一种基于人脸识别的塔式起重机驾驶系统的制作方法

1.本实用新型涉及数据识别；数据表示；记录载体；记录载体的处理的技术领域，特别涉及一种基于人脸识别的塔式起重机驾驶系统。


背景技术：

2.塔式起重机是建筑工地上最常用的一种起重设备，又被称为“塔吊”，用来吊施工用的钢筋、木楞、混凝土、钢管等施工的原材料，是工地上一种必不可少的设备。
3.由于塔式起重机主要作用于大型重物，且起吊物升空后具有极大的势能，在高空中存在晃动、坠落的风险，具有一定程度的危险性，故起重机的驾驶员需要具备一定的操作技能，应当为专业操作人员，且对于人员管控方面必须从严。
4.然而，目前大多数塔式起重机虽然配备专业的驾驶员，但实际上其管控是存在漏洞的，任何人只要能进入驾驶室，则启动塔机通电就能进行驾驶，公司对驾驶员无法进行有效的管控，也就是说，无证人员在不被管控的情况下也可以进入到驾驶室并启动机器进行操作，而这存在极大的安全隐患、极易引发安全事故。


技术实现要素：

5.本实用新型解决了现有技术中存在的问题，提供了一种优化的基于人脸识别的塔式起重机驾驶系统。
6.本实用新型所采用的技术方案是，一种基于人脸识别的塔式起重机驾驶系统，所述系统包括若干移动终端，配合所述移动终端设有用于采集人脸的摄像头，配合任一所述移动终端和塔式起重机设有定位模块；所述移动终端和定位模块连接至控制器，所述控制器与塔式起重机配合设置。
7.优选地，所述控制器为云服务器。
8.优选地，配合所述移动终端的云服务器包括第一存储空间和第二存储空间，所述第一存储空间和第二存储空间分别设有若干子存储空间。
9.优选地，所述塔式起重机包括可编程控制器，所述控制器通过无线传输模块连接至可编程控制器。
10.优选地，配合所述摄像头的移动终端上设有补光灯，所述补光灯与控制器配合设置。
11.优选地，配合所述塔式起重机的驾驶舱内设有补光灯，所述补光灯与控制器配合设置。
12.优选地，所述系统控制塔式起重机的工作包括以下步骤：
13.步骤1：塔式起重机通电；移动终端发送驾驶请求；
14.步骤2：控制器获得驾驶请求，采集所述移动终端的位置p1，控制器获得通电的塔式起重机的位置p2；
15.步骤3：获得p1和p2的距离，若距离小于预设值，则进行下一步，否则不予启动，断
电结束；
16.步骤4：移动终端的摄像头开启，获取人脸信息；若人脸信息与驾驶请求匹配，则进行下一步，否则不予启动，断电结束；
17.步骤5：通过驾驶请求，反馈信号至塔式起重机，塔式起重机开始工作，直至人为控制关停。
18.优选地，所述步骤3中，距离的预设值小于等于500米。
19.优选地，所述步骤4中，人脸信息包括至少两组不相同的人脸特征点向量，若存在特征点缺失，则控制器控制补光灯开启；以两组不相同的人脸特征点向量在控制器内与驾驶请求的特征项进行比较，若匹配则进行步骤5。
20.优选地，所述步骤5中，塔式起重机开始工作，可编程控制器接收手柄指令信号。
21.本实用新型涉及一种优化的基于人脸识别的塔式起重机驾驶系统，包括若干配合专业操作人员的移动终端，配合移动终端设有用于采集人脸的摄像头，配合任一移动终端和塔式起重机设有定位模块；通过移动终端和定位模块与控制器的信息对接，由控制器对塔式起重机进行配合启停。
22.本实用新型性能可靠，可以对塔式起重机的驾驶员进行有效的管控，塔式起重机启动通电后必须由驾驶员本人在塔式起重机上或附近、通过移动终端进行人脸识别和定位判断，所有的判定都通过后，点击需要驾驶的塔式起重机的编号才能正常驾驶，解决塔机启动后任何人都能驾驶和公司无法有效管控驾驶员的问题，提高了塔式起重机的安全性。
附图说明
23.图1为本实用新型的系统结构框图，其中，箭头为数据及信号传输的方向；
24.图2为本实用新型的电气原理结构图；
25.图3为本实用新型的系统工作流程图。
具体实施方式
26.下面结合实施例对本实用新型做进一步的详细描述，但本实用新型的保护范围并不限于此。
27.本实用新型涉及一种基于人脸识别的塔式起重机驾驶系统，所述系统包括若干移动终端，配合所述移动终端设有用于采集人脸的摄像头，配合任一所述移动终端和塔式起重机设有定位模块；所述移动终端和定位模块连接至控制器，所述控制器与塔式起重机配合设置。
28.本实用新型中，采用两种识别结合的手段进行驾驶人的确认。
29.本实用新型中，识别手段之一为，为每个专业操作人员配置移动终端，包括但不限于手机、pda等，配合移动终端设置用于采集人脸的摄像头，即可以采集到人脸图像；在实际应用中，为了防止无权限人员冒用他人照片，故采用动态人脸识别的方式进行人像采集，此为本领域公知技术，本领域技术人员可以依据实际需求进行模块开发。
30.本实用新型中，识别手段之二为，配合每个移动终端和塔式起重机都设置定位模块，即需要确保当前使用移动终端的人位于某个塔式起重机的驾驶室或其附近，保证识别的准确性。
31.本实用新型中，通过移动终端和定位模块与控制器的信息对接，由控制器对塔式起重机进行配合启停，一般来说，要求驾驶员在驾驶室内进行人脸采集，采集到的人脸图像需要满足非室外光照强度的要求，同时定位在塔式起重机附近的预设距离。
32.所述控制器为云服务器。
33.配合所述移动终端的云服务器包括第一存储空间和第二存储空间，所述第一存储空间和第二存储空间分别设有若干子存储空间。
34.所述塔式起重机包括可编程控制器，所述控制器通过无线传输模块连接至可编程控制器。
35.本实用新型中，以云服务器作为控制器，其可以提供大量的存储空间，并同时满足后台配置的需求。
36.本实用新型中，云服务器设置第一存储空间和第二存储空间，在第一存储空间和第二存储空间的每个子存储空间中可以预先配置驾驶员的对应信息；举例来说，在第一存储空间的某个子存储空间中预先配置驾驶员a的人像特征信息，在第二存储空间的某个子存储空间中预先配置塔式起重机a’的定位信息，当获取到驾驶员x的人像特征后，或其与驾驶员a的人像特征信息匹配，则驾驶员x为驾驶员a，同时获取其当前的定位信息及待启动的塔式起重机x的定位信息，若此x的定位信息与a’匹配，则其确实是在操作此塔式起重机a’，信息绑定成功，云服务器记录数据，并反馈允许工作的信息。
37.配合所述摄像头的移动终端上设有补光灯，所述补光灯与控制器配合设置。
38.配合所述塔式起重机的驾驶舱内设有补光灯，所述补光灯与控制器配合设置。
39.本实用新型中，为了保证人脸识别的效果，可以采用补光灯的形式对人脸进行补光，但是需要相应的调整控制器接收的图像光强度，保证驾驶员能顺利被对应。
40.本实用新型中，从硬件的角度进一步来说，除了移动终端及其上的app等应用、云服务器外，本系统还包括了无线数据传输模块和可编程控制器；无线数据传输模块和可编程控制器之间通过485总线通讯技术通讯，无线传输模块通过gprs无线通讯技术实现可编程控制器与云服务器的数据交互，云服务器在通过人脸识别技术（包括ai）对脸部信息进行脸部身份验证后，移动终端采用tcp/ip通信协议通过因特网与云服务器进行数据交互。
41.所述系统控制塔式起重机的工作包括以下步骤：
42.步骤1：塔式起重机通电；移动终端发送驾驶请求；
43.步骤2：控制器获得驾驶请求，采集所述移动终端的位置p1，控制器获得通电的塔式起重机的位置p2；
44.步骤3：获得p1和p2的距离，若距离小于预设值，则进行下一步，否则不予启动，断电结束；
45.所述步骤3中，距离的预设值小于等于500米。
46.步骤4：移动终端的摄像头开启，获取人脸信息；若人脸信息与驾驶请求匹配，则进行下一步，否则不予启动，断电结束；
47.所述步骤4中，人脸信息包括至少两组不相同的人脸特征点向量，若存在特征点缺失，则控制器控制补光灯开启；以两组不相同的人脸特征点向量在控制器内与驾驶请求的特征项进行比较，若匹配则进行步骤5。
48.步骤5：通过驾驶请求，反馈信号至塔式起重机，塔式起重机开始工作，直至人为控
制关停。
49.所述步骤5中，塔式起重机开始工作，可编程控制器接收手柄指令信号。
50.本实用新型中，步骤4中人脸信息包括至少两组不相同的人脸特征点向量，即必须采集到动态信息，排除了照片等平面图像被冒用识别的可通过性。
51.本实用新型中，具体来说，首先在移动终端给驾驶员创建账号，将驾驶员本人的头像上传到云服务器，一般即分配到云服务器端的第一存储空间的某个子存储空间中，还可以配置驾驶员驾驶塔机的编号和驾驶塔机的时间段；启动塔机通电后，驾驶员打开移动终端登入账号，云服务器实时采集塔机和驾驶员的定位信息，并进行数据比对，当数据误差在设置的电子围栏，如500米的范围内，人脸识别驾驶生效，反之无效；确认在电子围栏范围内后，摄像头采集驾驶员脸部信息，采用tcp/ip通信协议通过因特网将脸部信息传送到云服务器中进行比对，云服务器对比完毕后将结果反馈至移动终端，对比通过则可以进入驾驶界面，反之说明不是本人则不能进入驾驶界面；进入塔机的驾驶界面后，驾驶员选择点击需要驾驶的塔机编号按钮，通过移动终端将驾驶信号发送给云服务器，通过云服务器发送给无线传输模块，再由无线传输模块发送给可编程控制器，可编程控制接受到指令后经过计算处理，开启驾驶模式，驾驶员正常驾驶。
52.本实用新型中，如果塔机断电后再次通电重启，需要重复上述步骤重新进行人脸识别后才能驾驶。
53.本实用新型通过可编程控制器采集和处理信息，通过无线传输模块实现可编程控制器与云服务器的数据交互，移动终端可以满足当前驾驶员配置驾驶的塔机，也可以满足某台塔机配置若干个驾驶员，还可以设置驾驶员驾驶的时间段，配置自由灵活；识别的结果准确、快速、智能，有效地解决了人塔分离，找人代驾的情况，便于管理。