本技术属于智能控制,特别是涉及一种智能塔机控制系统、方法及控制设备。
背景技术:
1、随着科技技术的飞速发展,以及城市建设的扩大,施工工地越来越多,塔机是建筑工地上最常用的一种起重设备,随着塔机数量越来越多,对塔机的监测和维护越需要大量的人员投入和财力投入,而且随着目前城市建筑楼宇的密集型施工使得塔机作业环境变得越发复杂,特别易发生碰撞。
2、然而现有技术中大多重视对碰撞的预防,轻视对发生碰撞后的控制,一旦发生碰撞基本就按下塔机停止键。例如采用防碰撞装置进行预防碰撞,首先对塔机的惯性进行自学习,然后借助对塔机危险状态的识别,利用预设控制方案,对塔机回转实现控制。但塔机的惯性自学习过程消耗时间成本较大且较依赖塔机司机的操作,不仅如此,在塔机已发生碰撞后不能给予精准控制。
技术实现思路
1、基于上述技术问题,本技术旨在提供一种智能塔机控制系统、方法及控制设备,至少在一定程度上解决上述技术问题中的技术问题之一。
2、本技术第一方面提供了一种智能塔机控制系统,所述智能塔机控制系统包括控制中心,以及连接所述控制中心的环境感知系统、实时监测系统、路径规划系统、安全控制系统;其中:
3、所述环境感知系统用于采集至少一个塔机所处的环境数据;
4、所述实时监测系统用于获取至少一个塔机的运动参数,结合所述环境数据实时监测所述运动参数;
5、所述路径规划系统用于根据所述环境数据以及运动参数,调整目标塔机路径的控制参数;
6、所述安全控制系统用于根据所述环境数据以及运动参数在塔机可能发生碰撞时和已发生碰撞后控制目标塔机,其中,所述安全控制系统包括主动安全控制子系统和被动安全控制子系统,所述主动安全控制子系统用于根据所述环境数据以及运动参数在塔机可能发生碰撞时控制目标塔机,所述被动安全控制子系统用于根据所述环境数据以及运动参数在塔机已发生碰撞后控制目标塔机。
7、在本技术的一些实施例中,所述被动安全控制子系统包括力矩传感器、变频器、阻力分析器、安全控制器;其中:
8、所述力矩传感器用于采集目标塔机不同区域的当前力矩值并将所述当前力矩值发送至所述阻力分析器;
9、所述变频器受控于所述安全控制器,用于接收目标塔机中行走电机的电流信号并将所述电流信号发送至所述阻力分析器;
10、所述阻力分析器用于根据所述当前力矩值和所述电流信号确定所述目标塔机发生碰撞后面对的阻力;
11、所述安全控制器用于根据所述目标塔机发生碰撞后面对的阻力控制所述目标塔机。
12、在本技术的一些实施例中,所述根据所述目标塔机发生碰撞后面对的阻力控制所述目标塔机,包括:
13、若所述目标塔机发生碰撞后面对的阻力在第一预设阈值范围,则控制所述目标塔机保持当前速度;
14、若所述目标塔机发生碰撞后面对的阻力在第二预设阈值范围,则控制所述目标塔机减速;
15、若所述目标塔机发生碰撞后面对的阻力在第三预设阈值范围,则控制所述目标塔机停止。
16、在本技术的一些实施例中,所述控制所述目标塔机减速,包括:
17、通过所述安全控制器降低绳索的当前速度,将降低所述当前速度后的速度作为第一速度,并将绳索当前行进方向作为第一方向;
18、沿与所述第一方向相反的方向以所述第一速度运动,并找到目标卡点位置;
19、在找到所述目标卡点位置后以所述第一速度沿所述第一方向运动。
20、在本技术的一些实施例中,在所述以所述第一速度沿所述第一方向运动之前还包括:
21、判断在所述目标卡点位置是否需要避让;
22、若需要避让,则确定目标避让路径,根据所述目标避让路径控制所述目标塔机运行以完成避让;
23、在完成避让后执行沿所述第一方向运动步骤。
24、在本技术的一些实施例中,所述智能塔机控制系统还包括连接所述控制中心的操作学习虚拟系统、通信检测系统和维护保养系统;其中:
25、所述操作学习虚拟系统用于获取至少一个塔机数据以及塔机教学模拟塔机操作场景;
26、所述通信检测系统用于实时检测目标塔机的通信状态;
27、所述维护保养系统用于实时检测目标塔机中至少一个零部件的参数,进行维护保养提醒。
28、在本技术的一些实施例中,所述主动安全控制子系统包括塔群防碰撞检测器,所述塔群防碰撞检测器用于根据至少一个塔机的运动参数,确定塔机之间的距离小于距离阈值时进行碰撞警报。
29、在本技术的一些实施例中,所述主动安全控制子系统还包括碰撞风险检测器,所述碰撞风险检测器包括碰撞风险预设模块、风险影响因素数据获取模块和碰撞风险分析模块;其中:
30、所述碰撞风险预设模块用于预设至少一个塔机作业过程中的碰撞风险影响因素数据阈;
31、所述风险影响因素数据获取模块用于获取目标塔机作业过程中的当前碰撞风险影响因素数据,并将所述当前碰撞风险影响因素数据发送至所述碰撞风险分析模块;
32、所述碰撞风险分析模块用于分析所述当前碰撞风险影响因素数据,当所述当前碰撞风险影响因素数据不在所述碰撞风险影响因素数据阈内时,所述主动安全控制子系统根据预设控制指令控制塔机工作。
33、本技术第二方面提供了一种使用各实施例中所述的智能塔机控制系统的智能塔机控制方法,具体包括以下步骤:
34、采集至少一个塔机所处的环境数据;
35、获取至少一个塔机的运动参数,结合所述环境数据实时监测所述运动参数;
36、根据所述环境数据以及运动参数,调整塔机路径的控制参数;
37、根据所述调整后的控制参数控制塔机工作。
38、本技术第三方面提供了一种智能塔机控制设备,所述智能塔机控制设备包括:
39、存储器:用于存储可执行指令;以及
40、处理器:用于与存储器连接以执行可执行指令从而完成所述的智能塔机控制方法,该方法包括:
41、采集至少一个塔机所处的环境数据;
42、获取至少一个塔机的运动参数,结合所述环境数据实时监测所述运动参数;
43、根据所述环境数据以及运动参数,调整塔机路径的控制参数;
44、根据所述调整后的控制参数控制塔机工作。
45、本技术实施例中提供的技术方案,至少具有如下技术效果或优点:
46、本技术各实施例中的所述智能塔机控制系统包括控制中心,以及连接所述控制中心的环境感知系统、实时监测系统、路径规划系统、安全控制系统;其中:所述环境感知系统用于采集至少一个塔机所处的环境数据;所述实时监测系统用于获取至少一个塔机的运动参数,结合所述环境数据实时监测所述运动参数;所述路径规划系统用于根据所述环境数据以及运动参数,调整目标塔机路径的控制参数;所述安全控制系统用于根据所述环境数据以及运动参数在塔机可能发生碰撞时和已发生碰撞后控制目标塔机,其中,所述安全控制系统包括主动安全控制子系统和被动安全控制子系统,所述主动安全控制子系统用于根据所述环境数据以及运动参数在塔机可能发生碰撞时控制目标塔机,所述被动安全控制子系统用于根据所述环境数据以及运动参数在塔机已发生碰撞后控制目标塔机。本技术在设备作业时先根据环境参数范围合理规划作业范围,保障安全工作,作业过程中实时优化调整控制路径,优化控制过程和控制塔机运行,因此,本技术一定程度上减少了塔机控制、作业以及监管全流程上的安全隐患。特别是对塔机防碰撞和碰撞后的控制更为全面、精细和安全。不仅如此,在塔机发生碰撞后根据阻力值的不同采取不同的控制措施,避免一刀切地控制目标塔机停止工作,从而提升了塔机控制的精准度和效率。
47、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,并不能限制本技术。