揭秘!中联重科5G塔机远程吊装背后的智控系统

自2015年实施《中国制造2025》制造强国战略以来,以创新信息技术与制造业深度融合的智能制造表现强劲发展势头。近年来中联重科建起在公司“产品4.0”战略推动下,搭建了国际一流国内领先的智能工厂,持续推进产品的智能升级。2020年产品全面切换,推出面向世界的集“安全、环保、智能、人性化”于一体的W代塔机,同时中联建起在技术无人区不断探索,将 5G+工业互联网应用于塔机研发,实现无人化塔机的远程智控。

中联重科5G塔机远程吊装背后的智控系统

中联重科5G塔机远程吊装背后的智控系统

6月25日,中联重科在郑州中建七局工地上首次成功示范搭建了5G塔机远程智控系统,完成了华东师范大学附属郑州江山学校工地的首次吊装。该5G塔机远程智控系统在上海中联重科无人化塔机项目的基础上,依托河南电信强大的5G技术,实现了从“塔机高空操作变地面操作”到“远程智能控制”的跨越。该系统填补了塔机远程智能吊装的空白,提升了塔机智能化操控水平,改变了施工工法,改善了司机工作环境,降低了劳动强度,有效保障了司机人身安全,为塔机的安全有效吊装提供了强有力的支撑,为塔机少人化、塔机无人化的实现奠定了基础。

5G智能塔机远程操控系统主要包括全方位视频监控系统,塔机吊钩可视化智能追踪系统,数字化塔机状态系统,防碰撞和智能调度系统。

全方位视频监控系统

全方位视频监控系统的监控区域包括起升机构、变幅机构、臂尖全景、塔顶全景、自动跟钩、小车、钢筋棚、木工棚、及其它视频盲区,方便主控室内司机全方位多角度观察塔机运行情况。

全方位视频监控系统

全方位视频监控系统

根据塔机实际作业情况和考虑操作人员的操作便利性,该全方位监控系统包含5个显示屏,如下图所示。该监控系统最左边的显示屏显示施工场景全景,次左的显示屏显示左边回转的平衡臂情况,中间的显示屏显示塔机正前方的场景,次右的显示屏显示右边回转的平衡臂情况,最右边的显示屏显示吊钩的场景。该监控系统分布减少了视角的切换,降低了司机的操作复杂度。

塔机吊钩可视化智能追踪系统

塔机吊钩可视化智能追踪系统由高清红外摄像头和数字式传感设备组成,通过三维重建对塔机的起升、回转和变幅操作进行实时监控,并动态追踪吊钩所在位置,司机虽远在操作室,却“身临其境”,有效地降低了吊装过程中的安全隐患。同时,为提高起吊和落吊的精度,中联重科研发了摄像头的智能自适应变焦算法,可以根据吊钩的空间信息和实际摄像头的参数范围,自动调整摄像头焦距,可呈现更多现场细节。如下图所示,在向楼面上吊装木方时,木方落点周围的情况高清可视。

塔机吊钩可视化智能追踪系统

塔机吊钩可视化智能追踪系统

数字化塔机状态系统

数字化塔机状态系统由多种传感器组成,对小车幅度、塔臂高度、回转角度、吊物重量、风速、风向、塔身倾角、地理位置、空气温湿度、工作电流等参数全方位监控、展示和数据上云。该系统通过构建塔机外围轮廓和预测运动轨迹,为塔群防碰撞系统服务,有效规避危险。与此同时,该系统通过对塔机运行进行监控,在出现异常时及时预警,可有效避免物料损失和有效保障了人员安全。

防碰撞和智能调度系统

防碰撞和智能调度系统利用5G网络的低时延和稳定性,采用双目相机作为环境感知设备,结合AI和计算机视觉技术,实现了以吊钩为中心,10米范围内工地典型障碍物的实时动态监测,为防碰撞和智能路径规划算法提供了数据来源。该系统在由司机操作联动台控制塔机吊装作业这种传统方式的基础上,结合环境障碍物感知技术、吊钩无碰撞路径规划技术和吊钩平稳控制技术,实现吊钩由A点自动准确运行到B点的操作。在该自动化操作中,同时保留人工辅助操作,用于复杂情况下的紧急避让。后期该系统随着数据的增加和算法优化,会陆续加入塔群、汽车吊、混凝土泵车等防碰撞功能。

防碰撞和智能调度系统

防碰撞和智能调度系统

中联重科智能塔机无人化关键历程

2019年4月18日 · 技术方向确定

中联重科与上海建工集团、安监总站负责人、建设机械行业协会相关领导、检测中心负责人等,一起交流中联重科无人塔机的方案。

2019年10月 · 首台无人化塔机下线

中联重科研制成功的行业首台塔机地面远程操控中心在常德园区正式亮相,并邀请中建集团领导、上海庞源租赁领导、上海挚有领导、中联杯全国吊装大赛的选手们进行体验。

2019年11月 · 湖南省人工智能产业创新获奖

在“湘融AI,智领未来”首届湖南省人工智能产业创新与应用大赛获得标志性创新产品奖荣誉称号,并在湖南经视的《经视观察》栏目的第1122期所采访和宣传。

2019年12月 · 首台5G塔机下线

打造行业内首套无人化5G远程塔机,并在中联重科2019年科技大会上获得了技术创新成果奖金奖。

2020年5月 · 参加湖南省工信厅产品推介会

中联重科“5G智能塔机”视频连线参加湖南省工信厅“5G+工业互联网”现场推介会。

2020年11月24日 · 亮相上海宝马展

中联重科“5G智能塔机操控中心”在上海宝马展亮相,引来众多客户观众围观体验。

2021年4月15日 · 无人化塔机上海示范应用

中联重科首台无人化塔机在上海九星工地布置应用,在实际工地使用环节中对无人化塔机系统进行产品验证。

2021年6月25日 · 郑州中建七局工程应用

中联重科首台5G塔机远程智控系统在中建七局郑州建筑工地完成布置,并完成多轮吊装作业,获得了客户的好评和认可。

责任编辑:Quasimodo

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