[發明專利]基于傳感器融合的吊裝墜落風險預警方法

有效

• 申請號: 202110386719.3
• 申請日: 2021-04-12
• 公開（公告）號: CN112785210B
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 施燁輝;李彤;莊全貴;胡玉柳;蘇江川;徐成華;張海榮;陳益明;陳懿;程荷蘭
• 申請（專利權）人: 南京坤拓土木工程科技有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 陳卓

1.基于傳感器融合的吊裝墜落風險預警方法,其特征在于，包括如下步驟：

步驟一布設傳感器：

在吊機的轉塔頂部布設風速傳感器、風向傳感器，在料斗的滑座上布設測力豎桿、流速流向傳感器組，具體包括：

料斗內側面各面相交線均通長布置同規格均勻刻度，風速傳感器、風向傳感器安裝于吊機的轉塔頂部且不隨吊臂轉動；四面料斗壁上沿口外側均裝有互不連通的滑槽，每具滑槽中設有滑動測量器，滑動測量器由測力豎桿、流速流向傳感器組和滑座組成，測力豎桿、流速流向傳感器組與滑座固定連接，流速流向傳感器組由流速傳感器和流向傳感器沿與流速流向傳感器組相應的滑槽延伸方向相平行的方向并聯而成；測力豎桿表面朝向料斗內側的部分通長滿布測力元件，測力元件長寬尺寸均小于2mm，測力元件采用電容式、電阻式、光纖式，各測力元件相互依次緊靠并依次沿測力豎桿桿長方向并聯；

步驟二構建吊裝墜落風險預警網絡系統；

步驟三數據采集與傳輸：

將吊機控制器、風速傳感器、風向傳感器、傾角傳感器、測力豎桿、流速流向傳感器組采集的數據傳輸至云服務器；

步驟四計算吊裝墜落包絡位移；

步驟五計算落區角點坐標；

步驟六吊裝墜落風險報警，具體包括：

云服務器根據T采樣時刻流出的落物所相應的落區角點極坐標，將落區坐標信息通過互聯網、第一交換機、RJ-45接口、網絡模塊、處理器、第三交換機、RJ-45接口傳輸至投影燈控制器，由投影燈按照以計算出的T采樣時刻落物的相應落區四個角點坐標為角點的矩形區域內投射光線，使矩形區域內的光線顏色或亮度與周邊環境存在差異，實現T采樣時刻落物相應落區高亮顯示，且T采樣時刻落物相應落區高亮顯示的實現時間與T采樣時刻之間相差小于tbakm，即落物落地前落區已經高亮顯示；

對于不同時刻落物所相應的落區，按照時間順序依次對各時刻落物對應的落區進行循環高亮顯示標記，且相鄰時刻落物相應的落區高亮顯示標記時差小于0.1秒，使得人的肉眼形成視覺暫留，感知出多個連續時刻落物相應的墜落區域空間分布；

其中，tbakm表示：計算平面上，當最低流出點相對料斗的流速方向逆時針旋轉至與料斗切向速度方向所產生的夾角為(π/2-α)時取得正向最短運動時間tbakm；傾斜側壁的上沿口為傾斜上沿口，兩處傾斜上沿口處的傾角傳感器測得傾斜上沿口傾角的平均值為α；

再設置JN、JS、JE、JW、JNE、JNW、JSE、JSW共8具聲音音調不同但初始音頻相同的警報器，當投影燈控制器接收落區角點坐標時，云服務器根據環境監測模塊采集的風速風向信息，將發聲信號通過互聯網、第一交換機、RJ-45接口、網絡模塊、處理器、第三交換機、網絡模塊、RJ-45接口傳輸至警報器，警報器根據發聲信號進行發聲，且當風速增大時在初始音頻的基礎上提高音頻，各聲音的音頻始終在1200赫茲～2800赫茲范圍內，且T采樣時刻風向風速所對應的警報器發聲開始時刻與T采樣時刻之間相差小于tbakm，即落物落地前落區已經高亮顯示并已經發出相應的聲音警報。

2.根據權利要求1所述的基于傳感器融合的吊裝墜落風險預警方法，其特征在于：步驟二具體包括：

吊裝墜落風險預警系統包括測壓模塊、流速模塊、測角模塊、環境監測模塊、iot基站、云服務器、互聯網、第一交換機、第二交換機、第三交換機、大屏系統、PC端、移動端、RJ-45接口、網絡模塊、處理器、寄存器、電源、吊機控制器、投影燈控制器、警報器；

測壓模塊、流速模塊、測角模塊、環境監測模塊分別通過iot通訊模塊與iot基站進行無線信號傳輸，iot基站通過云服務器與互聯網相連，大屏系統、PC端和移動端通過第二交換機與互聯網相連，第三交換機依次通過處理器、網絡模塊、RJ-45接口、第一交換機與互聯網相連，寄存器和電源分別與處理器相連，吊機控制器依次通過RJ-45接口、網絡模塊和第三交換機相連，投影燈控制器依次通過RJ-45接口、網絡模塊與第三交換機相連，警報器次通過RJ-45接口、網絡模塊與第三交換機相連；

投影燈設置于水平吊臂，投影燈的投影范圍、投影角度、光照亮度、投影時間由投影燈控制器進行控制。