CN117886245A - 一种塔吊远程监控智能控制方法及控制*** - Google Patents

Abstract

本发明提供一种塔吊远程监控智能控制方法及控制***，涉及智能塔吊控制技术领域，包括：获取卷扬机的初始圈数和单圈长度；预设起升高度；在吊钩上放置测距摄像头；设置预设吊钩位置曲线，设置实际吊钩位置曲线；获取高度误差曲线以及时间误差曲线；根据高度误差曲线以及时间误差曲线对不同的重量的重物的起吊高度进行控制；本发明用于解决现有技术中对于塔吊的卷扬机的运作控制方面的改进存在不足，卷扬机运行时缺少根据牵引物体的重量对卷扬机的运作进行控制，容易造成机械构件损坏以及吊装高度的精准度较低的问题。

Description

一种塔吊远程监控智能控制方法及控制***

技术领域

本发明涉及智能塔吊控制技术领域，尤其涉及一种塔吊远程监控智能控制方法及控制***。

背景技术

目前的塔吊，基本是人员在塔吊上的中控室进行操控，或者通过操作人员在远程进行实时智能操控。就塔吊行业来说，目前的发展方向是无人塔吊、智能塔吊，那么在产业升级的过程中会遇到很多的技术问题。

现有的用于塔吊的远程监控智能控制的方法，通常是通过视频采集对塔吊的运行状态进行监控，比如在申请公开号为CN106276612A的专利中，公开了一种塔吊远程控制方法，该方案就是通过设置无线数据采集装置在一定范围内能无线接收塔吊的视频数据，对采集到的视频数据进行调试，可以让无线数据和真实影像同步再现，其他的用于塔吊的远程智能控制的改进，通常是通过远程采集塔吊的运行状态数据，并基于采集到的运行状态数据对塔吊进行控制，但现有技术对塔吊的运行状态数据进行采集时，对于塔吊的卷扬机的运作控制方面的改进存在不足，在卷扬机运行时缺少根据牵引物体的重量对卷扬机的运作进行控制，导致在牵引物体的重量过大时会影响卷扬机的安全性能，造成机械构件损坏以及吊装高度的精准度较低的问题，鉴于此，有必要对现有的塔吊的远程智能控制方法进行改进。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种塔吊远程监控智能控制方法及控制***，用于解决现有技术中对于塔吊的卷扬机的运作控制方面的改进存在不足，卷扬机运行时缺少根据牵引物体的重量对卷扬机的运作进行控制，在牵引物体的重量过大时会影响卷扬机的安全性能，容易造成机械构件损坏以及吊装高度的精准度较低的问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种塔吊远程监控智能控制方法，包括：

对塔吊的卷扬机的转动圈数进行识别，得到卷扬机的初始圈数和单圈长度；

在使用塔吊进行卷扬前，预设起升高度，根据起升高度控制卷扬机进行卷扬；

在吊钩上放置测距摄像头，测距摄像头用于测量吊钩距离地面的高度，记为初始高度；基于塔吊的预设起升高度设置预设吊钩位置曲线，获取塔吊卷扬后的吊钩高度设置实际吊钩位置曲线；

设定多个起吊重量，根据不同的起吊重量获取多个预设吊钩位置曲线以及多个实际吊钩位置曲线，并基于多个预设吊钩位置曲线以及多个实际吊钩位置曲线得到高度误差曲线以及时间误差曲线；

根据高度误差曲线以及时间误差曲线对不同的重量的重物的起吊高度进行控制。

进一步地，对塔吊的卷扬机的转动圈数进行识别，得到卷扬机的初始圈数和单圈长度包括：

获取塔吊的卷扬机卷动一圈时牵引钢丝绳或链条移动的长度，记为单圈长度；

获取卷扬机在待机状态下缠绕的钢丝绳或链条的圈数，记为初始圈数；

在卷扬机的转轴上放置转动传感器，转动传感器用于检测卷扬机绕绳的圈数，当卷扬机缠绕的钢丝绳或链条的圈数为初始圈数时，将转动传感器的转动圈数设置为第一标准圈数，每当检测到卷扬机正向转动一圈，转动传感器的转动圈数增加第二标准圈数，其中，正向转动的转动方向为卷扬机提升过程中绕绳的方向。

进一步地，在使用塔吊进行卷扬前，预设起升高度，根据起升高度控制卷扬机进行卷扬包括：

在使用塔吊的卷扬机进行卷扬前，获取牵引的重物需要起升的高度，记为起升高度；

将起升高度除以单圈长度，将得到的值记为起升转动圈数；

检测转动传感器的转动圈数是否为第一标准圈数；当转动传感器的转动圈数为第一标准圈数时，控制卷扬机进行正向转动，转动的圈数为起升转动圈数；

当转动传感器的转动圈数不等于第一标准圈数时，向工作人员发送卷扬机未归零信号。

进一步地，在吊钩上放置测距摄像头，测距摄像头用于测量吊钩距离地面的高度，记为初始高度包括：

在吊钩上放置测距摄像头，测距摄像头用于测量吊钩距离地面的高度；

当塔吊的卷扬机进行卷扬前，将测距摄像头距离地面的高度记为初始高度，当吊钩移动时，实时获取测距摄像头距离地面的高度，并将此时测距摄像头测量得到高度记为吊升高度。

进一步地，基于塔吊的预设起升高度设置预设吊钩位置曲线包括：

建立平面直角坐标系，记为预设吊钩坐标系，其中，预设吊钩坐标系的x轴为时间，单位为秒，y轴为测距摄像头距离地面的高度，单位为米；

在塔吊的卷扬机进行卷扬前，在预设吊钩坐标系中标记初始高度，并基于卷扬机的转动速度以及起升高度在预设吊钩坐标系中绘制起升高度与时间对应的曲线，记为预设吊钩位置曲线；

将预设吊钩位置曲线在y轴方向的变量记为预设起升高度，将预设吊钩位置曲线在x轴方向的变量记为预设起升时间，其中预设起升高度等于起升高度。

进一步地，获取塔吊卷扬后的吊钩高度设置实际吊钩位置曲线包括：

建立平面直角坐标系，记为实际吊钩坐标系，其中，实际吊钩坐标系的x轴为时间，单位为秒，y轴为测距摄像头距离地面的高度，单位为米；

当塔吊使用卷扬机开始进行卷扬时，在实际吊钩坐标系中标记初始高度，并基于吊升高度在实际吊钩坐标系中绘制吊升高度与时间对应的曲线，记为实际吊钩位置曲线，当卷扬机的转动圈数等于起升转动圈数时，停止卷扬；

在卷扬机停止卷扬后，将实际吊钩位置曲线在y轴方向的变量记为实际起升高度，将实际吊钩位置曲线在x轴方向的变量记为实际起升时间。

进一步地，设定多个起吊重量，根据不同的起吊重量获取多个预设吊钩位置曲线以及多个实际吊钩位置曲线包括：

使用塔吊的卷扬机进行多次卷扬，将每次卷扬记为测试卷扬1至测试卷扬N，将测试卷扬1至测试卷扬N中每次卷扬牵引的重量依次记为测试重量1至测试重量N，所有测试卷扬的起升高度均相同；

对于测试卷扬1至测试卷扬N中的任意一次测试卷扬，在测试卷扬结束后获取测试卷扬对应的预设吊钩位置曲线以及实际吊钩位置曲线；

将预设吊钩位置曲线中的预设起升高度减去实际吊钩位置曲线中的实际起升高度的值记为高度差值；

将实际吊钩位置曲线的实际起升时间减去预设吊钩位置曲线中的预设起升时间的值记为时间差值。

进一步地，基于多个预设吊钩位置曲线以及多个实际吊钩位置曲线得到高度误差曲线以及时间误差曲线包括：

获取测试卷扬1至测试卷扬N对应的高度差值1至高度差值N以及时间差值1至时间差值N；

建立平面直角坐标系，记为差值坐标系，其中，差值坐标系的x轴为重量，单位为kg，差值坐标系的y轴为时间或高度，单位为s或m；

在差值坐标系中将测试重量1至测试重量N以及每个测试重量对应的高度差值和时间差值进行标记；

对所有测试重量与高度差值对应的点构成的散点图建立拟合曲线，记为高度误差曲线，对所有测试重量与时间差值对应的点构成的散点图建立拟合曲线，记为时间误差曲线。

根据高度误差曲线以及时间误差曲线对不同的重量的重物的起吊高度进行控制包括：

将高度误差曲线中高度小于等于标准高度误差的高度对应的重量形成的闭合区间记为正常牵引重量区间；

将高度误差曲线中高度大于标准高度误差的高度对应的重量形成的闭合区间记为较重牵引重量区间，其中，当较重牵引重量区间与快升重量区间重合时，将重合的部分在较重牵引重量区间中剔除；

当使用卷扬机对处于正常牵引重量区间以及正常牵引时间区间的重物进行牵引时，正常进行卷扬处理；

当使用卷扬机对处于较重牵引重量区间的重物进行牵引时，获取重物对应的高度差值，记为较重差值，将高度差值1至高度差值N依次与较重差值相减后得到的绝对值依次记为参考绝对值1至参考绝对值N；

将参考绝对值1至参考绝对值N的最小值对应的高度差值记为参考差值，获取参考差值对应的实际起升高度，记为参考起升高度，将重物牵引时的最大起吊高度设置为参考起升高度的第一标准百分比；

将时间误差曲线中时间小于等于标准时间误差的时间对应的重量形成的闭合区间记为正常牵引时间区间；

将处于正常牵引重量区间且未处于正常牵引时间区间的重量对应的区间记为缓升重量区间；

将处于正常牵引时间区间且未处于正常牵引重量区间的重量对应的区间记为快升重量区间；

当使用卷扬机对处于缓升重量区间的重物进行牵引时，将卷扬机的卷扬速率提升至第二标准百分比，当使用卷扬机对处于快升重量区间的重物进行牵引时，将卷扬机的卷扬速率降低至第三标准百分比；

将时间误差曲线中大于标准时间误差的时间对应的重量形成的闭合区间记为较长牵引时间区间，其中，当较长牵引时间区间与缓升重量区间重合时，将重合的部分在较长牵引时间区间中剔除；

当使用卷扬机对处于较长牵引时间区间的重物进行牵引时，将卷扬机的卷扬速率提升至第四标准百分比。

第二方面，本发明还提供一种塔吊远程监控智能控制***，包括行程自识别模块、高度预设模块、监控模块、分析模块以及控制模块；

行程自识别模块用于对塔吊的卷扬机的转动圈数进行识别，得到卷扬机的初始圈数和单圈长度；

高度预设模块用于在使用塔吊进行卷扬前，预设起升高度，根据起升高度控制卷扬机进行卷扬；

监控模块用于在吊钩上放置测距摄像头，测距摄像头用于测量吊钩距离地面的高度，记为初始高度；基于塔吊的预设起升高度设置预设吊钩位置曲线，获取塔吊卷扬后的吊钩高度设置实际吊钩位置曲线；

分析模块用于设定多个起吊重量，根据不同的起吊重量获取多个预设吊钩位置曲线以及多个实际吊钩位置曲线，并基于多个预设吊钩位置曲线以及多个实际吊钩位置曲线得到高度误差曲线以及时间误差曲线；

控制模块用于根据高度误差曲线以及时间误差曲线对不同的重量的重物的起吊高度进行控制。

本发明的有益效果：本发明通过对塔吊的卷扬机的转动圈数进行识别，得到卷扬机的初始圈数和单圈长度；在使用塔吊进行卷扬前，预设起升高度，根据起升高度控制卷扬机进行卷扬，这样的好处在于，通过获取起升高度以及卷扬机的单圈长度，可以得到在不同起升高度下卷扬机转动的圈数，有利于在后续分析中精准控制卷扬机在进行测试卷扬中的运作，防止因转动圈数的改变导致影响测试卷扬的结果；

本发明还通过在吊钩上放置测距摄像头，测距摄像头用于测量吊钩距离地面的高度；基于塔吊的预设起升高度设置预设吊钩位置曲线，获取塔吊卷扬后的吊钩高度设置实际吊钩位置曲线，这样的好处在于，通过获取预设吊钩位置曲线以及实际吊钩位置曲线，可以有效获取卷扬机在实际运行与预设运行之间的误差，有利于在后续分析中通过误差控制卷扬机的起升重量以及运作速率；

本发明还通过设定多个起吊重量，根据不同的起吊重量获取多个预设吊钩位置曲线以及多个实际吊钩位置曲线，并基于多个预设吊钩位置曲线以及多个实际吊钩位置曲线得到高度误差曲线以及时间误差曲线，最后根据高度误差曲线以及时间误差曲线对不同的重量的重物的起吊高度进行控制，这样的好处在于，通过获取高度误差曲线以及时间误差曲线，可以直观地得到在卷扬机牵引不同重量的物体时卷扬机的运作情况以及钢丝绳的延伸情况，当钢丝绳的延伸过长时高度误差曲线对应的高度越大，从而有效控制卷扬机的牵引物体的重量以及牵引物体的速率。

本发明附加方面的优点将在下面的具体实施方式的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其他特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明的***的原理框图；

图2为本发明的方法的步骤流程图；

图3为预设吊钩坐标系的示意图；

图4为实际吊钩坐标系的示意图；

图5为本发明的差值坐标系的示意图。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。

在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1，请参阅图1所示，本发明提供一种塔吊远程监控智能控制***，包括行程自识别模块、高度预设模块、监控模块、分析模块以及控制模块；

行程自识别模块用于对塔吊的卷扬机的转动圈数进行识别，得到卷扬机的初始圈数和单圈长度；

行程自识别模块配置有卷扬机预设策略，卷扬机预设策略包括：

获取塔吊的卷扬机卷动一圈时牵引钢丝绳或链条移动的长度，记为单圈长度；

获取卷扬机在待机状态下缠绕的钢丝绳或链条的圈数，记为初始圈数；

在卷扬机的转轴上放置转动传感器，转动传感器用于检测卷扬机绕绳的圈数，当卷扬机缠绕的钢丝绳或链条的圈数为初始圈数时，将转动传感器的转动圈数设置为第一标准圈数，每当检测到卷扬机正向转动一圈，转动传感器的转动圈数增加第二标准圈数，其中，正向转动的转动方向为卷扬机提升过程中绕绳的方向；

在具体实施过程中，通过获取单圈长度，可以在获取卷扬机转动的圈数的情况下得到卷扬机的牵引距离，从而准确控制卷扬机的运行，将第一标准圈数设置为0，将第二标准圈数设置为1，比如卷扬机的初始圈数为3圈，则当卷扬机的圈数为3圈时，将转动传感器的转动圈数设置为0，每当卷扬机的绕绳的圈数提升一圈时，将转动圈数增加1，因钢丝绳的长度以及吊钩的位置会因实际而变动，因此卷扬机的初始圈数视具体情况而定；

高度预设模块用于在使用塔吊进行卷扬前，预设起升高度，根据起升高度控制卷扬机进行卷扬；

高度预设模块配置有卷扬预设策略，卷扬预设策略包括：

在使用塔吊的卷扬机进行卷扬前，获取牵引的重物需要起升的高度，记为起升高度；

将起升高度除以单圈长度，将得到的值记为起升转动圈数；

在具体实施过程中，比如单圈长度为1m，起升高度为30m，则通过计算可得起升转动圈数为30，在卷扬机进行卷扬后，当转动传感器的圈数为30时停止卷扬机的卷扬；

检测转动传感器的转动圈数是否为第一标准圈数；当转动传感器的转动圈数为第一标准圈数时，控制卷扬机进行正向转动，转动的圈数为起升转动圈数；

当转动传感器的转动圈数不等于第一标准圈数时，向工作人员发送卷扬机未归零信号；

在具体实施过程中，在卷扬机每次进行卷扬前，都要对初始圈数进行设置，当转动传感器的转动圈数不为0时，说明此时卷扬机中钢丝绳的圈数不等于初始圈数，这会导致吊钩未在预设的位置或卷扬机出现故障等情况，因此要向工作人员发送警报；

监控模块用于在吊钩上放置测距摄像头，测距摄像头用于测量吊钩距离地面的高度，记为初始高度；基于塔吊的预设起升高度设置预设吊钩位置曲线，获取塔吊卷扬后的吊钩高度设置实际吊钩位置曲线；

在吊钩上放置测距摄像头，测距摄像头用于测量吊钩距离地面的高度；

当塔吊的卷扬机进行卷扬前，将测距摄像头距离地面的高度记为初始高度，当吊钩移动时，实时获取测距摄像头距离地面的高度，并将此时测距摄像头测量得到高度记为吊升高度；

监控模块配置有预设曲线策略，预设曲线策略包括：

请参阅图3所示，其中C1为预设起升时间，C2为预设起升高度，C5为预设吊钩位置曲线，建立平面直角坐标系，记为预设吊钩坐标系，其中，预设吊钩坐标系的x轴为时间，单位为秒，y轴为测距摄像头距离地面的高度，单位为米；

在塔吊的卷扬机进行卷扬前，在预设吊钩坐标系中标记初始高度，并基于卷扬机的转动速度以及起升高度在预设吊钩坐标系中绘制起升高度与时间对应的曲线，记为预设吊钩位置曲线；

将预设吊钩位置曲线在y轴方向的变量记为预设起升高度，将预设吊钩位置曲线在x轴方向的变量记为预设起升时间，其中预设起升高度等于起升高度；

在具体实施过程中，比如初始高度为3m，且卷扬机预设的启动时间对应在预设吊钩坐标系中为0秒，卷扬机的转动速度为0.5m/s，卷扬机的单圈长度为1m，起升高度为40m，则通过计算可得当80秒时卷扬机完成卷扬，且被牵引的物体的高度为43m，在预设吊钩坐标系中的预设吊钩位置曲线为y＝0.5x+3；

监控模块还配置有实际曲线策略，实际曲线策略包括：

请参阅图4所示，其中C3为实际起升时间，C4为实际起升高度，C6为实际吊钩位置曲线，C3减去C1的差值为时间差值，C2减去C4的差值为高度差值，建立平面直角坐标系，记为实际吊钩坐标系，其中，实际吊钩坐标系的x轴为时间，单位为秒，y轴为测距摄像头距离地面的高度，单位为米；

当塔吊使用卷扬机开始进行卷扬时，在实际吊钩坐标系中标记初始高度，并基于吊升高度在实际吊钩坐标系中绘制吊升高度与时间对应的曲线，记为实际吊钩位置曲线，当卷扬机的转动圈数等于起升转动圈数时，停止卷扬；

在具体实施过程中，在理想情况下，当卷扬机的转动圈数等于起升转动圈数时，吊钩的实际起升高度等于预设的起升高度，但在实际情况中，因钢丝绳会在卷扬时发生形变，导致吊钩在卷扬后的最终位置与预期有偏差，因此使用卷扬机的转动圈数作为停止卷扬的判断依据；

在卷扬机停止卷扬后，将实际吊钩位置曲线在y轴方向的变量记为实际起升高度，将实际吊钩位置曲线在x轴方向的变量记为实际起升时间；

在具体实施过程中，比如初始高度为3m，且卷扬机预设的启动时间对应在实际吊钩坐标系中为0秒，卷扬机的转动速度为0.5m/s，卷扬机的单圈长度为1m，起升转动圈数为40圈，当卷扬机的转动圈数等于40圈时，实际吊钩坐标系中对应的时间为80s，高度为38m，则在实际吊钩坐标系中的实际吊钩位置曲线约为y＝0.4375x+3，通过计算可得卷扬机卷扬的米数为40m，但被牵引的物体实际上升的距离为35m，则40m与35m的差值为钢丝绳的形变长度；

分析模块用于设定多个起吊重量，根据不同的起吊重量获取多个预设吊钩位置曲线以及多个实际吊钩位置曲线，并基于多个预设吊钩位置曲线以及多个实际吊钩位置曲线得到高度误差曲线以及时间误差曲线；

分析模块配置有差值获取策略，差值获取策略包括：

使用塔吊的卷扬机进行多次卷扬，将每次卷扬记为测试卷扬1至测试卷扬N，将测试卷扬1至测试卷扬N中每次卷扬牵引的重量依次记为测试重量1至测试重量N，所有测试卷扬的起升高度均相同；

对于测试卷扬1至测试卷扬N中的任意一次测试卷扬，在测试卷扬结束后获取测试卷扬对应的预设吊钩位置曲线以及实际吊钩位置曲线；

将预设吊钩位置曲线中的预设起升高度减去实际吊钩位置曲线中的实际起升高度的值记为高度差值；

将实际吊钩位置曲线的实际起升时间减去预设吊钩位置曲线中的预设起升时间的值记为时间差值；

在具体实施过程中，比如预设吊钩位置曲线中的预设起升高度为40m，实际吊钩位置曲线中的实际起升高度为35m，则高度差值为5m，预设吊钩位置曲线中的预设起升时间为80s，实际吊钩位置曲线的实际起升时间为100s，则时间差值为20s，在实际运行时，因卷扬机中钢丝绳在旋转时的摩擦力等因素，会导致实际的卷扬时间要大于等于预设的卷扬时间；

分析模块还配置有误差曲线获取策略，误差曲线获取策略包括：

获取测试卷扬1至测试卷扬N对应的高度差值1至高度差值N以及时间差值1至时间差值N；

建立平面直角坐标系，记为差值坐标系，其中，差值坐标系的x轴为重量，单位为kg，差值坐标系的y轴为时间或高度，单位为s或m；

在差值坐标系中将测试重量1至测试重量N以及每个测试重量对应的高度差值和时间差值进行标记；

对所有测试重量与高度差值对应的点构成的散点图建立拟合曲线，记为高度误差曲线，对所有测试重量与时间差值对应的点构成的散点图建立拟合曲线，记为时间误差曲线；

控制模块用于根据高度误差曲线以及时间误差曲线对不同的重量的重物的起吊高度进行控制；

控制模块配置有区间划分策略，区间划分策略包括：

请参阅图5所示，其中，U1为时间误差曲线，U2为高度误差曲线，U3为标准时间误差，U4为标准高度误差，U5为正常牵引重量区间，U6为快升重量区间，U7为较长牵引时间区间；其中，标准时间误差和标准高度误差由本领域技术人员根据具体应用需求确定，具体的一次实施时，标准时间误差设定为2s，标准高度误差设定为15cm；

将高度误差曲线中高度小于等于标准高度误差的高度对应的重量形成的闭合区间记为正常牵引重量区间；

将高度误差曲线中高度大于标准高度误差的高度对应的重量形成的闭合区间记为较重牵引重量区间，其中，当较重牵引重量区间与快升重量区间重合时，将重合的部分在较重牵引重量区间中剔除；

将时间误差曲线中时间小于等于标准时间误差的时间对应的重量形成的闭合区间记为正常牵引时间区间；

将处于正常牵引重量区间且未处于正常牵引时间区间的重量对应的区间记为缓升重量区间；

将处于正常牵引时间区间且未处于正常牵引重量区间的重量对应的区间记为快升重量区间；

将时间误差曲线中大于标准时间误差的时间对应的重量形成的闭合区间记为较长牵引时间区间，其中，当较长牵引时间区间与缓升重量区间重合时，将重合的部分在较长牵引时间区间中剔除；

控制模块还配置有区间控制策略，区间控制策略包括：

当使用卷扬机对处于正常牵引重量区间以及正常牵引时间区间的重物进行牵引时，正常进行卷扬处理；

在具体实施过程中，当正常牵引重量区间与缓升重量区间重合时，对于重合的区间优先作为缓升重量区间进行分析，当正常牵引时间区间与快升重量区间重合时，对于重合的区间优先作为快升重量区间进行分析；

当使用卷扬机对处于较重牵引重量区间的重物进行牵引时，获取重物对应的高度差值，记为较重差值，将高度差值1至高度差值N依次与较重差值相减后得到的绝对值依次记为参考绝对值1至参考绝对值N；

将参考绝对值1至参考绝对值N的最小值对应的高度差值记为参考差值，获取参考差值对应的实际起升高度，记为参考起升高度，将重物牵引时的最大起吊高度设置为参考起升高度的第一标准百分比；

在具体实施过程中，当高度差值较大时，说明牵引的重物的重量较大，因此在牵引重量较大的重物时需要调整卷扬机的最大起吊高度，防止因重物的重量过重导致对钢丝绳及卷扬机造成影响，将第一标准百分比设置为70％；

当使用卷扬机对处于缓升重量区间的重物进行牵引时，将卷扬机的卷扬速率提升至第二标准百分比，当使用卷扬机对处于快升重量区间的重物进行牵引时，将卷扬机的卷扬速率降低至第三标准百分比；

在具体实施过程中，将第二标准百分比设置为120％，将第三标准百分比设置为80％；对于处于缓升重量区间的重物，重物的重量对钢丝绳的形变影响较小但牵引时间较长，因此在后续的牵引时可以提高卷扬机的卷扬速率，从而提高整体的工作效率；对于处于快升重量区间的重物，重物的重量对钢丝绳的形变影响较大但牵引时间较短，因此在后续的牵引时可以降低卷扬机的卷扬速度，防止因卷扬速度过快导致引起钢丝绳更大的形变；

当使用卷扬机对处于较长牵引时间区间的重物进行牵引时，将卷扬机的卷扬速率提升至第四标准百分比；

在具体实施过程中，将第四标准百分比设置为110％，处于较长牵引时间区间的重物在使用卷扬机进行牵引时消耗的时间过长，因此在后续对该重物进行牵引时应当提高卷扬机的卷扬速率，从而提高整体的工作效率。

实施例2，请参阅图2所示，本发明还提供一种塔吊远程监控智能控制方法，包括：

步骤S1，对塔吊的卷扬机的转动圈数进行识别，得到卷扬机的初始圈数和单圈长度；

步骤S2，在使用塔吊进行卷扬前，预设起升高度，根据起升高度控制卷扬机进行卷扬；

步骤S3，在吊钩上放置测距摄像头，测距摄像头用于测量吊钩距离地面的高度，记为初始高度；基于塔吊的预设起升高度设置预设吊钩位置曲线，获取塔吊卷扬后的吊钩高度设置实际吊钩位置曲线；

步骤S4，设定多个起吊重量，根据不同的起吊重量获取多个预设吊钩位置曲线以及多个实际吊钩位置曲线，并基于多个预设吊钩位置曲线以及多个实际吊钩位置曲线得到高度误差曲线以及时间误差曲线；

步骤S5，根据高度误差曲线以及时间误差曲线对不同的重量的重物的起吊高度进行控制。

所述步骤S1包括如下子步骤：

步骤S101，获取塔吊的卷扬机卷动一圈时牵引钢丝绳或链条移动的长度，记为单圈长度；

步骤S102，获取卷扬机在待机状态下缠绕的钢丝绳或链条的圈数，记为初始圈数；

在卷扬机的转轴上放置转动传感器，转动传感器用于检测卷扬机绕绳的圈数，当卷扬机缠绕的钢丝绳或链条的圈数为初始圈数时，将转动传感器的转动圈数设置为第一标准圈数，每当检测到卷扬机正向转动一圈，转动传感器的转动圈数增加第二标准圈数，其中，正向转动的转动方向为卷扬机提升过程中绕绳的方向。

所述步骤S2包括如下子步骤：

步骤S201，在使用塔吊的卷扬机进行卷扬前，获取牵引的重物需要起升的高度，记为起升高度；

步骤S202，将起升高度除以单圈长度，将得到的值记为起升转动圈数；

步骤S203，检测转动传感器的转动圈数是否为第一标准圈数；当转动传感器的转动圈数为第一标准圈数时，控制卷扬机进行正向转动，转动的圈数为起升转动圈数；

当转动传感器的转动圈数不等于第一标准圈数时，向工作人员发送卷扬机未归零信号。

所述步骤S3包括如下子步骤：

步骤S301，在吊钩上放置测距摄像头，测距摄像头用于测量吊钩距离地面的高度；

当塔吊的卷扬机进行卷扬前，将测距摄像头距离地面的高度记为初始高度，当吊钩移动时，实时获取测距摄像头距离地面的高度，并将此时测距摄像头测量得到高度记为吊升高度。

所述步骤S3还包括如下子步骤：

步骤S302，建立平面直角坐标系，记为预设吊钩坐标系，其中，预设吊钩坐标系的x轴为时间，单位为秒，y轴为测距摄像头距离地面的高度，单位为米；

在塔吊的卷扬机进行卷扬前，在预设吊钩坐标系中标记初始高度，并基于卷扬机的转动速度以及起升高度在预设吊钩坐标系中绘制起升高度与时间对应的曲线，记为预设吊钩位置曲线；

将预设吊钩位置曲线在y轴方向的变量记为预设起升高度，将预设吊钩位置曲线在x轴方向的变量记为预设起升时间，其中预设起升高度等于起升高度。

所述步骤S3还包括如下子步骤：

步骤S303，建立平面直角坐标系，记为实际吊钩坐标系，其中，实际吊钩坐标系的x轴为时间，单位为秒，y轴为测距摄像头距离地面的高度，单位为米；

当塔吊使用卷扬机开始进行卷扬时，在实际吊钩坐标系中标记初始高度，并基于吊升高度在实际吊钩坐标系中绘制吊升高度与时间对应的曲线，记为实际吊钩位置曲线，当卷扬机的转动圈数等于起升转动圈数时，停止卷扬；

在卷扬机停止卷扬后，将实际吊钩位置曲线在y轴方向的变量记为实际起升高度，将实际吊钩位置曲线在x轴方向的变量记为实际起升时间。

所述步骤S4包括如下子步骤：

步骤S401，使用塔吊的卷扬机进行多次卷扬，将每次卷扬记为测试卷扬1至测试卷扬N，将测试卷扬1至测试卷扬N中每次卷扬牵引的重量依次记为测试重量1至测试重量N，所有测试卷扬的起升高度均相同；

步骤S402，对于测试卷扬1至测试卷扬N中的任意一次测试卷扬，在测试卷扬结束后获取测试卷扬对应的预设吊钩位置曲线以及实际吊钩位置曲线；

将预设吊钩位置曲线中的预设起升高度减去实际吊钩位置曲线中的实际起升高度的值记为高度差值；

将实际吊钩位置曲线的实际起升时间减去预设吊钩位置曲线中的预设起升时间的值记为时间差值。

所述步骤S4还包括如下子步骤：

步骤S403，获取测试卷扬1至测试卷扬N对应的高度差值1至高度差值N以及时间差值1至时间差值N；

建立平面直角坐标系，记为差值坐标系，其中，差值坐标系的x轴为重量，单位为kg，差值坐标系的y轴为时间或高度，单位为s或m；

在差值坐标系中将测试重量1至测试重量N以及每个测试重量对应的高度差值和时间差值进行标记；

对所有测试重量与高度差值对应的点构成的散点图建立拟合曲线，记为高度误差曲线，对所有测试重量与时间差值对应的点构成的散点图建立拟合曲线，记为时间误差曲线。

所述步骤S5包括如下子步骤：

步骤S501，将高度误差曲线中高度小于等于标准高度误差的高度对应的重量形成的闭合区间记为正常牵引重量区间；

将高度误差曲线中高度大于标准高度误差的高度对应的重量形成的闭合区间记为较重牵引重量区间，其中，当较重牵引重量区间与快升重量区间重合时，将重合的部分在较重牵引重量区间中剔除；

当使用卷扬机对处于正常牵引重量区间以及正常牵引时间区间的重物进行牵引时，正常进行卷扬处理；

当使用卷扬机对处于较重牵引重量区间的重物进行牵引时，获取重物对应的高度差值，记为较重差值，将高度差值1至高度差值N依次与较重差值相减后得到的绝对值依次记为参考绝对值1至参考绝对值N；

将参考绝对值1至参考绝对值N的最小值对应的高度差值记为参考差值，获取参考差值对应的实际起升高度，记为参考起升高度，将重物牵引时的最大起吊高度设置为参考起升高度的第一标准百分比。

所述步骤S5还包括如下子步骤：

步骤S502，将时间误差曲线中时间小于等于标准时间误差的时间对应的重量形成的闭合区间记为正常牵引时间区间；

将处于正常牵引重量区间且未处于正常牵引时间区间的重量对应的区间记为缓升重量区间；

将处于正常牵引时间区间且未处于正常牵引重量区间的重量对应的区间记为快升重量区间；

当使用卷扬机对处于缓升重量区间的重物进行牵引时，将卷扬机的卷扬速率提升至第二标准百分比，当使用卷扬机对处于快升重量区间的重物进行牵引时，将卷扬机的卷扬速率降低至第三标准百分比。

所述步骤S5还包括如下子步骤：

步骤S503，将时间误差曲线中大于标准时间误差的时间对应的重量形成的闭合区间记为较长牵引时间区间，其中，当较长牵引时间区间与缓升重量区间重合时，将重合的部分在较长牵引时间区间中剔除；

当使用卷扬机对处于较长牵引时间区间的重物进行牵引时，将卷扬机的卷扬速率提升至第四标准百分比。

实施例3

第三方面，实施例3与实施例1的不同之处在于，在差值获取策略中进行测试卷扬1至测试卷扬N时，当测试卷扬P在卷扬过程中钢丝绳出现断裂时，将测试卷扬P中的被牵引的重物的重量记为断裂重量；

当断裂重量大于等于标准断裂重量时，在后续进行卷扬时牵引的重物重量应当小于断裂重量；

当断裂重量小于标准断裂重量时，发送钢丝绳及卷扬机受损信号；

在具体实施过程中，标准断裂重量视具体卷扬机及钢丝绳的材质而定，在本实施例中优选为10吨。

工作原理：首先通过对塔吊的卷扬机的转动圈数进行识别；在使用塔吊进行卷扬前，预设起升高度，根据起升高度控制卷扬机进行卷扬，本发明还通过在吊钩上放置测距摄像头，基于塔吊的预设起升高度设置预设吊钩位置曲线，获取塔吊卷扬后的吊钩高度设置实际吊钩位置曲线，本发明还通过设定多个起吊重量，根据不同的起吊重量获取多个预设吊钩位置曲线以及多个实际吊钩位置曲线，并基于多个预设吊钩位置曲线以及多个实际吊钩位置曲线得到高度误差曲线以及时间误差曲线，最后根据高度误差曲线以及时间误差曲线对不同的重量的重物的起吊高度进行控制。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质上实施的计算机程序产品的形式。其中，存储介质可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(Static RandomAccess Memory，简称SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(Electrically ErasableProgrammable Read-Only Memory，简称EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(ErasableProgrammable Read Only Memory，简称EPROM)，可编程只读存储器(Programmable Red-Only Memory，简称PROM)，只读存储器(Read-OnlyMemory，简称ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，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：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种塔吊远程监控智能控制方法，其特征在于，包括：

对塔吊的卷扬机的转动圈数进行识别，得到卷扬机的初始圈数和单圈长度；

在使用塔吊进行卷扬前，预设起升高度，根据起升高度控制卷扬机进行卷扬；

在吊钩上放置测距摄像头，测距摄像头用于测量吊钩距离地面的高度，记为初始高度；基于塔吊的预设起升高度设置预设吊钩位置曲线，获取塔吊卷扬后的吊钩高度设置实际吊钩位置曲线；

设定多个起吊重量，根据不同的起吊重量获取多个预设吊钩位置曲线以及多个实际吊钩位置曲线，并基于多个预设吊钩位置曲线以及多个实际吊钩位置曲线得到高度误差曲线以及时间误差曲线；

根据高度误差曲线以及时间误差曲线对不同的重量的重物的起吊高度进行控制。

2.根据权利要求1所述的一种塔吊远程监控智能控制方法，其特征在于，对塔吊的卷扬机的转动圈数进行识别，得到卷扬机的初始圈数和单圈长度包括：

获取塔吊的卷扬机卷动一圈时牵引钢丝绳或链条移动的长度，记为单圈长度；

获取卷扬机在待机状态下缠绕的钢丝绳或链条的圈数，记为初始圈数；

在卷扬机的转轴上放置转动传感器，转动传感器用于检测卷扬机绕绳的圈数，当卷扬机缠绕的钢丝绳或链条的圈数为初始圈数时，将转动传感器的转动圈数设置为第一标准圈数，每当检测到卷扬机正向转动一圈，转动传感器的转动圈数增加第二标准圈数，其中，正向转动的转动方向为卷扬机提升过程中绕绳的方向。

3.根据权利要求2所述的一种塔吊远程监控智能控制方法，其特征在于，在使用塔吊进行卷扬前，预设起升高度，根据起升高度控制卷扬机进行卷扬包括：

在使用塔吊的卷扬机进行卷扬前，获取牵引的重物需要起升的高度，记为起升高度；

将起升高度除以单圈长度，将得到的值记为起升转动圈数；

检测转动传感器的转动圈数是否为第一标准圈数；当转动传感器的转动圈数为第一标准圈数时，控制卷扬机进行正向转动，转动的圈数为起升转动圈数；

当转动传感器的转动圈数不等于第一标准圈数时，向工作人员发送卷扬机未归零信号。

4.根据权利要求3所述的一种塔吊远程监控智能控制方法，其特征在于，在吊钩上放置测距摄像头，测距摄像头用于测量吊钩距离地面的高度，记为初始高度包括：

在吊钩上放置测距摄像头，测距摄像头用于测量吊钩距离地面的高度；

当塔吊的卷扬机进行卷扬前，将测距摄像头距离地面的高度记为初始高度，当吊钩移动时，实时获取测距摄像头距离地面的高度，并将此时测距摄像头测量得到高度记为吊升高度。

5.根据权利要求4所述的一种塔吊远程监控智能控制方法，其特征在于，基于塔吊的预设起升高度设置预设吊钩位置曲线包括：

建立平面直角坐标系，记为预设吊钩坐标系，其中，预设吊钩坐标系的x轴为时间，单位为秒，y轴为测距摄像头距离地面的高度，单位为米；

在塔吊的卷扬机进行卷扬前，在预设吊钩坐标系中标记初始高度，并基于卷扬机的转动速度以及起升高度在预设吊钩坐标系中绘制起升高度与时间对应的曲线，记为预设吊钩位置曲线；

将预设吊钩位置曲线在y轴方向的变量记为预设起升高度，将预设吊钩位置曲线在x轴方向的变量记为预设起升时间，其中预设起升高度等于起升高度。

6.根据权利要求5所述的一种塔吊远程监控智能控制方法，其特征在于，获取塔吊卷扬后的吊钩高度设置实际吊钩位置曲线包括：

建立平面直角坐标系，记为实际吊钩坐标系，其中，实际吊钩坐标系的x轴为时间，单位为秒，y轴为测距摄像头距离地面的高度，单位为米；

当塔吊使用卷扬机开始进行卷扬时，在实际吊钩坐标系中标记初始高度，并基于吊升高度在实际吊钩坐标系中绘制吊升高度与时间对应的曲线，记为实际吊钩位置曲线，当卷扬机的转动圈数等于起升转动圈数时，停止卷扬；

在卷扬机停止卷扬后，将实际吊钩位置曲线在y轴方向的变量记为实际起升高度，将实际吊钩位置曲线在x轴方向的变量记为实际起升时间。

7.根据权利要求6所述的一种塔吊远程监控智能控制方法，其特征在于，设定多个起吊重量，根据不同的起吊重量获取多个预设吊钩位置曲线以及多个实际吊钩位置曲线包括：

使用塔吊的卷扬机进行多次卷扬，将每次卷扬记为测试卷扬1至测试卷扬N，将测试卷扬1至测试卷扬N中每次卷扬牵引的重量依次记为测试重量1至测试重量N，所有测试卷扬的起升高度均相同；

对于测试卷扬1至测试卷扬N中的任意一次测试卷扬，在测试卷扬结束后获取测试卷扬对应的预设吊钩位置曲线以及实际吊钩位置曲线；

将预设吊钩位置曲线中的预设起升高度减去实际吊钩位置曲线中的实际起升高度的值记为高度差值；

将实际吊钩位置曲线的实际起升时间减去预设吊钩位置曲线中的预设起升时间的值记为时间差值。

8.根据权利要求7所述的一种塔吊远程监控智能控制方法，其特征在于，基于多个预设吊钩位置曲线以及多个实际吊钩位置曲线得到高度误差曲线以及时间误差曲线包括：

获取测试卷扬1至测试卷扬N对应的高度差值1至高度差值N以及时间差值1至时间差值N；

建立平面直角坐标系，记为差值坐标系，其中，差值坐标系的x轴为重量，单位为kg，差值坐标系的y轴为时间或高度，单位为s或m；

在差值坐标系中将测试重量1至测试重量N以及每个测试重量对应的高度差值和时间差值进行标记；

对所有测试重量与高度差值对应的点构成的散点图建立拟合曲线，记为高度误差曲线，对所有测试重量与时间差值对应的点构成的散点图建立拟合曲线，记为时间误差曲线。

9.根据权利要求8所述的一种塔吊远程监控智能控制方法，其特征在于，根据高度误差曲线以及时间误差曲线对不同的重量的重物的起吊高度进行控制包括：

将高度误差曲线中高度小于等于标准高度误差的高度对应的重量形成的闭合区间记为正常牵引重量区间；将时间误差曲线中时间小于等于标准时间误差的时间对应的重量形成的闭合区间记为正常牵引时间区间；将处于正常牵引时间区间且未处于正常牵引重量区间的重量对应的区间记为快升重量区间；

将高度误差曲线中高度大于标准高度误差的高度对应的重量形成的闭合区间记为较重牵引重量区间，其中，当较重牵引重量区间与快升重量区间重合时，将重合的部分在较重牵引重量区间中剔除；

当使用卷扬机对处于正常牵引重量区间以及正常牵引时间区间的重物进行牵引时，正常进行卷扬处理；

当使用卷扬机对处于较重牵引重量区间的重物进行牵引时，获取重物对应的高度差值，记为较重差值，将高度差值1至高度差值N依次与较重差值相减后得到的绝对值依次记为参考绝对值1至参考绝对值N；

将参考绝对值1至参考绝对值N的最小值对应的高度差值记为参考差值，获取参考差值对应的实际起升高度，记为参考起升高度，将重物牵引时的最大起吊高度设置为参考起升高度的第一标准百分比；

将处于正常牵引重量区间且未处于正常牵引时间区间的重量对应的区间记为缓升重量区间；

当使用卷扬机对处于缓升重量区间的重物进行牵引时，将卷扬机的卷扬速率提升至第二标准百分比，当使用卷扬机对处于快升重量区间的重物进行牵引时，将卷扬机的卷扬速率降低至第三标准百分比；

将时间误差曲线中大于标准时间误差的时间对应的重量形成的闭合区间记为较长牵引时间区间，其中，当较长牵引时间区间与缓升重量区间重合时，将重合的部分在较长牵引时间区间中剔除；

当使用卷扬机对处于较长牵引时间区间的重物进行牵引时，将卷扬机的卷扬速率提升至第四标准百分比。

10.一种塔吊远程监控智能控制***，适用于权利要求1-9任一项所述的一种塔吊远程监控智能控制方法，其特征在于，包括行程自识别模块、高度预设模块、监控模块、分析模块以及控制模块；

行程自识别模块用于对塔吊的卷扬机的转动圈数进行识别，得到卷扬机的初始圈数和单圈长度；

高度预设模块用于在使用塔吊进行卷扬前，预设起升高度，根据起升高度控制卷扬机进行卷扬；

监控模块用于在吊钩上放置测距摄像头，测距摄像头用于测量吊钩距离地面的高度，记为初始高度；基于塔吊的预设起升高度设置预设吊钩位置曲线，获取塔吊卷扬后的吊钩高度设置实际吊钩位置曲线；

分析模块用于设定多个起吊重量，根据不同的起吊重量获取多个预设吊钩位置曲线以及多个实际吊钩位置曲线，并基于多个预设吊钩位置曲线以及多个实际吊钩位置曲线得到高度误差曲线以及时间误差曲线；

控制模块用于根据高度误差曲线以及时间误差曲线对不同的重量的重物的起吊高度进行控制。