判断司机是否昏迷；

若司机处于昏迷状态，则发送通知信息至移动终端，并操控预设的塔吊电梯降至塔吊底层。

8.根据权利要求7所述的一种塔吊安全监控方法，其特征在于，根据司机的面部信息以及体态信息判断司机是否昏迷的步骤为：

根据司机的面部信息判断司机是否闭眼；

根据司机是否应答以及体态信息判断司机是否处于无意识状态；

若司机闭眼且无意识则视为司机处于昏迷状态。

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