1起重機械智能化系統第1部分：術語和分級本文件界定了起重機械智能化系統的術語和定義，規定了起重機械智能化系統的分級原則、等級劃分要素及各等級的功能要求和技術要求。本文件適用于GB/T6974(所有部分)定義的起重機械的智能化系統，其他起重機械的智能化系統可參照執行。2規范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T6974（所有部分）起重機術語3術語和定義3.1起重機械智能化liftingapplianceintelligentization起重機械融合計算機網絡、大數據、物聯網、人工智能等技術，以人、機、環境互為協調的整合體，通過感知、決策、執行及其他綜合能力，滿足吊運作業需求的屬性。3.2起重機械智能化系統liftingapplianceintelligentsystem由實現起重機械智能化運行硬件和軟件等共同組成的系統。注：本系統是起重機械完成吊運工作的一部分。3.3起重機械智能化系統失效liftingapplianceintelligentsystemfailure起重機械智能化系統執行吊運任務的能力或對安全檢測的能力中斷或喪失。3.4起重機械其他系統失效liftingapplianceothersystemfailure起重機械智能化系統之外的其他系統發生故障導致智能化系統執行吊運任務的能力中斷或喪失。3.5無人操作unmannedoperation起重機械依靠智能化系統以無人工參與的方式執行吊運作業的控制方式。3.6遠程操作remoteoperation2GB/TXXXXX—XXXX起重機械司機離開起重機械本體，通過視頻、可視化界面等人機交互方式實現對起重機械的控制。3.7遠程操作站remoteoperationstation能實現遠程操作的控制站。3.8防搖swaycontrol在起重機械啟動、運行和制動過程中，依靠起重機械智能化系統防止或減少吊具或載荷在平衡位置處做往復擺動運動的控制技術。3.9載荷最大擺幅maximumswingamplitudeofload起重機械在啟動、運行和制動過程中，載荷重心的最大偏離值。3.10載荷最大擺角maximumswingangleofload起重機械在啟動、運行和制動過程中，載荷重心的最大偏離角。3.11載荷停擺時間stoptimeofswingforload起重機械在停止運行后，載荷重心擺幅從最大擺幅減小到零所需要的時間。3.12吊裝運動方向directionofhoistingmovement起重機械按照X、Y、Z三維空間進行吊裝作業的運行方向，其中X包括左、右兩個相對方向，Y包括前、后兩個相對方向，Z包括上、下兩個相對方向。3.13路徑規劃pathplanning在起重機械作業區域范圍內，起重機械智能化系統篩選出一條吊具或被吊運物品從起點到終點安全、高效的吊運路徑的過程。3.14監控系統monitoringsystem能夠對起重機械工作過程和重要運行參數進行監視和/或控制的系統。3.15被吊運物品識別identificationofhoistedobjects起重機械智能化系統通過對被吊運物品進行測量、掃描等處理，獲取被吊運物品的類別、形狀、質心等特征的能力。3.16空間位置感知spatiallocationperception實時獲取起重機械和被吊運物品在三維空間中位置的能力。3.17運行環境識別operatingenvironmentidentification對運行環境進行測量、掃描等處理，起重機械構建三維吊裝環境模型的能力。3.18起重機械姿態識別attituderecognitionofliftingappliance對起重機械進行測量、掃描等，獲取起重機械重要部位姿態的能力。3GB/TXXXXX—XXXX3.19自動避障automaticavoid-obstacle起重機械在運行過程中，自動避開運動路徑上的干涉物體或人，避免其機構及被吊運物品與干涉物體或人發生碰撞的能力。3.20自診斷selfdiagnosis起重機械智能化系統利用各種檢查和測試方法，對起重機械及相關電氣設備能夠自動診斷、識別故障，發出提示或報警信息。3.21診斷覆蓋率diagnosticcoverage可診斷的危險失效的失效率與所有的危險失效的失效率之間的比率。[來源：GB/T16855.1-2018,3.1.26]3.22語音識別speechrecognition利用聲音傳感器、特征提取技術、模式匹配準則及模型訓練等技術，通過起重機械智能化系統把操作者語音信號轉變為相應的文本或命令。3.23最小風險狀態minimumriskstatus起重機械事故風險可接受的狀態。3.24吊運任務liftingtask從接受吊運指令到完成全部操作的起重機械和/或人員承擔的全部工作。3.25設計運行范圍designoperationscope起重機械智能化系統設計時確定的適用于其功能運行的外部環境條件。注：典型的外部環境條件有吊裝對象、吊裝環境等。3.26設計運行條件designoperatingcondition起重機械智能化系統設計時確定的適用于其功能運行的各類條件的總稱。注：包括設計運行范圍、起重機械狀態、司機及其他必要條件。3.27邊緣計算edgecomputing利用起重機械智能化系統，在起重機械上進行計算、存儲、分析等，就近提供最近端服務。3.28介入請求requesttointervene起重機械智能化系統請求起重機械值守人員或司機執行接管的通知。3.29接管takeover起重機械值守人員或司機響應吊運任務介入請求，從起重機械智能化系統獲得起重機械操作權限的行為。3.30值守人員watchman4GB/TXXXXX—XXXX受過專業培訓，具備操作起重機械的必備條件與能力，監控起重機械運行狀態，識別起重機械智能化系統發出的介入請求和明顯的吊運任務相關的起重機械故障，并接管起重機械運行的人員。3.31自動掛取被吊運物品automatichangingofhoistedobjects起重機械在無人工參與的情況下自動完成對被吊運物品的正確掛取。3.32自動放置被吊運物品automaticplacementofhoistedobjects起重機械在無人工參與的情況下自動完成對被吊運物品的正確放置。3.33自動糾偏automaticdeviationcorrection起重機械通過位置檢測、路徑計算等方法，依靠其智能化系統自動實現起重機械運行過程中軌跡偏差的糾正。3.34人機交互human-machineinteraction為完成吊運任務，人與起重機械之間的信息交換。4起重機械智能化分級4.1起重機械智能化分級原則基于起重機械智能化系統能夠執行吊運任務的程度，根據在執行吊運任務中的角色分配，有無設計運行范圍限制，將起重機械智能化分為0級至5級。起重機械智能化等級與劃分要素的關系見附錄A。起重機械用戶與起重機械智能化系統的角色見附錄B。注：對于具有在廠區、道路、工地等依靠自身機構進行非吊裝運輸部分行駛的起重機械，以滿足本文件規定的起重機械智能化系統分級和GB/T40429-2021規定的4.2起重機械智能化等級劃分要素基于以下4個要素對起重機械智能化等級進行劃分：——智能化系統是否具備執行吊運任務中的感知能力；——智能化系統是否具備執行吊運任務中的決策能力；——智能化系統是否具備執行吊運任務中的執行能力；——智能化系統是否具備執行吊運任務中的其他綜合能力。4.3智能化等級劃分4.3.10級智能化（無智能化）智能化系統不具備執行吊運任務中的感知能力、決策能力、執行能力、其他綜合能力，但是具備執行吊運任務中必備的基礎保護功能。司機全權操作起重機械的運行。注1：0級智能化系統可識別起重機械自身運行參數、具備基礎保護功能，并提供提示信息或短暫介入起重機械控注3：GB/T6067.1、GB/T3811、GB/T5226.32等其他標準規定的保護為起重機械必4.3.21級智能化（輔助智能化）5GB/TXXXXX—XXXX智能化系統在執行吊運任務中不具備其他綜合能力，具備部分感知能力、決策能力、執行能力，在其設計運行條件下持續執行一維吊裝運動方向的運行命令。司機執行吊運任務中智能化系統沒有執行的其他操作任務，并監控智能化系統，在需要時介入操縱起重機械或者關閉智能化系統。4.3.32級智能化（部分智能化）智能化系統在執行吊運任務中具備部分感知能力、決策能力、執行能力、其他綜合能力，在其設計運行條件下持續執行二維吊裝運動方向的運行命令。司機執行吊運任務中智能化系統沒有執行的其他操作任務，并監控智能化系統，在需要時介入操縱起重機械或者關閉智能化系統。4.3.43級智能化（有條件智能化）智能化系統在執行吊運任務中具備部分感知能力、決策能力、執行能力、其他綜合能力，在其設計運行條件下持續執行三維吊裝運動方向的運行命令。司機執行吊運任務中智能化系統沒有執行的其他操作任務，并監控智能化系統，在需要時介入操縱起重機械或者關閉智能化系統。4.3.54級智能化（高度智能化）智能化系統在執行吊運任務中具備全部感知能力、決策能力、執行能力、其他綜合能力，在其設計運行條件下持續執行全部吊運任務的運行命令，并具備自動執行最小風險策略能力。值守人員在設計運行條件下不參與執行吊運任務，只監控智能化系統，在需要時介入操縱起重機械或者關閉智能化系統。4.3.65級智能化（完全智能化）智能化系統在執行吊運任務中具備全部感知能力、決策能力、執行能力、其他綜合能力，在任何可吊運條件下（如開放的吊裝環境）持續執行全部吊運任務的運行命令，并具備自動執行最小風險策略的能力。值守人員只監控智能化系統，在智能化系統發出需要值守人員緊急介入請求時，值守人員才介入操縱起重機械或者關閉智能化系統。注：5級智能化系統在起重機械能夠執行吊運任務4.4智能化各劃分要素對應的功能要求4.4.1感知能力對應的功能要求感知能力對應的功能要求，包括但不限于：——空間位置感知；——運行環境識別；——被吊運物品識別；——起重機械姿態識別；——故障診斷。4.4.2決策能力對應的功能要求決策能力對應的功能要求，包括但不限于：6GB/TXXXXX—XXXX——信息管控；——路徑規劃；——監控系統；——設備狀態趨勢分析和健康評估。4.4.3執行能力對應的功能要求執行能力對應的功能要求，包括但不限于：——自動掛取被吊運物品；——自動放置被吊運物品；——自動避讓；——安全防護；——自動運行；——防搖。4.4.4其他綜合能力對應的功能要求其他綜合能力對應的功能要求，包括但不限于：——人機交互功能；——遠程操作功能；——無人操作。4.5智能化各等級技術要求4.5.10級智能化0級智能化系統，應滿足以下要求：a)具備執行吊運任務中必備的基礎保護功能；b)具備識別起重機械自身運行參數的功能;c)當起重機械司機請求智能化系統退出時，立即解除智能化系統控制權限。4.5.21級智能化1級智能化系統，應滿足以下要求：a)僅準許在其設計運行條件下激活；b)激活后在其設計運行條件下執行吊運任務中具備部分感知能力、決策能力、執行能力；c)具備持續執行一維吊裝運動方向的運行命令的能力；d)當起重機械司機請求智能化系統退出時，立即解除智能化系統控制權限。4.5.32級智能化2級智能化系統，應滿足以下要求：a)僅準許在其設計運行條件下激活；b)激活后在其設計運行條件下執行吊運任務中具備部分感知能力、決策能力、執行能力、其他綜合能力；c)具備持續執行二維吊裝運動方向的運行命令的能力；d)當起重機械司機請求智能化系統退出時，立即解除智能化系統控制權限。4.5.43級智能化7GB/TXXXXX—XXXX3級智能化系統，應滿足以下要求：a)僅準許在其設計運行條件下激活；b)激活后在其設計運行條件下執行吊運任務中具備部分感知能力、決策能力、執行能力、其他綜合能力；c)具備持續執行三維吊裝運動方向的運行命令的能力；d)當起重機械司機請求智能化系統退出時，立即解除智能化系統控制權限。4.5.54級智能化4級智能化系統，應滿足以下要求：a)僅準許在其設計運行條件下激活；b)激活后在其設計運行條件下執行吊運任務中具備全部感知能力、決策能力、執行能力、其他綜合能力；c)具備持續執行全部吊裝運動方向的運行命令的能力；d)自動識別設計運行范圍，并在即將不滿足設計運行范圍時，及時向值守人員發出介入請求；e)在發生下列情況之一，且值守人員未響應介入請求時，自動執行最小風險策略：1)即將不滿足設計運行范圍；2)智能化系統失效或起重機械其他系統失效；3)吊運環境或吊運物體不在起重機械智能化系統的設計范圍內；4)值守人員要求實現最小風險并主動介入；5)當值守人員請求智能化系統退出時，立即解除智能化系統控制權限；如果存在安全風險可暫緩解除。4.5.65級智能化5級智能化系統，應滿足以下要求：a)無設計運行范圍限制；b)僅準許在其設計運行條件下激活；c)激活后在其設計運行條件下執行吊運任務中，具備全部感知能力、決策能力、執行能力、其他綜合能力；d)具備持續執行全部吊裝運動方向的運行命令的能力；e)在發生下列情況之一，且值守人員未響應介入請求時，自動執行最小風險策略：1)智能化系統失效或起重機械其他系統失效；2)吊運環境或吊運物體不在起重機械智能化系統的設計范圍內；3)值守人員要求實現最小風險并主動介入。f)當值守人員請求智能化系統退出時，立即解除智能化系統控制權限；如果存在安全風險可暫緩解除。8GB/TXXXXX—XXXX（資料性）起重機械智能化等級與分級原則、劃分要素的關系表A.1給出了起重機械智能化等級與分級原則、劃分要素的關系。表A.1起重機械智能化等級與分級原則、劃分要素的關系無無設備狀態趨勢分析自動掛取被吊運物品無自動放置被吊運物品力無無無一維有有有有有無9GB/TXXXXX—XXXX（資料性）起重機械用戶與起重機械智能化系統的角色表B.1詳細給出了起重機械用戶與起重機械智能化系統的角色。起重機械用戶主要指起重機械司機（以下簡稱司機）、值守人員、吊裝工、指揮人員。表B.1起重機械用戶與起重機械智能化系統的角色2）在起重機械運行過程中，司機完全負責外部1）負責在起重機械的吊具上吊掛和卸下被吊運2）根據相應的載荷、定位、工作計劃等選擇合3）具有一定的信息提示輔助司機判斷起重機械的4）當司機請求智能化系統退出時，立即解除系統1）觀察起重機械吊運作業環境、吊載物、起重2）執行起重機械智能化系統沒有執行的其他操3）監管起重機械智能化系統，并