本實(shí)用新型屬于施工升降機(jī)安全控制
技術(shù)領(lǐng)域：
，涉及一種多信息融合的施工升降機(jī)操作識(shí)別控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：施工升降機(jī)是建筑過(guò)程中經(jīng)常使用的載人載貨施工機(jī)械，施工升降機(jī)在使用過(guò)程中需要專(zhuān)業(yè)駕駛員全程控制運(yùn)行，升降機(jī)駕駛員是通過(guò)專(zhuān)業(yè)的技術(shù)考試后獲得特種設(shè)備作業(yè)證的特種作業(yè)人員，在升降機(jī)發(fā)生故障時(shí)，具有應(yīng)急處理能力，普通工人和技術(shù)人員是不能隨意進(jìn)行施工升降機(jī)的操控的，否則可能導(dǎo)致安全事故。常見(jiàn)的升降機(jī)操作識(shí)別控制方式是，給每個(gè)駕駛員配備升降機(jī)操作臺(tái)的鑰匙，駕駛員利用鑰匙接通升降機(jī)的電器系統(tǒng)控制回路，即可進(jìn)行升降機(jī)操作，這個(gè)方式的漏洞在于，在現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常出現(xiàn)駕駛員將鑰匙交給其他人員進(jìn)行冒名頂班，不能保證施工升降機(jī)操作人員的合法性，容易發(fā)生安全事故。目前也有采用生物識(shí)別的施工升降機(jī)控制模式，然而，在控制邏輯上沒(méi)有將生物信息與施工升降機(jī)的狀態(tài)信息有效融合，只是將生物信息簡(jiǎn)單加入控制中，一種方式是采用定時(shí)識(shí)別方式，還有一種是利用升降機(jī)的操作信號(hào)觸發(fā)識(shí)別的方式。定時(shí)識(shí)別方式一般是每天開(kāi)機(jī)識(shí)別，然后每隔4小時(shí)識(shí)別一次，這種控制同樣不夠嚴(yán)謹(jǐn)，定時(shí)間隔內(nèi)施工升降機(jī)的操作也可以是非駕駛員，因此，不能保證當(dāng)前駕駛員的合法性；還有，如果施工升降機(jī)正在運(yùn)輸物品的工作中，突然到了識(shí)別時(shí)間，這時(shí)，施工升降機(jī)就會(huì)停止運(yùn)行，等待識(shí)別，駕駛員使用的感受不好。利用操作信號(hào)觸發(fā)識(shí)別方式，是一種串行的控制模式，有運(yùn)行信號(hào)以后就等待識(shí)別，這樣，施工升降每到一層樓，駕駛員一旦重啟動(dòng)升降機(jī)都需要等待識(shí)別，降低了施工升降機(jī)的使用效率；同時(shí)，在不同樓層進(jìn)行識(shí)別，由于高度不同，陽(yáng)光照射不同，也可能導(dǎo)致識(shí)別失敗。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本實(shí)用新型的目的是提供一種多信息融合的施工升降機(jī)操作識(shí)別控制系統(tǒng)，結(jié)合升降機(jī)運(yùn)行特點(diǎn)，將升降機(jī)外門(mén)(即升降機(jī)的吊籠外門(mén))狀態(tài)、操作狀態(tài)以及人員識(shí)別狀態(tài)融合，在保證升降機(jī)使用效率的同時(shí)實(shí)現(xiàn)駕駛?cè)藛T身份的嚴(yán)格控制。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是，一種多信息融合的施工升降機(jī)操作識(shí)別控制系統(tǒng)，包括生物識(shí)別模塊、ARM主控單元、狀態(tài)檢測(cè)模塊、控制模塊及生物信息存儲(chǔ)模塊，其中生物識(shí)別模塊與ARM主控單元互相連接，ARM主控單元的輸入端分別連接有狀態(tài)檢測(cè)模塊和生物信息存儲(chǔ)模塊，ARM主控單元的輸出端與控制模塊連接，控制模塊與升降機(jī)的起升電機(jī)電路控制連接。本實(shí)用新型的多信息融合的施工升降機(jī)操作識(shí)別控制系統(tǒng)，其特征還在于：所述的生物識(shí)別模塊安裝在升降機(jī)的駕駛艙內(nèi)，使用虹膜識(shí)別模塊。所述的生物信息存儲(chǔ)模塊為USB存儲(chǔ)設(shè)備，通過(guò)自身USB口與ARM主控單元的USB數(shù)據(jù)接口相連。所述的狀態(tài)檢測(cè)模塊包含升降機(jī)外門(mén)狀態(tài)檢測(cè)單元和司機(jī)操作狀態(tài)檢測(cè)單元，其中，升降機(jī)外門(mén)狀態(tài)檢測(cè)單元采用接近開(kāi)關(guān)，輸出高低電平信號(hào)給ARM主控單元；司機(jī)操作狀態(tài)檢測(cè)單元是在司機(jī)操作臺(tái)的操作手柄上設(shè)置傳感器，通過(guò)開(kāi)關(guān)量的I/O信號(hào)直接傳輸給ARM主控單元。所述的控制模塊為繼電器控制方式，串行接入升降機(jī)的電路通路中。本實(shí)用新型的有益效果是，綜合考慮升降機(jī)工作原理，一般施工升降機(jī)的外門(mén)打開(kāi)，駕駛員人員才存在更換的可能，因此，駕駛員識(shí)別只需要在外門(mén)開(kāi)啟的時(shí)候進(jìn)行，這樣既可以減少識(shí)別次數(shù)，又可以保證駕駛員身份的嚴(yán)格管控；同時(shí)，只有當(dāng)升降機(jī)吊籠處于底層，外門(mén)才會(huì)打開(kāi)，因此，外門(mén)打開(kāi)才進(jìn)行人員識(shí)別可以保證識(shí)別的外部環(huán)境的一致性，保證識(shí)別的準(zhǔn)確性；本實(shí)用新型將升降機(jī)升降機(jī)外門(mén)狀態(tài)、升降機(jī)操作狀態(tài)與生物識(shí)別狀態(tài)相融合，采用多線程處理機(jī)制，人員識(shí)別在外門(mén)開(kāi)啟后識(shí)別一次，保證駕駛員操作的實(shí)時(shí)性，也可以保證識(shí)別的準(zhǔn)確性。附圖說(shuō)明圖1是本實(shí)用新型操作識(shí)別控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型操作識(shí)別控制系統(tǒng)的控制邏輯圖。圖中，1.生物識(shí)別模塊，2.ARM主控單元，3.狀態(tài)檢測(cè)模塊，4.控制模塊，5.生物信息存儲(chǔ)模塊。具體實(shí)施方式參照?qǐng)D1，本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)是，包括生物識(shí)別模塊1、ARM主控單元2、狀態(tài)檢測(cè)模塊3、控制模塊4及生物信息存儲(chǔ)模塊5，其中生物識(shí)別模塊1與ARM主控單元2互相連接，ARM主控單元2的輸入端分別連接有狀態(tài)檢測(cè)模塊3和生物信息存儲(chǔ)模塊5，ARM主控單元2的輸出端與控制模塊4連接，控制模塊4與升降機(jī)的起升電機(jī)電路控制連接。生物識(shí)別模塊1安裝在升降機(jī)的駕駛艙內(nèi)方便司機(jī)識(shí)別的位置，使用虹膜識(shí)別模塊，該模塊通過(guò)RS232通信方式與ARM主控單元2進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，用于實(shí)時(shí)對(duì)駕駛員進(jìn)行身份識(shí)別。每次有駕駛員識(shí)別完成后，生物識(shí)別模塊1利用儲(chǔ)存的駕駛員生物信息對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的駕駛員身份實(shí)時(shí)識(shí)別，并將識(shí)別結(jié)果(成功/失敗)通過(guò)串口發(fā)送給ARM主控單元2；生物信息存儲(chǔ)模塊5為USB存儲(chǔ)設(shè)備，通過(guò)自身USB口與ARM主控單元2的USB數(shù)據(jù)接口相連，ARM主控單元2的控制程序自動(dòng)將預(yù)先存儲(chǔ)在生物信息存儲(chǔ)模塊5中的駕駛員生物模板信息下載到ARM主控單元2中；同時(shí)，駕駛員生物模板信息通過(guò)ARM主控單元2下載到生物識(shí)別模塊1中；狀態(tài)檢測(cè)模塊3包含升降機(jī)外門(mén)(吊籠外門(mén))狀態(tài)檢測(cè)單元和司機(jī)操作狀態(tài)檢測(cè)單元，其中，升降機(jī)外門(mén)狀態(tài)檢測(cè)單元采用接近開(kāi)關(guān)(該接近開(kāi)關(guān)安裝在吊籠外門(mén)處，檢測(cè)吊籠外門(mén)的開(kāi)合狀態(tài))進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，輸出高低電平信號(hào)給ARM主控單元2；司機(jī)操作狀態(tài)檢測(cè)單元是在司機(jī)操作臺(tái)的操作手柄上設(shè)置傳感器，直接將司機(jī)操作手柄的信號(hào)作為采集操作手柄的檔位信號(hào)，通過(guò)開(kāi)關(guān)量的I/O信號(hào)直接傳輸給ARM主控單元2，用于實(shí)現(xiàn)升降機(jī)控制的邏輯；控制模塊4為繼電器控制方式，串行接入升降機(jī)的電路通路中，控制模塊4接受ARM主控單元2發(fā)送的高低電平信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)繼電器的開(kāi)關(guān)控制從而實(shí)現(xiàn)外接設(shè)備的通斷控制；ARM主控單元2內(nèi)置有邏輯控制算法，結(jié)合駕駛員的身份識(shí)別信號(hào)、吊籠門(mén)的開(kāi)關(guān)信號(hào)以及駕駛員操作信號(hào)，按預(yù)先設(shè)定的控制邏輯通過(guò)控制模塊4實(shí)現(xiàn)對(duì)施工升降機(jī)的操作控制。圖2為本實(shí)用新型的操作識(shí)別控制邏輯，系統(tǒng)檢測(cè)到駕駛員身份識(shí)別成功，并且升降機(jī)操作手柄有啟動(dòng)的操作狀態(tài)，并且升降機(jī)外門(mén)處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，方可控制升降機(jī)啟動(dòng)；在整個(gè)控制過(guò)程中，當(dāng)檢測(cè)到升降機(jī)外門(mén)打開(kāi)時(shí)，清除所有已有狀態(tài)(識(shí)別狀態(tài)清零，操作狀態(tài)清零，外門(mén)狀態(tài)清零)，此時(shí)升降機(jī)禁止運(yùn)行。若需要再次啟動(dòng)升降機(jī)則重新進(jìn)入新的一輪邏輯控制，以此循環(huán)進(jìn)行。本實(shí)用新型的操作控制過(guò)程，按照以下步驟實(shí)施：第一步：建立駕駛員與設(shè)備的關(guān)聯(lián)首先對(duì)合格的升降機(jī)駕駛員進(jìn)行生物信息獲取，并存入生物信息存儲(chǔ)模塊5中(可使用U盤(pán)作為生物信息存儲(chǔ)模塊5)；然后，通過(guò)ARM主控單元2的USB口將駕駛員生物信息從生物信息存儲(chǔ)模塊5下載到ARM主控單元2以及生物識(shí)別模塊1中；當(dāng)需要解除某個(gè)駕駛員對(duì)升降機(jī)的控制權(quán)限，直接從ARM主控單元2中刪除該駕駛員。第二步：升降機(jī)狀態(tài)檢測(cè)與駕駛員身份識(shí)別、控制由于采用并行處理機(jī)制，ARM主控單元2通過(guò)串口實(shí)時(shí)檢測(cè)生物信息存儲(chǔ)模塊5上報(bào)的識(shí)別信息，同時(shí)，通過(guò)狀態(tài)檢測(cè)模塊3實(shí)時(shí)檢測(cè)操作手柄及升降機(jī)外門(mén)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)信息，將檢測(cè)結(jié)果通過(guò)電平方式發(fā)送到ARM主控單元2的I/O口上，ARM主控單元2融合所有檢測(cè)的信息后發(fā)出控制：A：升降機(jī)外門(mén)打開(kāi)時(shí)，或無(wú)識(shí)別狀態(tài)、操作手柄無(wú)啟動(dòng)狀態(tài)時(shí)，無(wú)法啟動(dòng)升降機(jī)；B：(1)當(dāng)駕駛員身份通過(guò)系統(tǒng)驗(yàn)證；(2)同時(shí)系統(tǒng)檢測(cè)到駕駛員有操作動(dòng)作；(3)并且升降機(jī)外門(mén)處于關(guān)閉狀態(tài)；當(dāng)B中的3個(gè)條件同時(shí)滿足時(shí)駕駛員才能啟動(dòng)施工升降機(jī)，反之不能啟動(dòng)升降機(jī)，利用上述邏輯，升降機(jī)停止、升降機(jī)外門(mén)打開(kāi)，駕駛員身份識(shí)別標(biāo)志被清零，如果需要啟動(dòng)升降機(jī)，再次關(guān)閉升降機(jī)外門(mén)，在這個(gè)過(guò)程中，只要保證駕駛員進(jìn)行一次正確的身份驗(yàn)證，升降機(jī)就能正常工作，直到吊籠門(mén)再次打開(kāi)；在施工升降機(jī)已經(jīng)啟動(dòng)，正常工作中，不需要識(shí)別操作，同時(shí)，駕駛員的身份識(shí)別在吊籠門(mén)打開(kāi)后任意時(shí)間都能夠?qū)嵤c駕駛信息無(wú)關(guān)，因此，保證了駕駛員的合法性，同時(shí)提高了效率；駕駛員身份識(shí)別都是在底層，保證了識(shí)別環(huán)境的一致性，提高了識(shí)別的成功率。實(shí)施例參照?qǐng)D1的結(jié)構(gòu)組裝操作識(shí)別控制系統(tǒng)，其中AMR主控單元2選用STM32F105，生物識(shí)別模塊1選用飛瑞斯NF2011+人臉識(shí)別模塊，吊籠門(mén)狀態(tài)采用接近開(kāi)關(guān)檢測(cè)，駕駛員操作指令通過(guò)I/O直接輸入。第一步：建立駕駛員生物信息模板庫(kù)；如下共5人，包括姓名、特種作業(yè)證類(lèi)型、以及身份證號(hào)等，并將建立好的模板導(dǎo)入到U盤(pán)中；序號(hào)姓名特種作業(yè)證類(lèi)型身份證號(hào)碼1張業(yè)炳施工升降機(jī)駕駛員34240119811031****2狄錫玲施工升降機(jī)駕駛員32022319710617****3施秀芳施工升降機(jī)駕駛員32082619650215****4沈長(zhǎng)軍施工升降機(jī)駕駛員32092319781027****5朱家金施工升降機(jī)駕駛員34122619840101****第二步：將駕駛員信息與升降機(jī)進(jìn)行關(guān)聯(lián)綁定將存有上述駕駛員模板信息下載的U盤(pán)連接到AMR主控制單元2的USB口上，AMR主控單元2自動(dòng)讀取U盤(pán)中的人員識(shí)別模板，并將人員識(shí)別信息寫(xiě)入到生物識(shí)別模塊1中。第三步：施工升降機(jī)的操作控制當(dāng)升降機(jī)外門(mén)關(guān)閉，司機(jī)未經(jīng)過(guò)身份驗(yàn)證，操作升降機(jī)操作手柄，升降機(jī)不能啟動(dòng)；當(dāng)升降機(jī)外門(mén)關(guān)閉，合法的司機(jī)經(jīng)過(guò)身份驗(yàn)證后，操作升降機(jī)操作手柄，升降機(jī)正常啟動(dòng)；當(dāng)升降機(jī)運(yùn)行至底部，打開(kāi)升降機(jī)外門(mén)，合法的司機(jī)經(jīng)過(guò)身份驗(yàn)證后，操作升降機(jī)的操作手柄，升降機(jī)不能啟動(dòng)；重新關(guān)閉升降機(jī)外門(mén)，合法的司機(jī)經(jīng)過(guò)身份驗(yàn)證后，操作升降機(jī)的操作手柄，升降機(jī)正常啟動(dòng)；本實(shí)用新型采用多信息融合控制方法，控制嚴(yán)謹(jǐn)，識(shí)別成功率高，施工升降機(jī)的工作效率也可以保證；其中預(yù)置的操作識(shí)別控制邏輯，將駕駛員身份識(shí)別、升降機(jī)操作狀態(tài)以及升降機(jī)外門(mén)狀態(tài)有機(jī)融合，實(shí)現(xiàn)了駕駛員身份的有效管理，減少了由于環(huán)境導(dǎo)致的識(shí)別失敗概率，同時(shí)保證了升降機(jī)操作的實(shí)時(shí)性，安全性，有效避免了無(wú)證操作施工升降機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3