詳細分析分布式多 Agent 塔機智能安全監控系統您的位置:首頁 > 行業新聞

詳細分析分布式多 Agent 塔機智能安全監控系統

來源:愷德爾起重機安全監控管理系統專家 發表日期: 2017-06-23 16:54:00

1 項目背景

塔式起重機俗稱塔機,由于工作重心高、起重載荷 大、運行速度快,工作過程中頻繁啟動和制動,具有較 大的動載荷,特別是在大型建筑工地,多塔機協同工作 的情況更加復雜,容易發生惡性事故。早在上世紀 90 年 代,歐洲、美國已普遍開始應用起重機安全監控管理系 統和塔群防碰撞系統,并被列入強制性法規。2008 年, 我國頒布 GB/T5031-2008《塔式起重機》新標準,建 議塔機安全監控系統 ;2010 年 7 月,我國明確提出 “大型起重機械要安裝監控管理系統”。


20 世紀 80 年代初,我國一些大專院校、研究院所 開始對塔機超載保護裝置進行了研究,當塔機運行到極 限或超載時,安全裝置能夠自動切斷塔機運行機構電源, 對塔機實施保護。但現場運行結果表明,現有的塔機安 全監控裝置存在以下兩個主要問題 :裝置不能實時監測 塔機運行狀態,司機只能憑經驗操作,塔機運行過程容 易產生較大沖擊,誘發事故 ;已有的塔機安全監控裝置 是以保護塔機為著眼點,然而,強調“以人為本”的安 全生產要求塔機安全監控裝置不僅要實現對塔機的保 護,更要保障施工現場的人員生命安全。


隨著國家相關要求的出臺,現有的塔機安全監控裝 置已不能滿足要求,特別是施工環境越來越復雜的情況 下,開發功能齊全的塔機智能安全監控系統,對司機危 險行為進行監控,避免操作失誤造成的嚴重危害,具有 重要的意義。


2 項目所獲成果及創新點

本項目提出了基于行為的三維控制避障控制算法以 及基于時分調度、可重構的無線網絡通訊機制,構建了 基于分布式多 agent 技術的離散塔群協同作業模型,最 終開發了塔機安全監控系統,實現了對塔機司機行為的 安全監控,取得了一系列的創新成果。


(1)提出采用分布式多 Agent 技術,構建離散塔群 協同作業安全監控系統模型 分布式多 Agent 塔群安全監控系統結構中,每個嵌 入式控制器(一個 Agent 體)包含感知單元、決策單元、 輸出控制單元以及無線傳輸單元 4 個模塊,各 Agent 之 間通過無線通訊實現信息交互,整個系統的安全監控任 務被分散到各個塔機子 Agent 中,各個塔機 Agent 選擇 有利于自己局部利益的控制策略和決策目標,自主地做 出決策,決策的制定和任務的執行表現出并行的特點, 這種并行處理機制大大提高了問題求解效率,實現了塔 機實時、動態、高效的安全監控。分布式塔群多 Agent 模型結構如圖所示,當個別 Agent 出現故障,不會影響 其他 Agent 的正常行為,也不會影響整個系統的控制要 求。同時,只要配置相應的通信協議和控制策略,以及 相應的知識和數據,新的 Agent 就可以很容易地加入到 系統中正常運行,原有的 MAS 系統不需要做任何改動,


(2)首次提出并實現了基于行為的三維空間防碰撞 算法 考慮到塔機的運動是受人操控的,本項目在塔機避 障控制中,采用了輔助控制的原則,基本思想是 :在安 全狀態下,不干預人的操作,當發生危險,則截斷人的 危險操作。目前,常用的算法是根據塔機之間空間最小 距離進行危險程度的判斷。然而,考慮塔機的三個運動 在不同的空間姿態下,對空間距離的靈敏度不同,對于 一個危險距離如何控制塔機的行為,這是一個不可逆的 過程。于是,我們采用了基于行為控制的思路,塔機工 作過程中,空間姿態復雜,利用塔機機械臂直線運行以 及旋轉運動的空間構型,通過計算空間線與線、線與面 以及線與圓柱體、圓錐體的干涉,實現三維空間的精確 防碰撞問題。


(3)采用了時分調度算法,建立可重構的無線網絡通 訊機制,實現了多達 16 臺塔機的自治、可重構通訊網絡 本系統從三方面解決了數據傳輸的實時性以及局 域網絡的重構 :①采用 ISM 的 433MHz 頻段設計無線 模塊,解決 2.4GHz 頻段繞射能力差的缺陷,而且以 Cortex-M3 平臺為核心,解決普通無線模塊處理速度和 存儲資源不足的缺點,可以實現較復雜的無線傳感網絡 路由協議 ;②采用基于分時調度的通訊機制,主節點擁 有分配各個塔機節點發送數據的時隙,大大提高了頻段 利用率,解決無線數據的沖突問題 ;③采用節點序號選 舉法產生主節點,當由于塔機停機或者其它原因導致主 節點不能正常工作時,其它節點以序號排序重新選擇新 的主節點,從而實現其余節點的有序傳輸,保證整個網 絡的正常運行。 (


(4)采用人工智能的控制策略,實現了大慣性塔機 起重臂的平穩回轉控制 考慮不同工況下風速、載荷不同,為了實現大慣性 塔機起重臂轉動平穩控制,避免對鋼結構產生沖擊,本 項目采用人工智能控制策略,借鑒塔機司機的回轉控制 經驗,對塔機的慣性進行自學習,利用危險距離及當前 速度的對塔機回轉進行智能控制。 本項目獲得授權發明專利 3 件(ZL 201310219078.8 ; ZL 201210567519.9;ZL 201210235692.9)和實用新型 3 件 (ZL 201220716363.1 ;ZL 201220161515.6 ;ZL 200620078 9526.6),另外,獲得計算機軟件著作權 5 件。本項目經過 國內外公開技術資料查新:分布式多 Agent 的塔群安全監 控系統的研究以及基于行為分解的三維空間避障算法都 未見公開報道。經陜西省科技主管部門組織的專家鑒定, 結論為 :該成果在塔機安全監控方面取得了一系列的新 成果,總體達到國際先進水平,極大地提高了建筑施工 現場的安全性。


3 社會經濟效益

目前,施工現場塔吊的智能化安全管理已經成為行 業發展的大趨勢,本項目研發的具有自主知識產權、適 合我國建筑行業需求的監控產品,不但打破了國外相關 技術及產品的壟斷,而且為社會提供就業崗位近百個, 取得了顯著的社會效益,為推動建筑安全行業的科技進 步、保護人民生命財產安全做出了巨大貢獻。


本項目由西安理工大學提供技術,西安豐樹電子科 技發展有限公司投入研發經費及生產設備,經過研發、 試驗、定型等一系列程序,于 2007 年開始小批量試生產, 2008 年完成產品的國家質量鑒定,2009 年開始大批量生 產,產品銷售至陜西、浙江、內蒙古、云南等全國多個省、 市、自治區,并出口至新加坡、馬來西亞等東南亞地區。 截止 2012 年底,公司所生產的 MT105、MT200 兩個系列 5 個型號的產品在國內市場占有率達 40% 以上,近三年累 計銷售額達 6419.6 萬元,利稅 513.5 萬元,為社會提供 就業崗位上百個,取得了顯著的經濟效益和社會效益。


由于公司產品過硬的質量,MT105 系列于 2008 年 獲得了歐盟 CE 認證,成為國內獨家終端監控設備出口 供應商。新加坡是一個國際化都市,我們的產品同時面 臨 4 家同類產品的競爭,其中兩家是法國的 SIME 以及 AGS,但我們產品在新加坡市場占有率超過 60%,新加 坡 ZLX 公司對我們產品評價如下 :產品是經過實踐檢驗 的,個別功能超過歐洲同類產品。中建八局第三建設有 限公司經過使用后,評價如下 :自使用該系統,我工地 沒有發生碰撞事故,大大提高建筑作業的工作效率,具 有相當好的性價比。 分

美国人性欧美xxxx,精品午夜福利在线视在亚洲,国产作爱激烈叫床视频
<蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <文本链> <文本链> <文本链> <文本链> <文本链> <文本链>