CN114348876B - 智能塔吊变幅过程的动态调整方法和系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种智能塔吊变幅过程的动态调整方法和系统。该方法包括：当第一层电子感应围栏感应到有外界物体进入时，启动变幅小车上的摄像头，控制其指向外界物体并拍摄实时视频；根据实时视频进行图像分析，将外界物体的图像输入到训练好的卷积分类神经网络中进行分类，得到外界物体的种类；当外界物体进入第二层电子感应围栏时，根据实时视频计算得到外界物体的空间移动速度矢量和第一高度；当根据空间移动速度矢量判断外界物体将要路过吊钩正下方，且第一高度大于吊钩的当前高度时，启动塔吊变幅小车，控制吊钩提升预设距离至第二高度。本申请能够判断是否有可疑物体和人员进入塔吊附近，并在其可能碰撞到吊钩时动态调整变幅过程，防止事故的发生。

Description

智能塔吊变幅过程的动态调整方法和系统

技术领域

本申请涉及智能塔吊技术领域，尤其涉及一种智能塔吊变幅过程的动态调整方法和系统。

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。

目前智能塔吊的控制中，塔吊施工中可能会有不相关的车辆或者人员进入施工现场，甚至在不注意时会与吊钩吊装路径发生碰撞从而发生严重的生产安全事故，导致人员和财产损失。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提出一种智能塔吊变幅过程的动态调整方法和系统，本申请能够针对性的解决现有的塔吊变幅过程中的安全问题。

基于上述目的，本申请提出了一种智能塔吊变幅过程的动态调整方法，包括：

在塔吊施工场地以塔吊为圆心布置两层电子感应围栏，所述电子感应围栏能够感应从外界进入的移动物体，其中第一层电子感应围栏的半径大于第二层电子感应围栏的半径；

当第一层电子感应围栏感应到有外界物体进入时，启动变幅小车上的摄像头，控制其指向所述外界物体并拍摄实时视频；

根据所述实时视频进行图像分析，将所述外界物体的图像输入到训练好的卷积分类神经网络中进行分类，得到所述外界物体的种类；当所述种类属于第一类别集合时，启动吊钩的高度传感器和第二层电子感应围栏；

当所述外界物体进入第二层电子感应围栏时，根据实时视频计算得到所述外界物体的空间移动速度矢量和第一高度；

当根据所述空间移动速度矢量判断所述外界物体将要路过所述吊钩正下方，且所述第一高度大于吊钩的当前高度时，启动塔吊变幅小车，控制吊钩提升预设距离至第二高度，所述第二高度大于所述第一高度且差值等于预设安全距离。

进一步地，所述电子感应围栏为红外感应围栏、毫米波感应围栏、蓝牙感应围栏中的一种或多种。

进一步地，所述当第一层电子感应围栏感应到有外界物体进入时，启动变幅小车上的摄像头，控制其指向所述外界物体并拍摄实时视频，包括：

当第一层电子感应围栏感应到有外界物体进入时，启动变幅小车上的摄像头；

根据第一层电子感应围栏感应到的外界物体位置，计算所述外界物体位置相对于所述摄像头的空间位置方向；

根据摄像头的当前指向和所述空间位置方向，计算所述摄像头需要转动的角度值和方向；

根据所述摄像头需要转动的角度值和方向控制摄像头转动，直至指向所述外界物体；

所述摄像头以第一预设时间间隔刷新所述需要转动的角度值和方向并转动，以跟踪所述外界物体并拍摄实时视频。

进一步地，所述根据所述实时视频进行图像分析，将所述外界物体的图像输入到训练好的卷积分类神经网络中进行分类，得到所述外界物体的种类，包括：

采集若干组不同已知外界物体类型的图像，并根据所述不同已知外界物体类型的图像划分相应的分类标签；

将所述已知不同外界物体类型的图像和所述分类标签分别输入至卷积神经网络中进行训练，构建训练模型，包括以下步骤：将所述不同已知外界物体类型的图像和所述分类标签分别输入至卷积神经网络；所述不同已知外界物体类型的图像和所述分类标签经过卷积层、池化层、第一全连接层、ReLU激活函数、第二全连接层、Sigmoid激活函数后，得到所述训练模型；

将所述实时视频中提取的外界物体图像输入所述卷积神经网络，并通过将从所述实时视频中提取的外界物体图像中提取的特征与所述训练模型中的特征进行匹配，得到所述实时视频中提取的外界物体图像相应的分类标签。

进一步地，所述第一类别集合至少包括：施工车辆、客运车辆、移动建筑物、人类。

进一步地，所述当所述外界物体进入第二层电子感应围栏时，根据实时视频计算得到所述外界物体的空间移动速度矢量和第一高度，包括：

当所述外界物体进入第二层电子感应围栏时，以第二预设时间间隔记录所述外界物体的空间位置；

根据所述空间位置和预设时间间隔，计算得到所述外界物体的空间移动速度的大小和方向，作为空间移动速度矢量；

根据所述外界物体的种类在预设查找表中查找所述外界物体的高度，或者，

根据所述外界物体的种类在预设查找表中查找所述外界物体的轴长，基于所述轴长、所述实时视频中外界物体的宽度与高度的比例来确定所述外界物体的高度，作为第一高度。

进一步地，所述当根据所述空间移动速度矢量判断所述外界物体将要路过所述吊钩正下方，且所述第一高度大于吊钩的当前高度时，启动塔吊变幅小车，控制吊钩提升预设距离至第二高度，所述第二高度大于所述第一高度且差值等于预设安全距离，包括：

根据所述空间移动速度矢量判断所述外界物体将要路过所述吊钩正下方；

根据所述吊钩的高度传感器得到所述吊钩的当前高度；

当所述第一高度大于吊钩的当前高度时，计算所述第一高度与所述吊钩的当前高度的第一高度差；

启动塔吊变幅小车，向上提升第三高度，所述第三高度等于预设安全距离与所述第一高度差之和。

基于上述目的，本申请还提出了一种智能塔吊变幅过程的动态调整系统，包括：

感应围栏模块，用于在塔吊施工场地以塔吊为圆心布置两层电子感应围栏，所述电子感应围栏能够感应从外界进入的移动物体，其中第一层电子感应围栏的半径大于第二层电子感应围栏的半径；

视频拍摄模块，用于当第一层电子感应围栏感应到有外界物体进入时，启动变幅小车上的摄像头，控制其指向所述外界物体并拍摄实时视频；

物体分类模块，用于根据所述实时视频进行图像分析，将所述外界物体的图像输入到训练好的卷积分类神经网络中进行分类，得到所述外界物体的种类；当所述种类属于第一类别集合时，启动吊钩的高度传感器和第二层电子感应围栏；

速度高度计算模块，用于当所述外界物体进入第二层电子感应围栏时，根据实时视频计算得到所述外界物体的空间移动速度矢量和第一高度；

变幅调整模块，用于当根据所述空间移动速度矢量判断所述外界物体将要路过所述吊钩正下方，且所述第一高度大于吊钩的当前高度时，启动塔吊变幅小车，控制吊钩提升预设距离至第二高度，所述第二高度大于所述第一高度且差值等于预设安全距离。

总的来说，本申请的优势及给用户带来的体验在于：

本申请能够判断是否有可疑物体和人员进入塔吊附近，当其属于施工人员和车辆时可以实时追踪其踪迹，并在其进一步靠近塔吊并可能碰撞到吊钩时计算其速度和高度，并及时动态调整变幅过程，提升吊钩高度，防止事故的发生。

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智能塔吊变幅过程的动态调整方法的流程图。

图3示出根据本申请实施例的智能塔吊变幅过程的动态调整系统的构成图。

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，设备包括施工现场内的一个塔吊，该塔吊的变幅小车上安装有摄像头，吊钩上安装有高度传感器，塔吊四周以其为圆心布置两层电子感应围栏，当可疑物体（椭圆形标记）进入外围电子感应围栏时启动初步的摄像头拍摄识别物体类别，判断是否属于施工人员和车辆，还是属于意外进入的小动物等。当施工人员和车辆又进入内层电子感应围栏时，为了防止和塔吊吊钩发生碰撞，首先计算出可疑人员或车辆的速度和路径、高度，判断其是否会路过吊钩正下方并与其发生碰撞，在判断可能发生碰撞时及时动态调整变幅，避免事故发生。

图2示出根据本申请实施例的智能塔吊变幅过程的动态调整方法的流程图。如图2所示，该智能塔吊变幅过程的动态调整方法包括：

步骤101：在塔吊施工场地以塔吊为圆心布置两层电子感应围栏，所述电子感应围栏能够感应从外界进入的移动物体，其中第一层电子感应围栏的半径大于第二层电子感应围栏的半径；所述电子感应围栏为红外感应围栏、毫米波感应围栏、蓝牙感应围栏中的一种或多种。

电子围栏的设置形式不限，可以在图中的圆周上若干个点上安装设置例如红外传感器，当某种物体，例如车辆或者人进入该圆周时会扰动某些红外传感器的信号，使其可以知晓有外界物体进入。

步骤102：当第一层电子感应围栏感应到有外界物体进入时，启动变幅小车上的摄像头，控制其指向所述外界物体并拍摄实时视频，包括：

当第一层电子感应围栏感应到有外界物体进入时，启动变幅小车上的摄像头；

根据第一层电子感应围栏感应到的外界物体位置，计算所述外界物体位置相对于所述摄像头的空间位置方向；

根据摄像头的当前指向和所述空间位置方向，计算所述摄像头需要转动的角度值和方向；

根据所述摄像头需要转动的角度值和方向控制摄像头转动，直至指向所述外界物体；

所述摄像头以第一预设时间间隔刷新所述需要转动的角度值和方向并转动，以跟踪所述外界物体并拍摄实时视频。

例如，根据红外传感器的传感信号，或者可以再设置例如测距传感器，可以探知进入的外界物体相对于传感器的位置和方向，再结合传感器自身的预设位置，由于传感器位置和塔吊位置、摄像头的位置是预先设定好的，根据三维空间几何坐标关系就能够计算出外界物体的位置相对于所述摄像头的空间位置方向。摄像头启动后一般会有一个初始的指向位置，该位置往往并没有指向外界物体的进入方向，因此需要对摄像头的指向进行调整，根据上面已经计算出来的外界物体的位置相对于所述摄像头的空间位置方向，就可以计算出摄像头需要转动的角度大小，从而控制摄像头转动直至能够指向外界物体并进行拍摄。

步骤103：根据所述实时视频进行图像分析，将所述外界物体的图像输入到训练好的卷积分类神经网络中进行分类，得到所述外界物体的种类；当所述种类属于第一类别集合时，启动吊钩的高度传感器和第二层电子感应围栏。

本实施例中，首先采集若干组不同已知外界物体类型的图像，并根据所述不同已知外界物体类型的图像划分相应的分类标签；

将所述已知不同外界物体类型的图像和所述分类标签分别输入至卷积神经网络中进行训练，构建训练模型，包括以下步骤：将所述不同已知外界物体类型的图像和所述分类标签分别输入至卷积神经网络；所述不同已知外界物体类型的图像和所述分类标签经过卷积层、池化层、第一全连接层、ReLU激活函数、第二全连接层、Sigmoid激活函数后，得到所述训练模型；

将所述实时视频中提取的外界物体图像输入所述卷积神经网络，并通过将从所述实时视频中提取的外界物体图像中提取的特征与所述训练模型中的特征进行匹配，得到所述实时视频中提取的外界物体图像相应的分类标签。

第一类别集合至少包括：施工车辆、客运车辆、移动建筑物、人类。施工车辆又包括塔吊施工车辆、人员运输车辆、物料运输车辆等等。

在这个步骤中，首先可以把外界物体进行分类。外界进入的物体可能有很多种类型，例如施工人员车辆，误入的猫狗等小动物，风吹落的树叶、塑料袋等。在塔吊施工中真正关心的一般只是人员和车辆、移动建筑物等。因此首先通过图像输入分类神经网络对物体进行分类，如果是误入的小动物则不进行报警或者下一步的判断，如果确认是可疑人员车辆等情形，就需要进行实时跟踪，如果该人员或者车辆只是路过，很快就走出了外层电子感应围栏，没有进一步靠近塔吊，则解除警报，但是如果它进一步靠近塔吊，就需要发出警报或者调整吊钩的幅度、路径的方式来避开这些人员和车辆，防止事故发生。

步骤104：当所述外界物体进入第二层电子感应围栏时，根据实时视频计算得到所述外界物体的空间移动速度矢量和第一高度，包括：

当所述外界物体进入第二层电子感应围栏时，以第二预设时间间隔记录所述外界物体的空间位置；

根据所述空间位置和预设时间间隔，计算得到所述外界物体的空间移动速度的大小和方向，作为空间移动速度矢量；

根据所述外界物体的种类在预设查找表中查找所述外界物体的高度，或者，

根据所述外界物体的种类在预设查找表中查找所述外界物体的轴长，基于所述轴长、所述实时视频中外界物体的宽度与高度的比例来确定所述外界物体的高度，作为第一高度。

例如，在本步骤中，由于外界物体进入了内层电子感应围栏，旋即通过在预设时间间隔内例如1秒内移动了5米，可以大致计算出物体的速度为5米/秒，并且方向为朝向吊钩方向。这时就必须要计算出物体的高度，如果物体高度高于吊钩，则必然将会与吊钩发生碰撞，这时就要紧急启动吊钩的变幅调整，以避免事故的发生。

物体的高度计算可以通过很多种方式，例如上面列举的通过物体种类例如某种工程车辆，在预设数据库中进行查询其对应高度，或者根据车辆的轴长（约等于车辆的宽度）以及图像中车辆的宽高比例来计算车辆高度。例如，如果轴长为a，宽高比为b，则高度h=a/b。也可以通过在施工场地中设置标准杆的形式，通过外界物体和标准杆的图像大小比例来计算物体的高度。

步骤105：当根据所述空间移动速度矢量判断所述外界物体将要路过所述吊钩正下方，且所述第一高度大于吊钩的当前高度时，启动塔吊变幅小车，控制吊钩提升预设距离至第二高度，所述第二高度大于所述第一高度且差值等于预设安全距离，包括：

根据所述空间移动速度矢量判断所述外界物体将要路过所述吊钩正下方；

根据所述吊钩的高度传感器得到所述吊钩的当前高度；

当所述第一高度大于吊钩的当前高度时，计算所述第一高度与所述吊钩的当前高度的第一高度差；

启动塔吊变幅小车，向上提升第三高度，所述第三高度等于预设安全距离与所述第一高度差之和。

本实施例中，例如根据空间移动速度5米/秒和方向，判断某施工车辆将要在10秒后路过吊钩正下方，启动紧急计算，根据所述吊钩的高度传感器（例如红外或者微波测距传感器指向地面，通过计算发射原始信号和收到反射信号的时间差来计算高度）得到吊钩的当前高度h1，例如两米；当上一步计算出的车辆高度，例如3米大于吊钩的当前高度2米时，计算所述第一高度与所述吊钩的当前高度的第一高度差为1米；启动塔吊变幅小车，向上提升3米，这个3米是通过预设安全距离2米与第一高度差1米之和计算出来的，这样吊钩调整后的高度超过车辆高度两米，就避开了这个车辆，避免了发生安全事故。

本申请能够判断是否有可疑物体和人员进入塔吊附近，当其属于施工人员和车辆时可以实时追踪其踪迹，并在其进一步靠近塔吊并可能碰撞到吊钩时计算其速度和高度，并及时动态调整变幅过程，提升吊钩高度，防止事故的发生。

申请实施例提供了一种智能塔吊变幅过程的动态调整系统，该系统用于执行上述实施例所述的智能塔吊变幅过程的动态调整方法，如图3所示，该系统包括：

感应围栏模块501，用于在塔吊施工场地以塔吊为圆心布置两层电子感应围栏，所述电子感应围栏能够感应从外界进入的移动物体，其中第一层电子感应围栏的半径大于第二层电子感应围栏的半径；

视频拍摄模块502，用于当第一层电子感应围栏感应到有外界物体进入时，启动变幅小车上的摄像头，控制其指向所述外界物体并拍摄实时视频；

物体分类模块503，用于根据所述实时视频进行图像分析，将所述外界物体的图像输入到训练好的卷积分类神经网络中进行分类，得到所述外界物体的种类；当所述种类属于第一类别集合时，启动吊钩的高度传感器和第二层电子感应围栏；

速度高度计算模块504，用于当所述外界物体进入第二层电子感应围栏时，根据实时视频计算得到所述外界物体的空间移动速度矢量和第一高度；

变幅调整模块505，用于当根据所述空间移动速度矢量判断所述外界物体将要路过所述吊钩正下方，且所述第一高度大于吊钩的当前高度时，启动塔吊变幅小车，控制吊钩提升预设距离至第二高度，所述第二高度大于所述第一高度且差值等于预设安全距离。

本申请的上述实施例提供的智能塔吊变幅过程的动态调整系统与本申请实施例提供的智能塔吊变幅过程的动态调整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智能塔吊变幅过程的动态调整方法对应的电子设备，以执行上智能塔吊变幅过程的动态调整方法。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智能塔吊变幅过程的动态调整方法。

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智能塔吊变幅过程的动态调整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智能塔吊变幅过程的动态调整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智能塔吊变幅过程的动态调整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智能塔吊变幅过程的动态调整方法。

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智能塔吊变幅过程的动态调整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)

1.一种智能塔吊变幅过程的动态调整方法，其特征在于，包括：

在塔吊施工场地以塔吊为圆心布置两层电子感应围栏，所述电子感应围栏能够感应从外界进入的移动物体，其中第一层电子感应围栏的半径大于第二层电子感应围栏的半径；

当第一层电子感应围栏感应到有外界物体进入时，启动变幅小车上的摄像头，控制其指向所述外界物体并拍摄实时视频，包括：

当第一层电子感应围栏感应到有外界物体进入时，启动变幅小车上的摄像头；

根据第一层电子感应围栏感应到的外界物体位置，计算所述外界物体位置相对于所述摄像头的空间位置方向；

根据摄像头的当前指向和所述空间位置方向，计算所述摄像头需要转动的角度值和方向；

根据所述摄像头需要转动的角度值和方向控制摄像头转动，直至指向所述外界物体；

所述摄像头以第一预设时间间隔刷新所述需要转动的角度值和方向并转动，以跟踪所述外界物体并拍摄实时视频；

根据所述实时视频进行图像分析，将所述外界物体的图像输入到训练好的卷积分类神经网络中进行分类，得到所述外界物体的种类；当所述种类属于第一类别集合时，启动吊钩的高度传感器和第二层电子感应围栏；

当所述外界物体进入第二层电子感应围栏时，根据实时视频计算得到所述外界物体的空间移动速度矢量和第一高度；

当根据所述空间移动速度矢量判断所述外界物体将要路过所述吊钩正下方，且所述第一高度大于吊钩的当前高度时，启动塔吊变幅小车，控制吊钩提升预设距离至第二高度，所述第二高度大于所述第一高度且差值等于预设安全距离。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述电子感应围栏为红外感应围栏、毫米波感应围栏、蓝牙感应围栏中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述根据所述实时视频进行图像分析，将所述外界物体的图像输入到训练好的卷积分类神经网络中进行分类，得到所述外界物体的种类，包括：

采集若干组不同已知外界物体类型的图像，并根据所述不同已知外界物体类型的图像划分相应的分类标签；

将所述已知不同外界物体类型的图像和所述分类标签分别输入至卷积神经网络中进行训练，构建训练模型，包括以下步骤：将所述不同已知外界物体类型的图像和所述分类标签分别输入至卷积神经网络；所述不同已知外界物体类型的图像和所述分类标签经过卷积层、池化层、第一全连接层、ReLU激活函数、第二全连接层、Sigmoid激活函数后，得到所述训练模型；

将所述实时视频中提取的外界物体图像输入所述卷积神经网络，并通过将从所述实时视频中提取的外界物体图像中提取的特征与所述训练模型中的特征进行匹配，得到所述实时视频中提取的外界物体图像相应的分类标签。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

所述第一类别集合至少包括：施工车辆、客运车辆、移动建筑物、人类。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，

所述当所述外界物体进入第二层电子感应围栏时，根据实时视频计算得到所述外界物体的空间移动速度矢量和第一高度，包括：

当所述外界物体进入第二层电子感应围栏时，以第二预设时间间隔记录所述外界物体的空间位置；

根据所述空间位置和预设时间间隔，计算得到所述外界物体的空间移动速度的大小和方向，作为空间移动速度矢量；

根据所述外界物体的种类在预设查找表中查找所述外界物体的高度，或者，

根据所述外界物体的种类在预设查找表中查找所述外界物体的轴长，基于所述轴长、所述实时视频中外界物体的宽度与高度的比例来确定所述外界物体的高度，作为第一高度。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，

所述当根据所述空间移动速度矢量判断所述外界物体将要路过所述吊钩正下方，且所述第一高度大于吊钩的当前高度时，启动塔吊变幅小车，控制吊钩提升预设距离至第二高度，所述第二高度大于所述第一高度且差值等于预设安全距离，包括：

根据所述空间移动速度矢量判断所述外界物体将要路过所述吊钩正下方；

根据所述吊钩的高度传感器得到所述吊钩的当前高度；

当所述第一高度大于吊钩的当前高度时，计算所述第一高度与所述吊钩的当前高度的第一高度差；

启动塔吊变幅小车，向上提升第三高度，所述第三高度等于预设安全距离与所述第一高度差之和。

7.一种智能塔吊变幅过程的动态调整系统，其特征在于，包括：

感应围栏模块，用于在塔吊施工场地以塔吊为圆心布置两层电子感应围栏，所述电子感应围栏能够感应从外界进入的移动物体，其中第一层电子感应围栏的半径大于第二层电子感应围栏的半径；

视频拍摄模块，用于当第一层电子感应围栏感应到有外界物体进入时，启动变幅小车上的摄像头，控制其指向所述外界物体并拍摄实时视频，包括：当第一层电子感应围栏感应到有外界物体进入时，启动变幅小车上的摄像头；根据第一层电子感应围栏感应到的外界物体位置，计算所述外界物体位置相对于所述摄像头的空间位置方向；根据摄像头的当前指向和所述空间位置方向，计算所述摄像头需要转动的角度值和方向；根据所述摄像头需要转动的角度值和方向控制摄像头转动，直至指向所述外界物体；所述摄像头以第一预设时间间隔刷新所述需要转动的角度值和方向并转动，以跟踪所述外界物体并拍摄实时视频；

物体分类模块，用于根据所述实时视频进行图像分析，将所述外界物体的图像输入到训练好的卷积分类神经网络中进行分类，得到所述外界物体的种类；当所述种类属于第一类别集合时，启动吊钩的高度传感器和第二层电子感应围栏；

速度高度计算模块，用于当所述外界物体进入第二层电子感应围栏时，根据实时视频计算得到所述外界物体的空间移动速度矢量和第一高度；

变幅调整模块，用于当根据所述空间移动速度矢量判断所述外界物体将要路过所述吊钩正下方，且所述第一高度大于吊钩的当前高度时，启动塔吊变幅小车，控制吊钩提升预设距离至第二高度，所述第二高度大于所述第一高度且差值等于预设安全距离。

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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