CN115396485B - 一种基于蓝牙盒子的塔机数据交互方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种基于蓝牙盒子的塔机数据交互方法及系统，包括数据采集端，用于获取与塔机相关的静态数据及动态数据，其中，静态数据至少包括环境数据及塔机操作者数据，动态数据包括与塔机的执行动作相关的数据；数据处理端，用于从数据采集端接收静态数据及动态数据，还用于基于静态数据及动态数据确定塔机的运行状态；蓝牙盒子，用于建立数据处理端与用户端的通讯连接；用户端，用于通过蓝牙盒子从数据处理端接收静态数据、动态数据及塔机的运行状态，具有对塔机状态进行更全面的监控及提升塔机工作效率的优点。

Description

一种基于蓝牙盒子的塔机数据交互方法及系统

技术领域

本说明书涉及智能塔机领域，特别涉及一种基于蓝牙盒子的塔机数据交互方法及系统。

背景技术

塔机是一种建筑工地上最常用的起重设备，主要通过旋转的吊臂与变幅小车将构件或材料准确的调运到其吊臂覆盖的任意部位；因为塔机整体的体积较大，为了保证塔机工作的正常以及安全，一般会在塔机上设置有安全监控系统，用于检测塔机各个工况的状况，现有的安全监控系统获取的数据主要包括塔机吊钩的高度、塔机的回转角度、小车的幅度等，数据较为不全面，无法对塔机状态进行全面评估及预测，同时，因为一般塔机与主控柜之间具有一定的距离，在进行信息传递的时候会需要操作员、地面指挥人员以及中心监控人员一起配合才能够避免事故的发生，而这样的传输方式就需要耗费大量的时间在信息传递上，导致整体的工作效率较低。

因此，需要提供一种基于蓝牙盒子的塔机数据交互方法及系统，用于对塔机状态进行更全面的监控及提升塔机工作效率。

发明内容

本说明书实施例之一提供一种基于蓝牙盒子的塔机数据交互系统，包括：数据采集端，用于获取与所述塔机相关的静态数据及动态数据，其中，所述静态数据至少包括环境数据及塔机操作者数据，所述动态数据包括与所述塔机的执行动作相关的数据；数据处理端，用于从所述数据采集端接收所述静态数据及所述动态数据，还用于基于所述静态数据及所述动态数据确定所述塔机的运行状态；蓝牙盒子，用于建立所述数据处理端与用户端的通讯连接；用户终端，用于通过所述蓝牙盒子从所述数据处理端接收所述静态数据、所述动态数据及所述塔机的运行状态。

在本说明书的一些实施例中，所述环境数据包括多个历史时间点的环境温度、环境风速、平衡臂架高度及起重臂架高度；所述数据处理端基于所述静态数据及所述动态数据确定所述塔机的运行状态，包括：通过数据预设模型基于所述多个历史时间点的环境温度、环境风速、平衡臂架高度及起重臂架高度，预测多个未来时间点的环境温度、环境风速、平衡臂架高度及起重臂架高度；基于所述多个历史时间点的环境温度、环境风速、平衡臂架高度及起重臂架高度及所述多个未来时间点的环境温度、环境风速、平衡臂架高度及起重臂架高度，生成静态数据序列；通过运行判断模型基于所述静态数据序列，判断所述塔机是否处于可运行状态。

在本说明书的一些实施例中，所述数据采集端包括设置在所述塔机的操作人员室内的图像采集装置，所述图像采集装置用于按照预设频率在多个时间点采集所述塔机的操作人员室内的操作人员图像，所述塔机操作者数据包括所述多个时间点的操作人员图像：所述数据处理端基于所述静态数据及所述动态数据确定所述塔机的运行状态，包括：按照采集时间的先后顺序，对所述多个时间点的操作人员图像进行排列，获取操作人员图像序列；按照采集时间的先后顺序，对于所述操作人员图像序列中的每一张图像，识别操作人员的动作特征；判断所述动作特征是否为预设目标动作；若所述动作特征为预设目标动作，基于所述操作人员图像序列，确定所述预设目标动作的维持时间；判断所述预设目标动作的维持时间是否大于预设维持时间阈值，若所述预设目标动作的维持时间大于预设维持时间阈值，则判断所述塔机运行异常。

在本说明书的一些实施例中，所述动态数据至少包括变幅小车的位置信息、吊钩的高度信息、塔机的回转角度及变幅钢丝绳的点云数据。

在本说明书的一些实施例中，所述数据采集端包括设置在所述变幅小车上的多个激光雷达装置，所述多个激光雷达装置用于在所述吊钩升降过程中从不同角度获取所述变幅钢丝绳的点云数据。

在本说明书的一些实施例中，所述数据处理端基于所述静态数据及所述动态数据确定所述塔机的运行状态，包括：基于所述变幅钢丝绳的点云数据确定所述塔机的运行状态。

在本说明书的一些实施例中，所述塔机的操作人员室内设置有人体感应装置，所述人体感应装置的输出端与所述数据处理端的输入端电连接；所述人体感应装置感应到所述操作人员室内存在人体时，所述数据处理端通过所述蓝牙盒子与操作人员使用的用户终端建立通信连接；所述操作人员使用的用户终端还用于采集操作人员的人脸图像信息，并通过所述蓝牙盒子发送至所述数据处理端；所述数据处理端还用于基于所述操作人员的人脸图像信息和预设的操作人员人脸图像，判断所述操作人员使用的用户终端是否具备数据接收权限，若判断操作人员使用的用户终端具备数据接收权限，将所述数据处理端接收所述静态数据、所述动态数据及所述塔机的运行状态通过所述蓝牙盒子发送至所述操作人员使用的用户终端。

在本说明书的一些实施例中，所述用户终端包括RGB图像采集装置、深度图像采集装置及从多组投影组件，其中，多组所述投影组件投影的灯光图案的图案参数不同，所述图案参数包括图案颜色及形状；所述用户终端采集所述操作人员的人脸图像信息，包括：从多组所述投影组件中确定至少一组目标投影组件，所述目标投影组件用于投影图案至所述操作人员的面部；所述RGB图像采集装置获取带有所述投影图案的RGB人脸图像；所述深度图像采集装置用于所述操作人员的深度人脸图像。

在本说明书的一些实施例中，所述数据处理端还用于基于所述操作人员的人脸图像信息和预设的操作人员人脸图像，判断所述操作人员使用的用户终端是否具备数据接收权限，包括：检测所述RGB人脸图像中是否存在投影图像，若所述RGB人脸图像中不存在所述投影图像，所述操作人员使用的用户终端不具备数据接收权限；若所述RGB人脸图像中不存在所述投影图像，所述操作人员使用的用户终端不具备数据接收权限；若所述RGB人脸图像中存在所述投影图像，提取所述投影图像的数量及每个所述投影图像的形状和颜色；基于所述投影图像的数量、每个所述投影图像的形状和颜色及所述至少一组目标投影组件的图像参数，判断所述RGB人脸图像是否为实时采集图像；若判断所述RGB人脸图像不为实时采集图像，所述操作人员使用的用户终端不具备数据接收权限；若判断所述RGB人脸图像为实时采集图像，基于所述操作人员的深度人脸图像生成所述操作人员的人脸点云数据；基于所述操作人员的人脸点云数据及所述预设的操作人员人脸点云的相似度，确定所述操作人员使用的用户终端是否具备数据接收权限。

本说明书实施例之一提供一种基于蓝牙盒子的塔机数据交互方法，包括：获取与所述塔机相关的静态数据及动态数据，其中，所述静态数据至少包括环境数据及塔机操作者数据，所述动态数据包括与所述塔机的执行动作相关的数据；基于所述静态数据及所述动态数据确定所述塔机的运行状态；感应到操作人员室内存在人体时，获取操作人员的人脸图像信息；基于所述操作人员的人脸图像信息和预设的操作人员人脸图像，判断所述操作人员使用的用户终端是否具备数据接收权限，若判断操作人员使用的用户终端具备数据接收权限，将所述静态数据、所述动态数据及所述塔机的运行状态通过所述蓝牙盒子发送至所述操作人员使用的用户终端。

附图说明

本说明书将以示例性实施例的方式进一步说明，这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的，在这些实施例中，相同的编号表示相同的结构，其中：

图1为本申请的一些实施例所示的基于蓝牙盒子的塔机数据交互系统的模块示意图；

图2为本申请的一些实施例所示的数据处理端基于静态数据及动态数据确定塔机的运行状态的流程示意图；

图3为本申请的另一些实施例所示的数据处理端基于静态数据及动态数据确定塔机的运行状态的流程示意图；

图4为本申请的一些实施例所示的基于操作人员的人脸图像信息和预设的操作人员人脸图像判断操作人员使用的用户终端是否具备数据接收权限的流程示意图；

图5为本申请的一些实施例所示的基于蓝牙盒子的塔机数据交互方法的流程示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本说明书实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本说明书应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。

应当理解，本文使用的“系统”、“装置”、“单元”和/或“模块”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换所述词语。

如本说明书和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、 “一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，或者设备也可能包含其它的步骤或元素。

本说明书中使用了流程图用来说明根据本说明书的实施例的所执行的操作。应当理解的是，前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。

图1为本申请的一些实施例所示的基于蓝牙盒子的塔机数据交互系统的模块示意图。如图1所示，基于蓝牙盒子的塔机数据交互系统可以包括数据采集端、数据处理端、蓝牙盒子及用户终端。下面依次对基于蓝牙盒子的塔机数据交互系统的各个组件进行详细说明。

数据采集端可以为用于获取塔机相关的信息的设备。在一些实施例中，数据采集端获取的塔机相关的信息可以包括静态数据及动态数据，其中，静态数据可以包括与塔机的执行动作无关的信息，例如，环境数据及塔机操作者数据等；动态数据可以与塔机的执行动作直接相关的信息，例如，变幅小车的位置信息、吊钩的高度信息、塔机的回转角度及变幅钢丝绳的点云数据。如图1所示，数据采集端可以包括多个传感器（例如，温度传感器、风速传感器、高度传感器、位置传感器等），多个传感器分别用于获取不同类型的塔机相关的信息。

在一些实施例中，环境数据包括多个历史时间点的环境温度、环境风速、平衡臂架高度及起重臂架高度。

图2为本申请的一些实施例所示的数据处理端基于静态数据及动态数据确定塔机的运行状态的流程示意图，如图2所示，在一些实施例中，数据处理端基于静态数据及动态数据确定塔机的运行状态，包括：

通过数据预设模型基于多个历史时间点的环境温度、环境风速、平衡臂架高度及起重臂架高度，预测多个未来时间点的环境温度、环境风速、平衡臂架高度及起重臂架高度，其中，数据预设模型可以为ARMA模型(auto regression moving average model)，数据预设模型的输入可以包括多个历史时间点的环境温度、环境风速、平衡臂架高度及起重臂架高度，数据预设模型的输出可以包括多个未来时间点的环境温度、环境风速、平衡臂架高度及起重臂架高度；

基于多个历史时间点的环境温度、环境风速、平衡臂架高度及起重臂架高度及多个未来时间点的环境温度、环境风速、平衡臂架高度及起重臂架高度，生成静态数据序列，其中，静态数据序列可以由多个历史时间点的环境温度、环境风速、平衡臂架高度及起重臂架高度及多个未来时间点的环境温度、环境风速、平衡臂架高度及起重臂架高度按照时间点的先后顺序排列而成，可以理解的，静态数据序列中的每一个元素对应了一个时间点的环境温度、环境风速、平衡臂架高度及起重臂架高度；

通过运行判断模型基于静态数据序列，判断塔机是否处于可运行状态，其中，运行判断模型为用于判断塔机是否处于可运行状态的机器学习模型，运行判断模型的输入为静态数据序列，运行判断模型的输出为判断塔机是否处于可运行状态的结果。运行判断模型可以包括但不限于神经网络（NN）、卷积神经网络（CNN）、深度神经网络（DNN）、循环神经网络（RNN）等或其任意组合，例如，运行判断模型可以为卷积神经网络和深度神经网络组合形成的模型。

可以理解的，温度过高或过低都会影响塔机的运行，风速可影响塔机的平衡臂及起重臂的回转，而平衡臂架高度及起重臂架高度之间的差值则可以表征塔机的平衡度，平衡度异常塔机也无法进行工作。先通过数据预设模型基于多个历史时间点的环境温度、环境风速、平衡臂架高度及起重臂架高度，预测多个未来时间点的环境温度、环境风速、平衡臂架高度及起重臂架高度，可以实现更多数据量的获取，使得塔机的未来状态也可提前预测，而通过运行判断模型，可以快速基于静态数据序列判断塔机是否处于可运行状态。若判断塔机不处于可运行状态，数据处理端可以控制警示设备发出警示信息（例如，灯光信息、语音信息等），其中，警示设备可以安装在塔机上。

在一些实施例中，塔机操作者数据包括多个时间点的操作人员图像。数据采集端包括设置在塔机的操作人员室内的图像采集装置，图像采集装置用于按照预设频率在多个时间点采集塔机的操作人员室内的操作人员图像。

图3为本申请的另一些实施例所示的数据处理端基于静态数据及动态数据确定塔机的运行状态的流程示意图，如图3所示，在一些实施例中，数据处理端基于静态数据及动态数据确定塔机的运行状态，包括：

按照采集时间的先后顺序，对多个时间点的操作人员图像进行排列，获取操作人员图像序列，例如，时间点a获取了图像1，时间点b获取了图像2，时间点c获取了图像3，其中，按照时间的先后顺序依次为时间点a、时间点b和时间点c，则操作人员图像序列为{图像1，图像2，图像3}；

按照采集时间的先后顺序，对于操作人员图像序列中的每一张图像，识别操作人员的动作特征，具体的，可以基于图像分割模型识别操作人员的动作特征，图像分割模型可以包括但不限于视觉几何群网络(VisualGeometry Group Network，VGG)模型、InceptionNET模型、全卷积神经网络 (FullyConvolutional Networks，FCN)模型、分割网络(Segmentation Networks，SegNet)模型和掩模-卷积神经网络 (Mask-RegionConvolutional NeuralNetworks，Mask-RCNN)模型等；

判断动作特征是否为预设目标动作，其中，预设目标动作可以为操作人员正常操作时发生概率较小的动作，例如，面部朝下、躺下等；

若动作特征为预设目标动作，基于操作人员图像序列，确定预设目标动作的维持时间，具体的，当在时间点a获取的操作人员图像中，操作人员的动作特征即为预设目标动作，在时间点a后的连续的n个时间点内，操作人员的动作特征均为预设目标动作，则持续时间为n个时间点之间的间隔之和；

判断预设目标动作的维持时间是否大于预设维持时间阈值，若预设目标动作的维持时间大于预设维持时间阈值，则判断塔机运行异常。

当操作人员维持预设目标动作的维持时间大于预设维持时间阈值，可以判断操作人员出现异常（例如，昏迷或睡着等），则此时塔机处于无人驾驶状态，塔机运行异常。若判断塔机运行异常，数据处理端可以控制警示设备发出警示信息（例如，灯光信息、语音信息等）。

在一些实施例中，动态数据至少包括变幅小车的位置信息、吊钩的高度信息、塔机的回转角度及变幅钢丝绳的点云数据。

在塔式起重机 (tower crane，简称塔机 ) 顶升及拆卸过程中，塔机上部的平衡状态是整台塔机受力情况的反应，对于塔机的安全至关重要，因此，在塔机顶升之前，必须对其头部进行配平，否则会存在巨大的安全隐患。在一些实施例中，数据处理端可以根据参数信息(风速和风向、吊重以及当前时刻塔机头部的回转角度等信息)，计算塔机前后配平时所需对应的标准配平位置、以及塔机左右配平时所需对应的塔机头部标准回转角度；并根据计算得到的塔机前后配平时所需对应的标准配平位置，控制起重臂小车从其当前位置移动到标准配平位置，以及根据计算得到的塔机左右配平时所需对应的塔机头部标准回转角度，控制塔机头部从其当前回转角度回转到标准回转角度；以及，在确定起重臂小车已移动到标准配平位置，且塔机头部已回转到标准回转角度时，控制塔机进行顶升。

当检测到变幅小车的位置不位于塔机前后配平时所需对应的标准配平位置时，无法进行顶升工作。

在一些实施例中，数据处理端可以根据多个时间点吊钩的高度信息，判断每个时间点吊钩上升的速度，在某个时间点的吊钩上升的速度大于预设速度阈值时，判断塔机运行异常。

在一些实施例中，为了获取变幅钢丝绳的点云数据，数据采集端可以包括设置在变幅小车上的多个激光雷达装置，多个激光雷达装置用于在吊钩升降过程中从不同角度获取变幅钢丝绳的点云数据，具体的，在吊钩升降过程中，变幅钢丝绳产生移动，激光雷达装置对移动的变幅钢丝绳持续进行扫描，从而获取连续的变幅钢丝绳的点云数据。多个激光雷达装置从不同角度获取变幅钢丝绳的点云数据，可以有效减少死角，生成更加完成的变幅钢丝绳的点云数据。

可以理解的，将多个激光雷达装置设置在变幅小车上，可以实现多个激光雷达装置随变幅小车移动，从而实现无论变幅小车在何位置执行任务，多个激光雷达装置均可以在吊钩升降过程中获取变幅钢丝绳的点云数据。

在一些实施例中，数据处理端基于静态数据及动态数据确定塔机的运行状态，可以包括：基于变幅钢丝绳的点云数据确定塔机的运行状态。数据处理端可以基于变幅钢丝绳的点云数据，确定变幅钢丝绳的特征，例如，变幅钢丝绳不同位置处的弯曲度、裂纹个数及深度、断丝、磨损、直径变化等。

可以理解的，变幅钢丝绳的状态可以直接影响塔机是否能进行物料的运输工作，而根据变幅钢丝绳的点云数据可以确定变幅钢丝绳的特征，进而确定变幅钢丝绳的状态，从而确定塔机的运行状态。例如，根据变幅钢丝绳的点云数据，确定变幅钢丝绳存在较多裂纹或较深裂纹时，判断塔机的运行状态异常。又例如，根据变幅钢丝绳的点云数据，确定变幅钢丝绳的局部的直径小于预设阈值时，判断塔机的运行状态异常。

在一些实施例中，塔机的操作人员室内设置有人体感应装置，人体感应装置的输出端与数据处理端的输入端电连接；

人体感应装置感应到操作人员室内存在人体时，数据处理端通过蓝牙盒子与操作人员使用的用户终端建立通信连接，具体的，人体感应装置可以包括设置在座椅上的压电传感器，当操作人员坐在座椅上时，压电传感器感应到压力输出信号，可以判断感应到操作人员室内存在人体；

操作人员使用的用户终端还用于采集操作人员的人脸图像信息，并通过蓝牙盒子发送至数据处理端；

数据处理端还用于基于操作人员的人脸图像信息和预设的操作人员人脸图像，判断操作人员使用的用户终端是否具备数据接收权限，若判断操作人员使用的用户终端具备数据接收权限，将数据处理端接收静态数据、动态数据及塔机的运行状态通过蓝牙盒子发送至操作人员使用的用户终端。

在一些实施例中，通过操作人员使用的用户终端采集操作人员的人脸图像信息，并通过蓝牙盒子发送至数据处理端，并通过数据处理端基于操作人员的人脸图像信息和预设的操作人员人脸图像，判断操作人员使用的用户终端是否具备数据接收权限，若判断操作人员使用的用户终端具备数据接收权限，将数据处理端接收静态数据、动态数据及塔机的运行状态通过蓝牙盒子发送至操作人员使用的用户终端，实现数据传输的安全行及隐私性。

在一些实施例中，用户终端包括RGB图像采集装置、深度图像采集装置及从多组投影组件，其中，多组投影组件投影的灯光图案的图案参数不同，图案参数包括图案颜色及形状，例如，投影组件1投影黄色圆形图案，投影组件2投影红色三角形图案；

用户终端采集操作人员的人脸图像信息，包括：

从多组投影组件中确定至少一组目标投影组件，目标投影组件用于投影图案至操作人员的面部，具体的，用户终端可以从多组投影组件中随机确定至少一组目标投影组件；

RGB图像采集装置获取带有投影图案的RGB人脸图像；

深度图像采集装置用于操作人员的深度人脸图像。

图4为本申请的一些实施例所示的基于操作人员的人脸图像信息和预设的操作人员人脸图像判断操作人员使用的用户终端是否具备数据接收权限的流程示意图，如图4所示，在一些实施例中，数据处理端还用于基于操作人员的人脸图像信息和预设的操作人员人脸图像，判断操作人员使用的用户终端是否具备数据接收权限，包括：

检测RGB人脸图像中是否存在投影图像，若RGB人脸图像中不存在投影图像，操作人员使用的用户终端不具备数据接收权限；

若RGB人脸图像中不存在投影图像，操作人员使用的用户终端不具备数据接收权限；

若RGB人脸图像中存在投影图像，提取投影图像的数量及每个投影图像的形状和颜色；

基于投影图像的数量、每个投影图像的形状和颜色及至少一组目标投影组件的图像参数，判断RGB人脸图像是否为实时采集图像，具体的，可以判断投影图像的数量是否与目标投影组件的数量一致，同时，还需要确定投影图像的形状和颜色与目标投影组件的图像参数是否一致，当投影图像的数量与目标投影组件的数量一致且投影图像的形状和颜色与目标投影组件的图像参数一致时，判断RGB人脸图像为实时采集图像，否则，即判断RGB人脸图像不为实时采集图像；

若判断RGB人脸图像不为实时采集图像，操作人员使用的用户终端不具备数据接收权限；

若判断RGB人脸图像为实时采集图像，基于操作人员的深度人脸图像生成操作人员的人脸点云数据，具体的，数据处理端可以对操作人员的深度人脸图像的像素进行聚类，确定从深度人脸图像分割操作人员人脸图像和背景图像，该操作人员人脸图像包含了深度信息，因此，数据处理端可以基于操作人员人脸图像生成操作人员的人脸点云数据；

基于操作人员的人脸点云数据及预设的操作人员人脸点云的相似度，确定操作人员使用的用户终端是否具备数据接收权限，具体的，数据处理端可以基于相似度算法（例如，杰卡德相似系数、余弦相似度等），计算操作人员的人脸点云数据及预设的操作人员人脸点云的相似度，当相似度大于相似度阈值时，确定操作人员使用的用户终端具备数据接收权限，其中，预设的操作人员人脸点云为当前时间段执行塔机操控任务的操作人员的人脸点云，同一塔机在不同的工作时间其对应的预设的操作人员人脸点云可以不同。可以理解的，通过基于操作人员的人脸点云数据及预设的操作人员人脸点云的相似度，确定操作人员使用的用户终端是否具备数据接收权限，可以有效减少他人盗用操作人员的二维图像进行验证的情况。

在一些实施例中，基于蓝牙盒子的塔机数据交互系统还可以包括数据存储组件，数据存储组件可以用于存储数据（例如，静态数据、动态数据及塔机的运行状态）。图像存储组件可以包括只读存储器（ROM）、随机存储器（RAM）、硬盘等。示例性的ROM可以包括掩模ROM（MROM）、可编程ROM（PROM）、可擦除可编程ROM（PEROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）、光盘ROM（CD-ROM）和数字通用盘ROM等。示例性的RAM可以包括动态RAM（DRAM）、双倍速率同步动态RAM（DDR SDRAM）、静态RAM（SRAM）、晶闸管RAM（T-RAM）和零电容（Z-RAM）等。

图5为本申请的一些实施例所示的一种基于蓝牙盒子的塔机数据交互方法的流程示意图，在一些实施例中，一种基于蓝牙盒子的塔机数据交互方法可以由一种基于蓝牙盒子的塔机数据交互系统执行，如图5所示，一种基于蓝牙盒子的塔机数据交互方法，包括：

获取与塔机相关的静态数据及动态数据，其中，静态数据至少包括环境数据及塔机操作者数据，动态数据包括与塔机的执行动作相关的数据；

基于静态数据及动态数据确定塔机的运行状态；

感应到操作人员室内存在人体时，获取操作人员的人脸图像信息；

基于操作人员的人脸图像信息和预设的操作人员人脸图像，判断操作人员使用的用户终端是否具备数据接收权限，若判断操作人员使用的用户终端具备数据接收权限，将静态数据、动态数据及塔机的运行状态通过蓝牙盒子发送至操作人员使用的用户终端。

在一些实施例中，塔机工作时，操作人员可以通过蓝牙盒子接收塔机的相关数据（例如，静态数据及动态数据）以及塔机的运行状态，操作人员可以基于塔机的相关数据以及塔机的运行状态，进行塔机的控制操作，有效减少操作员、地面指挥人员以及中心监控人员的交互需求，实现了对塔机状态进行更全面的监控，同时，也提升了塔机工作效率。

上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述详细披露仅仅作为示例，而并不构成对本说明书的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本说明书进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本说明书中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本说明书示范实施例的精神和范围。

同时，本说明书使用了特定词语来描述本说明书的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本说明书至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一个替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本说明书的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

此外，除非权利要求中明确说明，本说明书所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其他名称的使用，并非用于限定本说明书流程和的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例，但应当理解的是，该类细节仅起到说明的目的，附加的权利要求并不仅限于披露的实施例，相反，权利要求旨在覆盖所有符合本说明书实施例实质和范围的修正和等价组合。例如，虽然以上所描述的组件可以通过硬件设备实现，但是也可以只通过软件的解决方案得以实现，如在现有的服务器或移动设备上安装所描述的。

同理，应当注意的是，为了简化本说明书披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本说明书实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露并不意味着本说明书对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字，应当理解的是，此类用于实施例描述的数字，在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明，“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有±20%的变化。相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的。尽管本说明书一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。

针对本说明书引用的每个专利、专利申请、专利申请公开物和其他材料，如文章、书籍、说明书、出版物、文档等，特此将其全部内容并入本说明书作为参考。与本说明书内容不一致或产生冲突的申请历史文件除外，对本说明书权利要求最广范围有限制的文件（当前或之后附加于本说明书中的）也除外。需要说明的是，如果本说明书附属材料中的描述、定义、和/或术语的使用与本说明书所述内容有不一致或冲突的地方，以本说明书的描述、定义和/或术语的使用为准。

最后，应当理解的是，本说明书中所述实施例仅用以说明本说明书实施例的原则。其他的变形也可能属于本说明书的范围。因此，作为示例而非限制，本说明书实施例的替代配置可视为与本说明书的教导一致。相应地，本说明书的实施例不仅限于本说明书明确介绍和描述的实施例。

Claims (9)

1.一种基于蓝牙盒子的塔机数据交互系统，其特征在于，包括：

数据采集端，用于获取与所述塔机相关的静态数据及动态数据，其中，所述静态数据至少包括环境数据及塔机操作者数据，所述动态数据包括与所述塔机的执行动作相关的数据；

数据处理端，用于从所述数据采集端接收所述静态数据及所述动态数据，还用于基于所述静态数据及所述动态数据确定所述塔机的运行状态；

蓝牙盒子，用于建立所述数据处理端与用户端的通讯连接；

用户终端，用于通过所述蓝牙盒子从所述数据处理端接收所述静态数据、所述动态数据及所述塔机的运行状态；

所述数据采集端包括设置在所述塔机的操作人员室内的图像采集装置，所述图像采集装置用于按照预设频率在多个时间点采集所述塔机的操作人员室内的操作人员图像，所述塔机操作者数据包括所述多个时间点的操作人员图像：

所述数据处理端基于所述静态数据及所述动态数据确定所述塔机的运行状态，包括：

按照采集时间的先后顺序，对所述多个时间点的操作人员图像进行排列，获取操作人员图像序列；

按照采集时间的先后顺序，对于所述操作人员图像序列中的每一张图像，识别操作人员的动作特征；

判断所述动作特征是否为预设目标动作；

若所述动作特征为预设目标动作，基于所述操作人员图像序列，确定所述预设目标动作的维持时间；

判断所述预设目标动作的维持时间是否大于预设维持时间阈值，若所述预设目标动作的维持时间大于预设维持时间阈值，则判断所述塔机运行异常。

2.如权利要求1所述的一种基于蓝牙盒子的塔机数据交互系统，其特征在于，所述环境数据包括多个历史时间点的环境温度、环境风速、平衡臂架高度及起重臂架高度；

所述数据处理端基于所述静态数据及所述动态数据确定所述塔机的运行状态，包括：

通过数据预设模型基于所述多个历史时间点的环境温度、环境风速、平衡臂架高度及起重臂架高度，预测多个未来时间点的环境温度、环境风速、平衡臂架高度及起重臂架高度；

基于所述多个历史时间点的环境温度、环境风速、平衡臂架高度及起重臂架高度及所述多个未来时间点的环境温度、环境风速、平衡臂架高度及起重臂架高度，生成静态数据序列；

通过运行判断模型基于所述静态数据序列，判断所述塔机是否处于可运行状态。

3.如权利要求1所述的一种基于蓝牙盒子的塔机数据交互系统，其特征在于，所述动态数据至少包括变幅小车的位置信息、吊钩的高度信息、塔机的回转角度及变幅钢丝绳的点云数据。

4.如权利要求3所述的一种基于蓝牙盒子的塔机数据交互系统，其特征在于，所述数据采集端包括设置在所述变幅小车上的多个激光雷达装置，所述多个激光雷达装置用于在所述吊钩升降过程中从不同角度获取所述变幅钢丝绳的点云数据。

5.如权利要求4所述的一种基于蓝牙盒子的塔机数据交互系统，其特征在于，所述数据处理端基于所述静态数据及所述动态数据确定所述塔机的运行状态，包括：

基于所述变幅钢丝绳的点云数据确定所述塔机的运行状态。

6.如权利要求1所述的一种基于蓝牙盒子的塔机数据交互系统，其特征在于，所述塔机的操作人员室内设置有人体感应装置，所述人体感应装置的输出端与所述数据处理端的输入端电连接；

所述人体感应装置感应到所述操作人员室内存在人体时，所述数据处理端通过所述蓝牙盒子与操作人员使用的用户终端建立通信连接；

所述操作人员使用的用户终端还用于采集操作人员的人脸图像信息，并通过所述蓝牙盒子发送至所述数据处理端；

所述数据处理端还用于基于所述操作人员的人脸图像信息和预设的操作人员人脸图像，判断所述操作人员使用的用户终端是否具备数据接收权限，若判断操作人员使用的用户终端具备数据接收权限，将所述数据处理端接收所述静态数据、所述动态数据及所述塔机的运行状态通过所述蓝牙盒子发送至所述操作人员使用的用户终端。

7.如权利要求6所述的一种基于蓝牙盒子的塔机数据交互系统，其特征在于，所述用户终端包括RGB图像采集装置、深度图像采集装置及从多组投影组件，其中，多组所述投影组件投影的灯光图案的图案参数不同，所述图案参数包括图案颜色及形状；

所述用户终端采集所述操作人员的人脸图像信息，包括：

从多组所述投影组件中确定至少一组目标投影组件，所述目标投影组件用于投影图案至所述操作人员的面部；

所述RGB图像采集装置获取带有所述投影图案的RGB人脸图像；

所述深度图像采集装置用于所述操作人员的深度人脸图像。

8.如权利要求7所述的一种基于蓝牙盒子的塔机数据交互系统，其特征在于，所述数据处理端还用于基于所述操作人员的人脸图像信息和预设的操作人员人脸图像，判断所述操作人员使用的用户终端是否具备数据接收权限，包括：

检测所述RGB人脸图像中是否存在投影图像，若所述RGB人脸图像中不存在所述投影图像，所述操作人员使用的用户终端不具备数据接收权限；

若所述RGB人脸图像中不存在所述投影图像，所述操作人员使用的用户终端不具备数据接收权限；

若所述RGB人脸图像中存在所述投影图像，提取所述投影图像的数量及每个所述投影图像的形状和颜色；

基于所述投影图像的数量、每个所述投影图像的形状和颜色及所述至少一组目标投影组件的图像参数，判断所述RGB人脸图像是否为实时采集图像；

若判断所述RGB人脸图像不为实时采集图像，所述操作人员使用的用户终端不具备数据接收权限；

若判断所述RGB人脸图像为实时采集图像，基于所述操作人员的深度人脸图像生成所述操作人员的人脸点云数据；

基于所述操作人员的人脸点云数据及所述预设的操作人员人脸点云的相似度，确定所述操作人员使用的用户终端是否具备数据接收权限。

9.一种基于蓝牙盒子的塔机数据交互方法，其特征在于，包括：

获取与所述塔机相关的静态数据及动态数据，其中，所述静态数据至少包括环境数据及塔机操作者数据，所述动态数据包括与所述塔机的执行动作相关的数据；

基于所述静态数据及所述动态数据确定所述塔机的运行状态；

感应到操作人员室内存在人体时，获取操作人员的人脸图像信息；

基于所述操作人员的人脸图像信息和预设的操作人员人脸图像，判断所述操作人员使用的用户终端是否具备数据接收权限，若判断操作人员使用的用户终端具备数据接收权限，将所述静态数据、所述动态数据及所述塔机的运行状态通过所述蓝牙盒子发送至所述操作人员使用的用户终端；

所述基于所述静态数据及所述动态数据确定所述塔机的运行状态，包括：

按照预设频率在多个时间点采集所述塔机的操作人员室内的操作人员图像；

按照采集时间的先后顺序，对采集的多个时间点的操作人员图像进行排列，获取操作人员图像序列；

按照采集时间的先后顺序，对于所述操作人员图像序列中的每一张图像，识别操作人员的动作特征；

判断所述动作特征是否为预设目标动作；

若所述动作特征为预设目标动作，基于所述操作人员图像序列，确定所述预设目标动作的维持时间；

判断所述预设目标动作的维持时间是否大于预设维持时间阈值，若所述预设目标动作的维持时间大于预设维持时间阈值，则判断所述塔机运行异常。

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