CN113911918B - 面向智能塔吊集群的故障应急调度控制方法和系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种面向智能塔吊集群的故障应急调度控制方法和系统。该方法包括：在三维空间模型中标记每个塔吊的位置，并在所述三维空间模型中计算获得每个所述塔吊的位置坐标；当所述智能塔吊集群的一个塔吊出现故障时，以故障塔吊为中心，在所述三维空间模型中搜索离所述故障塔吊最近的塔吊作为替代塔吊；计算所述替代塔吊运动至所述故障塔吊的位置坐标的第一路径，以及计算所述故障塔吊运动至所述替代塔吊的位置坐标的第二路径；同时控制所述替代塔吊和故障塔吊的无人运输车分别沿着第一路径和第二路径运动，直至完成第一路径和第二路径的调度任务。本申请利用能够在塔吊集群中的某个塔吊出现故障时及时更换故障塔吊，实现了智能塔吊集群的故障应急调度控制。

Description

面向智能塔吊集群的故障应急调度控制方法和系统

技术领域

本申请涉及智能塔吊技术领域，尤其涉及一种面向智能塔吊集群的故障应急调度控制方法和系统。

背景技术

目前的塔吊，基本都是人员在塔吊上的中控室进行操控，或者通过操作人员在远程进行实时智能操控。塔吊行业来说，目前的发展方向是无人塔吊、智能塔吊，那么在产业升级的过程中会遇到很多的技术问题。

目前塔吊集群中，如果某个塔吊出现了故障，需要人工现场检修，费时费力，与此同时原有塔吊的吊装任务无法执行，可能导致较大的经济损失。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提出一种面向智能塔吊集群的故障应急调度控制方法和系统，本申请利用能够在塔吊集群中的某个塔吊出现故障时及时更换故障塔吊，实现了智能塔吊集群的故障应急调度控制。

基于上述目的，本申请提出了一种面向智能塔吊集群的故障应急调度控制方法，包括：

在所述智能塔吊集群的每个塔吊上均安装相应的位置传感器，终端设备接收各个位置传感器的信号，建立所述智能塔吊集群的三维空间模型；所述每个塔吊均为无人运输车控制的可移动式塔吊；

在所述三维空间模型中标记每个塔吊的位置，并在所述三维空间模型中计算获得每个所述塔吊的位置坐标；

当所述智能塔吊集群的一个塔吊出现故障时，以故障塔吊为中心，在所述三维空间模型中搜索离所述故障塔吊最近的塔吊作为替代塔吊；

计算所述替代塔吊运动至所述故障塔吊的位置坐标的第一路径，以及计算所述故障塔吊运动至所述替代塔吊的位置坐标的第二路径，其中所述第一路径和第二路径无交叉；

将所述第一路径和第二路径的调度任务分别发送至替代塔吊和故障塔吊的无人运输车，以同时控制所述替代塔吊和故障塔吊的无人运输车分别沿着第一路径和第二路径运动，直至完成第一路径和第二路径的调度任务。

优选地，所述在所述智能塔吊集群的每个塔吊上均安装相应的位置传感器，终端设备接收各个位置传感器的信号，建立所述智能塔吊集群的三维空间模型，包括：

在所述智能塔吊集群的每个塔吊上均安装相应的位置传感器；

各个位置传感器将自身位置实时发送给远程的终端设备；

终端设备接收各个位置传感器的信号之后，以终端设备的位置为坐标原点，建立所述智能塔吊集群的三维空间模型。

优选地，所述在所述三维空间模型中标记每个塔吊的位置，并在所述三维空间模型中计算获得每个所述塔吊的位置坐标，包括：

根据位置传感器的信号在所述三维空间模型中标记每个塔吊的位置；

以终端设备的位置为原点，分别计算每个塔吊相对于终端设备的距离、角度和方向；

根据所述每个塔吊相对于终端设备的距离、角度和方向，计算获得每个塔吊在所述三维空间模型中的三维坐标。

优选地，所述当所述智能塔吊集群的一个塔吊出现故障时，以故障塔吊为中心，在所述三维空间模型中搜索离所述故障塔吊最近的塔吊作为替代塔吊，包括：

当所述智能塔吊集群的一个塔吊出现故障时，以故障塔吊为中心，计算除所述故障塔吊之外的其他塔吊的位置与故障塔吊的位置之间的距离值，将所述距离值最小的塔吊作为替代塔吊；或者，

当所述智能塔吊集群的一个塔吊出现故障时，以故障塔吊为中心，搜索与所述故障塔吊的负重上限、挂钩类型均相同的塔吊，计算与每个所述故障塔吊的负重上限、挂钩类型均相同的塔吊的位置与故障塔吊的位置之间的距离值，将所述距离值最小的塔吊作为替代塔吊。

优选地，所述计算所述替代塔吊运动至所述故障塔吊的位置坐标的第一路径，以及计算所述故障塔吊运动至所述替代塔吊的位置坐标的第二路径，其中所述第一路径和第二路径无交叉，包括：

根据所述替代塔吊和故障塔吊的位置坐标，以第一预设弧度的第一弧形连线连接所述替代塔吊和故障塔吊的位置坐标，将所述第一弧形连线作为所述替代塔吊运动至所述故障塔吊的位置坐标的第一路径；

根据所述替代塔吊和故障塔吊的位置坐标，以第二预设弧度的第二弧形连线连接所述替代塔吊和故障塔吊的位置坐标，将所述第二弧形连线作为所述故障塔吊运动至所述替代塔吊的位置坐标的第二路径，其中所述第一弧形连线和第二弧形连线无交叉。

优选地，所述将所述第一路径和第二路径的调度任务分别发送至替代塔吊和故障塔吊的无人运输车，以同时控制所述替代塔吊和故障塔吊的无人运输车分别沿着第一路径和第二路径运动，直至完成第一路径和第二路径的调度任务，包括：

将所述第一弧形连线和第二弧形连线的路径导航信息分别发送至替代塔吊和故障塔吊的无人运输车，控制所述替代塔吊和故障塔吊的无人运输车根据所述路径导航信息分别沿着第一弧形连线和第二弧形连线运动，直至完成第一弧形连线和第二弧形连线的路径导航。

优选地，所述替代塔吊和故障塔吊进一步安装有障碍物检测传感器，实时探测运输车前方预设距离内是否有障碍物；

当所述替代塔吊沿着第一路径运动时，如果所述障碍物检测传感器检测到运输车前方预设距离内有障碍物，则通过避障算法计算得到第三弧形连线，控制替代塔吊的运输车以第三弧形连线绕开所述障碍物，并继续沿着剩余的第一路径运动；

当所述故障塔吊沿着第二路径运动时，如果所述障碍物检测传感器检测到运输车前方预设距离内有障碍物，则通过避障算法计算得到第四弧形连线，控制故障塔吊的运输车以第四弧形连线绕开所述障碍物，并继续沿着剩余的第二路径运动。

基于上述目的，本申请还提出了一种面向智能塔吊集群的故障应急调度控制系统，包括：

三维空间建模模块，用于在所述智能塔吊集群的每个塔吊上均安装相应的位置传感器，终端设备接收各个位置传感器的信号，建立所述智能塔吊集群的三维空间模型；所述每个塔吊均为无人运输车控制的可移动式塔吊；

坐标计算模块，用于在所述三维空间模型中标记每个塔吊的位置，并在所述三维空间模型中计算获得每个所述塔吊的位置坐标；

替代塔吊搜索模块，用于当所述智能塔吊集群的一个塔吊出现故障时，以故障塔吊为中心，在所述三维空间模型中搜索离所述故障塔吊最近的塔吊作为替代塔吊；

路径规划模块，用于计算所述替代塔吊运动至所述故障塔吊的位置坐标的第一路径，以及计算所述故障塔吊运动至所述替代塔吊的位置坐标的第二路径，其中所述第一路径和第二路径无交叉；

应急调度模块，用于将所述第一路径和第二路径的调度任务分别发送至替代塔吊和故障塔吊的无人运输车，以同时控制所述替代塔吊和故障塔吊的无人运输车分别沿着第一路径和第二路径运动，直至完成第一路径和第二路径的调度任务。

总的来说，本申请的优势及给用户带来的体验在于：

本申请利用能够在塔吊集群中的某个塔吊出现故障时及时更换故障塔吊，智能的进行路径规划，将临近的空闲塔吊及时替换出现故障的塔吊，不耽误吊装任务的执行时间，实现了智能塔吊集群的故障应急调度控制。同时，实现了塔吊故障应急调度的无人化、智能化。

附图说明

在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本申请公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本申请范围的限制。

图1示出本申请的系统架构原理示意图。

图2示出根据本申请实施例的面向智能塔吊集群的故障应急调度控制方法的流程图。

图3示出根据本申请实施例的面向智能塔吊集群的故障应急调度控制系统的构成图。

图4示出了本申请一实施例所提供的一种电子设备的结构示意图；

图5示出了本申请一实施例所提供的一种存储介质的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

图1示出本申请的系统架构原理示意图。本申请的实施例中，设备包括塔吊集群(图示包括三个塔吊，但并不限于此)、障碍物、多个位置传感器、终端设备、运输每个塔吊的无人驾驶运输车等。在每个塔吊上安装位置传感器。

本发明实施例中，上述位置传感器为纳米传感器，纳米传感器为尺寸为纳米级～毫米级的传感器，为使其尺寸足够小，纳米传感器可以仅包含位置反馈的功能，而不包括其他功能。

本发明实施例中，终端设备可以采用具有通信能力的服务器，也可为智能手机、智能手表等具有计算能力和收发信号能力的终端设备。

上述纳米传感器可为直径为1毫米的原形电子芯片，该电子芯片仅具备位置反馈功能，电子芯片启动后，开始向终端设备反馈位置信息。终端设备接收到位置信息后，根据获取到的多个位置信息确定每个塔吊的分布位置。

图2示出根据本申请实施例的面向智能塔吊集群的故障应急调度控制方法的流程图。如图2所示，该面向智能塔吊集群的故障应急调度控制方法包括：

步骤101：在所述智能塔吊集群的每个塔吊上均安装相应的位置传感器，终端设备接收各个位置传感器的信号，建立所述智能塔吊集群的三维空间模型；所述每个塔吊均为无人运输车控制的可移动式塔吊。

本实施例中，具体的，步骤101包括：

在所述智能塔吊集群的每个塔吊上均安装相应的位置传感器；

各个位置传感器将自身位置实时发送给远程的终端设备；

终端设备接收各个位置传感器的信号之后，以终端设备的位置为坐标原点，建立所述智能塔吊集群的三维空间模型。

实际中，塔吊可能有多个，那么由哪个作为替代塔吊替换故障塔吊，就需要由终端设备给出路径任务指令来进行控制，因此需要选取终端设备的位置作为三维坐标系的坐标原点是最科学的。

作为另一种可选的实施方式，纳米传感器可为携带放射性元素。而专用的终端设备具备放射性检测功能，通过对放射性进行检测获得纳米传感器的位置信息。需要说明的是上述携带放射性元素为对人体无害的、低放射性的物质，例如碳14元素；碳14元素已被用于进行呼气试验而检测油门螺旋杆菌感染，根据专业性评估报告证实，碳14呼气试验对患者和操作人员的辐射危险可忽略不计，临床上可以安全使用。因此，可以将含有碳14元素的材料作为纳米传感器或纳米传感器的载体，再通过终端设备对放射性进行检测以获得纳米传感器的位置信息。

步骤102：在所述三维空间模型中标记每个塔吊的位置，并在所述三维空间模型中计算获得每个所述塔吊的位置坐标。

在本实施例中，根据位置传感器的信号在所述三维空间模型中标记每个塔吊的位置；以终端设备的位置为原点，分别计算每个塔吊相对于终端设备的距离、角度和方向；根据所述每个塔吊相对于终端设备的距离、角度和方向，计算获得每个塔吊在所述三维空间模型中的三维坐标。

例如，首先在所述三维空间模型中标记每个塔吊的位置，这种标记过程可以通过人工进行标记，也可以通过计算机3D建模软件在已经建立的三维空间模型中根据捕获的塔吊的位置传感器的位置信号在整个模型中所处的位置自动标记。

例如，通过这个步骤，终端设备的三维坐标设定为(0，0，0)、根据每个塔吊相对于终端设备的距离、角度和方向，计算得到图1中三个塔吊的三维坐标为(X1，Y1，Z1)、(X2，Y2，Z2)、(X3，Y3，Z3)。

步骤103：当所述智能塔吊集群的一个塔吊出现故障时，以故障塔吊为中心，在所述三维空间模型中搜索离所述故障塔吊最近的塔吊作为替代塔吊。

在本实施例中，例如，当所述智能塔吊集群的一个塔吊(X1，Y1，Z1)出现故障时，以故障塔吊为中心，计算除所述故障塔吊之外的其他塔吊的位置(X2，Y2，Z2)、(X3，Y3，Z3)与故障塔吊的位置(X1，Y1，Z1)之间的距离值，将所述距离值最小的塔吊，例如(X2，Y2，Z2)处的塔吊作为替代塔吊；或者，

当所述智能塔吊集群的一个塔吊(X1，Y1，Z1)出现故障时，以故障塔吊为中心，搜索与所述故障塔吊的负重上限、挂钩类型均相同的塔吊，计算与每个所述故障塔吊的负重上限、挂钩类型均相同的塔吊的位置与故障塔吊的位置之间的距离值，将所述距离值最小的塔吊作为替代塔吊。

例如(X2，Y2，Z2)处的塔吊的负重上限与(X1，Y1，Z1)处的塔吊不同，而与(X1，Y1，Z1)处的塔吊距离第二近的(X3，Y3，Z3)处塔吊的负重上限与(X1，Y1，Z1)处的塔吊相同，则为了安全起见，就选取(X3，Y3，Z3)处的塔吊作为替代塔吊。

步骤104：计算所述替代塔吊运动至所述故障塔吊的位置坐标的第一路径，以及计算所述故障塔吊运动至所述替代塔吊的位置坐标的第二路径，其中所述第一路径和第二路径无交叉；

在本实施例中，例如，根据所述替代塔吊和故障塔吊的位置坐标(X1，Y1，Z1)和(X2，Y2，Z2)，如图1所示，以第一预设弧度的第一弧形连线连接所述替代塔吊和故障塔吊的位置坐标(X1，Y1，Z1)和(X2，Y2，Z2)，将所述第一弧形连线作为所述替代塔吊运动至所述故障塔吊的位置坐标(X2，Y2，Z2)的第一路径；

根据所述替代塔吊和故障塔吊的位置坐标，以第二预设弧度的第二弧形连线连接所述替代塔吊和故障塔吊的位置坐标(X1，Y1，Z1)和(X2，Y2，Z2)，将所述第二弧形连线作为所述故障塔吊运动至所述替代塔吊的位置坐标(X1，Y1，Z1)的第二路径，其中所述第一弧形连线和第二弧形连线无交叉。

步骤105：将所述第一路径和第二路径的调度任务分别发送至替代塔吊和故障塔吊的无人运输车，以同时控制所述替代塔吊和故障塔吊的无人运输车分别沿着第一路径和第二路径运动，直至完成第一路径和第二路径的调度任务。

在本实施例中，例如，将所述第一弧形连线和第二弧形连线的路径导航信息分别发送至替代塔吊和故障塔吊的无人运输车，控制所述替代塔吊和故障塔吊的无人运输车根据所述路径导航信息分别沿着第一弧形连线和第二弧形连线运动，直至完成第一弧形连线和第二弧形连线的路径导航。

由于现实的塔吊施工环境中，往往存在一些塔吊之外的物品，例如柱子、建筑物、人员、车辆等等。因此，优选的，使得本申请的路径规划考虑加入避障功能。在本实施例中，例如，所述替代塔吊和故障塔吊进一步安装有障碍物检测传感器，实时探测运输车前方预设距离内是否有障碍物。

就避障来说，移动运输车需要通过传感器实时获取自身周围障碍物信息，包括尺寸、形状和位置等信息。本申请中的障碍物检测传感器，可以采用多种形式，例如激光雷达、视觉传感器、红外传感器、超声波传感器等。

当所述替代塔吊沿着第一路径运动时，如果所述障碍物检测传感器检测到运输车前方预设距离内有障碍物，则通过避障算法计算得到第三弧形连线，控制替代塔吊的运输车以第三弧形连线绕开所述障碍物，并继续沿着剩余的第一路径运动；

当所述故障塔吊沿着第二路径运动时，如果所述障碍物检测传感器检测到运输车前方预设距离内有障碍物，则通过避障算法计算得到第四弧形连线，控制故障塔吊的运输车以第四弧形连线绕开所述障碍物，并继续沿着剩余的第二路径运动。

本申请利用能够在塔吊集群中的某个塔吊出现故障时及时更换故障塔吊，智能的进行路径规划，将临近的空闲塔吊及时替换出现故障的塔吊，不耽误吊装任务的执行时间，实现了智能塔吊集群的故障应急调度控制。同时，实现了塔吊故障应急调度的无人化、智能化。

申请实施例提供了一种面向智能塔吊集群的故障应急调度控制系统，该系统用于执行上述实施例所述的面向智能塔吊集群的故障应急调度控制方法，如图3所示，该系统包括：

三维空间建模模块501，用于在所述智能塔吊集群的每个塔吊上均安装相应的位置传感器，终端设备接收各个位置传感器的信号，建立所述智能塔吊集群的三维空间模型；所述每个塔吊均为无人运输车控制的可移动式塔吊；

坐标计算模块502，用于在所述三维空间模型中标记每个塔吊的位置，并在所述三维空间模型中计算获得每个所述塔吊的位置坐标；

替代塔吊搜索模块503，用于当所述智能塔吊集群的一个塔吊出现故障时，以故障塔吊为中心，在所述三维空间模型中搜索离所述故障塔吊最近的塔吊作为替代塔吊；

路径规划模块504，用于计算所述替代塔吊运动至所述故障塔吊的位置坐标的第一路径，以及计算所述故障塔吊运动至所述替代塔吊的位置坐标的第二路径，其中所述第一路径和第二路径无交叉；

应急调度模块505，用于将所述第一路径和第二路径的调度任务分别发送至替代塔吊和故障塔吊的无人运输车，以同时控制所述替代塔吊和故障塔吊的无人运输车分别沿着第一路径和第二路径运动，直至完成第一路径和第二路径的调度任务。

本申请的上述实施例提供的面向智能塔吊集群的故障应急调度控制系统与本申请实施例提供的面向智能塔吊集群的故障应急调度控制方法出于相同的发明构思，具有与其存储的应用程序所采用、运行或实现的方法相同的有益效果。

本申请实施方式还提供一种与前述实施方式所提供的面向智能塔吊集群的故障应急调度控制方法对应的电子设备，以执行上面向智能塔吊集群的故障应急调度控制方法。本申请实施例不做限定。

请参考图4，其示出了本申请的一些实施方式所提供的一种电子设备的示意图。如图4所示，所述电子设备2包括：处理器200，存储器201，总线202和通信接口203，所述处理器200、通信接口203和存储器201通过总线202连接；所述存储器201中存储有可在所述处理器200上运行的计算机程序，所述处理器200运行所述计算机程序时执行本申请前述任一实施方式所提供的面向智能塔吊集群的故障应急调度控制方法。

其中，存储器201可能包含高速随机存取存储器(RAM：Random Access Memory)，也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口203(可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网、广域网、本地网、城域网等。

总线202可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。其中，存储器201用于存储程序，所述处理器200在接收到执行指令后，执行所述程序，前述本申请实施例任一实施方式揭示的所述面向智能塔吊集群的故障应急调度控制方法可以应用于处理器200中，或者由处理器200实现。

处理器200可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器200中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器200可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器201，处理器200读取存储器201中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。

本申请实施例提供的电子设备与本申请实施例提供的面向智能塔吊集群的故障应急调度控制方法出于相同的发明构思，具有与其采用、运行或实现的方法相同的有益效果。

本申请实施方式还提供一种与前述实施方式所提供的面向智能塔吊集群的故障应急调度控制方法对应的计算机可读存储介质，请参考图5，其示出的计算机可读存储介质为光盘30，其上存储有计算机程序(即程序产品)，所述计算机程序在被处理器运行时，会执行前述任意实施方式所提供的面向智能塔吊集群的故障应急调度控制方法。

需要说明的是，所述计算机可读存储介质的例子还可以包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他光学、磁性存储介质，在此不再一一赘述。

本申请的上述实施例提供的计算机可读存储介质与本申请实施例提供的面向智能塔吊集群的故障应急调度控制方法出于相同的发明构思，具有与其存储的应用程序所采用、运行或实现的方法相同的有益效果。

需要说明的是：

在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备有固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本申请也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本申请的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本申请的最佳实施方式。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本申请的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本申请并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本申请的示例性实施例的描述中，本申请的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本申请要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本申请的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本申请的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本申请实施例的虚拟机的创建系统中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本申请还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者系统程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本申请的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

应该注意的是上述实施例对本申请进行说明而不是对本申请进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本申请可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干系统的单元权利要求中，这些系统中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到其各种变化或替换，这些都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种面向智能塔吊集群的故障应急调度控制方法，其特征在于，包括：

在所述智能塔吊集群的每个塔吊上均安装相应的位置传感器，终端设备接收各个位置传感器的信号，建立所述智能塔吊集群的三维空间模型；所述每个塔吊均为无人运输车控制的可移动式塔吊；

在所述三维空间模型中标记每个塔吊的位置，并在所述三维空间模型中计算获得每个所述塔吊的位置坐标；

当所述智能塔吊集群的一个塔吊出现故障时，以故障塔吊为中心，计算除所述故障塔吊之外的其他塔吊的位置与故障塔吊的位置之间的距离值，将所述距离值最小的空闲塔吊作为替代塔吊；或者，当所述智能塔吊集群的一个塔吊出现故障时，以故障塔吊为中心，搜索与所述故障塔吊的负重上限、挂钩类型均相同的塔吊，计算与每个所述故障塔吊的负重上限、挂钩类型均相同的塔吊的位置与故障塔吊的位置之间的距离值，将所述距离值最小的空闲塔吊作为替代塔吊；

计算所述替代塔吊运动至所述故障塔吊的位置坐标的第一路径，以及计算所述故障塔吊运动至所述替代塔吊的位置坐标的第二路径，其中所述第一路径和第二路径无交叉；

将所述第一路径和第二路径的调度任务分别发送至替代塔吊和故障塔吊的无人运输车，以同时控制所述替代塔吊和故障塔吊的无人运输车分别沿着第一路径和第二路径运动，直至完成第一路径和第二路径的调度任务。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述在所述智能塔吊集群的每个塔吊上均安装相应的位置传感器，终端设备接收各个位置传感器的信号，建立所述智能塔吊集群的三维空间模型，包括：

在所述智能塔吊集群的每个塔吊上均安装相应的位置传感器；

各个位置传感器将自身位置实时发送给远程的终端设备；

终端设备接收各个位置传感器的信号之后，以终端设备的位置为坐标原点，建立所述智能塔吊集群的三维空间模型。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述在所述三维空间模型中标记每个塔吊的位置，并在所述三维空间模型中计算获得每个所述塔吊的位置坐标，包括：

根据位置传感器的信号在所述三维空间模型中标记每个塔吊的位置；

以终端设备的位置为原点，分别计算每个塔吊相对于终端设备的距离、角度和方向；

根据所述每个塔吊相对于终端设备的距离、角度和方向，计算获得每个塔吊在所述三维空间模型中的三维坐标。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

所述计算所述替代塔吊运动至所述故障塔吊的位置坐标的第一路径，以及计算所述故障塔吊运动至所述替代塔吊的位置坐标的第二路径，其中所述第一路径和第二路径无交叉，包括：

根据所述替代塔吊和故障塔吊的位置坐标，以第一预设弧度的第一弧形连线连接所述替代塔吊和故障塔吊的位置坐标，将所述第一弧形连线作为所述替代塔吊运动至所述故障塔吊的位置坐标的第一路径；

根据所述替代塔吊和故障塔吊的位置坐标，以第二预设弧度的第二弧形连线连接所述替代塔吊和故障塔吊的位置坐标，将所述第二弧形连线作为所述故障塔吊运动至所述替代塔吊的位置坐标的第二路径，其中所述第一弧形连线和第二弧形连线无交叉。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，

所述将所述第一路径和第二路径的调度任务分别发送至替代塔吊和故障塔吊的无人运输车，以同时控制所述替代塔吊和故障塔吊的无人运输车分别沿着第一路径和第二路径运动，直至完成第一路径和第二路径的调度任务，包括：

将所述第一弧形连线和第二弧形连线的路径导航信息分别发送至替代塔吊和故障塔吊的无人运输车，控制所述替代塔吊和故障塔吊的无人运输车根据所述路径导航信息分别沿着第一弧形连线和第二弧形连线运动，直至完成第一弧形连线和第二弧形连线的路径导航。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，

所述替代塔吊和故障塔吊进一步安装有障碍物检测传感器，实时探测运输车前方预设距离内是否有障碍物；

当所述替代塔吊沿着第一路径运动时，如果所述障碍物检测传感器检测到运输车前方预设距离内有障碍物，则通过避障算法计算得到第三弧形连线，控制替代塔吊的无人运输车以第三弧形连线绕开所述障碍物，并继续沿着剩余的第一路径运动；

当所述故障塔吊沿着第二路径运动时，如果所述障碍物检测传感器检测到无人运输车前方预设距离内有障碍物，则通过避障算法计算得到第四弧形连线，控制故障塔吊的无人运输车以第四弧形连线绕开所述障碍物，并继续沿着剩余的第二路径运动。

7.一种面向智能塔吊集群的故障应急调度控制系统，其特征在于，包括：

三维空间建模模块，用于在所述智能塔吊集群的每个塔吊上均安装相应的位置传感器，终端设备接收各个位置传感器的信号，建立所述智能塔吊集群的三维空间模型；所述每个塔吊均为无人运输车控制的可移动式塔吊；

坐标计算模块，用于在所述三维空间模型中标记每个塔吊的位置，并在所述三维空间模型中计算获得每个所述塔吊的位置坐标；

替代塔吊搜索模块，用于当所述智能塔吊集群的一个塔吊出现故障时，以故障塔吊为中心，计算除所述故障塔吊之外的其他塔吊的位置与故障塔吊的位置之间的距离值，将所述距离值最小的空闲塔吊作为替代塔吊；或者，当所述智能塔吊集群的一个塔吊出现故障时，以故障塔吊为中心，搜索与所述故障塔吊的负重上限、挂钩类型均相同的塔吊，计算与每个所述故障塔吊的负重上限、挂钩类型均相同的塔吊的位置与故障塔吊的位置之间的距离值，将所述距离值最小的空闲塔吊作为替代塔吊；

路径规划模块，用于计算所述替代塔吊运动至所述故障塔吊的位置坐标的第一路径，以及计算所述故障塔吊运动至所述替代塔吊的位置坐标的第二路径，其中所述第一路径和第二路径无交叉；

应急调度模块，用于将所述第一路径和第二路径的调度任务分别发送至替代塔吊和故障塔吊的无人运输车，以同时控制所述替代塔吊和故障塔吊的无人运输车分别沿着第一路径和第二路径运动，直至完成第一路径和第二路径的调度任务。

8.一种电子设备，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计算机程序，其特征在于，所述处理器运行所述计算机程序以实现如权利要求1-6任一项所述的方法。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行实现如权利要求1-6中任一项所述的方法。

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