CN114105017A - 塔吊防攀爬控制系统及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种塔吊防攀爬控制系统及其方法，涉及建筑工程施工设备技术领域，解决现有技术中存在的工地上时常会发生无关人士攀爬塔吊存在较大的安全隐患的问题。该系统包括护栏启动装置、指纹识别装置、人脸识别装置和控制装置，塔吊司机通过指纹识别装置识别后，控制装置控制护栏启动装置开启预留通道以使塔吊司机通过预留通道进入驾驶室，塔吊司机在驾驶室内通过人脸识别装置识别成功后，控制装置能控制护栏启动装置关闭预留通道；塔吊司机离开驾驶室时，通过人脸识别装置进行人脸识别成功后护栏启动装置能控制预留通道开启以使塔吊司机通过，塔吊司机到达塔吊底部后通过指纹识别装置识别成功后护栏启动装置能控制预留通道关闭。
Description
技术领域
本发明涉及建筑工程施工设备技术领域，尤其是涉及一种塔吊防攀爬控制系统及其方法。
背景技术
塔吊是建筑工地上最常用的一种起重设备又名“塔式起重机”，以一节一节的接长(高)(简称“标准节”)，用来吊施工用的钢筋、木楞、混凝土、钢管等施工的原材料。塔吊是工地上一种必不可少的设备。在塔吊标准节的中间位置，设置了竖直方向的爬梯，供塔吊司机或检修人员上下塔吊之用。
虽然塔吊给建筑施工带来了不少便利，但是工地上时常会发生无关人士攀爬塔吊，不仅带来了安全隐患也给工地的安全管理带来了不便。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种塔吊防攀爬控制系统及其方法，以解决现有技术中存在的工地上时常会发生无关人士攀爬塔吊存在较大的安全隐患的技术问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种塔吊防攀爬控制系统，包括：
护栏启动装置，用于控制护栏预留通道的开启和关闭；
指纹识别装置，设置在塔吊底部，用于识别塔吊司机的指纹；
人脸识别装置，设置在驾驶室内，用于对塔吊司机进行人脸识别；
控制装置，与所述护栏启动装置及所述指纹识别装置及所述人脸识别装置相连，塔吊司机通过所述指纹识别装置识别后，所述控制装置控制护栏启动装置开启预留通道以使塔吊司机通过预留通道进入驾驶室，塔吊司机在驾驶室内通过人脸识别装置识别成功后，所述控制装置能控制护栏启动装置关闭预留通道；塔吊司机离开驾驶室时，通过人脸识别装置进行人脸识别成功后所述护栏启动装置能控制预留通道开启以使塔吊司机通过，塔吊司机到达塔吊底部后通过所述指纹识别装置识别成功后所述护栏启动装置能控制预留通道关闭。
进一步地，所述指纹识别装置包括：
指纹识别单元，包括热敏导线层，用于通过所述热敏导线层感测用户手指的指纹；
控制电路单元，设置在所述指纹识别单元的一侧以及电性连接所述指纹识别单元；
连接组件，连接所述指纹识别单元和所述控制电路单元。
进一步地，所述人脸识别装置包括影像采集装置和人脸特征提取装置，其中：
所述影像采集装置，用于抓拍并采集屏幕前方的人脸图像或动态影像数据；
所述人脸特征提取装置连接所述影像采集装置，用于提取影像采集装置所采集的人脸脸部特征进行分析。
进一步地，所述护栏启动装置包括闸杆和闸杆控制单元，所述闸杆设置在护栏的预留通道处，所述闸杆控制单元用于控制所述闸杆，所述闸杆控制单元包括用于接收所述人脸识别装置发出的控制信号的接收模块。
进一步地，所述控制装置为MCU控制模块。
进一步地，该系统还包括酒精检测器，所述酒精检测器与所述控制装置相连接且集成在所述人脸识别装置上，用于检测进入驾驶室内的塔吊司机呼出的气体的酒精浓度。
进一步地，该系统还包括疲劳驾驶检测模块，与所述控制装置相连接，用于获取驾驶员的心率和呼吸生理信号特征并通过所述心率和呼吸生理信号特征检测驾驶员的疲劳驾驶状态。
一种塔吊防攀爬控制方法，用于所述的塔吊防攀爬控制系统，其特征在于，该方法包括：
塔吊司机通过所述指纹识别装置识别，所述控制装置控制护栏启动装置开启预留通道以使塔吊司机通过；
塔吊司机通过通过预留通道进入驾驶室内，通过人脸识别装置识别成功后，所述控制装置能控制护栏启动装置关闭预留通道；
塔吊司机离开驾驶室时，通过人脸识别装置识别，识别成功后所述护栏启动装置能控制预留通道开启以使塔吊司机通过；
塔吊司机到达塔吊底部后通过所述指纹识别装置识别成功后，所述护栏启动装置能控制预留通道关闭，禁止人员攀爬。
进一步地，，所述塔吊司机通过所述指纹识别装置识别，包括：
感测用户手指的指纹；
当感测到所述用户手指的所述指纹时，感应温度的变化并反馈电阻的变化量给指纹识别装置的控制电路单元；
使用所述控制电路单元根据所述电阻的变化量而判断出用户手指的指纹图形，并采集所述指纹图形；
将所述指纹图形与预设指纹图形进行匹配；
如果所述指纹图形和所述预设指纹图形匹配，则判断所述指纹图形识别成功。
本发明提供的塔吊防攀爬控制系统，包括护栏启动装置，用于控制护栏预留通道的开启和关闭；指纹识别装置，设置在塔吊底部，用于识别塔吊司机的指纹；人脸识别装置，设置在驾驶室内，用于对塔吊司机进行人脸识别；控制装置，与护栏启动装置及指纹识别装置及人脸识别装置相连，塔吊司机通过指纹识别装置识别后，控制装置控制护栏启动装置开启预留通道以使塔吊司机通过预留通道进入驾驶室，塔吊司机在驾驶室内通过人脸识别装置识别成功后，控制装置能控制护栏启动装置关闭预留通道；塔吊司机离开驾驶室时，通过人脸识别装置进行人脸识别成功后护栏启动装置能控制预留通道开启以使塔吊司机通过，塔吊司机到达塔吊底部后通过指纹识别装置识别成功后护栏启动装置能控制预留通道关闭，防止其他人员进行攀爬，安全性更佳。
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获得其他的附图。
图1是根据一示例性实施例示出的塔吊防攀爬控制系统的原理结构示意图；
图2是根据一示例性实施例示出的塔吊防攀爬控制方法的流程图。
附图标记：101、指纹识别装置；102、人脸识别装置；103、控制装置；104、护栏启动装置。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参见图1，本发明提供了一种塔吊防攀爬控制系统，包括护栏启动装置104装置，用于控制护栏预留通道的开启和关闭；指纹识别装置101，设置在塔吊底部，用于识别塔吊司机的指纹；人脸识别装置102，设置在驾驶室内，用于对塔吊司机进行人脸识别；控制装置103，与护栏启动装置104装置及指纹识别装置101及人脸识别装置102相连，塔吊司机通过指纹识别装置101识别后，控制装置103控制护栏启动装置104装置开启预留通道以使塔吊司机通过预留通道进入驾驶室，塔吊司机在驾驶室内通过人脸识别装置102识别成功后，控制装置103能控制护栏启动装置104装置关闭预留通道；塔吊司机离开驾驶室时，通过人脸识别装置102进行人脸识别成功后护栏启动装置104装置能控制预留通道开启以使塔吊司机通过，塔吊司机到达塔吊底部后通过指纹识别装置101识别成功后护栏启动装置104装置能控制预留通道关闭。
本实施例中的指纹识别装置101包括指纹识别单元和控制电路单元，其中，指纹识别单元包括至少一热敏导线层，用于通过热敏导线层感测用户手指的指纹，可以直观反馈出指纹图形、指纹识别的灵敏度高及精准。具体地，本实施例中的指纹识别单元包括第一热敏导线层及第二热敏导线层，第一热敏导线层包括多条纵向热敏导线，第二热敏导线层包括多条横向热敏导线。纵向热敏导线和横向热敏导线交叉设置以形成纵横网格线及定义出多个感应区域。具体地，纵向热敏导线的两端和横向热敏导线的两端电性连接控制电路单元。纵向热敏导线的材料和横向热敏导线的材料选自铜、银、镍、铂、钴基、镍基以及铁基中的至少一种。控制电路单元，设置在指纹识别单元的一侧以及电性连接指纹识别单元；具体地，控制电路单元可以为集成电路(integrated circuit,IC)单元，用来处理指纹识别相关信号及或讯息。连接组件，连接指纹识别单元和控制电路单元。
人脸识别装置102包括影像采集装置和人脸特征提取装置，其中影像采集装置，用于抓拍并采集屏幕前方的人脸图像或动态影像数据；人脸特征提取装置连接影像采集装置，用于提取影像采集装置所采集的人脸脸部特征进行分析。
护栏启动装置104装置包括闸杆和闸杆控制单元，闸杆设置在护栏的预留通道处，闸杆控制单元用于控制闸杆，闸杆控制单元包括用于接收人脸识别装置102发出的控制信号的接收模块。
另外，本实施例中的控制装置103为MCU控制模块。通过电源装置为MCU控制模块供电，MCU控制模块与护栏启动装置104装置、指纹识别装置101及人脸识别装置102相连。
在一个实施例中，本发明提供的塔吊防攀爬控制系统还包括酒精检测器，酒精检测器与控制装置103相连接且集成在人脸识别装置102上，用于检测进入驾驶室内的塔吊司机呼出的气体的酒精浓度。
该系统还可以包括疲劳驾驶检测模块，与控制装置103相连接，用于获取驾驶员的心率和呼吸生理信号特征并通过心率和呼吸生理信号特征检测驾驶员的疲劳驾驶状态。
在塔吊司机通过指纹识别后，护栏启动装置104装置启动，护栏预留通道开启，塔吊司机方可通过，在塔吊司机到达驾驶室准备进行吊装作业时，运用人脸识别装置102对塔吊司机进行人脸识别，确认是否为本塔吊司机并确定塔吊司机工作状态(是否饮酒及疲劳驾驶)，当司机通过人脸识别后，护栏启动装置104装置启动，护栏的预留通道关闭。当塔吊司机完成吊装作业准备离开施工现场，需再次对塔吊司机进行人脸识别，护栏启动装置104装置再次启动，护栏的预留通道开启，塔吊司机方可通过，塔吊司机到达塔吊底部后，在塔吊底部进行指纹识别，在塔吊司机通过指纹识别后，护栏启动装置104装置启动控制预留通道关闭，防止其他人员进行攀爬。
基于一个总的发明构思，本发明实施例还提供一种塔吊防攀爬控制方法，图2是本发明根据一示例性实施例示出的塔吊防攀爬控制方法的流程示意图；参阅图2，本发明提供的塔吊防攀爬控制方法，可以应用上述任一实施例记载的塔吊防攀爬控制系统，具体包括以下步骤：
S201、塔吊司机进入驾驶室时，首先，塔吊司机通过指纹识别装置101识别，控制装置103控制护栏启动装置104装置开启预留通道以使塔吊司机通过；
S202、塔吊司机通过通过预留通道进入驾驶室内，通过人脸识别装置102识别成功后，控制装置103能控制护栏启动装置104装置关闭预留通道；
S203、塔吊司机离开驾驶室时，先通过人脸识别装置102识别，识别成功后护栏启动装置104装置能控制预留通道开启以使塔吊司机通过；
S204、塔吊司机到达塔吊底部后通过指纹识别装置101识别成功后，护栏启动装置104装置能控制预留通道关闭，禁止人员攀爬。
其中，塔吊司机通过指纹识别装置101识别，包括：
感测用户手指的指纹；
当感测到用户手指的指纹时，感应温度的变化并反馈电阻的变化量给指纹识别装置101的控制电路单元；
使用控制电路单元根据电阻的变化量而判断出用户手指的指纹图形，并采集指纹图形；
将指纹图形与预设指纹图形进行匹配；
如果指纹图形和预设指纹图形匹配，则判断指纹图形识别成功。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种塔吊防攀爬控制系统，其特征在于，包括：
护栏启动装置，用于控制护栏预留通道的开启和关闭；
指纹识别装置，设置在塔吊底部，用于识别塔吊司机的指纹；
人脸识别装置，设置在驾驶室内，用于对塔吊司机进行人脸识别；
控制装置，与所述护栏启动装置及所述指纹识别装置及所述人脸识别装置相连，塔吊司机通过所述指纹识别装置识别后，所述控制装置控制护栏启动装置开启预留通道以使塔吊司机通过预留通道进入驾驶室，塔吊司机在驾驶室内通过人脸识别装置识别成功后，所述控制装置能控制护栏启动装置关闭预留通道；塔吊司机离开驾驶室时，通过人脸识别装置进行人脸识别成功后所述护栏启动装置能控制预留通道开启以使塔吊司机通过，塔吊司机到达塔吊底部后通过所述指纹识别装置识别成功后所述护栏启动装置能控制预留通道关闭。
2.根据权利要求1所述的塔吊防攀爬控制系统，其特征在于，所述指纹识别装置包括：
指纹识别单元，包括热敏导线层，用于通过所述热敏导线层感测用户手指的指纹；
控制电路单元，设置在所述指纹识别单元的一侧以及电性连接所述指纹识别单元；
连接组件，连接所述指纹识别单元和所述控制电路单元。
3.根据权利要求1所述的塔吊防攀爬控制系统，其特征在于，所述人脸识别装置包括影像采集装置和人脸特征提取装置，其中：
所述影像采集装置，用于抓拍并采集屏幕前方的人脸图像或动态影像数据；
所述人脸特征提取装置连接所述影像采集装置，用于提取影像采集装置所采集的人脸脸部特征进行分析。
4.根据权利要求1所述的塔吊防攀爬控制系统，其特征在于，所述护栏启动装置包括闸杆和闸杆控制单元，所述闸杆设置在护栏的预留通道处，所述闸杆控制单元用于控制所述闸杆，所述闸杆控制单元包括用于接收所述人脸识别装置发出的控制信号的接收模块。
5.根据权利要求1所述的塔吊防攀爬控制系统，其特征在于，所述控制装置为MCU控制模块。
6.根据权利要求1所述的塔吊防攀爬控制系统，其特征在于，该系统还包括酒精检测器，所述酒精检测器与所述控制装置相连接且集成在所述人脸识别装置上，用于检测进入驾驶室内的塔吊司机呼出的气体的酒精浓度。
7.根据权利要求1所述的塔吊防攀爬控制系统，其特征在于，该系统还包括疲劳驾驶检测模块，与所述控制装置相连接，用于获取驾驶员的心率和呼吸生理信号特征并通过所述心率和呼吸生理信号特征检测驾驶员的疲劳驾驶状态。
8.一种塔吊防攀爬控制方法，用于如权利要求1～7任一项所述的塔吊防攀爬控制系统，其特征在于，该方法包括：
塔吊司机通过所述指纹识别装置识别，所述控制装置控制护栏启动装置开启预留通道以使塔吊司机通过；
塔吊司机通过通过预留通道进入驾驶室内，通过人脸识别装置识别成功后，所述控制装置能控制护栏启动装置关闭预留通道；
塔吊司机离开驾驶室时，通过人脸识别装置识别，识别成功后所述护栏启动装置能控制预留通道开启以使塔吊司机通过；
塔吊司机到达塔吊底部后通过所述指纹识别装置识别成功后，所述护栏启动装置能控制预留通道关闭，禁止人员攀爬。
9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述塔吊司机通过所述指纹识别装置识别，包括：
感测用户手指的指纹；
当感测到所述用户手指的所述指纹时，感应温度的变化并反馈电阻的变化量给指纹识别装置的控制电路单元；
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将所述指纹图形与预设指纹图形进行匹配；
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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