起重机器智能化管理平台

技术领域

本发明涉及起重机械领域，尤其涉及一种起重机器智能化管理平台。

背景技术

起重机械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。又称天车，航吊，吊车。

轮胎起重机械的主要特点是：其行驶驾驶室与起重操纵室合二为一、是由履带起重机械(履带吊)演变而成，将行走机构的履带和行走支架部分变成有轮胎的底盘，克服了履带起重机械(履带吊)履带板对路面造成破坏的缺点，属于物料搬运机械。

桥式起重机械是横架于车间、仓库和料场上空进行物料吊运的起重设备。由于它的两端坐落在高大的水泥柱或者金属支架上，形状似桥。桥式起重机械的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行，可以充分利用桥架下面的空间吊运物料，不受地面设备的阻碍。它是使用范围最广、数量最多的一种起重机械。

当前，起重机械作为建筑工地常用的机械类型之一，应用非常广泛，因此，如果对其某一个操作环节进行简化，从整体上看来将能够缩短建筑时间，提升建筑效率，例如，起重机械的操作人员需要频繁根据当前要起重的不同物件的类型选择对应的起重功率，或者容易造成起重功率不足或者过足的不当操作行为，如果能够对这一人工操作环节进行智能化简化，则对起重机械的使用和应用大有裨益。

发明内容

为了解决相关领域的技术问题，本发明提供了一种起重机器智能化管理平台，能够在针对性的大数据存储和智能化检测的基础上，对当前待起重物件的类型进行识别，进而对起升电动机的当前驱动功率进行自适应调节，从而简化了起重机械的操作环境。

为此，本发明至少需要具备以下两处关键的发明点：

(1)对当前待起重物件执行基于大数据存储和智能化检测的实时类型检测，并基于检测结果调节起升电动机的当前驱动功率，并基于当前驱动功率执行对起重臂的起重的驱动操作；

(2)引入大数据存储网元，设置在所述履带式起重机构的远端，用于存储各种待起重物件类型分别对应的基准图片，每一种待起重物件类型对应的基准图片为一个以上，所述大数据存储网元还用于存储每一种待起重物件类型对应的驱动功率。

根据本发明的一方面，提供了一种起重机器智能化管理平台，所述平台包括：

履带式起重机构，包括行走结构、起重臂、起升电动机和悬吊结构，所述悬吊结构设置在所述起重臂的顶端，用于对需要起重的物件执行起重操作。

更具体地，在所述起重机器智能化管理平台中：

所述起升电动机与所述起重臂连接，用于为所述起重臂的起重提供驱动功率。

更具体地，在所述起重机器智能化管理平台中：

所述行走结构为履带式行走结构，所述起重臂、所述起升电动机和所述悬吊结构都设置在所述履带式行走结构的上方。

更具体地，在所述起重机器智能化管理平台中，所述平台还包括：

大数据存储网元，设置在所述履带式起重机构的远端，用于存储各种待起重物件类型分别对应的基准图片，每一种待起重物件类型对应的基准图片为一个以上；

定向录影机构，设置在所述悬吊结构上，用于对所述悬吊结构的悬吊场景进行录影操作，以获得当前时刻对应的悬吊录影帧；

内容分解设备，设置在所述履带式行走结构的上方，与所述定向录影机构连接，用于对接收到的悬吊录影帧执行内容分解以获得对应的第一分量画面、第二分量画面和第三分量画面，所述第一分量画面、所述第二分量画面和所述第三分量画面分别对应RGB颜色空间下的红色分量、蓝色分量和绿色分量；

分向处理设备，与所述内容分解设备连接，用于对所述第一分量画面依次执行边缘锐化处理和中值滤波处理，以获得对应的第一处理画面，对所述第二分量画面依次执行边缘锐化处理和中值滤波处理，以获得对应的第二处理画面，对所述第三分量画面依次执行边缘锐化处理和中值滤波处理，以获得对应的第三处理画面；

信号合并设备，与所述分向处理设备连接，用于将所述第一处理画面、所述第二处理画面和所述第三处理画面进行信号合并，以获得所述悬吊录影帧对应的针对性处理图像；

物件鉴别设备，分别与所述信号合并设备和所述大数据存储网元连接，用于基于各种待起重物件类型分别对应的基准图片在所述针对性处理图像中搜索是否存在与某一种待起重物件类型对应的基准图片的匹配度超限且占据像素数量大于预设数量阈值的成像区域，并在存在时，发出鉴别成功命令，否则，发出鉴别失败命令；

其中，所述物件鉴别设备还用于在所述针对性处理图像中存在与某一种待起重物件类型对应的基准图片的匹配度超限且占据像素数量大于预设数量阈值的成像区域时，将所述成像区域对应的待起重物件类型作为现场物件类型输出；

其中，所述起升电动机还与所述物件鉴别设备连接，用于基于接收到的现场物件类型确定对应的驱动功率，并基于确定的驱动功率执行对所述起重臂的起重的驱动操作；

其中，所述大数据存储网元还与所述起升电动机网络连接，用于存储每一种待起重物件类型对应的驱动功率；

其中，物件鉴别设备，分别与所述信号合并设备和所述大数据存储网元连接包括：所述物件鉴别设备与所述信号合并设备电性连接且与所述大数据存储网元网络连接。

根据本发明的另一方面，还提供了一种起重机器智能化管理方法，所述方法包括使用如上述的起重机器智能化管理平台以在大数据存储的基础上基于当前待起重物件类型智能化选择对应的起重策略。

具体实施方式

下面将对本发明的起重机器智能化管理平台的实施方案进行详细说明。

起重设备有的工作特点是做间歇性运动，即在一个工作循环中取料、运移、卸载等动作的相应机构是交替工作的，起重机械在市场上的发展和使用越来越广泛。由于不用支腿吊重及吊重行驶经常出现一些事故，行驶的速度也较履带起重机(履带吊)快；作业稳定、起重量大、可在特定范围内吊重行走、但必须保证道路平整坚实、轮胎气压符合要求、吊离地面不得超过50CM；禁止带负荷长距离行走。为保证作业安全，目前禁止不打支腿进行吊装作业。起重机械配套使用钢丝绳品种包括磷化涂层钢丝绳、镀锌钢丝绳和光面钢丝绳。

起重机械主要包括起升机构、运行机构、变幅机构、回转机构和金属结构等。起升机构是起重机械的基本工作机构，大多是由吊挂系统和绞车组成，也有通过液压系统升降重物的。运行机构用以纵向水平运移重物或调整起重机械的工作位置，一般是由电动机、减速器、制动器和车轮组成。变幅机构只配备在臂架型起重机械上，臂架仰起时幅度减小，俯下时幅度增大，分平衡变幅和非平衡变幅两种。回转机构用以使臂架回转，是由驱动装置和回转支承装置组成。金属结构是起重机械的骨架，主要承载件如桥架、臂架和门架可为箱形结构或桁架结构，也可为腹板结构，有的可用型钢作为支承梁。

当前，起重机械作为建筑工地常用的机械类型之一，应用非常广泛，因此，如果对其某一个操作环节进行简化，从整体上看来将能够缩短建筑时间，提升建筑效率，例如，起重机械的操作人员需要频繁根据当前要起重的不同物件的类型选择对应的起重功率，或者容易造成起重功率不足或者过足的不当操作行为，如果能够对这一人工操作环节进行智能化简化，则对起重机械的使用和应用大有裨益。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种起重机器智能化管理平台，能够有效解决相应的技术问题。

根据本发明实施方案示出的起重机器智能化管理平台包括：

履带式起重机构，包括行走结构、起重臂、起升电动机和悬吊结构，所述悬吊结构设置在所述起重臂的顶端，用于对需要起重的物件执行起重操作。

接着，继续对本发明的起重机器智能化管理平台的具体结构进行进一步的说明。

所述起重机器智能化管理平台中：

所述起升电动机与所述起重臂连接，用于为所述起重臂的起重提供驱动功率。

所述起重机器智能化管理平台中：

所述行走结构为履带式行走结构，所述起重臂、所述起升电动机和所述悬吊结构都设置在所述履带式行走结构的上方。

所述起重机器智能化管理平台中还可以包括：

大数据存储网元，设置在所述履带式起重机构的远端，用于存储各种待起重物件类型分别对应的基准图片，每一种待起重物件类型对应的基准图片为一个以上；

定向录影机构，设置在所述悬吊结构上，用于对所述悬吊结构的悬吊场景进行录影操作，以获得当前时刻对应的悬吊录影帧；

内容分解设备，设置在所述履带式行走结构的上方，与所述定向录影机构连接，用于对接收到的悬吊录影帧执行内容分解以获得对应的第一分量画面、第二分量画面和第三分量画面，所述第一分量画面、所述第二分量画面和所述第三分量画面分别对应RGB颜色空间下的红色分量、蓝色分量和绿色分量；

分向处理设备，与所述内容分解设备连接，用于对所述第一分量画面依次执行边缘锐化处理和中值滤波处理，以获得对应的第一处理画面，对所述第二分量画面依次执行边缘锐化处理和中值滤波处理，以获得对应的第二处理画面，对所述第三分量画面依次执行边缘锐化处理和中值滤波处理，以获得对应的第三处理画面；

信号合并设备，与所述分向处理设备连接，用于将所述第一处理画面、所述第二处理画面和所述第三处理画面进行信号合并，以获得所述悬吊录影帧对应的针对性处理图像；

物件鉴别设备，分别与所述信号合并设备和所述大数据存储网元连接，用于基于各种待起重物件类型分别对应的基准图片在所述针对性处理图像中搜索是否存在与某一种待起重物件类型对应的基准图片的匹配度超限且占据像素数量大于预设数量阈值的成像区域，并在存在时，发出鉴别成功命令，否则，发出鉴别失败命令；

其中，所述物件鉴别设备还用于在所述针对性处理图像中存在与某一种待起重物件类型对应的基准图片的匹配度超限且占据像素数量大于预设数量阈值的成像区域时，将所述成像区域对应的待起重物件类型作为现场物件类型输出；

其中，所述起升电动机还与所述物件鉴别设备连接，用于基于接收到的现场物件类型确定对应的驱动功率，并基于确定的驱动功率执行对所述起重臂的起重的驱动操作；

其中，所述大数据存储网元还与所述起升电动机网络连接，用于存储每一种待起重物件类型对应的驱动功率；

其中，物件鉴别设备，分别与所述信号合并设备和所述大数据存储网元连接包括：所述物件鉴别设备与所述信号合并设备电性连接且与所述大数据存储网元网络连接。

所述起重机器智能化管理平台中：

对接收到的悬吊录影帧执行内容分解以获得对应的第一分量画面、第二分量画面和第三分量画面包括：获取所述接收到的悬吊录影帧的每一个像素点的红色分量、蓝色分量和绿色分量，将所述接收到的悬吊录影帧的各个像素点的各个红色分量组成与所述悬吊录影帧分辨率相同的第一分量画面。

所述起重机器智能化管理平台中：

对接收到的悬吊录影帧执行内容分解以获得对应的第一分量画面、第二分量画面和第三分量画面还包括：获取所述接收到的悬吊录影帧的每一个像素点的红色分量、蓝色分量和绿色分量，将所述接收到的悬吊录影帧的各个像素点的各个蓝色分量组成与所述悬吊录影帧分辨率相同的第二分量画面。

所述起重机器智能化管理平台中：

对接收到的悬吊录影帧执行内容分解以获得对应的第一分量画面、第二分量画面和第三分量画面还包括：获取所述接收到的悬吊录影帧的每一个像素点的红色分量、蓝色分量和绿色分量，将所述接收到的悬吊录影帧的各个像素点的各个绿色分量组成与所述悬吊录影帧分辨率相同的第三分量画面。

所述起重机器智能化管理平台中：

将所述第一处理画面、所述第二处理画面和所述第三处理画面进行信号合并，以获得所述悬吊录影帧对应的针对性处理图像包括：将所述第一处理画面、所述第二处理画面和所述第三处理画面逐像素叠加以获得所述悬吊录影帧对应的针对性处理图像。

所述起重机器智能化管理平台中：

所述第一分量画面、所述第二分量画面和所述第三分量画面分别对应RGB颜色空间下的红色分量、蓝色分量和绿色分量包括：红色分量即RGB颜色空间下R分量，绿色分量即RGB颜色空间下G分量，蓝色分量即RGB颜色空间下B分量。

同时，为了克服上述不足，本发明还搭建了一种起重机器智能化管理方法，所述方法包括使用如上述的起重机器智能化管理平台以在大数据存储的基础上基于当前待起重物件类型智能化选择对应的起重策略。

另外，在所述起重机器智能化管理平台中，可以采用CPLD来实现所述物件鉴别设备。CPLD即复杂可编程逻辑器件，是从PAL和GAL器件发展出来的器件，相对而言规模大，结构复杂，属于大规模集成电路范围。是一种用户根据各自需要而自行构造逻辑功能的数字集成电路。其基本设计方法是借助集成开发软件平台，用原理图、硬件描述语言等方法，生成相应的目标文件，通过下载电缆(“在系统”编程)将代码传送到目标芯片中，实现设计的数字系统。CPLD主要是由可编程逻辑宏单元(MC，Macro Cell)围绕中心的可编程互连矩阵单元组成。其中MC结构较复杂，并具有复杂的I/O单元互连结构，可由用户根据需要生成特定的电路结构，完成一定的功能。由于CPLD内部采用固定长度的金属线进行各逻辑块的互连，所以设计的逻辑电路具有时间可预测性，避免了分段式互连结构时序不完全预测的缺点。

采用本发明的起重机器智能化管理平台，针对现有技术中起重机械智能化水平无法满足日益增长的建筑需求的技术问题，在针对性的大数据存储和智能化检测的基础上，对当前待起重物件的类型进行识别，进而对起升电动机的当前驱动功率进行自适应调节，从而从整体上缩短建筑时间，降低建筑成本。

尽管已经参考示例性实施例对本发明进行了描述，但是应该理解，本发明不局限于所公开的示例性实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释，以包含所有这样的修改以及等同结构和功能。