建筑施工塔吊监测预警方法、系统、电子设备及存储介质与流程

1.本技术涉及塔吊领域，尤其是涉及一种建筑施工塔吊监测预警方法、系统、电子设备及存储介质。


背景技术：

2.塔吊是建筑施工工地上最常用的一种起重设备，又名塔式起重机，以一节一节的接长接高，简称标准节，用来吊施工用的钢筋、钢管等施工的材料。塔吊是工地上一种必不可少的设备。塔吊尖的功能是承受臂架拉绳及平衡臂拉绳传来的上部荷载，并通过回转塔架、转台、承座等的结构部件式直接通过转台传递给塔身结构。自升塔顶有截锥柱式、前倾或后倾截锥柱式、人字架式及斜撑架式。凡是上回转塔机均需设平衡重，其功能是支承平衡重，用以构成设计上所要求的作用方面与起重力矩方向相反的平衡力矩。除平衡重外，还常在其尾部装设起升机构。
3.为了缩短项目工期，多建筑密集高效施工已成为土木行业的常态。塔吊作为施工领域的重要角色，其作业环境日益复杂，塔吊的各项运行数据需要及时掌握了解，方能及时发现施工过程中塔吊的工作状态，现提供一种塔吊监测预警方法。


技术实现要素：

4.为了提高塔吊的安全性，本技术提供一种建筑施工塔吊监测预警方法、系统、电子设备及存储介质。
5.第一方面，本技术提供一种建筑施工塔吊监测预警方法，采用如下的技术方案：一种建筑施工塔吊监测预警方法，包括步骤：获取设置在塔吊各个检测节点位置处的检测装置的检测信息；从所述检测信息中分析组成塔吊的各个标准节的受力磨损信息；根据所述受力磨损信息获取所述塔吊预警信息。
6.通过采用上述技术方案，检测装置用于检测构成塔吊的各个标准节及其他零部件的工作状态，其中工作状态包括受力大小、倾角、移动速度等等信息，根据所获取到的信息，可以判断塔吊当前的工作状态，是否处于正常范围值内，若在超出安全范围值时，通过生成预警信息提醒工作人员。分析计算各个标准节当前的受力磨损情况以及损坏原因，基于上述原因得到对应的改进方案，进而提高塔吊在后续使用过程中的安全性能。
7.可选的，所述从所述检测信息中分析组成塔吊的各个标准节的受力磨损信息步骤，还包括：将所获取的检测信息进行数据归类；将归类后的数据进行增量计算并对增量进行分布式并行计算；基于前述步骤中的计算结果按照时间阈值进行归类；将归类数据传输至终端并显示。
8.通过采用上述技术方案，采用信息归类的方式，可以直观的以时间为参考查询到
相应的检测装置及对应的标准件的检测数据情况，并具备可追溯性，以在需要调取数据时，可以直接调用；同时，可视化的数据以便直接观察、了解当塔吊当前的工作状态。
9.可选的，所述根据所述受力磨损信息获取所述塔吊改进方案步骤，包括：从检测信息中获取环境影响信息；从环境影响信息和受力磨损信息分析标准节损坏原因；基于所述损坏原因得到塔吊改进方案。
10.通过采用上述技术方案，因安装的地理环境不一样，导致对塔吊造成的影响不一致，因此，获取塔吊所在的外部环境对塔吊的影响信息，结合标准节的受力磨损信息，以分析出影响标准节寿命的原因，进而可以根据实际的原因，得到塔吊设计的改进方案。
11.可选的，所述增量计算采用如下计算公式：可选的，所述增量计算采用如下计算公式：可选的，所述增量计算采用如下计算公式：可选的，所述增量计算采用如下计算公式：可选的，所述增量计算采用如下计算公式：可选的，所述增量计算采用如下计算公式：其中，t为时间值，i为变量参数，t小于等于108，a为倾角传感器测量值，为其均值，b为幅度传感器测量值，为其均值，c为转角传感器测量值，为其均值，d为风速传感器测量值，为其均值，f1至f4分别对应上述四种传感器的对应阈值，为其均值，h为增量值，l为环境系数。
12.通过采用上述技术方案，利用增量计算，每获取一条数据就立即进行计算，每次计算的中间结果作为一个状态进行存储，在窗口结束时间之后，将最终的计算结果输出，提高了计算结果精度的同时，也提高了数据回传的及时性；通过实时获取塔吊的倾斜角度、转动幅度、当地的风速以及塔吊的角度，并通过上述公式获知塔吊实时的状态信息，以第一时间发现塔吊出现的问题，也方便了解各个时间节点时塔吊的使用状况。
13.可选的，所述根据所述受力磨损信息获取所述塔吊改进方案步骤，包括：获取检测装置对应的标准节的更换次数信息；若所述标准节更换次数信息超过预设值，则根据该标准节所对应的检测装置所检测到的数据分析该标准节更换原因；
根据所述标准节更换原因确定塔吊的改进方案。
14.通过采用上述技术方案，标准节损坏后更换的次数，超过更换的阈值，证明更换标准节所在的部位一直存在相同的问题，因此，通过累计标准机更换次数来定义标准节不寻常情况，在出现不寻常的情况之后，分析对应标准节处的检测装置反馈的检测数据，以得到标准节频繁更换的原因，比如因为安装不合理或者是标准节结构方面的问题，或者是因为外部环境原因导致标准节的损坏等等，根据实际的问题，得到最终的解决方案。
15.第二方面，本技术提供一种建筑施工塔吊监测预警系统，采用如下的技术方案：一种建筑施工塔吊监测预警系统，该系统包括：检测模块，用于获取设置在塔吊各个检测节点位置处的检测装置的检测信息；受力分析模块，用于从所述检测信息中分析组成塔吊的各个标准节的受力磨损信息；预警模块，用于根据所述受力磨损信息获取所述塔吊预警信息。
16.通过采用上述技术方案，检测装置用于检测构成塔吊的各个标准节及其他零部件的工作状态，其中工作状态包括受力大小、倾角、移动速度等等信息，根据所获取到的信息，分析计算各个标准节当前的受力磨损情况以及损坏原因，基于上述原因得到对应的改进方案，进而提高塔吊在后续使用过程中的安全性能。
17.可选的，所述从所述检测信息中分析组成塔吊的各个标准节的受力磨损信息步骤，还包括：将所获取的检测信息进行数据归类；将归类后的数据进行增量计算并对增量进行分布式并行计算；基于前述步骤中的计算结果按照时间阈值进行归类；将归类数据传输至终端并显示。
18.通过采用上述技术方案，采用信息归类的方式，可以直观的以时间为参考查询到相应的检测装置及对应的标准件的检测数据情况，并具备可追溯性，以在需要调取数据时，可以直接调用；同时，可视化的数据以便直接观察、了解当塔吊当前的工作状态。
19.可选的，所述检测模块包括：信息关联模块，用于建立各个所述检测装置与各个标准节之间信息关联关系；根据所述检测装置确定标准节的反馈信息。
20.通过采用上述技术方案，建立标准节和检测装置之间的对应关系，以便根据所建立的对应关系，定位出对应标准节所在塔吊部位，减少误差的发生。
21.可选的，预警模块包括标准节状态记录模块：用于获取检测装置对应的标准节的更换次数信息；若所述标准节更换次数信息超过预设值，则根据该标准节所对应的检测装置所检测到的数据分析该标准节更换原因；根据所述标准节更换原因确定塔吊的改进方案。
22.通过采用上述技术方案，标准节损坏后更换的次数，超过更换的阈值，证明更换标准节所在的部位存在问题，因此，通过累计标准机更换次数来定义标准节不寻常情况，在出现不寻常的情况之后，分析对应标准节处的检测装置反馈的检测数据，以得到标准节频繁更换的原因，比如因为安装不合理或者是标准节结构方面的问题，或者是因为外部环境原因导致标准节的损坏等等，根据实际的问题，得到最终的解决方案。
23.第三方面，本技术提供一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面任一项所述一种建筑施工塔吊监测预警方法的步骤。
24.第四方面，本技术提供一种计算机可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行上述第一方面的计算机程序。
25.综上所述，本技术具有以下有益效果：1、通过传感器检测塔吊的使用状态，以在后台可以实时检测塔吊的使用情况，在塔吊出现问题时，及时掌握情况。
附图说明
26.图1是本技术一实施例中一种建筑施工塔吊监测预警方法的一流程图；图2是本技术一实施例中计算机设备的一示意图。
具体实施方式
27.以下结合附图1-2对本技术作进一步详细说明。
28.本技术实施例公开一种建筑施工塔吊监测预警方法，参见图1，该方法包括以下步骤：s100：获取设置在塔吊各个检测节点位置处的检测装置的检测信息；在本实施例中，检测装置是指各类检测传感器，例如转角传感器、倾角传感器、风速传感器、幅度传感器等等。
29.具体地，每个标准节在制作完成之后，均带有唯一编号，以用于区分每个标准节。在建筑施工工地的塔吊的每组标准节上均装配对应的传感器，传感器与后台进行信号连接，在本实施例中，采用5g通信的方式，进行数据传输。在其他实施方式中，该可以根据传输距离的远近以及传输数据的大小选择传输方式。
30.进一步地，s100包括：建立各个检测装置与各个标准节之间信息关联关系；根据检测装置确定标准节的反馈信息。
31.在本实施例中，反馈信息是指传感器所检测到的数据。
32.具体地，在标准节进库或者是入库时，均会对标准节进行记录并同步到后台数据库内。将安装在标准节上的传感器与标准节的编号在后台数据库内建立关联关系，使得传感器所检测的数据与标准节关联，便于掌握标准节的使用状态。
33.s200：从检测信息中分析组成塔吊的各个标准节的受力磨损信息。
34.在本实施例中，受力磨损信息是指标准节在使用过程中的受损情况。
35.具体地，检测信息中包含了各个传感器所检测到的数据，将所检测到的数据回传到后台，后台将所获取到的检测数据转化为系统可处理的数据，并将数据与设定的阈值数据进行比较，以判断所检测的数据大小是否超过阈值，若超过阈值，则定义该信息为预警信息。例如，编号为a01的标准节处的阈值压力为28pa，在编号为a01的标准节上安装的压力传感器处获取到该压力传感器回传的数据，获知a01标准节处的压力为30pa，该压力值超过了阈值压力值，则对该数据进行预警，并在后台累计记录该预警信息。
36.进一步地，在一实施例中s200还包括：将所获取的检测信息进行数据归类；将归类后的数据进行增量计算并对增量进行分布式并行计算；基于前述步骤中的计算结果按照时
间阈值进行归类；将归类数据传输至终端并显示。
37.在本实施例中，增量计算是指每来一条数据就按照预设计算公式进行计算。
38.具体地，增量计算通过以下公式进行计算：具体地，增量计算通过以下公式进行计算：具体地，增量计算通过以下公式进行计算：具体地，增量计算通过以下公式进行计算：具体地，增量计算通过以下公式进行计算：具体地，增量计算通过以下公式进行计算：其中，t为时间值，i为变量参数，t小于等于108，a为倾角传感器测量值，为其均值，b为幅度传感器测量值，为其均值，c为转角传感器测量值，为其均值，d为风速传感器测量值，为其均值，f1至f4分别对应上述四种传感器的对应阈值，为其均值，h为增量值，l为环境系数。
39.在计算环境系数l时，获取塔吊附近的风速信息、安装地信息、天气信息以及环境湿度信息，并根据所获取到的信息建立环境信息模型以计算环境系数l，其中风速信息、安装地信息、天气信息以及环境湿度信息的权重分别为40％、20％、20％、20％，环境系数l等于风速信息、安装地信息、天气信息以及环境湿度信息的加权值之和。其中风速信息通过风速传感器测量得出，安装地信息按照安装塔吊位置的土壤坚硬强度进行划分，具体数值参考土壤及岩石(普氏)分类表，计算时取紧固系数进行计算。天气信息中，环境适宜的评分为90到100，中等程度比如阴雨、大雾的情况为60到80，恶劣情况如下雪、下冰雹等情况为50分以下)，环境湿度信息通过湿度传感器测量得到。
40.将所接收到的数据，按照数据类型不同进行分类，并通过增量计算的方式计算，同时将所计算的数据按照接收到的时间顺序进行排列，并同步至终端系统，进行显示，在本实施例中，使用曲线图进行终端数据展示，以便直观的了解到塔吊各个标准节状态的变化。
41.s300：根据受力磨损信息获取塔吊预警信息。
42.在本实施例中，塔吊预警信息是指根据检测到的信息，在超过塔吊安全值之后生成的警示信息。
43.具体地，根据传感器所回传的信息，从所检测到的信息中获取标准节的预警信息，将所获取的信息与预设值进行对比，若超过安全值，则生成报警信息。同时，从预警信息中
分析标准节存在的问题，针对标准节存在的问题，得到对应的解决方案。例如，编号为a01的标准节处出现松动的情况，根据传感器回传的信息，分析出原先使用的连接螺栓强度过低导致，因此，需要更换更高强度的螺栓，解决该问题；再或者，从预警信息中分析得到塔身上的某个标准节多次出现压力过大的预警，通过分析，可以得知是因为该部位为主要受力部位，该标准节的硬度过低，需要更换强度更加的标准节。
44.进一步地，在一实施例中，s300包括：获取检测装置对应的标准节的更换次数信息；若标准节更换次数信息超过预设值，则根据该标准节所对应的检测装置所检测到的数据分析该标准节更换原因；根据标准节更换原因确定塔吊的改进方案。
45.在本实施例中，更换次数信息是指针对由同一塔吊同一位置处的标准节更换的次数。
46.具体地，对塔吊同一位置处的标准节的更换次数进行累计计数，每个标准节在使用时，对应的传感器检测数据均保留在系统中，刚换时，记录标准节更换原因。在系统中设置更换次数阈值，在标准节更换次数超过阈值时，则调取历史使用标准节对应传感器的检测数据，以分析判断塔吊当前存在的问题，根据所分析问题，得到对应的解决方案。
47.进一步地，在一实施例中，s300包括：从检测信息中获取环境影响信息；从环境影响信息和受力磨损信息分析标准节损坏原因；基于损坏原因得到塔吊改进方案。
48.在本实施例中，环境影响信息是指外部环境对塔吊造成的影响，例如当地的风速、塔吊安装位置处的地理环境等。
49.具体地，通过风速检测传感器等检测塔吊所在环境，将所获取到的环境信息与上述步骤所获取到的标准节受力磨损信息结合，以分析出造成标准节受损的原因，进而针对该原因，设计出对应的解决方案，解决方案包括更换不同类型的标准节或者是调整塔吊的安装方式等。
50.本技术实施例还公开一种建筑施工塔吊监测预警系统，该系统包括检测模块、受力分析模块以及预警模块，检测模块用于获取设置在塔吊各个检测节点位置处的检测装置的检测信息；受力分析模块用于从检测信息中分析组成塔吊的各个标准节的受力磨损信息；预警模块用于根据受力磨损信息获取塔吊预警信息。
51.该系统还包括增量计算模块，增量计算模块用于将所获取的检测信息进行数据归类；将归类后的数据进行增量计算并对增量进行分布式并行计算；基于前述步骤中的计算结果按照时间阈值进行归类；将归类数据传输至终端并显示。
52.增量计算模块包括增量计算子模块，增量计算子模块用于进行如下计算增量计算模块包括增量计算子模块，增量计算子模块用于进行如下计算增量计算模块包括增量计算子模块，增量计算子模块用于进行如下计算
其中，t为时间值，i为变量参数，t小于等于108，a为倾角传感器测量值，为其均值，b为幅度传感器测量值，为其均值，c为转角传感器测量值，为其均值，d为风速传感器测量值，为其均值，f1至f4分别对应上述四种传感器的对应阈值，为其均值，h为增量值，l为环境系数。
53.进一步地，预警模块包括环境因素获取模块，环境因素获取模块用于从检测信息中获取环境影响信息；从环境影响信息和受力磨损信息分析标准节损坏原因；基于损坏原因得到塔吊改进方案。
54.进一步地，检测模块包括信息关联模块，信息关联模块用于建立各个检测装置与各个标准节之间信息关联关系；根据检测装置确定标准节的反馈信息。
55.进一步地，预警模块包括标准节状态记录模块，标准节状态记录模块用于获取检测装置对应的标准节的更换次数信息；若标准节更换次数信息超过预设值，则根据该标准节所对应的检测装置所检测到的数据分析该标准节更换原因；根据标准节更换原因确定塔吊的改进方案。
56.进一步地，该系统还包括数据归类处理模块，数据归类处理模块用于将所获取的检测信息进行数据归类；将归类后的数据进行增量计算并对增量进行分布式并行计算；基于前述步骤中的计算结果按照时间阈值进行归类；将归类数据进行动态处理。
57.本技术实施例还公开了一种计算机设备，参见图2，该计算机设备可以是服务器。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种建筑施工塔吊监测预警方法，该方法包括以下步骤：s100：获取设置在塔吊各个检测节点位置处的检测装置的检测信息；s200：从检测信息中分析组成塔吊的各个标准节的受力磨损信息；s300：根据受力磨损信息获取塔吊预警信息。
58.本技术实施例还公开一种计算机可读存储介质。在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：s100：获取设置在塔吊各个检测节点位置处的检测装置的检测信息；s200：从检测信息中分析组成塔吊的各个标准节的受力磨损信息；s300：根据受力磨损信息获取塔吊预警信息。
59.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，的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。
60.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、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单元、模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。
61.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。