CN114677375B - 一种智能塔吊集群的协同控制方法、装置、存储介质及终端 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种智能塔吊集群的协同控制方法，方法包括：获取针对智能塔吊集群场景所拍摄的三维点云图，并根据激光雷达对三维点云图修正，生成最终图像数据；获取存在运行轨迹冲突的至少两个塔吊的塔吊工作参数，根据图像数据与塔吊工作参数确定每个塔吊的优先级，并根据优先级高低顺序确定最优避让策略；根据最优避让策略规划至少两个塔吊各自对应的最优运行路径，并根据最优运行路径控制至少两个塔吊进行协同运行。由于在塔吊集群运行过程中获取塔吊场景数据与存在运行冲突塔吊的工作参数来确定塔吊最优避让策略，以最优避让策略规划出塔吊的最优运行路径以控制冲突塔吊间的协同运行，从而提升了塔吊运行效率，同时提升了塔吊集群作业安全性。

Description

一种智能塔吊集群的协同控制方法、装置、存储介质及终端

技术领域

本申请涉及智能塔吊设备技术领域，特别涉及一种智能塔吊集群的协同控制方法、装置、存储介质及终端。

背景技术

塔吊即塔式起重机，是一种重要的工程设施，用于大型物料的纵向起升和水平移动，可以实现输运、吊装等类型的工程作业，在建筑工地、港口、物流、工厂中都有广泛的应用。传统的塔吊需要人工驾驶和操作，且非常依赖驾驶员以及相关操作人员的经验和技术，而且现场作业仍然存在一定的风险性。

近年来，随着工程的不断扩大，多个塔吊形成的塔吊集群越来越多，现有塔吊集群作业时，若塔吊布置不合理，会产生很大的安全隐患，因此如何保障塔吊集群的安全作业是非常重要的，在目前采用的方案中，多是在塔吊安装前设计好塔身与建筑物的安全距离，相邻塔吊之间的安全距离等等，在塔吊运行过程中的冲突判断较少，若安全距离计算不准确，会降低塔吊集群作业安全性。

发明内容

本申请实施例提供了一种智能塔吊集群的协同控制方法、装置、存储介质及终端。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键／重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

第一方面，本申请实施例提供了一种智能塔吊集群的协同控制方法，方法包括：

获取针对智能塔吊集群场景所拍摄的三维点云图，并根据激光雷达对三维点云图修正，生成最终图像数据；

获取存在运行轨迹冲突的至少两个塔吊的塔吊工作参数，根据所述图像数据与所述塔吊工作参数确定每个塔吊的优先级，并根据所述优先级高低顺序确定最优避让策略；

根据最优避让策略规划至少两个塔吊各自对应的最优运行路径，并根据最优运行路径控制至少两个塔吊进行协同运行。

可选的，获取针对智能塔吊集群场景所拍摄的三维点云图之前，还包括：

当智能塔吊集群中存在运行轨迹冲突的至少两个塔吊时，停止运行存在运行轨迹冲突的至少两个塔吊。

可选的，当智能塔吊集群中存在运行轨迹冲突的至少两个塔吊时，停止运行存在运行轨迹冲突的至少两个塔吊，包括：

在每个智能塔吊运行过程中，实时接收来自每个智能塔吊的塔身传感器所反馈的塔吊自身参数与塔吊路径规划轨迹；

根据塔吊高度与塔吊路径规划轨迹判断智能塔吊集群中是否存在运行轨迹冲突的至少两个塔吊；

若存在，则停止运行存在运行轨迹冲突的至少两个塔吊。

可选的，获取针对智能塔吊集群场景所拍摄的三维点云图，并根据激光雷达对三维点云图修正，生成最终图像数据，包括：

采用预先标定的三维相机采集智能塔吊集群场景下的三维点云图，三维点云图包含智能塔吊集群场景中各个对象的初始位置；

获取三维点云图中每个特征点；

以特征点为基准，对各个对象的初始位置进行修正，以确定每个对象的标识以及对象的属性；

采用激光雷达对智能塔吊集群场景中每个对象进行定位，得到每个对象的精确位置；

将每个对象的标识以及对象的属性与每个对象的精确位置匹配关联后，得到最终图像数据。

可选的，根据所述图像数据与所述塔吊工作参数确定每个塔吊的优先级，包括：

采用累计权重法，并结合图像数据与塔吊工作参数计算至少两个塔吊中每个塔吊的权重值；

根据每个塔吊的权重值确定出每个塔吊的优先级。

可选的，塔吊工作参数包括塔吊运行高度与塔吊运行速度；

根据最优避让策略规划至少两个塔吊各自对应的最优运行路径，包括：

根据塔吊高度从至少两个塔吊中确定出高塔吊和低塔吊；

根据塔吊运行速度计算高塔吊和低塔吊之间的相对运行速度；

根据最终图像数据计算高塔吊和低塔吊的物料大小；

根据相对运行速度、物料大小，并结合最优避让策略规划至少两个塔吊各自对应的最优运行路径。

可选的，方法还包括：

在每个智能塔吊运行过程中，检测到智能塔吊集群断电时，切换至备用电源进行供电；

创建断电警告描述文本，发送至客户端进行显示；

停止智能塔吊集群中交叉塔吊的运行；

或者，

在每个智能塔吊运行过程中，检测到当前系统出现死机时，启动预设看门狗程序；

通过看门狗程序创建死机警告，发送至客户端进行显示；

重新启动当前系统，若启动成功后生成启动成功通知，发送至客户端进行显示。

第二方面，本申请实施例提供了一种智能塔吊集群的协同控制装置，装置包括：

图像数据生成模块，用于获取针对智能塔吊集群场景所拍摄的三维点云图，并根据激光雷达对三维点云图修正，生成最终图像数据；

最优避让策略确定模块，用于获取存在运行轨迹冲突的至少两个塔吊的塔吊工作参数，根据所述图像数据与所述塔吊工作参数确定每个塔吊的优先级，并根据所述优先级高低顺序确定最优避让策略；

协同运行控制模块，用于根据最优避让策略规划至少两个塔吊各自对应的最优运行路径，并根据最优运行路径控制至少两个塔吊进行协同运行。

第三方面，本申请实施例提供一种计算机存储介质，计算机存储介质存储有多条指令，指令适于由处理器加载并执行上述的方法步骤。

第四方面，本申请实施例提供一种终端，可包括：处理器和存储器；其中，存储器存储有计算机程序，计算机程序适于由处理器加载并执行上述的方法步骤。

本申请实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

在本申请实施例中，智能塔吊集群的协同控制装置首先获取针对智能塔吊集群场景所拍摄的三维点云图，并根据激光雷达对三维点云图修正，生成最终图像数据，然后获取存在运行轨迹冲突的至少两个塔吊的塔吊工作参数，根据图像数据与塔吊工作参数确定每个塔吊的优先级，并根据优先级高低顺序确定最优避让策略，最后根据最优避让策略规划至少两个塔吊各自对应的最优运行路径，并根据最优运行路径控制至少两个塔吊进行协同运行。由于本申请在塔吊集群运行过程中获取塔吊场景数据与存在运行冲突塔吊的工作参数来确定塔吊最优避让策略，以最优避让策略为基础，规划出塔吊的最优运行路径以控制冲突塔吊间的协同运行，从而提升了塔吊运行效率，同时提升了塔吊集群作业安全性。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1是本申请实施例提供的一种智能塔吊集群的协同控制方法的流程示意图；

图2是本申请实施例提供的一种一种智能塔吊集群的协同控制过程的流程示意框图；

图3是本申请实施例提供的一种智能塔吊集群的协同控制装置的结构示意图；

图4是本申请实施例提供的一种终端的结构示意图。

具体实施方式

以下描述和附图充分地示出本申请的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本申请提供了一种智能塔吊集群的协同控制方法、装置、存储介质及终端，以解决上述相关技术问题中存在的问题。本申请提供的技术方案中，由于本申请在塔吊集群运行过程中获取塔吊场景数据与存在运行冲突塔吊的工作参数来确定塔吊最优避让策略，以最优避让策略为基础，规划出塔吊的最优运行路径以控制冲突塔吊间的协同运行，从而提升了塔吊运行效率，同时提升了塔吊集群作业安全性，下面采用示例性的实施例进行详细说明。

下面将结合附图1-附图2，对本申请实施例提供的智能塔吊集群的协同控制方法进行详细介绍。该方法可依赖于计算机程序实现，可运行于基于冯诺依曼体系的智能塔吊集群的协同控制装置上。该计算机程序可集成在应用中，也可作为独立的工具类应用运行。

请参见图1，为本申请实施例提供了一种智能塔吊集群的协同控制方法的流程示意图。如图1所示，本申请实施例的方法可以包括以下步骤：

S101，获取针对智能塔吊集群场景所拍摄的三维点云图，并根据激光雷达对三维点云图修正，生成最终图像数据；

其中，智能塔吊集群场景是部署了多个塔吊的施工场景。点云是在同一空间参考系下表达目标空间分布和目标表面特性的海量点集合，在获取物体表面每个采样点的空间坐标后，得到的是点的集合，称之为“点云”（Point Cloud）。三维点云图是包含点云数据的三维图像。

在本申请实施例中，在获取针对智能塔吊集群场景所拍摄的三维点云图之前，还需要实时判断出存在运行轨迹冲突的至少两个塔吊，即当智能塔吊集群中存在运行轨迹冲突的至少两个塔吊时，停止运行存在运行轨迹冲突的至少两个塔吊。

具体的，首先在每个智能塔吊运行过程中，实时接收来自每个智能塔吊的塔身传感器所反馈的塔吊自身参数与塔吊路径规划轨迹，然后根据塔吊高度与塔吊路径规划轨迹判断智能塔吊集群中是否存在运行轨迹冲突的至少两个塔吊，若存在，则停止运行存在运行轨迹冲突的至少两个塔吊。其中塔吊自身参数包括塔吊的高度与吊钩所处的空间位置。塔吊的高度可以由气压计，激光测距确定。吊钩所处的空间位置可以由GPS定位确定。

在一种可能的实现方式中，在智能塔吊全部搭建完成后，将所有智能塔吊的工作区域导入协同控制装置，各塔吊的塔身上的传感器实时传输塔吊的高度与路径规划轨迹，同时吊钩上的传感器上传当前吊钩所处的空间位置，通过上述参数进行分析计算，若判断出塔吊集群中存在至少两塔吊的运行路径轨迹发生重合，则启动冲突分析和协调程序，程序启动后暂停轨迹冲突塔吊的工作。

进一步地，在停止运行存在运行轨迹冲突的至少两个塔吊之后，首先获取针对智能塔吊集群场景所拍摄的三维点云图，然后根据激光雷达对三维点云图修正，生成最终图像数据。

具体的，在获取针对智能塔吊集群场景所拍摄的三维点云图，然后根据激光雷达对三维点云图修正，生成最终图像数据时，首先采用预先标定的三维相机采集智能塔吊集群场景下的三维点云图，三维点云图包含智能塔吊集群场景中各个对象的初始位置，再获取三维点云图中每个特征点，然后以特征点为基准，对各个对象的初始位置进行修正，以确定每个对象的标识以及对象的属性，其次采用激光雷达对智能塔吊集群场景中每个对象进行定位，得到每个对象的精确位置，最后将每个对象的标识以及对象的属性与每个对象的精确位置匹配关联后，得到最终图像数据。

例如，在一种可行的实现过程中，首先标定摄像头和激光雷达，使用激光雷达对摄像头的点云数据进行修正，视频识别的定位参数达到场景物体大小和真实的大小与实际位置一致。点云图可以显示整个场景中各个对象的准确位置，再用相机拍摄，找出特征点，以特征点为基准进行修正，确定是哪个对象以及对象的属性，例如人及人所在的位置，以激光扫描为主进行建模，得到建模后最终的图像数据，可结合该图像数据进行塔吊冲突分析和路径规划。

S102，获取存在运行轨迹冲突的至少两个塔吊的塔吊工作参数，根据图像数据与塔吊工作参数确定每个塔吊的优先级，并根据优先级高低顺序确定最优避让策略；

其中，塔吊工作参数是集群塔吊在运行时的参数。

在本申请实施例中，首先获取存在运行轨迹冲突的至少两个塔吊的塔吊工作参数，然后采用累计权重法，并结合图像数据与塔吊工作参数计算至少两个塔吊中每个塔吊的权重值，其次根据每个塔吊的权重值确定出每个塔吊的优先级，最后根据优先级高低顺序确定最优避让策略。

具体的，最优避让策略是根据每个塔吊的优先级从避让策略库中映射出的。

具体的，塔吊优先级包括但不限于基于高塔让低塔规则下的高度优先权，基于起吊时间先后的先起吊优先权，基于物料需求紧急性的排序优先权，基于物料特殊性的物料特性优先权，基于物料运输相对进度的进度优先权，人工设计的优先权下的路径规划。

具体的，避让策略库中避让策略包括但不限于：高塔升起吊钩至低塔高度以上，允许低塔按照原先路径作业的交叉空间避让；其中一塔小车回退，或两塔小车同时回退避免两塔碰撞的交叉以外区域避让。

S103，根据最优避让策略规划至少两个塔吊各自对应的最优运行路径，并根据最优运行路径控制至少两个塔吊进行协同运行。

其中，塔吊工作参数包括塔吊运行高度与塔吊运行速度。

在本申请实施例中，首先根据塔吊高度从至少两个塔吊中确定出高塔吊和低塔吊，然后根据塔吊运行速度计算高塔吊和低塔吊之间的相对运行速度，其次根据最终图像数据计算高塔吊和低塔吊的物料大小，再根据相对运行速度、物料大小，并结合最优避让策略规划至少两个塔吊各自对应的最优运行路径，最后根据最优运行路径控制至少两个塔吊进行协同运行。这个方法可以减少很多人工协调的不确定性和时间，也避免了冲突发生的危险。

具体的，在计算物料大小时，对摄像头进行标定，对同一镜头下物体的大小进行计算，选取图像中最左边的图像作为基准进行测量计算，抓取最左边图像的像素宽和实际像素大小，利用“像素/公制”比率进行计算每一单位长度所占的像素大小，可以计算出同一镜头下所有物体的像素宽，即物体的大小。

进一步地，在每个智能塔吊运行过程中，检测到智能塔吊集群断电时，首先切换至备用电源进行供电，然后创建断电警告描述文本，发送至客户端进行显示，最后停止智能塔吊集群中交叉塔吊的运行；或者首先在每个智能塔吊运行过程中，检测到当前系统出现死机时，启动预设看门狗程序，然后通过看门狗程序创建死机警告，发送至客户端进行显示，最后重新启动当前系统，若启动成功后生成启动成功通知，发送至客户端进行显示。

在一种可能的实现方式中，以高度的优先级与最优避让策略为交叉空间避让为例，高塔可以收起钩头在低塔上面运行，低塔完成本次作业，移动出交叉区，高塔可以返回交叉区域进行作业，交替按规则进行作业。不重叠的区域可以自由作业，超过就会提示和发出高塔停止的协商控制指令，等待低塔的响应时间，轮流的时间间隔作业，完成协调，当然也可以协调成低塔优先。塔机增加了避让规则优先级的设置，例如，当出现冲突时，会根据内置算法（内置累积权重判断高地塔谁更优先）先选择高度避让，该规则下先高让低，再低让高；同时，再选择其他避让规则。

在塔机系统后台记录生产进度，并根据进度设置物料需求层次。若进度平稳推进，则冲突时启用基于起吊时间先后的先起吊优先权或高度优先权；若某一物料需求紧急，则启动基于物料需求紧急性的排序优先权；若两物料有着使用顺序，则启用基于物料特殊性的物料特性优先权。若避让时是高塔避让低塔，则使用高塔让低塔避让规则；若低塔避让高塔，则使用交叉区避让规则：低塔收回小车运转，或高塔和低塔各收回一半小车运转，并等待高塔移出交叉区，待高塔移出交叉区之后，低塔返回交叉区进行作业。

若系统突然断电，则切换至备用电源供电，将断电警告发送至电脑，停止所有交叉塔机运行。若系统死机，看门狗程序向电脑发出死机警告，尝试重启系统并通知电脑重启是否成功。

例如图2所示，图2是智能塔吊集群的协同控制过程的过程示意图，首先搭建智能塔吊形成施工场景，接收并导入该场景中所有智能塔吊的工作区域，在智能塔吊运行期间实时获取运行参数分析是否存在至少两个运行路径轨迹重合的塔吊，若存在时启动冲突分析和协调程序，以暂停运行存在至少两个运行路径轨迹重合的塔吊，然后获取每个塔吊的优先级规则，根据优先级规则确定最优的避让策略，最后获取运行冲突塔吊的物料大小以及相对速度，以该数据为基础，重新规划冲突塔吊的运行轨迹。如果若系统突然断电，则切换至备用电源供电，将断电警告发送至电脑，停止所有交叉塔机运行。若系统死机，看门狗程序向电脑发出死机警告，尝试重启系统并通知电脑重启是否成功。

在本申请实施例中，智能塔吊集群的协同控制装置首先获取针对智能塔吊集群场景所拍摄的三维点云图，并根据激光雷达对三维点云图修正，生成最终图像数据，然后获取存在运行轨迹冲突的至少两个塔吊的塔吊工作参数，根据图像数据与塔吊工作参数确定每个塔吊的优先级，并根据优先级高低顺序确定最优避让策略，最后根据最优避让策略规划至少两个塔吊各自对应的最优运行路径，并根据最优运行路径控制至少两个塔吊进行协同运行。由于本申请在塔吊集群运行过程中获取塔吊场景数据与存在运行冲突塔吊的工作参数来确定塔吊最优避让策略，以最优避让策略为基础，规划出塔吊的最优运行路径以控制冲突塔吊间的协同运行，从而提升了塔吊运行效率，同时提升了塔吊集群作业安全性。

下述为本申请装置实施例，可以用于执行本申请方法实施例。对于本申请装置实施例中未披露的细节，请参照本申请方法实施例。

请参见图3，其示出了本申请一个示例性实施例提供的智能塔吊集群的协同控制装置的结构示意图。该智能塔吊集群的协同控制装置可以通过软件、硬件或者两者的结合实现成为终端的全部或一部分。该装置1包括图像数据生成模块10、最优避让策略确定模块20、协同运行控制模块30。

图像数据生成模块10，用于获取针对智能塔吊集群场景所拍摄的三维点云图，并根据激光雷达对三维点云图修正，生成最终图像数据；

最优避让策略确定模块20，用于获取存在运行轨迹冲突的至少两个塔吊的塔吊工作参数，根据图像数据与塔吊工作参数确定每个塔吊的优先级，并根据优先级高低顺序确定最优避让策略；

协同运行控制模块30，用于根据最优避让策略规划至少两个塔吊各自对应的最优运行路径，并根据最优运行路径控制至少两个塔吊进行协同运行。

需要说明的是，上述实施例提供的智能塔吊集群的协同控制装置在执行智能塔吊集群的协同控制方法时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的智能塔吊集群的协同控制装置与智能塔吊集群的协同控制方法实施例属于同一构思，其体现实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本申请实施例中，智能塔吊集群的协同控制装置首先获取针对智能塔吊集群场景所拍摄的三维点云图，并根据激光雷达对三维点云图修正，生成最终图像数据，然后获取存在运行轨迹冲突的至少两个塔吊的塔吊工作参数，根据图像数据与塔吊工作参数确定每个塔吊的优先级，并根据优先级高低顺序确定最优避让策略，最后根据最优避让策略规划至少两个塔吊各自对应的最优运行路径，并根据最优运行路径控制至少两个塔吊进行协同运行。由于本申请在塔吊集群运行过程中获取塔吊场景数据与存在运行冲突塔吊的工作参数来确定塔吊最优避让策略，以最优避让策略为基础，规划出塔吊的最优运行路径以控制冲突塔吊间的协同运行，从而提升了塔吊运行效率，同时提升了塔吊集群作业安全性。

本申请还提供一种计算机可读介质，其上存储有程序指令，该程序指令被处理器执行时实现上述各个方法实施例提供的智能塔吊集群的协同控制方法。

本申请还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各个方法实施例的智能塔吊集群的协同控制方法。

请参见图4，为本申请实施例提供了一种终端的结构示意图。如图4所示，终端1000可以包括：至少一个处理器1001，至少一个网络接口1004，用户接口1003，存储器1005，至少一个通信总线1002。

其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。

其中，用户接口1003可以包括显示屏（Display）、摄像头（Camera），可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。

其中，网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口（如WI-FI接口）。

其中，处理器1001可以包括一个或者多个处理核心。处理器1001利用各种接口和线路连接整个电子设备1000内的各个部分，通过运行或执行存储在存储器1005内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器1005内的数据，执行电子设备1000的各种功能和处理数据。可选的，处理器1001可以采用数字信号处理（Digital Signal Processing，DSP）、现场可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array，FPGA）、可编程逻辑阵列（Programmable Logic Array，PLA）中的至少一种硬件形式来实现。处理器1001可集成中央处理器（Central Processing Unit，CPU）、图像处理器（Graphics Processing Unit，GPU）和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中，CPU主要处理操作系统、用户界面和应用程序等；GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制；调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成到处理器1001中，单独通过一块芯片进行实现。

其中，存储器1005可以包括随机存储器（Random Access Memory，RAM），也可以包括只读存储器（Read-Only Memory）。可选的，该存储器1005包括非瞬时性计算机可读介质（non-transitory computer-readable storage medium）。存储器1005可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器1005可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于至少一个功能的指令（比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等）、用于实现上述各个方法实施例的指令等；存储数据区可存储上面各个方法实施例中涉及到的数据等。存储器1005可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器1001的存储装置。如图4所示，作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及智能塔吊集群的协同控制应用程序。

在图4所示的终端1000中，用户接口1003主要用于为用户提供输入的接口，获取用户输入的数据；而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的智能塔吊集群的协同控制应用程序，并具体执行以下操作：

获取针对智能塔吊集群场景所拍摄的三维点云图，并根据激光雷达对三维点云图修正，生成最终图像数据；

获取存在运行轨迹冲突的至少两个塔吊的塔吊工作参数，根据图像数据与塔吊工作参数确定每个塔吊的优先级，并根据优先级高低顺序确定最优避让策略；

根据最优避让策略规划至少两个塔吊各自对应的最优运行路径，并根据最优运行路径控制至少两个塔吊进行协同运行。

在一个实施例中，处理器1001在执行获取针对智能塔吊集群场景所拍摄的三维点云图之前时，还执行以下操作：

当智能塔吊集群中存在运行轨迹冲突的至少两个塔吊时，停止运行存在运行轨迹冲突的至少两个塔吊。

在一个实施例中，处理器1001在执行当智能塔吊集群中存在运行轨迹冲突的至少两个塔吊时，停止运行存在运行轨迹冲突的至少两个塔吊时，具体执行以下操作：

在每个智能塔吊运行过程中，实时接收来自每个智能塔吊的塔身传感器所反馈的塔吊自身参数与塔吊路径规划轨迹；

根据塔吊高度与塔吊路径规划轨迹判断智能塔吊集群中是否存在运行轨迹冲突的至少两个塔吊；

若存在，则停止运行存在运行轨迹冲突的至少两个塔吊。

在一个实施例中，处理器1001在执行获取针对智能塔吊集群场景所拍摄的三维点云图，并根据激光雷达对三维点云图修正，生成最终图像数据时，具体执行以下操作：

采用预先标定的三维相机采集智能塔吊集群场景下的三维点云图，三维点云图包含智能塔吊集群场景中各个对象的初始位置；

获取三维点云图中每个特征点；

以特征点为基准，对各个对象的初始位置进行修正，以确定每个对象的标识以及对象的属性；

采用激光雷达对智能塔吊集群场景中每个对象进行定位，得到每个对象的精确位置；

将每个对象的标识以及对象的属性与每个对象的精确位置匹配关联后，得到最终图像数据。

在一个实施例中，处理器1001在执行根据图像数据与塔吊工作参数确定每个塔吊的优先级时，具体执行以下操作：

采用累计权重法，并结合图像数据与塔吊工作参数计算至少两个塔吊中每个塔吊的权重值；

根据每个塔吊的权重值确定出每个塔吊的优先级。

在一个实施例中，处理器1001在执行根据最优避让策略规划至少两个塔吊各自对应的最优运行路径时，具体执行以下操作：

根据塔吊高度从至少两个塔吊中确定出高塔吊和低塔吊；

根据塔吊运行速度计算高塔吊和低塔吊之间的相对运行速度；

根据最终图像数据计算高塔吊和低塔吊的物料大小；

根据相对运行速度、物料大小，并结合最优避让策略规划至少两个塔吊各自对应的最优运行路径。

在一个实施例中，处理器1001还执行以下操作：

在每个智能塔吊运行过程中，检测到智能塔吊集群断电时，切换至备用电源进行供电；

创建断电警告描述文本，发送至客户端进行显示；

停止智能塔吊集群中交叉塔吊的运行；

或者，

在每个智能塔吊运行过程中，检测到当前系统出现死机时，启动预设看门狗程序；

通过看门狗程序创建死机警告，发送至客户端进行显示；

重新启动当前系统，若启动成功后生成启动成功通知，发送至客户端进行显示。

在本申请实施例中，智能塔吊集群的协同控制装置首先获取针对智能塔吊集群场景所拍摄的三维点云图，并根据激光雷达对三维点云图修正，生成最终图像数据，然后获取存在运行轨迹冲突的至少两个塔吊的塔吊工作参数，根据图像数据与塔吊工作参数确定每个塔吊的优先级，并根据优先级高低顺序确定最优避让策略，最后根据最优避让策略规划至少两个塔吊各自对应的最优运行路径，并根据最优运行路径控制至少两个塔吊进行协同运行。由于本申请在塔吊集群运行过程中获取塔吊场景数据与存在运行冲突塔吊的工作参数来确定塔吊最优避让策略，以最优避让策略为基础，规划出塔吊的最优运行路径以控制冲突塔吊间的协同运行，从而提升了塔吊运行效率，同时提升了塔吊集群作业安全性。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，智能塔吊集群的协同控制的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。

以上所揭露的仅为本申请较佳实施例而已，当然不能以此来限定本申请之权利范围，因此依本申请权利要求所作的等同变化，仍属本申请所涵盖的范围。

Claims (8)

1.一种智能塔吊集群的协同控制方法，其特征在于，所述方法包括：

获取针对智能塔吊集群场景所拍摄的三维点云图，并根据激光雷达对所述三维点云图修正，生成最终图像数据；其中，

所述获取针对智能塔吊集群场景所拍摄的三维点云图，并根据激光雷达对所述三维点云图修正，生成最终图像数据，包括：

采用预先标定的三维相机采集智能塔吊集群场景下的三维点云图，所述三维点云图包含智能塔吊集群场景中各个对象的初始位置；

获取所述三维点云图中每个特征点；

以所述特征点为基准，对所述各个对象的初始位置进行修正，以确定每个对象的标识以及对象的属性；

采用激光雷达对智能塔吊集群场景中每个对象进行定位，得到每个对象的精确位置；

将每个对象的标识以及对象的属性与每个对象的精确位置匹配关联后，得到最终图像数据；

获取存在运行轨迹冲突的至少两个塔吊的塔吊工作参数，根据所述图像数据与所述塔吊工作参数确定每个塔吊的优先级，并根据所述优先级高低顺序确定最优避让策略；

根据所述最优避让策略规划所述至少两个塔吊各自对应的最优运行路径，并根据所述最优运行路径控制所述至少两个塔吊进行协同运行；其中，

所述塔吊工作参数包括塔吊运行高度与塔吊运行速度；

所述根据所述最优避让策略规划所述至少两个塔吊各自对应的最优运行路径，包括：

根据所述塔吊运行高度从所述至少两个塔吊中确定出高塔吊和低塔吊；

根据所述塔吊运行速度计算所述高塔吊和低塔吊之间的相对运行速度；

根据所述最终图像数据计算所述高塔吊和低塔吊的物料大小；

根据所述相对运行速度、所述物料大小，并结合所述最优避让策略规划所述至少两个塔吊各自对应的最优运行路径。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取针对智能塔吊集群场景所拍摄的三维点云图之前，还包括：

当智能塔吊集群中存在运行轨迹冲突的至少两个塔吊时，停止运行存在运行轨迹冲突的至少两个塔吊；其中，

所述最优避让策略是根据每个塔吊的优先级从避让策略库中映射出的，所述优先级包括基于高塔让低塔规则下的高度优先权，基于起吊时间先后的先起吊优先权，基于物料需求紧急性的排序优先权，基于物料特殊性的物料特性优先权，基于物料运输相对进度的进度优先权。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述当智能塔吊集群中存在运行轨迹冲突的至少两个塔吊时，停止运行存在运行轨迹冲突的至少两个塔吊，包括：

在每个智能塔吊运行过程中，实时接收来自每个智能塔吊的塔身传感器所反馈的塔吊自身参数与塔吊路径规划轨迹；

根据所述塔吊自身参数与塔吊路径规划轨迹判断所述智能塔吊集群中是否存在运行轨迹冲突的至少两个塔吊；

若存在，则停止运行存在运行轨迹冲突的至少两个塔吊。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述图像数据与所述塔吊工作参数确定每个塔吊的优先级，包括：

采用累计权重法，并结合所述图像数据与所述塔吊工作参数计算所述至少两个塔吊中每个塔吊的权重值；

根据每个塔吊的权重值确定出每个塔吊的优先级。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在每个智能塔吊运行过程中，检测到所述智能塔吊集群断电时，切换至备用电源进行供电；

创建断电警告描述文本，发送至客户端进行显示；

停止所述智能塔吊集群中交叉塔吊的运行；

或者，

在每个智能塔吊运行过程中，检测到当前系统出现死机时，启动预设看门狗程序；

通过所述看门狗程序创建死机警告，发送至客户端进行显示；

重新启动当前系统，若启动成功后生成启动成功通知，发送至客户端进行显示。

6.一种智能塔吊集群的协同控制装置，其特征在于，所述装置包括：

图像数据生成模块，用于获取针对智能塔吊集群场景所拍摄的三维点云图，并根据激光雷达对所述三维点云图修正，生成最终图像数据；其中，

所述图像数据生成模块具体用于：

采用预先标定的三维相机采集智能塔吊集群场景下的三维点云图，所述三维点云图包含智能塔吊集群场景中各个对象的初始位置；

获取所述三维点云图中每个特征点；

以所述特征点为基准，对所述各个对象的初始位置进行修正，以确定每个对象的标识以及对象的属性；

采用激光雷达对智能塔吊集群场景中每个对象进行定位，得到每个对象的精确位置；

将每个对象的标识以及对象的属性与每个对象的精确位置匹配关联后，得到最终图像数据；

最优避让策略确定模块，用于获取存在运行轨迹冲突的至少两个塔吊的塔吊工作参数，根据所述图像数据与所述塔吊工作参数确定每个塔吊的优先级，并根据所述优先级高低顺序确定最优避让策略；

协同运行控制模块，用于根据所述最优避让策略规划所述至少两个塔吊各自对应的最优运行路径，并根据所述最优运行路径控制所述至少两个塔吊进行协同运行；其中，

所述塔吊工作参数包括塔吊运行高度与塔吊运行速度；

所述根据所述最优避让策略规划所述至少两个塔吊各自对应的最优运行路径，包括：

根据所述塔吊运行高度从所述至少两个塔吊中确定出高塔吊和低塔吊；

根据所述塔吊运行速度计算所述高塔吊和低塔吊之间的相对运行速度；

根据所述最终图像数据计算所述高塔吊和低塔吊的物料大小；

根据所述相对运行速度、所述物料大小，并结合所述最优避让策略规划所述至少两个塔吊各自对应的最优运行路径。

7.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行如权利要求1-5所述任意一项的方法。

8.一种终端，其特征在于，包括：处理器和存储器；其中，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序适于由所述处理器加载并执行如权利要求1-5所述任意一项的方法。

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