CN114873462B - 一种智能塔机的移动控制终端 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种智能塔机的移动控制终端，包括：双折叠主副显示屏，用于显示司机主视角下的视频图像信息，以及显示吊钩下的视频图像信息；控制摇杆，设置于主显示屏的左右两侧，用于控制智能塔机的回转机构、小车、转钩以及主卷扬；快捷功能按键，设置于主显示屏的左右两侧，包括控制塔机自动运行功能按键、自动返回功能按键、地面控制功能按键、驾驶室控制功能按键、急停功能按键、电动解绳功能按键以及自动解锁功能按键；控制中心模块，用于进行操控过程模拟教学，接收用户的体感操控信息，根据体感操控信息控制塔机运行，并给出问题提示以及纠正操控方法。根据该移动终端，能实现塔机驾驶室的无人化操作，提升塔机作业的安全性和智能性。

Description

一种智能塔机的移动控制终端

技术领域

本发明涉及智能塔机技术领域，特别涉及一种智能塔机的移动控制终端。

背景技术

传统塔机操作是高度危险的工作。通常情况下，塔机司机必须攀爬到位于高空的塔机驾驶室，与若干信号工协同作业，人工操控塔机，其效率低下、安全隐患多。市场上现有的塔机遥控器，实际上是把塔机的操作手柄小型化，通过无线电将操作指令传递给塔机上的PLC控制器，间接操控塔机运转，能够在一定程度上降低吊机工作的危险性。但是，使用该类遥控器工作时，必须保证塔机的所有运动部件在司机的视线范围以内，一旦有部分运动部件进入司机的视线盲区，就产生了较大的安全隐患，且该类遥控器的智能程度较低。因此，这类遥控器无法在大型建筑工地上广泛应用。

发明内容

本申请实施例提供了一种智能塔机的移动控制终端。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。

本申请实施例提供了一种智能塔机的移动控制终端，包括：

双折叠主副显示屏，用于显示司机主视角下的视频图像信息，以及显示吊钩下的视频图像信息；

控制摇杆，设置于主显示屏的左右两侧，用于控制智能塔机的回转机构、小车、转钩以及主卷扬；

快捷功能按键，设置于主显示屏的左右两侧，包括控制塔机自动运行功能按键、自动返回功能按键、地面控制功能按键、驾驶室控制功能按键、急停功能按键、电动解绳功能按键以及自动解锁功能按键；

控制中心模块，用于进行操控过程模拟教学，接收用户的体感操控信息，根据体感操控信息控制塔机运行，并给出问题提示以及纠正操控方法，实现去专业化的操控。

在一个可选地实施例中，双折叠主副显示屏，通过主显示屏显示司机主视角下的视频图像信息，以及通过副显示屏显示吊钩下的视频图像信息；或，

通过副显示屏显示司机主视角下的视频图像信息，以及通过主显示屏显示吊钩下的视频图像信息。

在一个可选地实施例中，主显示屏还用于显示塔机相关设备的运行状态信息以及控制菜单信息，其中，运行状态信息可用颜色表示，绿色提示正常，黄色提示注意，红色提示特别注意，将显示的颜色叠加在显示的图像上面。

在一个可选地实施例中，控制摇杆包括左控制摇杆和右控制摇杆，左控制摇杆左右控制回转、前后控制小车变幅，右控制摇杆左右控制转钩，前后控制主卷扬起升。

在一个可选地实施例中，控制中心模块，还用于去专业化的故障判断提示，包括获取塔机的运行参数，将运行参数输入预设的故障识别模型，得到识别出的故障部件以及故障类型，根据故障部件以及故障类型给出维修部位和更换配件指导，并辅助全流程维修图示以及语音指导。

在一个可选地实施例中，控制中心模块还用于进行路径规划，包括获取用户的屏幕点击信息，根据用户点击的起点信息和终点信息自动进行路径规划。

在一个可选地实施例中，还包括：

通信模块，用于将移动控制终端的数据发送到一个或多个塔机控制系统，并接收塔机控制系统返回的控制信息。

在一个可选地实施例中，通信模块包括5G、4G、WiFi以及Lora中的一种或多种。

在一个可选地实施例中，还包括：

定位模块，用于实时测量移动控制终端的三维位置信息，定位模块包括北斗/GPS卫星定位。

在一个可选地实施例中，当根据电动解绳功能按键或用户的体感操控信息进行电动解绳时，控制吊钩和大臂自动运行到起落点，并在物料与地面的距离小于预设距离阈值时，根据定位盒摆放的方向信息和位置信息以及吊钩的方向信息，控制吊钩自动旋转，以对应物料的方向定向摆放；当物料到达地面时，吊钩自动下落到预设高度，并自动进行吊钩解锁和解绳。

本申请实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本申请实施例提供的塔机移动控制终端，通过提供多种功能按键、控制摇杆以及双折叠显示屏等部件，可以实现人辅助的地面操作，具有双屏幕图传显示驾驶员的视角和钩头下视频，且定位精度高，实现地面看屏幕控制塔机作业。可以取消驾驶室，实现了塔机驾驶室的无人化操作，把塔机司机从危险的工作环境中解放出来，操作过程简单高效，智能化程度高，大大提升了塔机作业的安全性和生产效率。

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，并不能限制本发明。

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，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种移动控制终端的结构示意图；

图2是根据一示例性实施例示出的一种移动控制终端的结构示意图；

图3是根据一示例性实施例示出的一种移动控制终端的结构示意图；

图4是根据一示例性实施例示出的一种移动控制终端的结构示意图；

图5是根据一示例性实施例示出的一种移动控制终端的结构示意图；

图6是根据一示例性实施例示出的一种移动控制终端的结构示意图；

附图标记：1、变幅，2、回转，3、起升，4、转钩，5、副显示屏，6、主显示屏，7、急停，8、第一天线，9、第二天线，10、第一自动返回快捷功能按键，11、第二自动返回快捷功能按键，12、自动运行快捷功能按键，13、自动解锁功能按键，14、电动解绳功能按键，15、第一驾驶室控制按键，16、第二驾驶室控制按键，17、第三驾驶室控制按键，18、第四驾驶室控制按键，19、SD卡，20、第一电话卡，21、第二电话卡，22、type-c数据充电接口，23、HDMI接口。

具体实施方式

以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，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，都属于本发明保护的范围。

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发明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、本发明的一些方面相一致的系统和方法的例子。

目前，现有塔机遥控设备，没有取消司机驾驶室，没有实现人辅助的地面操作，没有双屏幕图传显示驾驶员的视角和钩头下视频，没有多视频图像切换拼接，无法实现地面看屏幕控制塔机作业，原来钩头没有避障传感，不能实现起落点间的自动运行，并自动进行解绳和解锁，智能化程度低。

基于此，本申请实施例提供了一种智能塔机的移动控制终端，包括双折叠主副显示屏，可以显示工地现场的视频图像，包括控制摇杆和多功能快捷按键，可以方便的对塔机运行进行控制，包括控制中心，可以进行体感操控、可以进行路径规划、去专业化的操控引导，去专业化的维修提示、故障识别与预警等功能，根据该移动控制终端，可以取消塔机驾驶室，实现地面看屏幕控制塔机作业，且操控过程智能化程度更高，效率也更高。

下面结合附图对本申请实施例提供的塔机移动控制终端进行详细介绍。

在本申请实施例中，提供了一种智能塔机的移动控制终端，包括：双折叠主副显示屏，用于显示司机主视角下的视频图像信息，以及显示吊钩下的视频图像信息。如图1所示，移动控制终端的外观采用双折叠显示屏，包括主显示屏6和副显示屏5。其中，主显示屏6可采用5.5-6.8寸屏，副显示屏5可采用5寸屏。本申请实施例对显示屏的材质和大小不做具体限定。

在一个示例性场景中，在塔机驾驶室附近安装高清摄像头，用于采集司机主视角下的视频图像信息，在吊钩下安装高清摄像头，用于采集吊钩附近的视频图像信息。将采集的视频图像通过通信模块传递给移动控制终端，在移动控制终端的显示屏上进行显示。例如，通过主显示屏6显示司机主视角下的视频图像信息，以及通过副显示屏5显示吊钩下的视频图像信息；或，通过副显示屏5显示司机主视角下的视频图像信息，以及通过主显示屏6显示吊钩下的视频图像信息。

可选地，还可以接收其他图像信息，例如接收吊装材料的图像信息，接收故障部件的图像信息等，可以将接收到的多个场景的图像信息进行分屏显示。

在一个实施例中，主显示屏6还用于显示塔机相关设备的运行状态信息以及控制菜单信息，例如，在主显示屏6上显示WIFI连接信号、显示电源电量信息、显示塔机工作参数、运行状态等。还可以用颜色表示相关设备的运行状态，例如，绿色提示正常，黄色提示注意，红色提示特别注意，将显示的颜色叠加在显示的图像上面。

如图2-6所示的移动控制终端，还包括控制摇杆，设置于主显示屏的左右两侧，用于控制智能塔机的回转机构、小车、转钩以及主卷扬。在一种实施方式中，控制摇杆包括左控制摇杆和右控制摇杆，左控制摇杆左右控制回转2、前后控制小车变幅1，右控制摇杆左右控制转钩4，前后控制主卷扬起升3。通过对摇杆进行控制，可以实现对塔机的调控，提高了塔机控制的效率。

本申请实施例提供的移动控制终端还包括快捷功能按键，设置于主显示屏的左右两侧，包括控制塔机自动运行功能按键12、自动返回功能按键10、11，地面控制功能按键11、驾驶室控制功能按键15、16、17、18，急停功能按键7、电动解绳功能按键14以及自动解锁功能按键13。用户在操控过程中，按下相应的功能按键，即可实现对塔机的控制。

在一个示例性场景中，当根据电动解绳功能按键或用户的体感操控信息进行电动解绳时，控制吊钩和大臂自动运行到起落点，并在物料与地面的距离小于预设距离阈值时，根据定位盒摆放的方向信息和位置信息以及吊钩的方向信息，控制吊钩自动旋转，以对应物料的方向定向摆放；当物料到达地面时，吊钩自动下落到预设高度，并自动进行吊钩解锁和解绳。

本申请实施例的钩头和大臂传感有空间场景数据实时更新能力，实现双层面的安全避障，可以自动运行到起落点附近，并进行自动解锁绳，可以完成自主吊挂、运送和精确落料工作。

例如，通过气压高度传感器采集物料的高度，物料与地面的距离接近时，根据定位盒摆放的方向信息和位置信息以及吊钩的方向信息，控制吊钩自动旋转，以对应物料的方向定向摆放。进一步地，判断物料是否到达地面，通过称重传感器采集吊钩上的物料重量；通过摄像头采集吊装钢丝绳的松紧状态图像，将松紧状态图像输入预训练的图像分类模型，得到钢丝绳的松紧状态；当物料重量小于预设阈值且钢丝绳处于松弛状态时，确定物料到达地面。

在一个示例性场景中，当物料到达地面时，称重传感器可以感知到重量的改变，摄像头可以看到吊装钢丝绳不再保持拉紧状态，会产生松弛，当传感器感知的重量为0，钢丝绳处于松弛状态时，说明物体已经落到地面，这时吊钩会继续下落到一定高度，就可以进行吊钩解锁和解绳工作。解绳装置通过动力把钢丝绳从钩头中用螺旋线旋转方式顶出，以实现解绳。根据本申请实施例提供的智能吊钩，可以在无人时自主进行物料的抓取和投放，提高作业效率。

在一个实施例中，本申请的移动控制终端还包括控制中心模块，用于进行操控过程模拟教学，接收用户的体感操控信息，根据体感操控信息控制塔机运行，并给出问题提示以及纠正操控方法，实现去专业化的操控。

本申请实施例提供的移动控制终端，可以进行去专业化的操控。具体地，响应用户输入的获取教学视频的指令，通过主显示屏6播放预先存储的操控过程模拟教学视频，用户通过播放的操控过程模拟教学视频进行学习，然后进行塔机操控，用户在操控塔机时，可以通过控制摇杆以及快捷按键进行操控，也可以通过体感信息进行操控，例如，通过语音进行操控，通过显示屏进行操控，将显示屏作为触摸屏，代替控制摇杆和功能按键，实现虚拟操作。

在一个示例性场景中，用户点击功能菜单的“触摸屏操作”，在主显示屏上显示塔机的操作界面，用户通过对屏幕上的虚拟按键进行点击，实现对塔机的操控。

在用户进行操控的过程中，可以实时感知用户的控制信息，并在用户操控出错时，给出问题提示以及纠正操控方法，问题提示可以自动弹出，并提示选择处理方法，运行参数全部记录和保存，可以复盘回放，实现去专业化的操控。根据该方法，可以降低塔机操控难度，降低人员培养成本，且提高塔机操控的效率和安全。

在一个可选地实施例中，控制中心模块，还用于去专业化的故障判断提示，包括获取塔机的运行参数，将运行参数输入预设的故障识别模型，得到识别出的故障部件以及故障类型，根据故障部件以及故障类型给出维修部位和更换配件指导，并辅助全流程维修图示以及语音指导。

具体地，获取塔机的塔身、塔臂、小车、动力总成以及回转机构等部件对应的故障验证逻辑。根据塔身、塔臂、小车、动力总成以及回转机构等部件对应的故障验证逻辑建立塔身故障预测模型、塔臂故障预测模型、小车故障预测模型、动力总成故障预测模型以及回转机构故障预测模型。

进一步地，通过在塔机上安装各种工况信息采集传感器和运行信息采集传感器，采集各个部件的运行参数。将采集的参数通过通信模块传递到移动控制终端。其中，工况信息采集传感器包括风速传感器、温度传感器、拉力传感器、速度传感器、转角传感器等多种传感器；塔机运行信息采集传感器包括机油压力传感器、振动传感器、声音传感器、电流电压传感器、电机转速传感器、倾角传感器以及姿态传感器等。例如，通过姿态传感器采集塔身的摆动幅度和方向，通过电流电压传感器采集电机的驱动电流，通过倾角传感器采集小车的倾斜度，通过振动传感器采集动力总成的振动频谱，通过声音传感器采集动力总成的声音频谱等。

进一步地，将各个部件的运行参数输入对应的故障预测模型，得到塔机各个部件的故障预测结果，例如，将塔身的摆动幅度输入塔身故障预测模型，塔身故障预测模型用于判断塔身摆动幅度是否位于预设的故障预警幅度区间或位于停机预警幅度区间，当塔身摆动幅度位于预设的故障预警幅度区间或位于停机预警幅度区间时，确定塔身故障。将塔臂的摆动幅度输入塔臂故障预测模型，塔臂故障预测模型用于判断塔臂摆动幅度是否位于预设的故障预警幅度区间或位于停机预警幅度区间，当塔臂摆动幅度位于预设的故障预警幅度区间或位于停机预警幅度区间时，确定塔臂故障。将小车的驱动电流、运动加速度和倾斜度输入小车故障预测模型；小车故障预测模型用于当运动加速度大于预设加速度阈值，或倾斜度大于预设倾斜度阈值，或驱动电流位于预设异常电流区间时，确定小车故障。还可以根据预训练的图像分类模型检测小车的钢丝绳是否出槽。通过摄像头拍摄小车图像，将小车图像输入图像分类模型，图像分类模型识别小车钢丝绳是否出槽，当小车钢丝绳出槽时，确定小车钢丝绳出槽故障。将动力总成对应的振动频谱以及声音频谱输入动力总成故障预测模型，动力总成故障预测模型用于将接收到的振动频谱以及声音频谱与预设的标准频谱进行对比，识别出故障部位以及损伤程度。

控制中心模块根据识别出的故障部件以及故障类型给出维修部位和更换配件指导，并辅助全流程维修图示以及语音指导，在塔机出现重大故障时，自动停机预警，在预测塔机出现轻微故障，给出提醒和维修指导，方便工作人员快速更换临近使用寿命的元器件，简化了塔机的日常维护工作。

在一个可选地实施例中，控制中心模块还用于进行路径规划，包括获取用户的屏幕点击信息，根据用户点击的起点信息和终点信息自动进行路径规划。

具体地，本申请实施例提供的移动控制终端，具有屏幕坐标参数滑动定义功能，不需要数字的输入，用户可以点击屏幕，在屏幕上可以点击一个点，作为路径的起点，自动显示这个点的坐标后，再点击第二个点，作为路径的终点，并自动显示第二点的坐标，根据确定的起点和终点，自动规划起点和终点之间的路径。

可选地，也可以对两个区域之间的路径进行规划，根据预先划分的工地区域在屏幕上显示，可以通过矩形框显示不同的区域，用户点击屏幕，在屏幕上可以点击一个区域，作为路径的起点，自动显示这个区域的坐标后，再点击第二个区域，作为路径的终点，并自动显示第二个区域的坐标，根据确定的起点和终点，自动规划起点和终点之间的路径。

在一种可能的实现方式中，控制中心系统可采用RAM系列，例如高通的骄龙865-888、中芯微RK3588等，构建安卓和X86的兼容系统，也可采用鸿蒙系统，内部结构是底板上安装有集成通信SOC系统模块，图传模块，数传模块，Lola的3频段3通道控制数据校队能力，数据摇杆控制接口和其它的USB充电管理和锂电池，可以工作大于12小时，也可以充电运行和不掉电换电池。

硬件系统具有无线自组网的宽带、窄带自动切换和多频段、多通道验证数据通信能力，保障无线通信的可靠性，无线信号丢失可以自动暂时停机，等待信号正常，回复通信可继续作业，具有控制权移交功能，可以远程接管，实现统一规划控制。

本申请实施例提供的移动控制终端，还包括通信模块，例如，采用5G、4G、WiFi以及Lora中的一种或多种通信方式，本申请实施例不做具体限定。通过通信模块，可以将移动控制终端的控制指令等数据发送到塔机的操作系统，实现对塔机的远程控制。可以通过该移动控制终端同时控制多个塔机。还可以接收塔机的控制系统、传感器等设备发送过来的塔机数据。实现数据交互。

本申请实施例提供的移动控制终端，还包括定位模块，用于实时测量移动控制终端的三维位置信息，定位模块包括北斗/GPS卫星定位，可以实现厘米级差分定位。包括SD卡19，电话卡20、21，type-c数据充电接口、HDMI接口23，以及设置在副显示屏的第二天线9，设置在机身的第一天线8等部件。

本申请实施例提供的塔机移动控制终端，通过提供多种功能按键、控制摇杆以及双折叠显示屏等部件，可以实现人辅助的地面操作，具有双屏幕图传显示驾驶员的视角和钩头下视频，实现地面看屏幕控制塔机作业。还包括控制中心模块，可以实时进行去专业化的塔机操控、维修指示、预警提示、故障识别、路径规划等功能。通过使用该移动控制终端，可以取消驾驶室，实现了塔机驾驶室的无人化操作，把塔机司机从危险的工作环境中解放出来，操作过程简单高效，智能化程度高，大大提升了塔机作业的安全性和生产效率。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (3)

1.一种智能塔机的移动控制终端，其特征在于，包括：

双折叠主副显示屏，用于显示司机主视角下的视频图像信息，以及显示吊钩下的视频图像信息，还用于接收吊装材料的图像信息，接收故障部件的图像信息，将接收到的多个场景的图像信息进行分屏显示；还用于在主显示屏上显示塔机的操作界面，用户通过对屏幕上的虚拟按键进行点击，实现对塔机的操控；

控制摇杆，设置于主显示屏的左右两侧，用于控制所述智能塔机的回转机构、小车、转钩以及主卷扬；

快捷功能按键，设置于主显示屏的左右两侧，包括控制塔机自动运行功能按键、自动返回功能按键、地面控制功能按键、驾驶室控制功能按键、急停功能按键、电动解绳功能按键以及自动解锁功能按键；

控制中心模块，用于进行操控过程模拟教学，接收用户的体感操控信息，根据所述体感操控信息控制塔机运行，并给出问题提示以及纠正操控方法，实现去专业化的操控；

所述控制中心模块，还用于去专业化的故障判断提示，包括获取塔机的运行参数，将所述运行参数输入预设的故障识别模型，得到识别出的故障部件以及故障类型，根据所述故障部件以及故障类型给出维修部位和更换配件指导，并辅助全流程维修图示以及语音指导；

所述控制中心模块还用于进行路径规划，包括获取用户的屏幕点击信息，根据用户点击的起点信息和终点信息自动进行路径规划；

其中，所述双折叠主副显示屏，通过主显示屏显示司机主视角下的视频图像信息，以及通过副显示屏显示吊钩下的视频图像信息；或，

通过副显示屏显示司机主视角下的视频图像信息，以及通过主显示屏显示吊钩下的视频图像信息；

其中，所述主显示屏还用于显示塔机相关设备的运行状态信息以及控制菜单信息，其中，运行状态信息可用颜色表示，绿色提示正常，黄色提示注意，红色提示特别注意，将显示的颜色叠加在显示的图像上面；

其中，所述控制摇杆包括左控制摇杆和右控制摇杆，所述左控制摇杆左右控制回转、前后控制小车变幅，所述右控制摇杆左右控制转钩，前后控制主卷扬起升；

还包括通信模块，用于将所述移动控制终端的数据发送到一个或多个塔机控制系统，并接收塔机控制系统返回的控制信息；

当根据所述电动解绳功能按键或用户的体感操控信息进行电动解绳时，控制吊钩和大臂自动运行到起落点，并在物料与地面的距离小于预设距离阈值时，根据定位盒摆放的方向信息和位置信息以及吊钩的方向信息，控制吊钩自动旋转，以对应物料的方向定向摆放；当物料到达地面时，吊钩自动下落到预设高度，并自动进行吊钩解锁和解绳。

2.根据权利要求1所述的移动控制终端，其特征在于，所述通信模块包括5G、4G、WiFi以及Lora中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的移动控制终端，其特征在于，还包括：

定位模块，用于实时测量所述移动控制终端的三维位置信息，所述定位模块包括北斗/GPS卫星定位。

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