一种用于塔吊的语音控制系统

技术领域

本发明涉及塔吊系统技术领域，具体而言，涉及一种用于塔吊的语音控制系统。

背景技术

目前，塔吊的吊装工作主要还是由塔吊司机来完成，但是，塔吊司机对于地面附近的情况很难有精确的把握，因此在对货物的吊装过程中不可避免的会存在一定的偏差，需要重复定位来保证货物的吊装终点是精确的，重复定位往往会耗费大量时间，严重影响了施工效率。

有鉴于此，特提出本申请。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于塔吊的语音控制系统，其能够有效地提高塔吊的操作精度，并且明显提高塔吊对货物的调运精度，降低了在重复定位上的时间耗费，有效地提高了施工效率，而且还能够进一步提高在调运过程中的安全性。

本发明的实施例是这样实现的：

一种用于塔吊的语音控制系统，其包括：第一对讲终端、第二对讲终端、语音识别组件、语音指令库和控制器。

第一对讲终端安装于塔吊驾驶室。

第二对讲终端安装于地面指挥部，与第一对讲终端通讯连接。

语音识别组件用于识别第一对讲终端和第二对讲终端之间的通讯内容中所包含的语音指令。

语音指令库用于保存语音指令集。

控制器用于将语音识别组件识别到的语音指令与语音指令集进行匹配。若匹配成功，则控制塔吊做与语音指令相对应的吊运动作。若匹配失败，则不对塔吊做出动作指示。

进一步地，语音识别组件具有语音特异性识别单元，语音特异性识别单元中保存有塔吊司机和地面指挥员的语音特征信息。

语音识别组件在识别通讯内容中所包含的语音指令时，对于第一对讲终端发送至第二对讲终端的通讯内容，特异性识别塔吊司机发出的语音指令，对于第二对讲终端发送至第一对讲终端的通讯内容，特异性识别地面指挥员发出的语音指令。

进一步地，语音识别组件还包括身份确认单元，用于确认塔吊司机和地面指挥员的身份信息。

语音识别组件在识别通讯内容中所包含的语音指令时，根据身份确认单元确认的吊司机和地面指挥员的身份信息，控制语音特异性识别单元根据对应的塔吊司机和地面指挥员的语音特征信息进行语音指令的特异性识别。

进一步地，语音识别组件还用于设定指令频率阈值，若语音识别组件检测到第一对讲终端和第二对讲终端中至少一者的通讯内容中的同一语音指令的频率大于或等于指令频率阈值，语音识别组件则向控制器发出紧急停车信号。控制器接收到紧急停车信号后，控制塔吊紧急停车。

进一步地，语音识别组件还包括用于启用和停用指令频率阈值的启停单元。

进一步地，语音控制系统还包括货物高度识别组件，用于识别塔吊正在调运的货物距离地面的高度。

语音识别组件还用于设定高度阈值，当塔吊正在调运的货物距离地面的高度小于或等于高度阈值时，语音识别组件还用于识别塔吊司机和地面指挥员的语音指令频率。当塔吊司机的语音指令频率小于或等于地面指挥员的语音指令频率时，以地面指挥员的语音指令为准。当塔吊司机的语音指令频率大于地面指挥员的语音指令频率时，以塔吊司机的语音指令为准。

进一步地，当塔吊正在调运的货物距离地面的高度大于高度阈值时，语音识别组件还用于识别塔吊司机和地面指挥员的语音指令频率。当塔吊司机的语音指令频率大于或等于地面指挥员的语音指令频率时，以塔吊司机的语音指令为准。当塔吊司机的语音指令频率小于地面指挥员的语音指令频率时，以地面指挥员的语音指令为准。

进一步地，语音控制系统还包括货物重量识别组件，用于识别塔吊正在调运的货物的重量。语音控制系统还包括吊臂高度识别组件，用于识别塔吊的吊臂距离地面的高度。控制器还用于设定极限摆动距离。

控制器被构造为：控制器在控制塔吊执行吊装动作时，控制器根据吊臂距离地面的高度、货物距离地面的高度和正在调运的货物的重量控制吊运货物时的运动速度，使塔吊在紧急停车时，正在调运的货物在水平方向上的摆动距离小于或等于极限摆动距离。

本发明实施例的技术方案的有益效果包括：

本发明实施例提供的用于塔吊的语音控制系统在工作过程中，塔吊司机和地面指挥员通过第一对讲终端和第二对讲终端进行沟通，以确保调运工作准确、安全进行。塔吊司机能够更加全面地观察施工场地的整体情况，对于避让大型障碍物、制定调运的大致路线而言具有重要作用。而地面指挥员对地面情况观察更直观，有助于在吊运过程中有效避让地面的障碍物，弥补塔吊司机的视野盲区。

塔吊司机和地面指挥员通过第一对讲终端和第二对讲终端进行沟通，可以让双方都更全面地了解施工场地的具体情况，避免出现误操作和误指挥，有效地提高了双方的智慧精确度和指挥效率。

另一方面，塔吊司机和地面指挥员通过第一对讲终端和第二对讲终端进行沟通的过程中，语音识别组件自动地进行识别，捕捉语音指令，能够有效地提高调运效率，也能够降低塔吊司机的工作量，便于塔吊司机和地面指挥员集中精力地控制调运路线，对于提高调运效率和调运安全性而言具有积极意义。

此外，塔吊司机和地面指挥员通过第一对讲终端和第二对讲终端进行沟通，双方信息互通，能够实现相互监督，便于及时地对错误指令进行纠正，从而进一步降低误操作的发生。

总体而言，本发明实施例提供的用于塔吊的语音控制系统能够有效地提高塔吊的操作精度，并且明显提高塔吊对货物的调运精度，降低了在重复定位上的时间耗费，有效地提高了施工效率，而且还能够进一步提高在调运过程中的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明实施例提供的语音控制系统的构成示意图。

附图标记说明：

语音控制系统1000；第一对讲终端100；第二对讲终端200；语音识别组件300；语音指令库400；控制器500。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“平行”、“垂直”等并不表示要求部件绝对平行或垂直，而是可以稍微倾斜。如“平行”仅仅是指其方向相对“垂直”而言更加平行，并不是表示该结构一定要完全平行，而是可以稍微倾斜。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

“大致”、“基本”等用语旨在说明相关内容并不是要求绝对的精确，而是可以有一定的偏差。例如：“大致等于”并不仅仅表示绝对的相等，由于实际生产、操作过程中，难以做到绝对的“相等”，一般都存在一定的偏差。因此，除了绝对相等之外，“大致等于”还包括上述的存在一定偏差的情况。以此为例，其他情况下，除非有特别说明，“大致”、“基本”等用语均为与上述类似的含义。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

请参照图1，本实施例提供一种用于塔吊的语音控制系统1000，语音控制系统1000包括：第一对讲终端100、第二对讲终端200、语音识别组件300、语音指令库400和控制器500。

第一对讲终端100安装于塔吊驾驶室，供塔吊司机使用。

第二对讲终端200安装于地面指挥部，供地面指挥员使用。第二对讲终端200与第一对讲终端100通讯连接，以用于实现塔吊司机和地面指挥员之间的实时沟通交流。

语音识别组件300用于识别第一对讲终端100和第二对讲终端200之间的通讯内容中所包含的语音指令。

语音指令库400用于保存语音指令集，语音指令集中的含有若干预设好的语音指令，每一条语音指令都对应有一组塔吊操作命令。

控制器500用于将语音识别组件300识别到的语音指令与语音指令集进行匹配。若匹配成功，控制器500则根据该语音指令对应的塔吊操作命令来控制塔吊做对应的吊运动作。若匹配失败，则不对塔吊做出控制操作。

在工作过程中，塔吊司机和地面指挥员通过第一对讲终端100和第二对讲终端200进行沟通，以确保调运工作准确、安全进行。塔吊司机能够更加全面地观察施工场地的整体情况，对于避让大型障碍物、制定调运的大致路线而言具有重要作用。而地面指挥员对地面情况观察更直观，有助于在吊运过程中有效避让地面的障碍物，弥补塔吊司机的视野盲区。

塔吊司机和地面指挥员通过第一对讲终端100和第二对讲终端200进行沟通，可以让双方都更全面地了解施工场地的具体情况，避免出现误操作和误指挥，有效地提高了双方的智慧精确度和指挥效率。

另一方面，塔吊司机和地面指挥员通过第一对讲终端100和第二对讲终端200进行沟通的过程中，语音识别组件300自动地进行识别，捕捉语音指令，能够有效地提高调运效率，也能够降低塔吊司机的工作量，便于塔吊司机和地面指挥员集中精力地控制调运路线，对于提高调运效率和调运安全性而言具有积极意义。

此外，塔吊司机和地面指挥员通过第一对讲终端100和第二对讲终端200进行沟通，双方信息互通，能够实现相互监督，便于及时地对错误指令进行纠正，从而进一步降低误操作的发生。

总体而言，用于塔吊的语音控制系统1000能够有效地提高塔吊的操作精度，并且明显提高塔吊对货物的调运精度，降低了在重复定位上的时间耗费，有效地提高了施工效率，而且还能够进一步提高在调运过程中的安全性。

进一步地，语音识别组件300具有语音特异性识别单元，语音特异性识别单元中保存有塔吊司机和地面指挥员的语音特征信息。

语音识别组件300在识别通讯内容中所包含的语音指令时：对于第一对讲终端100发送至第二对讲终端200的通讯内容，特异性识别塔吊司机发出的语音指令，这样的话，只会对塔吊司机发出的语音指令做出反应，而不会对其他人员的语音作出应答。对于第二对讲终端200发送至第一对讲终端100的通讯内容，特异性识别地面指挥员发出的语音指令。这样的话，只会对地面指挥员发出的语音指令做出反应，而不会对其他人员的语音作出应答。

通过该设计，进一步降低了误操作的概率，便于精确操作的进行。

具体的，语音识别组件300还包括身份确认单元，用于确认塔吊司机和地面指挥员的身份信息。身份确认单元中可以录入若干塔吊司机和地面指挥员的身份信息，在启动塔吊之前，需要先确认执行本次塔吊工作的塔吊司机和地面指挥员的身份，根据确认的身份，在本次塔吊工作过程中，只对该塔吊司机和该地面指挥员的语音进行识别。

语音识别组件300在识别通讯内容中所包含的语音指令时，根据身份确认单元确认的吊司机和地面指挥员的身份信息，控制语音特异性识别单元根据对应的塔吊司机和地面指挥员的语音特征信息进行语音指令的特异性识别。

在本实施例中，语音识别组件300还用于设定指令频率阈值，若语音识别组件300检测到第一对讲终端100和第二对讲终端200中至少一者的通讯内容中的同一语音指令的频率大于或等于指令频率阈值，语音识别组件300则向控制器500发出紧急停车信号。控制器500接收到紧急停车信号后，控制塔吊紧急停车。

该设计主要针对特殊情况的应对，包括但不限于以下场景：在塔吊调运货物的过程中，若货物意外地即将与障碍物碰撞，塔吊司机和/或地面指挥员可能会快速且重复地发出“停”的指令，在此种情况下，喊“停”的频率一般都较高，通过结合实际情况合理地设置“指令频率阈值”，在该情况出现时，控制器500直接控制塔吊紧急停车，从而避免发生安全事故。

其中，语音识别组件300还包括用于启用和停用指令频率阈值的启停单元。根据实际需要，可以灵活地选择启用和停用指令频率阈值。

进一步地，语音控制系统1000还包括货物高度识别组件，用于识别塔吊正在调运的货物距离地面的高度。

语音识别组件300还用于设定高度阈值，当塔吊正在调运的货物距离地面的高度小于或等于高度阈值时，语音识别组件300还用于识别塔吊司机和地面指挥员的语音指令频率。当塔吊司机的语音指令频率小于或等于地面指挥员的语音指令频率时，以地面指挥员的语音指令为准。当塔吊司机的语音指令频率大于地面指挥员的语音指令频率时，以塔吊司机的语音指令为准。

当塔吊正在调运的货物距离地面的高度大于高度阈值时，语音识别组件300还用于识别塔吊司机和地面指挥员的语音指令频率。当塔吊司机的语音指令频率大于或等于地面指挥员的语音指令频率时，以塔吊司机的语音指令为准。当塔吊司机的语音指令频率小于地面指挥员的语音指令频率时，以地面指挥员的语音指令为准。

通过以上设计，能够有效地提高调运指挥的精准度，降低错误信息的干扰概率。

语音控制系统1000还包括货物重量识别组件，用于识别塔吊正在调运的货物的重量。语音控制系统1000还包括吊臂高度识别组件，用于识别塔吊的吊臂距离地面的高度。控制器500还用于设定极限摆动距离。

控制器500被构造为：控制器500在控制塔吊执行吊装动作时，控制器500根据吊臂距离地面的高度、货物距离地面的高度和正在调运的货物的重量控制吊运货物时的运动速度，使塔吊在紧急停车时，正在调运的货物在水平方向上的摆动距离小于或等于极限摆动距离。

通过该设计，在紧急停车时，能够有效地降低货物因惯性摆动而与障碍物相撞的概率。

综上所述，本发明实施例提供的用于塔吊的语音控制系统1000能够有效地提高塔吊的操作精度，并且明显提高塔吊对货物的调运精度，降低了在重复定位上的时间耗费，有效地提高了施工效率，而且还能够进一步提高在调运过程中的安全性。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。