中建一局集团东南建设有限公司;福建省榕圣建设发展有限公司;福建省二建建设集团有限公司;福建宏盛建设集团有限公司黄超获国家专利权
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龙图腾网获悉中建一局集团东南建设有限公司;福建省榕圣建设发展有限公司;福建省二建建设集团有限公司;福建宏盛建设集团有限公司申请的专利一种多模态数据融合的塔吊碰撞预警系统获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119683499B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-11发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202510211390.5,技术领域涉及:B66C23/88;该发明授权一种多模态数据融合的塔吊碰撞预警系统是由黄超;罗永吉;徐林筝;马小斌;江凯;宋云波;陈凤锦;冯奇;郑斌设计研发完成,并于2025-02-25向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种多模态数据融合的塔吊碰撞预警系统在说明书摘要公布了:本发明提供一种多模态数据融合的塔吊碰撞预警系统,通过多模态数据采集模块实时获取塔吊操作动态数据、环境数据及人员活动轨迹,并利用时间同步技术确保数据精准性。智能数据融合与分析模块采用多层次数据融合策略,结合改进的决策树算法和动态阈值方法,实时计算碰撞风险并输出预警结果。预警管理模块基于风险响应机制生成碰撞预警信号,并通过深度学习算法自动优化预警管理。自适应优化决策模块关联施工现场动态数据与碰撞预警信号,实时评估安全风险,调整塔吊工作参数或调度,以降低碰撞风险、提高施工效率。
本发明授权一种多模态数据融合的塔吊碰撞预警系统在权利要求书中公布了:1.一种多模态数据融合的塔吊碰撞预警系统,其特征在于,包括: 多模态数据采集模块:实时获取各数据源,包括塔吊操作的动态数据和环境数据,以及施工现场人员的活动轨迹,所述各数据源通过时间同步技术进行实时同步,确保数据采集的时效性和精准性; 智能数据融合与分析模块:采用多层次数据融合策略,基于时间同步后的数据构建融合网络架构,对多模态数据进行动态加权融合;使用改进的决策树算法和动态阈值方法,根据塔吊与环境数据实时计算碰撞风险并输出预警结果;其中,多层次数据融合策略将塔吊操作动态数据、环境数据以及施工现场人员的活动轨迹数据按照相同的时间戳进行对齐输入;在并行处理阶段,对塔吊操作数据进行校准与降噪处理;处理后的数据进入交互层,运用跨模态注意力机制,使各数据的特征相互关注与影响;根据数据之间的关注与影响,数据进入特征权重分配层,基于历史碰撞案例与实时数据统计,计算各特征权重;带着分配好的权重,数据进入融合层,采用加权求和的方式进行特征融合,最终形成一个综合反映塔吊运行环境、操作状态与人员活动的融合数据集; 预警管理模块:通过风险响应机制,根据实时的预警结果生成碰撞预警信号,所述碰撞预警信号包括碰撞预警信息和碰撞风险等级评估及应对建议,预警管理模块通过深度学习算法自动优化预警管理,并基于历史处理数据和现场反馈不断更新智能数据融合与分析模块,并将碰撞预警信号推送至相关人员; 自适应优化决策模块:采用一种基于反馈调整的决策机制,将施工现场的动态数据与碰撞预警信号进行关联分析,实时评估工地的安全风险,根据评估的风险调整塔吊的工作参数或调度,以减少潜在的碰撞风险并提高施工效率; 所述改进的决策树算法对融合数据集内的天气环境数据进行深入分析,识别出在特定天气条件下对塔吊碰撞风险有直接影响的关键特征;确定关键特征之后启动权重调整机制,统计关键特征在碰撞发生时的出现频率以及与碰撞结果的相关性强度;对于每个关键特征,统计其在所有碰撞事件中出现的次数占比,以及在碰撞发生前后该关键特征的变化幅度与碰撞严重程度的相关系数;统计数据为每个关键特征分配了一个动态权重,权重值反映特征在当前天气条件下的风险贡献度;调整权重后的决策树以实时采集的塔吊运行数据和环境监测数据为输入,决策树从根节点开始,根据关键特征及其权重,对输入数据进行逐层筛选;在每个节点,依据特征值与预设阈值的比较结果,决定数据流向不同的子节点;各层节点根据关键特征的权重和数据的实际值,计算出一个局部风险评分;这些局部评分在决策树的层级结构中逐层累加,最终在叶节点处得到一个综合的碰撞风险值。
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