[发明专利]起重机械安全监控管理系统

权利要求书

1.起重机械安全监控管理系统，其特征在于，包括：

数据采集模块：用于采集实时监测数据，并将实时监测数据发送至数据分析模块；其中，实时监测数据包括图像数据和传感器数据；

数据分析模块：用于建立工作区域的三维模型，根据图像数据进行实时渲染三维模型，三维模型结合吊钩运行参数获取运行安全标签；以及

用于根据传感器数据对起重机械的健康状态进行分析，获取状态安全标签；

状态展示模块：与起重机械操作终端或者智能终端相连接，用于展示起重机械工作数据；以及

用于查询起重机械的控制程序和历史数据；

数据分析模块结合所述三维模型对吊钩运行参数进行实时分析，获取安全运行标签，包括：

实时采集吊钩运行参数；其中，吊钩运行参数包括吊钩速度、吊钩位置、吊物重量、吊钩重心和吊物重心最远侧的距离；

根据吊钩运行参数模拟计算吊钩急停时吊物的摆动距离和摆动角度，根据吊物的摆动距离和摆动角度生成安全评估区域；

将安全评估区域拟合至三维模型中；

获取安全评估区域的边界与三维模型中构件之间的最小距离，当最小距离小于距离阈值时，则将安全运行标签设置为1；否则，将安全运行标签设置为0；其中，距离区域为大于0.5的实数，单位为米；

根据所述图像数据实时渲染三维模型，包括：

通过三维建模软件对起重机械的工作区域进行建模，获取三维模型；

通过高清摄像头实时采集图像数据；其中，高清摄像头的设置保证对工作区域的无死角监控；

对图像数据进行图像预处理，并标记为原始图像；

提取原始图像中的目标物体，并将目标物体实时渲染到三维模型中；其中，目标物体为三维模型中不存在的物体，或者相较于三维模型发生移动的物体；

所述数据分析模块根据传感器数据获取状态安全标签，包括：

提取传感器数据中的主梁形变数据，并将主梁形变数据整合成形变数据序列；

将形变数据序列输入至状态评估模型获取对应的状态安全标签；其中，状态评估模型基于人工智能模型和标注训练数据建立；

基于人工智能模型建立状态评估模型，包括：

获取标准训练数据；其中，标准训练数据包括标准形变数据以及对应的状态安全标签，且标准形变数据和形变数据序列的内容属性一致；

构建人工智能模型；其中，人工智能模型包括深度卷积神经网络模型和RBF神经网络模型；

将标准训练数据划分为训练集、测试集和校验集，对人工智能模型进行训练，将完成训练的人工智能模型标记为状态评估模型；

当安全运行标签或者状态安全标签为1时，则立即停止起重机械的运行，并将安全评估区域或者最大形变值发送至状态展示模块，发出安全预警。

2.根据权利要求1所述的起重机械安全监控管理系统，其特征在于，操作人员通过操作权限验证后查看起重机械的数据；其中，操作权限包括权限一和权限二，且权限一高于权限二；

权限一或者权限二均关联若干个操作账户。

3.根据权利要求1所述的起重机械安全监控管理系统，其特征在于，所述数据分析模块根据传感器数据获取状态安全标签，包括：

提取传感器数据中的主梁形变数据；

获取主梁的最大形变值，当最大形变值大于形变阈值时，判定主梁工作异常，则将状态安全标签设置为1；否则，将状态安全标签设置为0。

4.根据权利要求1所述的起重机械安全监控管理系统，其特征在于，在停止起重机械运行之前，获取数据分析模块或者状态展示模块对起重机械的控制权限，根据控制权限控制起重机械的启停。

5.根据权利要求1所述的起重机械安全监控管理系统，其特征在于，所述状态展示模块与起重机械操作终端或者智能终端通信和/或电气连接；或者

所述状态展示模块内置于起重机械操作终端或者智能终端中。