[发明专利]实现智能塔吊的智慧工地物联网协同系统和方法

说明书

本申请提供了一种实现智能塔吊的智慧工地物联网协同系统。具体地，作业规划层用于生成生产计划。协同调度层可包括作业执行调度中心，用于处理生产计划，生成时序化控制指令。物联网集成接口可具有转译协调器，用于建立配置项表单，并根据时序化控制指令对应更新所述配置项表单，并由转译协调器对所述配置项表单中的配置项进行转译，获得作业指令。现场层可包括智能塔吊，用于响应作业指令。有利于智能塔吊识别场地和环境安全因素，将物料按照生产计划的流程和顺序，在规定时间内定点准确地搬运各种物料；另外还能够自主规划决策生产计划、以及进行及时地故障预警和故障处理，降低了塔吊对人的依赖性，提升了塔吊作业的安全性和效率。

技术领域

本申请涉及智慧工地技术领域，尤其涉及一种实现智能塔吊的智慧工地物联网协同系统和方法。

背景技术

塔吊即塔式起重机，是一种重要的工程设施。塔吊通过起升、变幅、回转等动作，能够对大型物料执行垂直方向和水平方向的移动输运，因此在建筑工地等场景下被广泛应用。不过传统的塔吊需要驾驶员在操作仓进行驾驶，依赖于驾驶员的技能和经验。

为了提升塔吊作业的便捷性和安全性，现有技术中存在一种能够辅助驾驶员操作的智能塔吊。智能塔吊在作业过程中主要利用各种传感器、摄像机等设施，进行作业状况的监控，进而通过仪表、显示器向驾驶员进行展示，以便驾驶员判断和调整操控。因此可以看出，现有的智能塔吊仅起到辅助驾驶员判断和调整的作用，无法自主地判断识别场地和环境安全因素；也无法自动地将物料按生产计划流程和顺序，在规定时间内定点准确搬运各种物料。

发明内容

本申请提供了一种实现智能塔吊的智慧工地物联网协同系统和方法，以期解决或部分解决背景技术中涉及的上述问题或现有技术中的其它至少一个不足。

本申请提出了这样一种实现智能塔吊的智慧工地物联网协同系统，可包括：作业规划层、协同调度层、物联网集成接口以及现场层。作业规划层可包括生产计划管理模块，用于生成生产计划。协同调度层可包括作业执行调度中心，用于处理生产计划，生成时序化控制指令。物联网集成接口可具有转译协调器，用于建立配置项表单，并根据时序化控制指令对应更新所述配置项表单，并由转译协调器对所述配置项表单中的配置项进行转译，获得作业指令；现场层可包括智能塔吊，用于响应作业指令。

在一些实施方式中，现场层还可包括：感知模块和工地智能模块。感知模块用于采集并上传智能塔吊和工地智能模块的环境数据。工地智能模块用于辅助智能塔吊响应作业指令，其中智能塔吊和工地智能模块还分别上传自身对应的控制数据、运行规划数据以及安全保障数据。

在一些实施方式中，现场层还用于确定环境数据、控制数据、运行规划数据以及安全保障数据的异常数据，并生成告警消息。

在一些实施方式中，物联网集成接口还用于将环境数据、控制数据、运行规划数据、安全保障数据以及告警消息加入数据消息堆栈。

在一些实施方式中，协同调度层还可包括：现场数据虚拟中心、现场状态管理和故障处理中心。现场数据虚拟中心可具有显示界面，用于读取并显示数据消息堆栈中存储的环境数据、控制数据、运行规划数据、安全保障数据以及告警消息。现场状态管理和故障处理中心用于根据所述环境数据、控制数据、运行规划数据以及安全保障数据，并结合告警消息，对现场层进行状态分析及监控，生成故障预警、实际作业动作质量评估结果、冲突判断结果以及故障预测结果。

在一些实施方式中，作业规划层还可包括：故障响应模块和安全认证模块。故障响应模块用于根据故障预警生成停机和维修指令。安全认证模块，用于根据环境数据、控制数据、运行规划数据、安全保障数据以及告警消息，并结合故障预测结果进行安全性评估，并对智能塔吊和工地智能模块进行安全审计，以及将响应不合规的审计结果，停止对时序化控制指令的授权，并进行现场语音广播提示。