一种具有定位功能的塔吊手持终端

技术领域

本发明涉及智能控制技术领域，尤其涉及一种具有定位功能的塔吊手持终端。

背景技术

塔吊是建筑领域的重要吊装工具，位于塔吊驾驶舱的司机(简称塔司)通过操控塔吊，以完成房屋或桥梁的吊装工作，这不仅对塔司的驾驶操作技能有严格的要求，而且工作效率通常较低。针对上述问题行业内部分厂家已经实现远程操作，以将塔吊顶端的驾驶室操纵台通过通信手段移植远端，可以通过远程驾仓或手持操控台的方式实现。

但不论是远程驾仓还是手持操控台的方式，都对塔司的经验技术有严格的要求，特别是手持操控台需要塔司提前掌握地面环境，并通过地面信号工使用对讲机频繁的与塔司通进行交互，并告知塔吊具体的吊装位置，吊钩才能精准到达吊装物的起钩落钩点，从而显著降低塔吊的工作效率。

发明内容

本发明提供了一种具有定位功能的塔吊手持终端，以实现对塔吊的准确控制

根据本发明的一方面，提供了一种具有定位功能的塔吊手持终端，包括：定位模块，以及与所述定位模块连接的控制模块，

所述定位模块，用于基于定位参数采用第一通信模式与基站进行通信，并根据通信结果进行自动定位，以对吊装物和吊装目标点进行定位；

所述控制模块，用于根据定位结果，基于控制参数采用第二通信模式与塔吊控制器进行塔吊控制通信。

本发明实施例的技术方案，手持终端能够通过定位模块进行自动定位，以实现对吊装物和吊装目标点进行定位，并根据定位结果与塔吊控制器交互通信，而无需地面信号工频繁的与塔司进行对讲通信就可以确定出吊装的准确位置，从而在不需要特殊场景以及用户技能严格要求的情况下，通过手持终端就可以自动实现对吊装工作的控制，极大的提高了塔吊的作业效率。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的一种具有定位功能的塔吊手持终端的结构示意图；

图2是本发明实施例一提供的手持终端进行配置的应用场景示意图；

图3是本发明实施例一提供的手持终端的人机交互界面示意图；

图4是根据本发明实施例二提供的一种具有定位功能的塔吊手持终端的结构示意图；

图5是根据本发明实施例三提供的一种具有定位功能的塔吊手持终端的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种具有定位功能的塔吊手持终端的结构示意图，本实施例可以可适用于手持终端对塔吊进行控制的情况，如图1所示，手持终端10的结构包括：定位模块11，与定位模块10连接的控制模块12，以及与定位模块11和控制模块12连接的配置模块13。

其中，定位模块11，用于基于定位参数采用第一通信模式与基站进行通信，并根据通信结果进行自动定位，以对吊装物和吊装目标点进行定位；控制模块12，用于根据定位结果，基于控制参数采用第二通信模式与塔吊控制器进行塔吊控制通信。

需要说明的是，本实施方式中定位模块具体是实现对手持终端的定位，但是手持终端一般是起勾操作工或落吊操作工在进行操作，而针对起勾操作工来说需要将放置在指定位置的吊装物进行起吊，因此吊装物品与起勾操作工手持终端的距离非常近，这个距离要远远小小手持终端和塔吊控制器之间的距离，因此可以将手持终端的定位结果作为吊装物的定位结果，而在塔吊控制器根据定位结果规划路径并运行到吊装物附近时，用户可以采用蚁速控制的方式进行微调，从而实现对吊装物的起吊；同理，针对落勾操作工来说需要将吊钩上的吊装物放置在指定位置，由于指定位置与落吊操作工手持终端的距离非常近，这个距离也远远小于手持终端和塔吊控制器之间的距离，因此可以手持终端的定位结果作为吊装目标点的定位结果，在塔吊控制器根据定位结果规划路径并运行到吊装目标点时，用户可以采用蚁速控制的方式进行微调，从而实现吊装物在指定位置的落吊。

具体的说，手持终端的配置模块13，用于采用第三通信模式或第一通信模式接收配置设备发送的配置参数，并根据配置参数对定位模块和控制模块进行参数配置，例如，针对定位模块的定位参数，针对控制模块的控制参数，而第一通信模式包括4G通信模式，第三通信模式包括蓝牙通信模式。如图2所示为手持终端进行配置的应用场景示意图，可以采用多种方式对手持终端进行参数配置，一方面可以采用蓝牙通信模式接收配置设备以蓝牙信号发送的配置参数，例如配置设备包括移动终端或计算机；另一方面还可以采用4G通信模式接收配置设备以短信指令发送的配置参数，例如配置设备包括移动终端，移动终端将配置参数以短信指令的形式发送给4G基站，4G基站再采用4G通信模式将短信指令，并且在通过4G通信模式接收配置参数时，具体可以指定SIM卡号，即接收安装有指定SIM卡号的移动终端所发送的短信指令，通过指定SIM卡号的方式可以对参数配置人员进行限定，从而保证所获取的配置参数的安全性。当然，本实施方式中仅是举例说明，而并不对配置模块获取配置参数的具体形式进行限定。

可选的，定位模块包括实时动态载波相位差分RTK模块，RTK模块，用于基于定位参数获取第一位置信息，并将第一位置信息采用第一通信模式发送给基站，并接收基站基于第一位置信息所反馈的第二位置信息，根据第一位置信息和第二位置信息获取定位信息，其中，基站包括固定基站或移动基站。

可选的，控制模块，还用于获取定位信息，并将定位信息采用第二通信模式发送给塔吊控制器。

具体的说，如图3所示为本申请手持终端的人机交互界面示意图，在人机交互界面上具有多个人机交互按钮供用户进行操作，当用户需要进行起吊装操作时，会通过触发人机交互界面上的吊装按键，例如起勾申请按键或落吊申请按键，而手持终端会根据用户对吊装按键的触发操作启动定位模块进行自动定位，根据定位结果获取吊装目标点。而定位模块在进行定位时结合了GPS技术和RTK技术，RTK模块在进行自动定位时会基于所配置的定位参数采用GPS技术进行定位获取第一位置信息，其中，定位参数具体可以包括RTK模块的工作频段、定位算法和通信协议等，但是由于RTK模块自身仅仅根据GPS技术所获取的第一位置信息并不准确。为了保证吊装工作的安全性需要保证定位结果误差要尽量小，因此会采用第一通信模式即4G通信模式与指定范围内的CORS基站进行通信交互，本实施方式中的CORS基站包括固定基站和移动基站，而固定基站并不对所获取的第一位置信息进行解析，而是直接播发；移动基站则会对第一位置信息进行解析，播发最近的基站，例如五公里之内的移动基站，移动基站根据对第一位置信息的解析确定出差分位置信息，即第二位置信息，并将第二位置信息发送给RTK模块，RTK模块会根据第一位置信息和第二位置信息的差值确定出高精度的定位信息，关于RTK模块的具体工作原理并不是本申请的重点，因此本实施方式中不再对其进行赘述。由于本实施方式中的定位模块在自动定位时通过GPS技术和RTK技术结合的方式，能够提供精度在1米左右的绝对定位，从而保证了定位结果的准确性。

需要说明的是，本实施方式中的定位模块在通过自动定位获取到针对吊装物和吊装目标点的定位信息之后，会将定位信息传输给控制模块，而控制模块会将定位信息采用LoRa通信模式发送给预先建立绑定关系的塔吊控制器，塔吊控制器则会根据定位信息确定出规划路径，并按照规划路径控制关联的塔吊运行到吊装物和吊装目标点，从而实现无需地面信号工频繁的与塔司进行对讲通话就可以实现将塔吊精准运行到吊装目标点。

可选的，控制模块，用于基于控制参数确定控制通道，通过控制通道采用LoRa通信模式向塔吊控制器发送塔吊控制指令。

具体的说，本实施方式中配置模块所获取的配置参数中还会包含控制参数，因此配置模块会根据控制参数对控制模块进行参数配置，而控制参数中具体可以包括控制模块的控制指令编码方式以及控制模块与塔吊控制器所采用的通信协议等，当然，本实施方式中仅是举例说明，而并不对控制参数的具体内容进行限定。在塔吊控制器按照规划路径到达吊装目标点时，用户可以通过触发图3所示的人机交互界面上的控制请求按键以获取针对塔吊的控制权。控制模块会根据用户所触发的按键生成对应的按键编码，并根据按键编码生成权限获取请求发送给塔吊控制器，塔吊控制器根据权限获取请求将所关联的塔吊的控制权转移给手持终端，之后用户就可以通过操控手持终端直接控制塔吊的吊装过程。例如，当用户在图3所示的人机交互界面上按压左回按键时，控制模块会根据用户操作生成左回的按键编码，并根据左回的按键编码作为操作指令发送给塔吊控制器，以使塔吊控制器根据操作指令控制塔吊执行左回的动作，当然，本实施方式中仅是以发送左回的操作指令为例进行说明，对于用户通过触发人机交互界面上的其它按键时，控制模块与塔吊控制器的交互方式大致相同，本实施方式中不再进行赘述。

需要说明的是，由于手持终端预先可以与不同的塔吊控制器，采用不同的通道进行绑定，因此当用户在人机交互界面上触发不同的通道按键时，控制模块会相应的激活该通道激活，并且后续用户所发送的操作指令具体是通过控制模块发送给与激活通道所匹配的塔吊控制器中，因此本实施方式中通过采用不同的通道绑定不同的塔吊控制器，可以实现根据不同的吊装需求对不同塔吊控制器的随时切换。

本申请实施例，手持终端能够通过定位模块进行自动定位，以实现对吊装物和吊装目标点进行定位，并根据定位结果与塔吊控制器交互通信，而无需地面信号工频繁的与塔司进行对讲通信就可以确定出吊装的准确位置，从而在不需要特殊场景以及用户技能严格要求的情况下，通过手持终端就可以自动实现对吊装工作的控制，极大的提高了塔吊的作业效率。

实施例二

图4为本发明实施例二提供的一种具有定位功能的塔吊手持终端的结构示意图，本实施例在上述实施例的基础上增加了对讲模块14，如图4所示，该具有定位功能的塔吊手持终端的结构具体包括：定位模块11、控制模块12、配置模块13和对讲模块14。

具体的说，配置模块采用4G通信模式或蓝牙通信模式所获取的配置参数中还可以包括对讲频段，因此配置模块可以根据对讲频段对对讲模块的工作频段进行设置。而对讲模块则基于所配置的对讲频段采用第四通信模式，例如433数字通信模式与指定手持终端进行对讲通信。

可选的，对讲模块，用于接收终端所属用户的第一语音信息，并基于对讲频段采用433数字通信模式将第一语音信息发送给指定手持终端；接收指定手持终端采用433数字通信模式所发送的第二语音信息，并将第二语音信息进行播放。

可选的，终端还包括与对讲模块连接的音量模块，音量模块用于对第二语音信息的音量进行调整。

具体的说，施工现场的塔吊指挥人员之间的沟通，包括但不限于：信号工之间，信号工与塔司、信号工与其它指挥人员通过对讲功能直接沟通协同工作。例如，当信号工1按压了如图3所示的人机交互界面上的对讲按键后，会触发启动对讲模块，处于启动状态的对讲模块则可以接收信号工1的第一语音信息，并采用提前配置的工作频段采用433数字通信模式将第一语音信息发送给指定终端，同时信号工1的手持终端还可以通过对讲模块接收指定终端采用433通信模式所发送的第二语音信息，并将第二语音信息进行播放，而此处的指定终端具体指的是与信号工1的手持终端工作位于同一工作频段的终端，并且本实施方式中并不限定指定终端的具体数量，即信号工1可以通过对讲模块实现同时与多个塔吊指挥人员的沟通。

需要说明的是，由于在人机交互界面上还包含音量按键，而手持终端则包括与音量按键匹配的音量模块，当音量模块检测到信号工1对音量按键的按压操作时，则会对从同一工作频段的指定终端所接收的第二语音信息的音量进行调整，以使信号工1能够清楚的听到其它指挥人员所发送的语音信息。通过在手持终端中增设对讲模块，在实现自动定位的同时，还可以便于用户与施工现场的其它塔吊指挥人员之间的沟通，并且手持终端用户具体可以采用广播的方式向同一工作频段的其它终端同时发送消息，而无需点对点的单线通信，避免了吊装过程中信息的重复传达，从而进一步提高了吊装的工作效率以及吊装的安全性。

本申请实施例，手持终端能够通过定位模块进行自动定位，以实现对吊装物和吊装目标点进行定位，并根据定位结果与塔吊控制器交互通信，而无需地面信号工频繁的与塔司进行对讲通信就可以确定出吊装的准确位置，从而在不需要特殊场景以及用户技能严格要求的情况下，通过手持终端就可以自动实现对吊装工作的控制，极大的提高了吊装的作业效率。通过在手持终端中增设对讲模块，在实现自动定位的同时，还可以便于用户与施工现场的其它塔吊指挥人员之间的沟通，从而进一步提高了吊装的工作效率以及吊装的安全性。

实施例三

图5为本发明实施例三提供的一种具有定位功能的塔吊手持终端的结构示意图，本实施例在上述实施例的基础上增加了预警模块15和监测模块16，如图5所示，该具有定位功能的塔吊手持终端的结构具体包括：定位模块11、控制模块12、配置模块13、对讲模块14、预警模块15和监测模块16。

可选的，终端还包括与控制模块连接的预警模块15，控制模块，用于采用LoRa通信模式接收塔吊控制器所发送的预警信息，并将预警信息发送给预警模块；预警模块，用于接收预警信息，并将预警信息按照指定方式进行报警，其中，指定方式包括语音或灯光。

具体的说，塔吊控制器在控制塔吊按照规划路径运行的过程中，如果监测到规划路径前方出现了紧急情况，如前方出现不明障碍物，而塔吊控制器又无法对塔吊进行有效避障控制的情况下则会生成预警信息，并采用LoRa通信模式将所生成的预警信息发送给手持终端，而手持终端则会将预警信息发送给预警模块，预警模块会将预警信息按照语音或灯光的方式进行报警，如图3所示的人机交互界面上包含进行声光预警的指示灯和麦克风。预警模块可以对预警信息的危险等级进行分析，并根据不同的危险等级采用不同的报警方式，例如，当确定危险等级较低时，则预警模块会控制指示灯进行闪烁，同时控制麦克风进行低音频报警；而当危险等级较高时，则预警模块会控制指示灯进行常亮，同时控制麦克风进行高音频报警。当然，本实施方式中仅是举例说明，而并不对预警模块所采用的具体报警方式进行限定。当用户端接收到报警信号后可以及时采取对应的措施，以尽量对吊装风险进行规避。

可选的，述终端还包括监测模块16，监测模块，用于对配置模块的配置进程进行监测获取配置监测结果，并将配置监测结果采用蓝牙通信模式发送给配置设备。

其中，为了保证配置模块参数配置的准确性，会采用监测模块对配置模块的配置进行实时监测，例如，配置模块在获取到配置设备所发送的配置参数后，当采用配置参数针对对讲模块进行配置的过程中，如果配置成功，则监测模块会将对讲模块配置完成信息采用蓝牙通信模式发送给配置设备；而如果配置失败，监测模块则会获取配置失败的原因，并将对讲模块配置失败的原因发送给配置设备。通过监测模块实时对配置进程进行监测，并将监测结果反馈给配置设备，从而使得配置设备能够及时了解到配置情况，并在配置失败的情况下，及时对配置参数或配置进行调整，以保证配置过程的准确性。

值得一提的是，本实施方式中的手持终端能够同时支持多种通信模式，并且不同的通信模式对应吊装过程中的不同应用场景，例如，针对对讲模块的对讲场景时，采用的是433数字通信模式；针对定位模块的定位场景，采用的是4G通信模式；针对控制模块的吊装控制场景，采用的是LoRa通信模式；针对配置模块的配置场景，采用的是蓝牙通信模式和4G通信模式，当然，本实施方式中仅是举例说明，而并不对不同应用场景偶对应的通信模式进行限定。

本申请实施例，手持终端能够通过定位模块进行自动定位，以实现对吊装物和吊装目标点进行定位，并根据定位结果与塔吊控制器交互通信，而无需地面信号工频繁的与塔司进行对讲通信就可以确定出吊装的准确位置，从而在不需要特殊场景以及用户技能严格要求的情况下，通过手持终端就可以自动实现对吊装工作的控制，极大的提高了吊装的作业效率。通过增设预警模块可以对配置进程进行实时监控，以保证配置过程的准确性，同时通过增设预警模块，可以及时获取吊装过程中的危险情况，以通知用户及时采取对应的措施，以保证吊装过程的安全性。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。