CN113911871A - 施工升降机安全监控方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种施工升降机安全监控方法和系统,监控方法包括以下步骤:检测施工升降机的轿厢内是否存在人员;在轿厢内存在人员的情况下,获取轿厢内每个人员的安全帽佩戴信息,所述安全帽佩戴信息配置为已正确佩戴或未正确佩戴;在所有的所述安全帽佩戴信息中存在有一个或多个安全帽佩戴信息为未正确佩戴的情况下,发出违章报警。实现在保障施工升降机运行安全的基础上,进一步提供对人员安全的保障;图像AI识别与传统传感器识别相结合,使安全监控更加精准。
Description
技术领域
本申请涉及施工升降机的领域,尤其是涉及一种施工升降机安全监控方法和系统。
背景技术
施工升降机又称建筑用施工电梯,在建筑施工过程中,通常是配合塔吊使用,一般载重量在1-3吨,可用于载人和载货。
在建筑施工过程中,施工安全至关重要。目前的施工升降机均配置有重量限制器、防坠安全器和楼层呼叫器等安全保障设备,以分别实现限制载重量在额定起重量以内、在限定距离内快速制动和锁定坠落物体、提供呼叫求救功能,进而使得安全施工具有一定保障。
对此,发明人认为上述的安全保障设备主要是为了保障施工升降机本身的运行安全,而对于人员安全缺乏保障。
发明内容
为了提高对人员安全的保障,本申请提供一种施工升降机安全监控方法和系统。
第一方面,本申请提供一种施工升降机安全监控方法,采用如下的技术方案:
一种施工升降机安全监控方法,包括以下步骤:
检测施工升降机的轿厢内是否存在人员;
在轿厢内存在人员的情况下,获取轿厢内每个人员的安全帽佩戴信息,所述安全帽佩戴信息配置为已正确佩戴或未正确佩戴;
在所有的所述安全帽佩戴信息中存在有一个或多个安全帽佩戴信息为未正确佩戴的情况下,发出违章报警。
通过采用上述技术方案,若存在人员未按要求正确佩戴安全帽,则及时发出违章报警,以提醒人员正确佩戴安全帽或检查自身的安全帽是否按要求佩戴,进而提高对人员安全的保障。
优选的,还包括以下步骤:
获取施工升降机的轿厢工况信息,所述轿厢工况信息包括轿厢高度信息、轿厢速度信息和轿厢门状态信息,且所述轿厢门状态信息配置为开启状态或关闭状态;
获取每个层门的层门状态信息,所述层门状态信息配置为开启状态或关闭状态;
在所述工况信息和所有的层门状态信息与预设的报警机制匹配成功的情况下,发出违章报警。
通过采用上述技术方案,基于轿厢高度信息和轿厢速度信息可判断轿厢处于移动状态或停靠在某一楼层,并结合轿厢门状态信息和层门状态信息,可判断轿厢门和/或层门是否正常开启或关闭,以在轿厢门和/或层门异常开启时及时发出违章报警,提醒人员远离以降低人员发生坠落的风险,并提醒维护人员及时处理。
优选的,还包括以下步骤:
获取轿厢上方和下方的路径图像信息;
对所述路径图像信进行图像识别并输出识别结果,该识别结果配置为存在障碍物或无障碍物;
在识别结果为存在障碍物的情况下,发出违章报警。
通过采用上述技术方案,施工升降机常常伴随着施工过程而运行,若施工人员或施工工具等靠近至轿厢移动路径的周侧时,则输出的识别结果为存在障碍物,进而及时发出违章报警,以提高施工升降机内部及其周侧的人员安全,保障施工升降机的运行安全。
优选的,还包括以下步骤:
在轿厢内存在人员的情况下,获取轿厢内所有人员的人数值;
在所述人数值大于预设值的情况下,控制施工升降机不启动。
通过采用上述技术方案,限制轿厢内的最大人数,以在紧急情况下,便于轿厢内的全部人员快速撤离。
优选的,还包括以下步骤:
检测施工升降机的驾驶室内是否存在人员;
在驾驶室存在人员的情况下,获取驾驶室内人员的验证信息;
在所述验证信息与预设的驾驶员信息匹配成功的情况下,响应于人员在驾驶室内的操作以控制施工升降机。
通过采用上述技术方案,保证仅可以由有资质的专业人员驾驶施工升降机,以保障施工升降机的运行安全,进而有利于提高施工升降机内部及其周侧的人员安全。
优选的,还包括以下步骤:
获取施工升降机的电机功率信息;
基于所述电机功率信息判断电机的工作状态;
在判断电机的工作状态为异常的情况下,发出违章报警。
通过采用上述技术方案,保障施工升降机的运行安全,进而有利于提高施工升降机内部及其周侧的人员安全。
优选的,步骤获取施工升降机的电机功率信息之后,还包括以下步骤:
基于所述电机功率信息计算施工升降机的实时载重量;
在所述实时载重量大于预设载重量的情况下,发出违章报警。
通过采用上述技术方案,保障施工升降机的运行安全,进而有利于提高施工升降机内部及其周侧的人员安全。
优选的,还包括以下步骤:
在发出违章报警的情况下,获取现场图像信息并上传至服务器。
通过采用上述技术方案,现场图像信息存储至服务器中,便于在后续处理(事故原因排查、事故分析)过程中查看现场情况。
第二方面,本申请提供一种施工升降机安全监控系统,采用如下的技术方案:
一种施工升降机安全监控系统,包括处理模块、检测模块、识别模块和报警模块;
所述处理模块用于数据的存储和处理;
所述检测模块用于检测施工升降机的轿厢内是否存在人员;
所述识别模块用于获取轿厢内的厢内图像信息并对其进行图像识别处理以得到轿厢内每个人员的安全帽佩戴信息;
所述处理模块接收安全帽佩戴信息,并在存在有一个或多个安全帽佩戴信息为未正确佩戴的情况下以控制报警模块发出违章报警。
通过采用上述技术方案,若存在人员未按要求正确佩戴安全帽,则及时发出违章报警,以提醒人员正确佩戴安全帽或检查自身的安全帽是否按要求佩戴,进而提高对人员安全的保障。
优选的,还包括监测模块和摄录模块;
所述监测模块用于获取轿厢工况信息、层门状态信息和电机功率信息;
所述处理模块接收轿厢工况信息、层门状态信息和电机功率信息,并在与预设的报警机制匹配成功的情况下以控制报警模块发出违章报警;
在控制报警模块发出违章报警的情况下,所述处理模块控制摄录模块获取现场图像信息。
通过采用上述技术方案,在违章报警时,及时摄录现场图像,便于在后续处理(事故原因排查、事故分析)过程中查看现场情况。
综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:
1.在保障施工升降机运行安全的基础上,进一步提供对人员安全的保障;
2.图像AI识别与传统传感器识别相结合,使安全监控更加精准。
附图说明
图1是施工升降机安全监控系统的结构框图。
图2是施工升降机安全监控方法中,驾驶安全监控的流程图。
图3是施工升降机安全监控方法中,运行安全监控的流程图。
图4是施工升降机安全监控方法中,轿厢安全监控的流程图。
图5是施工升降机安全监控方法中,人员安全监控的流程图。
图6是施工升降机安全监控方法中,违章报警监控的流程图。
附图标记说明:1、处理模块;2、监测模块;3、检测模块;4、识别模块;5、报警模块;6、摄录模块。
具体实施方式
以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。
施工升降机又称建筑用施工电梯,主要由底架、导轨架、附墙机构、轿厢、驱动机装置、驾驶室、电气系统和安全保障设备组成。
底架设于地面上。导轨架竖直,且导轨架的下端连接于底架。附墙机构沿竖向设有多个,且附墙机构连接于导轨架与建筑的墙体之间,以使得导轨架的上端保持稳定。轿厢沿竖向滑动连接于导轨架;轿厢用于载人或载货,且轿厢设有轿厢门。驱动机装置通常设于轿厢的顶部,并用于驱使轿厢上升或下降,且驱动力来源于电机。驾驶室位于轿厢的一侧,电气系统响应于驾驶员在驾驶室内的操作以控制电机等电气设备运转。安全保障设备包括重量限制器、防坠安全器和楼层呼叫器等,以保障施工升降机的运行安全。
同时,建筑的每个楼层均设有层门,层门正对轿厢,以实现轿厢内人员或货物进出建筑。
参照图1,本申请实施例公开一种施工升降机安全监控系统,包括处理模块1、监测模块2、检测模块3、识别模块4、报警模块5和摄录模块6。
处理模块1可采用主机和工控机。主机主要用于数据的存储和处理,且主机通过2G/3G/4G/GPRS实现联网;工控机设有11.6寸的显示器,分辨率为1920*1080。
监测模块2用于监测施工升降机的运行情况并获取轿厢工况信息、层门状态信息和电机功率信息。轿厢工况信息包括轿厢高度信息、轿厢速度信息和轿厢门状态信息,且轿厢门状态信息配置为开启状态或关闭状态。层门状态信息配置为开启状态或关闭状态。
在一个实施例中,监测模块2包括监测用处理器、高度传感器、门动传感器和电机功率模块。高度传感器(量程:0-200米,分辨率:0.1米)设于轿厢上,并输出轿厢的实时高度值;监测用处理器接收实时高度值作为轿厢高度信息。监测用处理器可基于单位时间内实时高度值的变化量计算得轿厢的实时速度值并作为轿厢速度信息。常见的门动传感器可采用光电开关。门动传感器设有多个,分别对应于轿厢门和每个层门,以用于检测轿厢门和每个层门的开关状态;且每个门动传感器具有唯一的编号,如:编号为“00”的门动传感器对应于轿厢门,编号为“01”的门动传感器对应于第一层的层门,编号为“02”的门动传感器对应于第二层的层门,以此类推。监测用处理器接收对应于编号的门动传感器的输出值作为轿厢门状态信息和每个层门的层门状态信息。电机功率模块(量程:100KW,分辨率:0.1KW,精度:千分之一)连接于电机,用于获取电机的实时功率值;监测用处理器接收实时功率值作为电机功率信息。
在另一个实施例中,监测模块2还包括速度传感器。速度传感器设于轿厢上,并输出轿厢的实时速度值;监测用处理器接收实时速度值作为轿厢速度信息。
同时,监测用处理器可基于公式P=ηFv、电机功率信息和轿厢速度信息计算得出轿厢内部人员和/或货物的重力并换算为实时载重量。公式P=ηFv中,P为电机的实时功率,η为电机效率和机械传动效率的乘积,F为轿厢自身的重力、轿厢内部人员和/或货物的重力和轿厢移动时的阻力之和(重力、阻力均为矢量);并且,基于确定的一台施工升降机,则该施工升降机的η、轿厢自身的重力和轿厢移动时的阻力通常为定值,并可预先在监测用处理器中完成参数设定。
检测模块3用于检测轿厢内和驾驶室内是否存在人员。在一个实施例中,检测模块3可采用人体红外线传感器和检测用处理器。人体红外线传感器设于轿厢内和驾驶室内。检测用处理器接收人体红外线传感器的输出值,经数据处理后,实现检测轿厢内和驾驶室内是否存在人员。
识别模块4用于获取图像信息并对其进行图像识别处理。图像信息包括厢内图像信息、路径图像信息和室内图像信息。识别模块4可包括识别用摄像头和识别用处理器。识别用摄像头设有多个,并分别设于轿厢内、轿厢顶部、轿厢底部和驾驶室内。设于轿厢内的识别用摄像头用于获取轿厢内的厢内图像信息;设于轿厢顶部和轿厢底部的识别用摄像头用于获取轿厢上方和下方的路径图像信息;设于驾驶室内的识别用摄像头用于获取驾驶室内的室内图像信息。识别用处理器接收图像信息并对其进行图像识别处理。
识别用处理器对厢内图像信息进行图像识别处理时,主要对人数和安全帽进行识别以得到轿厢内每个人员的安全帽佩戴信息。安全帽佩戴信息配置为已正确佩戴或未正确佩戴;且仅当人员按要求正确佩戴安全帽时,安全帽佩戴信息为“已正确佩戴”;若人员未佩戴安全帽或者安全帽歪斜等不符合要求,则安全帽佩戴信息均为“未正确佩戴”。
同时,对厢内图像信息进行图像识别处理时,还可对轿厢内是否存在人员进行识别,即实现将检测模块3集成至识别模块4中。
识别用处理器对路径图像信息进行图像识别处理时,主要对导轨架周侧是否存在障碍物进行识别。施工升降机正常工作过程中,轿厢沿导轨架移动时扫过的空间内应当不存在任何物体;但因施工需求,可能存在人员在施工升降机的周侧进行施工,则可能有人员、工具和/或货物的障碍物侵入轿厢移动所扫过的空间内。
识别用处理器中预设有驾驶员信息,且驾驶员信息配置为包含有具备驾驶施工升降机资质的人员的人脸识别信息。识别用处理器对室内图像信息进行图像识别处理时,主要对驾驶室内的人员进行人脸识别,并与预设的驾驶员信息进行匹配。
报警模块5响应于处理模块1的指令以发出违章报警。报警模块5可采用蜂鸣器和警示灯,以实现通过声音和灯光向人员发出警示。
摄录模块6响应于处理模块1的指令以获取现场图像信息;且处理模块1接收现场图像信息并通过2G/3G/4G/GPRS将现场图像信息发送至服务器。摄录模块6包括多个摄录用摄像头,摄录用摄像头主要安装至施工升降机的轿厢内外、驾驶室内和驱动装置处;必要时,也可在施工升降机的周侧安装若干个摄录用摄像头。同时,轿厢内和驾驶室内的摄录用摄像头可与识别模块4中的识别用摄像头共用。
本申请实施例一种施工升降机安全监控系统的实施原理为:在施工升降机运行的过程中,实时监测施工升降机的各项运行参数,并基于各项运行参数判断施工升降机的运行是否符合安全运行的要求,以在存在隐患时及时发出报警。
以下结合上述的安全监控系统,对安全监控方法进行详细说明。
本申请实施例还公开一种施工升降机安全监控方法,包括以下步骤:
参照图2,S010,检测施工升降机的驾驶室内是否存在人员。
具体的,设于驾驶室内的识别用摄像头获取室内图像信息,识别用处理器接收室内图像信息并进行图像识别处理,以判断驾驶室内是否存在人员。
S020,在驾驶室存在人员的情况下,获取驾驶室内人员的验证信息。
具体的,在一个实施例中,人员随身携带的IC卡中预设有验证信息,并在驾驶室内设置读卡器,读卡器在人员刷卡时获取IC卡中预设的验证信息。
本实施例中,验证信息采用人脸识别信息,则识别用处理器接收室内图像信息并进行人脸识别,以获取驾驶室内人员的验证信息。
S030,在验证信息与预设的驾驶员信息匹配成功的情况下,生成考勤记录并响应于人员在驾驶室内的操作以控制施工升降机。
具体的,处理模块1中预设有驾驶员信息,驾驶员信息配置为包含有具备驾驶施工升降机资质的人员的人脸识别信息。
处理模块1接收识别模块4发生的验证信息并与预设的驾驶员信息进行匹配:若匹配成功,则判断当前人员具备驾驶施工升降机资质,进而处理模块1生成对应的考勤记录并响应于当前人员在驾驶室内的操作以控制施工升降机;若匹配失败,则判断当前人员不具备驾驶施工升降机资质,进而处理模块1不响应于当前人员在驾驶室内的操作。
参照图3,S100,获取施工升降机的电机功率信息。
具体的,监测模块2中的电机功率模块连接于施工升降机的电机,以获取电机的实时功率值作为电机功率信息发生至处理模块1。
S110,基于电机功率信息判断电机的工作状态。
S111,在判断电机的工作状态为异常的情况下,发出违章报警。
具体的,处理模块1接收电机功率信息,并将实时功率值与电机的额定功率值进行比较;若实时功率值不大于额定功率值,则处理模块1判断电机的当前工作状态为正常;若实时功率值大于额定功率值,则处理模块1判断电机的当前工作状态为异常,且处理模块1控制报警模块5发出违章报警。
S120,获取施工升降机的轿厢工况信息,轿厢工况信息包括轿厢高度信息、轿厢速度信息和轿厢门状态信息,且轿厢门状态信息配置为开启状态或关闭状态。
S130,获取每个层门的层门状态信息,层门状态信息配置为开启状态或关闭状态;
具体的,监测模块2中的监测用处理器配合有多个设于轿厢、层门处的传感器,以获取轿厢的实时高度值、实时速度值、轿厢门状态信息和每个层门的层门状态信息。
S140,在工况信息和所有的层门状态信息与预设的报警机制匹配成功的情况下,发出违章报警。
具体的,施工升降机运行过程中存在下列情况;
情况一:在轿厢上升或下降过程中,所有层门和轿厢门均应当处于关闭状态。则预设的报警机制配置为:机制一、轿厢的实时速度值不为0,且存在一个或多个层门状态信息为开启状态;机制二、轿厢的实时速度值不为0,且轿厢门状态信息为开启状态。
情况二:在轿厢移动至某一楼层时,轿厢门允许处于开启状态,当前楼层的层门允许处于开启状态,而其他层门均应当处于关闭状态。同时,可基于轿厢的实时高度值,换算轿厢当前处于哪个楼层。则预设的报警机制配置为:机制三、轿厢的实时速度值为0,除对应于轿厢当前所在楼层的层门状态信息之外,存在一个或多个层门状态信息为开启状态。以轿厢停靠在第二层为例,则除对应第二层的层门状态信息之外,如:第一层和/或第三的层门状态信息为开启状态,则处理模块1控制报警模块5发出违章报警。
在工况信息和所有的层门状态信息与预设的报警机制中的机制一、二、三中的任一匹配成功的情况下,处理模块1控制报警模块5发出违章报警。
步骤S120之后,还包括:
S150,基于电机功率信息计算施工升降机的实时载重量。
S151,在实时载重量大于预设载重量的情况下,发出违章报警。
具体的,处理模块1基于公式P=ηFv、电机功率信息和轿厢速度信息计算得出轿厢内部人员和/或货物的重力并换算为实时载重量。
并在实时载重量大于预设载重量的情况下,处理模块1控制报警模块5发出违章报警。其中,预设载重量通常配置为额定载重量的90%。
参照图4,S160,获取轿厢上方和下方的路径图像信息。
具体的,设于轿厢顶部和轿厢底部的识别用摄像头用于获取轿厢上方和下方的路径图像信息,并将路径图像信息发送至识别用处理器。
S170,对路径图像信进行图像识别并输出识别结果,该识别结果配置为存在障碍物或无障碍物。
识别用处理器对路径图像信息进行图像识别处理。在有人员、工具和/或货物的障碍物侵入轿厢移动所扫过的空间内的情况下,识别用处理器输出存在障碍物的识别结果至处理模块1。
S171,在识别结果为存在障碍物的情况下,发出违章报警。
处理模块1接收存在障碍物的识别结果以控制报警模块5发出违章报警。
参照图5,S210,检测施工升降机的轿厢内是否存在人员。
具体的,在一个实施例中,可通过检测模块3中的人体红外线传感器进行检测。
S220,在轿厢内存在人员的情况下,获取轿厢内所有人员的人数值。
S221,在人数值大于预设值的情况下,控制施工升降机不启动。
S230,在轿厢内存在人员的情况下,获取轿厢内每个人员的安全帽佩戴信息,安全帽佩戴信息配置为已正确佩戴或未正确佩戴。
具体的,设于轿厢内的识别用摄像头获取厢内图像信息,识别用处理器接收厢内图像信息并进行图象识别处理,并主要对人数和安全帽进行识别以得到轿厢内所有人员的人数值和每个人员的安全帽佩戴信息。
S231,在所有的安全帽佩戴信息中存在有一个或多个安全帽佩戴信息为未正确佩戴的情况下,发出违章报警。
处理模块1接收识别用处理器输出的轿厢内所有人员的人数值和每个人员的安全帽佩戴信息。在人数值大于预设值的情况下,处理模块1控制施工升降机不响应驾驶室内驾驶员的操作;在存在有一个或多个安全帽佩戴信息为未正确佩戴的情况下,处理模块1控制报警模块5发出违章报警。
需要说明的是,步骤S010-030、S100-171与S200-232为并行程序。
参照图6,S300,在发出违章报警的情况下,获取现场图像信息并上传至服务器。
在处理模块1控制报警模块5发出违章报警的同时,处理模块1还控制摄录模块6中的摄录用摄像头对现场进行拍摄,以获取现场图像信息并上传至服务器。
本申请实施例一种施工升降机安全监控方法的实施原理为:1.在保障施工升降机运行安全的基础上,进一步提供对人员安全的保障;图像AI识别与传统传感器识别相结合,使安全监控更加精准。
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 (10)
1.一种施工升降机安全监控方法,其特征在于,包括以下步骤:
检测施工升降机的轿厢内是否存在人员;
在轿厢内存在人员的情况下,获取轿厢内每个人员的安全帽佩戴信息,所述安全帽佩戴信息配置为已正确佩戴或未正确佩戴;
在所有的所述安全帽佩戴信息中存在有一个或多个安全帽佩戴信息为未正确佩戴的情况下,发出违章报警。
2.根据权利要求1所述的施工升降机安全监控方法,其特征在于,还包括以下步骤:
获取施工升降机的轿厢工况信息,所述轿厢工况信息包括轿厢高度信息、轿厢速度信息和轿厢门状态信息,且所述轿厢门状态信息配置为开启状态或关闭状态;
获取每个层门的层门状态信息,所述层门状态信息配置为开启状态或关闭状态;
在所述工况信息和所有的层门状态信息与预设的报警机制匹配成功的情况下,发出违章报警。
3.根据权利要求4所述的施工升降机安全监控方法,其特征在于:还包括以下步骤:
获取轿厢上方和下方的路径图像信息;
对所述路径图像信进行图像识别并输出识别结果,该识别结果配置为存在障碍物或无障碍物;
在识别结果为存在障碍物的情况下,发出违章报警。
4.根据权利要求1所述的施工升降机安全监控方法,其特征在于:还包括以下步骤:
在轿厢内存在人员的情况下,获取轿厢内所有人员的人数值;
在所述人数值大于预设值的情况下,控制施工升降机不启动。
5.根据权利要求1所述的施工升降机安全监控方法,其特征在于,还包括以下步骤:
检测施工升降机的驾驶室内是否存在人员;
在驾驶室存在人员的情况下,获取驾驶室内人员的验证信息;
在所述验证信息与预设的驾驶员信息匹配成功的情况下,响应于人员在驾驶室内的操作以控制施工升降机。
6.根据权利要求1所述的施工升降机安全监控方法,其特征在于,还包括以下步骤:
获取施工升降机的电机功率信息;
基于所述电机功率信息判断电机的工作状态;
在判断电机的工作状态为异常的情况下,发出违章报警。
7.根据权利要求6所述的施工升降机安全监控方法,其特征在于,步骤获取施工升降机的电机功率信息之后,还包括以下步骤:
基于所述电机功率信息计算施工升降机的实时载重量;
在所述实时载重量大于预设载重量的情况下,发出违章报警。
8.根据权利要求1-7中任一所述的施工升降机安全监控方法,其特征在于,还包括以下步骤:
在发出违章报警的情况下,获取现场图像信息并上传至服务器。
9.一种施工升降机安全监控系统,其特征在于:包括处理模块(1)、检测模块(3)、识别模块(4)和报警模块(5);
所述处理模块(1)用于数据的存储和处理;
所述检测模块(3)用于检测施工升降机的轿厢内是否存在人员;
所述识别模块(4)用于获取轿厢内的厢内图像信息并对其进行图像识别处理以得到轿厢内每个人员的安全帽佩戴信息;
所述处理模块(1)接收安全帽佩戴信息,并在存在有一个或多个安全帽佩戴信息为未正确佩戴的情况下以控制报警模块(5)发出违章报警。
10.根据权利要求9所述的施工升降机安全监控系统,其特征在于:还包括监测模块(2)和摄录模块(6);
所述监测模块(2)用于获取轿厢工况信息、层门状态信息和电机功率信息;
所述处理模块(1)接收轿厢工况信息、层门状态信息和电机功率信息,并在与预设的报警机制匹配成功的情况下以控制报警模块(5)发出违章报警;
在控制报警模块(5)发出违章报警的情况下,所述处理模块(1)控制摄录模块(6)获取现场图像信息。
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