本發(fā)明屬于材料運(yùn)輸設(shè)備，更具體地，涉及一種可拆卸式材料運(yùn)輸?shù)跹b設(shè)備、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、隨著智能化建造的逐步發(fā)展，施工現(xiàn)場(chǎng)的安全性也需要提升，其中對(duì)現(xiàn)場(chǎng)各類材料的擺放、吊裝也提出了更高的要求。在建筑施工的過(guò)程中,各類材料的吊裝和運(yùn)輸是工作中重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。現(xiàn)在的施工現(xiàn)場(chǎng)通常采用塔吊進(jìn)行材料運(yùn)輸，但是樓內(nèi)以及塔吊未覆蓋范圍軍無(wú)法使用吊裝設(shè)備進(jìn)行材料運(yùn)輸，需要通過(guò)人力搬運(yùn)存在增加人的體力勞動(dòng)。而需要運(yùn)輸?shù)牟牧侠绻拷?、扣件等，通常使用料斗工具盛裝，但是料斗盛裝不能將材料規(guī)整放置，若出現(xiàn)工人操作不當(dāng)或料斗堆放過(guò)滿的情況，吊運(yùn)過(guò)程中容易造成高處墜落的風(fēng)險(xiǎn)，材料滑落同時(shí)容易出現(xiàn)物體打擊風(fēng)險(xiǎn)造成人員傷亡事故的發(fā)生。

2、現(xiàn)有的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在對(duì)吊裝過(guò)程中的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，往往存在監(jiān)測(cè)不到位的情況。一方面，監(jiān)測(cè)設(shè)備可能無(wú)法實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地獲取吊裝設(shè)備的姿態(tài)、位置和負(fù)載等關(guān)鍵信息；另一方面，即使監(jiān)測(cè)到了這些信息，也可能因?yàn)槿狈τ行У臄?shù)據(jù)分析和處理能力，無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的風(fēng)險(xiǎn)因素。這種情況下的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)無(wú)法為操作員提供及時(shí)有效的指導(dǎo)，進(jìn)而影響整個(gè)吊裝作業(yè)的安全性和工作效率。

3、專利號(hào)：cn102092626b，名稱為:一種簡(jiǎn)便的用于箍筋短程運(yùn)輸裝置及使用方法的發(fā)明專利，通過(guò)沿著箍筋的運(yùn)輸方向上放置若干運(yùn)輸組價(jià)，實(shí)現(xiàn)無(wú)需人工搬運(yùn)即可達(dá)到箍筋運(yùn)輸?shù)哪康?，但是?shí)際施工中，材料運(yùn)輸?shù)攸c(diǎn)多變，不能僅固定在一點(diǎn)，該裝置不能實(shí)現(xiàn)靈活運(yùn)輸，增加人工成本。

4、專利號(hào)：cn205555865u，名稱為：一種簡(jiǎn)易箍筋吊裝裝置的實(shí)用新型專利，通過(guò)在工字型底座的四角處分別垂直焊接有一根用于穿過(guò)箍筋的豎向箍筋，對(duì)箍筋進(jìn)行起吊和運(yùn)輸，但是豎向箍筋在吊裝裝置過(guò)程中容易脫落，易對(duì)作業(yè)人員造成傷害。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有的材料運(yùn)輸?shù)跹b備運(yùn)輸材料放置散亂易發(fā)生掉落、缺少監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，導(dǎo)致吊裝工作安全性能低及工作效率低的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種可拆卸式材料運(yùn)輸?shù)跹b設(shè)備、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法，通過(guò)設(shè)置伸縮立柱和伸縮桿可根據(jù)材料規(guī)格調(diào)整間距，實(shí)現(xiàn)對(duì)箍筋和鋼筋等材料進(jìn)行規(guī)整放置，同時(shí)底板與橫柱和縱柱組成多個(gè)空格，可放置多種零散小型件，同時(shí)設(shè)有可折疊扶手和操作按鈕，提高設(shè)備智能化，便于操作，提高工作效率，整個(gè)裝置可拆卸，便于組裝和攜帶?？刹鹦妒讲牧线\(yùn)輸?shù)跹b監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及監(jiān)測(cè)方法，將各模塊集成在一起，對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理和特征提取，并根據(jù)特征進(jìn)行穩(wěn)定性分析，對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行實(shí)時(shí)反饋，當(dāng)監(jiān)測(cè)到傾覆風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，觸發(fā)警報(bào)系統(tǒng)，發(fā)出警報(bào)，最后智能學(xué)習(xí)不斷優(yōu)化監(jiān)測(cè)方法，提高監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確度，同時(shí)提高整個(gè)吊裝設(shè)備的安全性和可靠性。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明第一方面，提供了一種可拆卸式材料運(yùn)輸?shù)跹b設(shè)備，包括工具架體、伸縮立柱、伸縮桿、吊鉤、扶手、操作按鈕、防傾覆警報(bào)裝置、移動(dòng)裝置和動(dòng)力裝置，所述工具架體用于放置材料零件，所述伸縮立柱兩個(gè)為一組且至少有一組設(shè)在所述工具架體上，所述伸縮桿水平放置且兩端分別連接同組的兩個(gè)伸縮立柱，所述伸縮立柱和伸縮桿用于固定放置箍筋；所述吊鉤有四個(gè)且設(shè)在工具架體四角處，所述扶手設(shè)在工具架體一側(cè)，所述操作按鈕設(shè)在扶手上，用于控制整個(gè)裝置的移動(dòng)，所述移動(dòng)裝置設(shè)在工具架體底部四角處，所述防傾覆警報(bào)裝置和動(dòng)力裝置分別設(shè)在所述工具架體上。

3、優(yōu)選的，所述工具架體包括底板、橫柱和縱柱，所述橫柱和縱柱至少設(shè)有三個(gè)，橫柱與縱柱互相垂直設(shè)在所述底板上并將底板分割成至少四個(gè)空格，空格用于放置運(yùn)輸材料零件，所述伸縮立柱垂直設(shè)在橫柱上。

4、優(yōu)選的，所述橫柱與伸縮立柱通過(guò)可拆卸螺母或卡扣可拆卸連接。

5、優(yōu)選的，所述伸縮立柱包括內(nèi)管、外管和伸縮節(jié)，所述內(nèi)管直徑小于所述外管直徑，所述內(nèi)管通過(guò)伸縮節(jié)與外管套接，所述外管外表面上設(shè)有至少兩個(gè)調(diào)節(jié)孔，所述調(diào)節(jié)孔沿垂直方向均勻分布在所述外管上，所述調(diào)節(jié)孔用于調(diào)整伸縮立柱的高度。

6、優(yōu)選的，所述內(nèi)管頂部設(shè)有連接孔，所述伸縮桿兩端通過(guò)連接孔與所述內(nèi)管連接。

7、優(yōu)選的，所述移動(dòng)裝置為萬(wàn)向輪或履帶，所述扶手為折疊扶手，且與所述工具架體通過(guò)鉸鏈連接。

8、按照本發(fā)明第二方面，提供了一種可拆卸式材料運(yùn)輸?shù)跹b監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，應(yīng)用于所述的可拆卸式材料運(yùn)輸?shù)跹b設(shè)備，還包括傳感器集成模塊、中央處理模塊、顯示模塊、警報(bào)模塊、通訊模塊和電源模塊，其中，

9、所述中央處理模塊分別與傳感器集成模塊、顯示模塊、警報(bào)系統(tǒng)和通訊模塊連接，用于處理監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)并輸出指令；

10、所述傳感器集成模塊用于采集吊裝設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù)；

11、所述通訊模塊用于傳輸數(shù)據(jù)和發(fā)送指令；

12、所述顯示模塊用于展示設(shè)備的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和狀態(tài)；

13、所述警報(bào)模塊用于在設(shè)備有傾覆風(fēng)險(xiǎn)時(shí)發(fā)出警報(bào)；

14、所述電源模塊用于為整個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供電源。

15、優(yōu)選的，所述傳感器集成模塊包括傾斜角度傳感器和重力傳感器，所述傾斜角度傳感器用于監(jiān)測(cè)吊裝設(shè)備的傾斜角度，所述重力傳感器用于監(jiān)測(cè)吊裝設(shè)備的重力方向。

16、按照本發(fā)明第三方面，提供了一種可拆卸式材料運(yùn)輸?shù)跹b監(jiān)測(cè)方法，采用所述的可拆卸式材料運(yùn)輸?shù)跹b監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括以下步驟：

17、s1、數(shù)據(jù)采集：傳感器集成模塊采集吊裝設(shè)備在吊裝工程中的重力方向和傾斜角度數(shù)據(jù)；

18、s2、數(shù)據(jù)預(yù)處理：采用濾波算法去除數(shù)據(jù)噪聲，計(jì)算公式為：

19、

20、式中：為時(shí)間步n處濾波后的數(shù)據(jù)；為濾波系數(shù)；為時(shí)間步n處的原始數(shù)據(jù)，為時(shí)間步n-1處濾波后的數(shù)據(jù)；

21、s3、特征提取：從預(yù)處理后的數(shù)據(jù)中提取吊裝設(shè)備的關(guān)鍵特征；

22、s4、穩(wěn)定性分析：根據(jù)關(guān)鍵特征對(duì)吊裝設(shè)備的穩(wěn)定性分析，預(yù)測(cè)設(shè)備的傾覆風(fēng)險(xiǎn)；

23、s5、實(shí)時(shí)反饋與預(yù)警：根據(jù)穩(wěn)定性分析結(jié)果，通過(guò)中央處理模塊調(diào)整吊裝設(shè)備的操作參數(shù)，當(dāng)監(jiān)測(cè)到設(shè)備有傾覆風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，觸發(fā)警報(bào)模塊發(fā)出警報(bào)，警報(bào)觸發(fā)公式為：

24、

25、式中：a為警報(bào)狀態(tài)，為布爾值或二進(jìn)制信號(hào)，表示是否觸發(fā)警報(bào)；θ為階躍函數(shù)或激活函數(shù)，用于確定是否達(dá)到觸發(fā)警報(bào)條件；s為穩(wěn)定性指標(biāo)；為預(yù)設(shè)的穩(wěn)定性閾值，當(dāng)計(jì)算得到的穩(wěn)定性指標(biāo)s小于這個(gè)閾值時(shí)，表明吊裝設(shè)備存在傾覆風(fēng)險(xiǎn)；

26、s6、自適應(yīng)學(xué)習(xí)：采用機(jī)器學(xué)習(xí)算法根據(jù)歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)優(yōu)化監(jiān)測(cè)參數(shù)和預(yù)警模型，所述機(jī)器學(xué)習(xí)算法為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)或隨機(jī)森林中的至少一種。

27、優(yōu)選的，所述s3中計(jì)算公式為：

28、

29、式中：是提取的特征值，是數(shù)據(jù)集中數(shù)據(jù)點(diǎn)的總數(shù)，是數(shù)據(jù)集中第i個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的值，代表吊裝設(shè)備在不同時(shí)間點(diǎn)或不同位置的監(jiān)測(cè)數(shù)值，是與相關(guān)聯(lián)的權(quán)重；

30、所述s4中計(jì)算公式為：

31、

32、式中：s為穩(wěn)定性指標(biāo)；g為評(píng)估函數(shù)；f是提取的特征值，為監(jiān)測(cè)的吊裝設(shè)備操作參數(shù)。

33、總體而言，通過(guò)本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠取得下列有益效果：

34、1.本發(fā)明的可拆卸式材料運(yùn)輸?shù)跹b設(shè)備，通過(guò)設(shè)置伸縮立柱和伸縮桿可根據(jù)材料規(guī)格調(diào)整間距，實(shí)現(xiàn)對(duì)箍筋和鋼筋等材料進(jìn)行規(guī)整放置，同時(shí)底板與橫柱和縱柱組成多個(gè)空格，可放置多種零散小型件，設(shè)有防傾覆警報(bào)裝置，對(duì)吊裝過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，在有傾覆風(fēng)險(xiǎn)時(shí)發(fā)出警報(bào)，提高設(shè)備安全性能，同時(shí)設(shè)有可折疊扶手和操作按鈕，提高設(shè)備智能化，便于操作，提高工作效率，整個(gè)裝置可拆卸，便于組裝和攜帶。

35、2.本發(fā)明的可拆卸式材料運(yùn)輸?shù)跹b監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及監(jiān)測(cè)方法，通過(guò)將各模塊集成在一起，對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理和特征提取，并根據(jù)特征進(jìn)行穩(wěn)定性分析，對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行實(shí)時(shí)反饋，當(dāng)監(jiān)測(cè)到傾覆風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，觸發(fā)警報(bào)系統(tǒng)，發(fā)出警報(bào)，最后智能學(xué)習(xí)不斷優(yōu)化監(jiān)測(cè)方法，提高監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確度，同時(shí)提高整個(gè)吊裝設(shè)備的安全性和可靠性。