CN117416869A - 一种起重机应急救援控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种起重机应急救援控制方法及系统，涉及起重机救援领域，包括神经网络系统，所述起重机应急救援控制系统工作流程如下：Sp1：建立神经网络系统；Sp2：在神经网络系统的基础上，插入GIS系统；Sp3：以GIS系统为前提，插入预警系统和评估预测系统；Sp4：确定救援计划，插入实时监测系统；Sp5：在救援过程中，起重机安全操作范围之内，插入调平系统，调平系统和起重机控制系统之间相互配合。通过此预处理的应急救援的方法，可以大大提高救援效率和救援精度，提高安全保障。在应急救援的过程中保证起重机力臂在安全的活动范围之内，确保在使用的过程中不会出现起重机故障。
Description
技术领域
本发明涉及起重机救援技术领域，具体为一种起重机应急救援控制方法及系统。
背景技术
起重机是工程建设中常用的生产设备，起重机是指在一定范围内垂直提升和水平搬运重物的多动作起重机械。自起重机作为一种重要的救援工具，发挥着不可替代的作用。
在道路交通事故发生时，如果事故车辆特别高或被因在高处，例如垮塌的桥梁或建筑物上，此时，大多数救援工具无法操作，而一般的起重机可以在不确定地势或不平整地面施工时，稳定地对高空或深洞中的车辆进行升降，让受因者得以获救。在灾难中发生建筑物倒塌、山体滑坡等等情况时，会有很多重物体将路障或被因住的被动物体，进一步获得自由，脱离危险，而起重机在云梯/云台移动走过如狭窄半路旁和架空线路等环境时，也赢得了许多机会。 城市建设速度较快，人口密集场所逐渐增加，火灾和其他灾害事故发生的频率提高，对城市安全问题造成了严重影响，给城市发展带来了较大的损失，导致消防工作的难度随之增加，消防任务逐渐艰巨，也给消防部门的救援工作提出了更高的要求，起重机的救援作用发挥了重要的作用。
专利号为CN116177407A公开了一种起重机应急救援控制方法及系统，系统包括检测装置、控制装置、人机交互装置和执行装置，检测装置用于对起重机系统工作所需要的全部状态进行检测，并将检测信息发送至控制装置，人机交互装置用于接收控制装置处理后的控制信息并显示，同时向控制装置发送控制信号，执行装置用于接收控制装置的执行信号并驱动起重机动作，控制装置用于起重机动作控制、安全限动、逻辑处理和数据记录存储。本发明能在出现故障限动时，在保证安全的前提下，继续完成前步动作。
针对目前的起重机救援情况和上述专利中关于起重机救援情况还具有以下不足：
1、针对目前容易出现较大的灾害时，都需要紧急救援，但是紧急救援主要的就是需要提高救援速度，而目前的应急救援实施情况，通常是接收到救援信号，然后等待救援车的到来，然后进行现场取点实施救援，并且需要现场进行救援计划的制定，影响了整体的救援效率；
2、目前的起重机在工作的过程中，因为紧急救援，没有顾及到起重机本身的性能问题，容易出现异常情况，比如不能实现运转或者出现卡住的情况液会严重影响救援情况；
3、目前起重机和救援人员的人机交互系统不完善，在救援的过程中可能还需要对讲机等设备，但是会收到信号干扰，因此也会影响整体的应急救援。
发明内容
（一）解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种起重机应急救援控制方法及系统，解决了目前的起重机在工作的过程中，因为紧急救援，没有顾及到起重机本身的性能问题，容易出现异常情况，比如不能实现运转或者出现卡住的情况，并且起重机和救援人员的人机交互系统不完善，在救援的过程中可能还需要对讲机等设备，但是会收到信号干扰，严重影响救援的效率的问题。
（二）技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种起重机应急救援控制系统，包括神经网络系统，所述起重机应急救援控制系统工作流程如下：
Sp1：建立神经网络系统，神经网络系统包括应急救援指挥系统、起重机控制系统、人机交互系统；
Sp2：在神经网络系统的基础上，插入GIS系统；
Sp3：以GIS系统为前提，插入预警系统和评估预测系统，预警系统针对救援环境和救援方案，评估预测系统针对起重机的工作过程；
Sp4：确定救援计划，插入实时监测系统，且实时监测系统中包括信号传输系统，救援人员、起重机和应急救援指挥系统之间相互搭建信号传输系统；
Sp5：在救援过程中，起重机安全操作范围之内，插入调平系统，调平系统和起重机控制系统之间相互配合。
一种起重机应急救援控制方法，所述起重机应急救援的流程如下：
Sp1：接受应急救援信号，通过应急救援指挥系统发布信号，并且信号分布发送到起重机控制系统中、GIS系统、预警系统；
Sp2：通过GIS系统进行3D模拟救援环境；
Sp3：针对GIS系统，分析出现场情况并进行预警显示，标记危险值大的区域，制定相应的处理方法；
Sp4：结合实际场地，预先确定起重机的位置，并且预估起重机的驱动过程，同时判断起重机力矩限制器的幅度，在应急救援的过程中保证起重机力臂在安全的活动范围之内，确保在使用的过程中不会出现起重机故障；
Sp5：在应急救援过程中，通过安全监测系统对安全状态实施监测，根据相应变化趋势得到现场动态数据，并及时给出预警信息，并且将预警信息同步发送给起重机的控制系统中和救援人员；
Sp6：根据实时动态预警，实时制定对应的救援方案；
Sp7：起重机应急救援工作完成。
在进一步的优选中，所述通过GIS 系统中的地理空间作为基础，GIS系统数据库中的地理数据转变为地图数据，通过实时3D模拟，并且插入对应的起重机参数，进行应急救援预处理，同时应用计算机技术对地理分展示，并以此为基信息数据进行充础开展相应的数据操作和分析。
在进一步的优选中，所述预警系统的包括数据采集模块、关联分析模块、WAS模块、综合分析模块、关联分析模块和输出模块。
在进一步的优选中，所述数据采集模块对危险源参数的采集，通过对多种不同类型参数的处理和输入，能够将参数信号转化为电流信号，再将电流信号转换为能够被计算机识别的数字信号，所述WAS 模块根据模糊区间分析法和极轴统计法进行综合考虑，对于结果进行修正和调节，所述关联分析模块对量化参数进行处理，根据量化参数的具体内容和具体情况，合理选择自回归条件异方差 ATCH 模型、线型预警 ATMA模型和人工神经网络ANN 模型。
在进一步的优选中，所述应急指挥系统对危险源进行系统集中的处理和管理，可以通过数据库技术对基础信息数据库进行建立，所有的救援人员和起重机关联人员建立一个整体的通信网络，通过应急救援指挥系统的控制，将信号发送传输，并且针对每一项救援情况设定一定的代号。
在进一步的优选中，所述在应急救援制定的方案中，包括：评估和预测可能发生的事故；对物资和人力资源进行准备；对应急组织和人员职责进行明确；对行动程序和战术进行制定；制定专项应急预案；制定事故后的恢复程序。
在进一步的优选中，所述调平系统将控制器接入中控人机界面，也可将数据信息通过读写器上传到服务器，并连接到报警器，通过实时监测系统的配合金和移动设备远程监测起重机的水平。
在进一步的优选中，所述动态预警的实施方式，根据危险源的各种参数和正常值作对比，如果监测危险源的各种参数超出正常值，就会逐渐朝事故发生的方向进行转化，需要进行更大力度的救援，如果监测危险源的参数低于正常值，则按照原救援计划持续实施，如果监测危险源在正常值上下浮动，需要将其作为主要实施救援方向。
在进一步的优选中，所述起重机的数据参数包括起重机机体大小参数、机臂架、机臂偏转幅度、力矩、机臂角度。
（三）有益效果
本发明提供了一种起重机应急救援控制方法及系统。具备以下有益效果：
1、本发明通过在整体的应急救援过程中，建立了神经网络系统，并且在神经网络系统中插入了GIS系统，通过GIS 系统中的地理空间作为基础，GIS系统数据库中的地理数据转变为地图数据，通过实时3D模拟，3D模拟可以确定应急救援的环境并做好相应的预警处理，同时在3D模拟的系统中插入对应的起重机参数，进行应急救援预处理，预处理的过程都是去往救援路上实施的，可以节省救援时间，同时应用计算机技术对地理分展示，并以此为基信息数据进行充础开展相应的数据操作和分析，针对GIS系统，分析出现场情况并进行预警显示，标记危险值大的区域，制定相应的处理方法，通过此预处理的应急救援的方法，可以大大提高救援效率和救援精度，提高安全保障。
2、本发明通过对起重机的安全工作范围进行模拟，结合实际场地，预先确定起重机的位置，并且预估起重机的驱动过程，同时判断起重机力矩限制器的幅度，在应急救援的过程中保证起重机力臂在安全的活动范围之内，确保在使用的过程中不会出现起重机故障，如果起重机力矩限制器的幅度指示发生故障，显示错误的幅度值，就会影响正常的应急救援，当显示幅度值大于实际值时，就会限制起重机的起吊能力，在实际可以起吊的情况下，由于显示幅度值的偏差而不能起吊，当显示幅度值小于实际值，力矩限制器会允许起吊较大的重量，从而引发起重机的超载，同样影响应急救援，因此在救援之间进行实际的3D模拟和预估起重机的实际工作范围非常重要，可以确保起重机本体不出现问题是应急救援的核心。
3、本发明通过设置人机交互系统和应急救援指挥系统，为了提高对危险信息数据了解的便携性，方便管理人员对危险源进行系统集中的处理和管理，可以通过数据库技术对基础信息数据库进行建立，所有的救援人员和起重机关联人员建立一个整体的通信网络，通过应急救援指挥系统的控制，将信号发送传输，并且设定一定的代号，便于救援人员识别，在救援的过程中危险源通过地图定位，救援人员和起重机能够通过系统中存在的坐标获取功能，对于地图中的某个位置进行获取，从而明确目标的地理位置，并且通过人机交互系统可以保证整体的救援实施过程可以顺利进行。
附图说明
图1为本发明的整体流程图；
图2为本发明的系统结构图；
图3为本发明的局部实施流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
具体实施例一
参照图2，一种起重机应急救援控制系统，一种起重机应急救援控制系统，包括神经网络系统，所述起重机应急救援控制系统工作流程如下：
Sp1：建立神经网络系统，神经网络系统包括应急救援指挥系统、起重机控制系统、人机交互系统；
Sp2：在神经网络系统的基础上，插入GIS系统；
Sp3：以GIS系统为前提，插入预警系统和评估预测系统，预警系统针对救援环境和救援方案，评估预测系统针对起重机的工作过程；
Sp4：确定救援计划，插入实时监测系统，且实时监测系统中包括信号传输系统，救援人员、起重机和应急救援指挥系统之间相互搭建信号传输系统；
Sp5：在救援过程中，起重机安全操作范围之内，插入调平系统，调平系统和起重机控制系统之间相互配合。
通过设置人机交互系统和应急救援指挥系统，为了提高对危险信息数据了解的便携性，方便管理人员对危险源进行系统集中的处理和管理，可以通过数据库技术对基础信息数据库进行建立，所有的救援人员和起重机关联人员建立一个整体的通信网络，通过应急救援指挥系统的控制，将信号发送传输，并且设定一定的代号，便于救援人员识别，在救援的过程中危险源通过地图定位，救援人员和起重机能够通过系统中存在的坐标获取功能，对于地图中的某个位置进行获取，从而明确目标的地理位置，并且通过人机交互系统可以保证整体的救援实施过程可以顺利进行。
所述预警系统的包括数据采集模块、关联分析模块、WAS模块、综合分析模块、关联分析模块和输出模块，所述数据采集模块对危险源参数的采集，通过对多种不同类型参数的处理和输入，能够将参数信号转化为电流信号，再将电流信号转换为能够被计算机识别的数字信号，所述WAS 模块根据模糊区间分析法和极轴统计法进行综合考虑，对于结果进行修正和调节，所述关联分析模块对量化参数进行处理，根据量化参数的具体内容和具体情况，合理选择自回归条件异方差 ATCH 模型、线型预警 ATMA模型和人工神经网络 ANN模型。
所述应急指挥系统对危险源进行系统集中的处理和管理，可以通过数据库技术对基础信息数据库进行建立，所有的救援人员和起重机关联人员建立一个整体的通信网络，通过应急救援指挥系统的控制，将信号发送传输，并且针对每一项救援情况设定一定的代号。
比如针对不同的信号，救援完成、救援未完成、紧急救援、支援等信号一次设成1、2、3、4、5等数字作为代号，并且代号出现在相应的具体地图位置上，救援人员可以及时查看到信号，可以上报信息或者由应急指挥系统进行位置调拨。
所述调平系统将控制器接入中控人机界面，也可将数据信息通过读写器上传到服务器，并连接到报警器，通过实时监测系统的配合金和移动设备远程监测起重机的水平。
具体实施例二
参照图1、3，一种起重机应急救援控制方法，所述起重机应急救援的流程如下：
Sp1：接受应急救援信号，通过应急救援指挥系统发布信号，并且信号分布发送到起重机控制系统中、GIS系统、预警系统；
Sp2：通过GIS系统进行3D模拟救援环境；
Sp3：针对GIS系统，分析出现场情况并进行预警显示，标记危险值大的区域，制定相应的处理方法；
Sp4：结合实际场地，预先确定起重机的位置，并且预估起重机的驱动过程，同时判断起重机力矩限制器的幅度，在应急救援的过程中保证起重机力臂在安全的活动范围之内，确保在使用的过程中不会出现起重机故障；
Sp5：在应急救援过程中，通过安全监测系统对安全状态实施监测，根据相应变化趋势得到现场动态数据，并及时给出预警信息，并且将预警信息同步发送给起重机的控制系统中和救援人员；
Sp6：根据实时动态预警，实时制定对应的救援方案；所述动态预警的实施方式，根据危险源的各种参数和正常值作对比，如果监测危险源的各种参数超出正常值，就会逐渐朝事故发生的方向进行转化，需要进行更大力度的救援，如果监测危险源的参数低于正常值，则按照原救援计划持续实施，如果监测危险源在正常值上下浮动，需要将其作为主要实施救援方向。
Sp7：起重机应急救援工作完成。
对起重机的安全工作范围进行模拟，结合实际场地，预先确定起重机的位置，并且预估起重机的驱动过程，同时判断起重机力矩限制器的幅度，在应急救援的过程中保证起重机力臂在安全的活动范围之内，确保在使用的过程中不会出现起重机故障，如果起重机力矩限制器的幅度指示发生故障，显示错误的幅度值，就会影响正常的应急救援，当显示幅度值大于实际值时，就会限制起重机的起吊能力，在实际可以起吊的情况下，由于显示幅度值的偏差而不能起吊，当显示幅度值小于实际值，力矩限制器会允许起吊较大的重量，从而引发起重机的超载，同样影响应急救援，因此在救援之间进行实际的3D模拟和预估起重机的实际工作范围非常重要，可以确保起重机本体不出现问题是应急救援的核心。
所述通过GIS 系统中的地理空间作为基础，GIS系统数据库中的地理数据转变为地图数据，通过实时3D模拟，并且插入对应的起重机参数，所述起重机的数据参数包括起重机机体大小参数、机臂架、机臂偏转幅度、力矩、机臂角度，进行应急救援预处理，同时应用计算机技术对地理分展示，并以此为基信息数据进行充础开展相应的数据操作和分析。
在整体的应急救援过程中，建立了神经网络系统，并且在神经网络系统中插入了GIS系统，通过GIS 系统中的地理空间作为基础，GIS系统数据库中的地理数据转变为地图数据，通过实时3D模拟，3D模拟可以确定应急救援的环境并做好相应的预警处理，同时在3D模拟的系统中插入对应的起重机参数，进行应急救援预处理，预处理的过程都是去往救援路上实施的，可以节省救援时间，同时应用计算机技术对地理分展示，并以此为基信息数据进行充础开展相应的数据操作和分析，针对GIS系统，分析出现场情况并进行预警显示，标记危险值大的区域，制定相应的处理方法，通过此预处理的应急救援的方法，可以大大提高救援效率和救援精度，提高安全保障。
所述在应急救援制定的方案中，包括：评估和预测可能发生的事故；对物资和人力资源进行准备；对应急组织和人员职责进行明确；对行动程序和战术进行制定；制定专项应急预案；制定事故后的恢复程序。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个引用结构”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种起重机应急救援控制系统，包括神经网络系统，其特征在于：所述起重机应急救援控制系统工作流程如下：
Sp1：建立神经网络系统，神经网络系统包括应急救援指挥系统、起重机控制系统、人机交互系统；
Sp2：在神经网络系统的基础上，插入GIS系统；
Sp3：以GIS系统为前提，插入预警系统和评估预测系统，预警系统针对救援环境和救援方案，评估预测系统针对起重机的工作过程；
Sp4：确定救援计划，插入实时监测系统，且实时监测系统中包括信号传输系统，救援人员、起重机和应急救援指挥系统之间相互搭建信号传输系统；
Sp5：在救援过程中，起重机安全操作范围之内，插入调平系统，调平系统和起重机控制系统之间相互配合。
2.一种起重机应急救援控制方法，其特征在于：所述起重机应急救援的流程如下：
Sp1：接受应急救援信号，通过应急救援指挥系统发布信号，并且信号分布发送到起重机控制系统中、GIS系统、预警系统；
Sp2：通过GIS系统进行3D模拟救援环境；
Sp3：针对GIS系统，分析出现场情况并进行预警显示，标记危险值大的区域，制定相应的处理方法；
Sp4：结合实际场地，预先确定起重机的位置，并且预估起重机的驱动过程，同时判断起重机力矩限制器的幅度，在应急救援的过程中保证起重机力臂在安全的活动范围之内，确保在使用的过程中不会出现起重机故障；
Sp5：在应急救援过程中，通过安全监测系统对安全状态实施监测，根据相应变化趋势得到现场动态数据，并及时给出预警信息，并且将预警信息同步发送给起重机的控制系统中和救援人员；
Sp6：根据实时动态预警，实时制定对应的救援方案；
Sp7：起重机应急救援工作完成。
3.根据权利要求2所述的一种起重机应急救援控制方法及系统，其特征在于：所述通过GIS 系统中的地理空间作为基础，GIS系统数据库中的地理数据转变为地图数据，通过实时3D模拟，并且插入对应的起重机参数，进行应急救援预处理，同时应用计算机技术对地理分展示，并以此为基信息数据进行充础开展相应的数据操作和分析。
4.根据权利要求1所述的一种起重机应急救援控制方法及系统，其特征在于：所述预警系统的包括数据采集模块、关联分析模块、WAS模块、综合分析模块、关联分析模块和输出模块。
5.根据权利要求4所述的一种起重机应急救援控制方法及系统，其特征在于：所述数据采集模块对危险源参数的采集，通过对多种不同类型参数的处理和输入，能够将参数信号转化为电流信号，再将电流信号转换为能够被计算机识别的数字信号，所述WAS 模块根据模糊区间分析法和极轴统计法进行综合考虑，对于结果进行修正和调节，所述关联分析模块对量化参数进行处理，根据量化参数的具体内容和具体情况，合理选择自回归条件异方差 ATCH 模型、线型预警 ATMA模型和人工神经网络 ANN 模型。
6.根据权利要求1所述的一种起重机应急救援控制方法及系统，其特征在于：所述应急指挥系统对危险源进行系统集中的处理和管理，可以通过数据库技术对基础信息数据库进行建立，所有的救援人员和起重机关联人员建立一个整体的通信网络，通过应急救援指挥系统的控制，将信号发送传输，并且针对每一项救援情况设定一定的代号。
7.根据权利要求5所述的一种起重机应急救援控制方法及系统，其特征在于：所述在应急救援制定的方案中，包括：评估和预测可能发生的事故；对物资和人力资源进行准备；对应急组织和人员职责进行明确；对行动程序和战术进行制定；制定专项应急预案；制定事故后的恢复程序。
8.根据权利要求1所述的一种起重机应急救援控制方法及系统，其特征在于：所述调平系统将控制器接入中控人机界面，也可将数据信息通过读写器上传到服务器，并连接到报警器，通过实时监测系统的配合金和移动设备远程监测起重机的水平。
9.根据权利要求2所述的一种起重机应急救援控制方法及系统，其特征在于：所述动态预警的实施方式，根据危险源的各种参数和正常值作对比，如果监测危险源的各种参数超出正常值，就会逐渐朝事故发生的方向进行转化，需要进行更大力度的救援，如果监测危险源的参数低于正常值，则按照原救援计划持续实施，如果监测危险源在正常值上下浮动，需要将其作为主要实施救援方向。
10.根据权利要求2所述的一种起重机应急救援控制方法及系统，其特征在于：所述起重机的数据参数包括起重机机体大小参数、机臂架、机臂偏转幅度、力矩、机臂角度。
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|---|---|---|---|---|
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2023
- 2023-12-19 CN CN202311747712.5A patent/CN117416869A/zh active Pending
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