CN102583181B - 塔机监测预警方法、系统及塔机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种塔机监测预警方法、系统及塔机，该方法包括：分别获取第一成像设备和第二成像设备采集的障碍物的图像，其中，第一成像设备和第二成像设备均位于塔机的塔臂上；根据图像、第一成像设备与第二成像设备的位置关系信息确定障碍物与塔机的塔臂的距离；在距离小于预先设定的阈值的情况下，发起报警。本发明中，通过两个成像设备采集障碍物的图像，以确定障碍物与塔机的塔臂的距离，从而监测塔臂及吊钩是否会碰撞到障碍物。从障碍物出发去监测塔机，提高了塔机碰撞监测水平，降低了塔机碰撞事故的发生，使得塔机安全、高效地运行。

Description

塔机监测预警方法、系统及塔机

技术领域

本发明涉及机械领域，具体而言，涉及一种塔机监测预警方法、系统及塔机。

背景技术

塔式起重机是建筑行业工作空间最大的起重机，起吊高度高、工作幅度大，属于高空作业，是目前建筑工地上普遍使用的水平和垂直吊装起重运输机械设备。大型工程施工时一般要使用数台甚至数十台重型塔吊来进行群塔作业。由于施工场地的限制，塔吊安装密集，有时一台塔吊会与周围数台塔吊存在交叉作业情况，但是施工现场一般无法安装附着装置，且塔吊受自身自由高度的限制，垂直高度空间非常有限，相邻塔吊无法保证较大高差，因而，在施工过程中，塔吊之间极易发生各种相互碰撞，造成重大安全事故。

目前，现有技术中的塔机防碰撞方法采用电子控制，由塔机小车机构、回转部件处的角度传感器、幅度传感器、高度传感器及通信网络和司机室显示屏等组成。图1是根据相关技术的塔机防碰撞方法的示意图，如图1所示，操作者可根据施工场地的具体情况和各台塔机在某一段时间内的工作范围，划分出各台塔机的工作允许区域与禁止区域，然后将禁止区域或塔机可能与其他物体相互碰撞的空间几何参数编程输入防碰撞系统，电子防碰撞装置根据输入的参数，控制塔臂的旋转范围从而预防碰撞事故的发生。通过实时监测每台塔机水平臂的对地运动后计算出塔机的相对位置，实现防碰撞功能，并声光报警。

上述防碰撞原理采用的是一种被动式防碰撞安全模型，系统只是监测自身的运动状态而对周边障碍物的情况缺乏感知。塔机碰撞主要发生在塔臂与周边障碍物的接触点和抵触面，由于塔臂长度较大，周边障碍物形式多种多样，故上述方法缺乏灵活性，影响塔机的安全运行。

发明内容

本发明提供了一种塔机监测预警方法、系统及塔机，以至少解决相关技术中塔机安全运行的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种塔机监测预警方法，包括：分别获取第一成像设备和第二成像设备采集的障碍物的图像，其中，第一成像设备和第二成像设备均位于塔机的塔臂上；根据图像、第一成像设备与第二成像设备的位置关系信息确定障碍物与塔机的塔臂的距离；在距离小于预先设定的阈值的情况下，发起报警。

根据本发明的另一方面，提供了一种塔机监测预警系统，包括：位于塔机的塔臂上的第一成像设备、位于塔机的塔臂上的第二成像设备和塔机监测预警装置，其中，塔机监测预警装置包括：获取模块，用于分别获取第一成像设备和第二成像设备采集的障碍物的图像；确定模块，用于根据图像、第一成像设备与第二成像设备的位置关系信息确定障碍物与塔机的塔臂的距离；预警模块，用于在距离小于预先设定的阈值的情况下，发起报警。

根据本发明的再一方面，提供了一种塔机，包括上述塔机监测预警系统。

本发明通过两个成像设备采集障碍物的图像，以确定障碍物与塔机的塔臂的距离，从而监测塔臂及吊钩是否会碰撞到障碍物。从障碍物出发去监测塔机，提高了塔机碰撞监测水平，降低了塔机碰撞事故的发生，使得塔机安全、高效地运行。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据相关技术的塔机防碰撞方法的示意图；

图2是根据本发明实施例的塔机监测预警方法的流程图；

图3是根据本发明优选实施例的塔机监测预警方法的流程图；

图4是根据本发明实施例的塔机监测预警系统的结构框图；

图5是根据本发明优选实施例的塔机监测预警系统的结构框图一；

图6是根据本发明优选实施例的塔机监测预警系统的结构框图二；

图7是根据本发明优选实施例的塔机监测预警系统的结构框图三；

图8是根据本发明优选实施例的塔机监测预警系统的结构框图四；

图9是根据本发明优选实施例的塔机监测预警系统的结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

本发明实施例提供了一种塔机监测预警方法，图2是根据本发明实施例的塔机监测预警方法的流程图，如图2所示，包括如下的步骤S202至步骤S206。

步骤S202，分别获取第一成像设备和第二成像设备采集的障碍物的图像，其中，第一成像设备和第二成像设备均位于塔机的塔臂上。

步骤S204，根据图像、第一成像设备与第二成像设备的位置关系信息确定障碍物与塔机的塔臂的距离。

步骤S206，在距离小于预先设定的阈值的情况下，发起报警。

相关技术中，塔机监测预警只能监测塔机自身的运动状态，无法实时获得周边障碍物的情况，从而影响塔机安全运行。本发明实施例中，通过两个成像设备采集障碍物的图像，以确定障碍物与塔机的塔臂的距离，从而监测塔臂是否会碰撞到障碍物。从障碍物出发去监测塔机，提高了塔机碰撞监测水平，降低了塔机碰撞事故的发生，使得塔机安全、高效地运行。需要说明的是，上述障碍物可以是建筑物、高压电线，也可以是其它塔机。上述成像设备可以是摄像机或者其他成像设备。

上述实施例中，利用两个成像设备采集障碍物的图像，这样即可根据双目成像的几何原理通过左右两幅图像的匹配来获得物体的距离信息从而预防塔机的碰撞。具体实现方法为：两个成像设备同时采集满足一定几何条件的两幅图像，对两幅图像进行处理匹配，计算得到图像中物体与摄像平面的距离，以计算得到的距离信息以及塔臂长度、旋转速度等信息为判断依据，控制塔机的运动，预防塔机碰撞事故的发生。

下面介绍双目成像的原理：双目成像是基于视差原理，由三角法原理进行三维信息的获取，即由两个成像设备的图像平面和被测物体之间构成一个三角形，已知两个成像设备之间的位置关系，便可以获取两成像设备公共视场内物体的三维尺寸及空间物体特征点的三维坐标，从而求得被测物体距当前位置的相对距离。双目立体视觉一般由两个成像设备或者一个运动的成像设备构成。所以本发明也可以由一个运动的成像设备完成，利用预先设定的成像设备运动的速度、时间，来得到运动的距离。

基于上述双目成像的原理，步骤S204中确定障碍物与塔机的塔臂的距离可通过以下步骤实现：以第一成像设备的投影中心作为坐标原点，以第一成像设备到第二成像设备的方向作为X轴，根据图像、位置关系信息中的第一成像设备与第二成像设备之间的距离计算障碍物的实际坐标；根据障碍物的实际坐标，并根据预先获知的塔机的塔臂的顶点坐标，计算障碍物与塔机的塔臂的距离。

在第一成像设备和第二成像设备相对于同一水平面等高的情况下，以第一成像设备的投影中心作为坐标原点，以第一成像设备到第二成像设备的方向作为X轴，根据图像、位置关系信息中的第一成像设备与第二成像设备之间的距离计算障碍物的实际坐标包括：根据障碍物在第一成像设备采集的图像中的坐标、障碍物在第二成像设备采集的图像中的坐标、第一成像设备的等效焦距、第二成像设备的等效焦距、第一成像设备的光轴与X轴的夹角、第二成像设备的光轴与X轴的夹角、第一成像设备和障碍物的连线与光轴的夹角、第二成像设备和障碍物的连线与光轴的夹角、位置关系信息中的第一成像设备和第二成像设备之间的距离计算障碍物的实际坐标。

例如，可以采用以下公式计算障碍物的实际坐标：

$\left\{\begin{array}{c}x=\frac{B\cot ({\mathrm{\ω}}_1+{\mathrm{\α}}_1)}{\cot ({\mathrm{\ω}}_1+{\mathrm{\α}}_1)+\cot ({\mathrm{\ω}}_2+{\mathrm{\α}}_2)}\\ y=Y_1\frac{z\sin {\mathrm{\ω}}_1}{f_1\sin ({\mathrm{\ω}}_1+{\mathrm{\α}}_1)}=Y_2\frac{z\sin {\mathrm{\ω}}_2}{f_2\sin ({\mathrm{\ω}}_2+{\mathrm{\α}}_2)}\\ z=\frac{B}{\cot ({\mathrm{\ω}}_1+{\mathrm{\α}}_1)+\cot ({\mathrm{\ω}}_2+{\mathrm{\α}}_2)}\end{array}\right.,---\left(1\right)$

其中，(x，y，z)是障碍物的实际坐标，(X₁，Y₁)是障碍物在第一成像设备采集的图像中的坐标，(X₂，Y₂)是障碍物在第二成像设备采集的图像中的坐标，f₁是第一成像设备的等效焦距，f₂是第二成像设备的等效焦距，α₁是第一成像设备的光轴与X轴的夹角，α₂是第二成像设备的光轴与X轴的夹角，ω₁是第一成像设备和障碍物的连线与光轴的夹角，ω₂是第二成像设备和障碍物的连线与光轴的夹角，B是位置关系信息中的第一成像设备和第二成像设备之间的距离。

由于塔机在工作时，发生碰撞的地方可能是塔臂的顶点碰撞到障碍物、其它塔机的塔臂或者吊钩碰撞到障碍物，所以成像设备需要安装在塔臂的顶点及控制吊钩运动的小车处。在第一成像设备和第二成像设备均位于塔机的塔臂的顶点的情况下，采用以下步骤根据障碍物的实际坐标，并根据预先获知的塔机的塔臂的顶点坐标确定障碍物与塔机的塔臂的距离：根据预先获知的塔机的塔臂的顶点坐标计算第一成像设备和第二成像设备的中间点坐标；根据障碍物的实际坐标和中间点坐标计算中间点与障碍物的距离；将计算的中间点与障碍物的距离作为障碍物与塔机的塔臂的距离。

例如，可以采用以下公式计算中间点与障碍物的距离：

$d=\sqrt{{(x-x_0)}^2+{(y-y_0)}^2+{(z-z_0)}^2}---\left(2\right)$

其中，d是中间点与障碍物的距离，(x，y，z)是障碍物的实际坐标，(x₀，y₀，z₀)是中间点坐标。

另外，塔机主要是应用于露天的建筑场地，防碰撞目标主要为塔机周围的楼宇和建筑场地内其它塔机的塔臂，目标相对固定。为了更加准确及时地确定障碍物的位置，本发明提供了一种优选实施方式，即在障碍物上安装用于标记障碍物的标志。然后，通过确定该标志与塔机的塔臂的距离从而确定障碍物与塔机的塔臂的距离。需要说明的是，该标志可以是具有特定颜色信息的标志，或者选择受光照影响较小的颜色信息(例如具有明确的颜色纹理信息的黄黑条纹)，或者选择与工作范围内的其它目标有明显区别的形状(例如外圆内方的“铜钱”)。这样，可以提高获取目标的速度和准确度。

下面结合图3所示的具体实施例说明本发明的具体流程(以摄像机为例)，如图3所示，包括如下的步骤S302至步骤S316。

步骤S302，系统上电初始化，包括数字信号处理(Digital Signal Processing，简称DSP)/基本输入输出系统(Basic Input Output System，简称为BIOS)初始化、图像采集和显示模块初始化。

步骤S304，图像采集和处理。例如对图像的滤波处理。

步骤S306，基于颜色特征的初定位。例如以受光照影响较小的颜色信息为依据对障碍物粗略定位缩小范围。

步骤S308，计算角点/圆心坐标。圆心是其中一个摄像机的投影中心。

步骤S310，根据双目成像的几何原理和坐标计算物距(即障碍物与塔臂的距离)。

步骤S312，计算物距的平均值。利用物距的平均值，提高计算结果的准确性。

步骤S314，判断物距是否小于预先设定的值。若不小于预先设定的值，则执行步骤S304；若小于预先设定的值，则执行步骤S316。

步骤S316，发起报警并启动控制程序，控制塔机向安全方向运行。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

本发明实施例还提供了一种塔机监测预警系统，该塔机监测预警系统可以用于实现上述塔机监测预警方法。图4是根据本发明实施例的塔机监测预警系统的结构框图，如图4所示，该塔机监测预警系统包括位于塔机的塔臂上的第一成像设备42、位于塔机的塔臂上的第二成像设备44和连接至第一成像设备42和第二成像设备44的塔机监测预警装置46，其中，塔机监测预警装置46包括获取模块462、确定模块464和预警模块466。下面对塔机监测预警装置46的结构进行详细描述。

获取模块462，连接至第一成像设备42和第二成像设备44，用于分别获取第一成像设备和第二成像设备采集的障碍物的图像；确定模块464，连接至获取模块462，用于根据获取模块462获取的图像、第一成像设备42与第二成像设备44的位置关系信息确定障碍物与塔机的塔臂的距离；预警模块466，连接至确定模块464，用于在确定模块464确定的距离小于预先设定的阈值的情况下，发起报警。

本发明通过两个成像设备采集障碍物的图像，以确定障碍物与塔机的塔臂的距离，从而监测塔臂是否会碰撞到障碍物。从障碍物出发去监测塔机，提高了塔机碰撞监测水平，降低了塔机碰撞事故的发生，使得塔机安全、高效地运行。

图5是根据本发明优选实施例的塔机监测预警系统的结构框图一，如图5所示，确定模块464包括：第一计算子模块4642，用于以第一成像设备42的投影中心作为坐标原点，以第一成像设备42到第二成像设备44的方向作为X轴，根据图像、位置关系信息中的第一成像设备42与第二成像设备44之间的距离计算障碍物的实际坐标；第二计算子模块4644，连接至第一计算子模块4642，用于根据第一计算子模块4642计算的障碍物的实际坐标，并根据预先获知的塔机的塔臂的顶点坐标，计算障碍物与塔机的塔臂的距离。

图6是根据本发明优选实施例的塔机监测预警系统的结构框图二，如图6所示，第一计算子模块4642包括：第一计算单元46422，用于在第一成像设备42和第二成像设备44相对于同一水平面等高的情况下，根据障碍物在第一成像设备42采集的图像中的坐标、障碍物在第二成像设备44采集的图像中的坐标、第一成像设备42的等效焦距、第二成像设备44的等效焦距、第一成像设备42的光轴与X轴的夹角、第二成像设备44的光轴与X轴的夹角、第一成像设备42和障碍物的连线与光轴的夹角、第二成像设备44和障碍物的连线与光轴的夹角、位置关系信息中的第一成像设备42和第二成像设备44之间的距离计算障碍物的实际坐标。

例如，可以采用以下公式计算障碍物的实际坐标：

$\left\{\begin{array}{c}x=\frac{B\cot ({\mathrm{\ω}}_1+{\mathrm{\α}}_1)}{\cot ({\mathrm{\ω}}_1+{\mathrm{\α}}_1)+\cot ({\mathrm{\ω}}_2+{\mathrm{\α}}_2)}\\ y=Y_1\frac{z\sin {\mathrm{\ω}}_1}{f_1\sin ({\mathrm{\ω}}_1+{\mathrm{\α}}_1)}=Y_2\frac{z\sin {\mathrm{\ω}}_2}{f_2\sin ({\mathrm{\ω}}_2+{\mathrm{\α}}_2)}\\ z=\frac{B}{\cot ({\mathrm{\ω}}_1+{\mathrm{\α}}_1)+\cot ({\mathrm{\ω}}_2+{\mathrm{\α}}_2)}\end{array}\right.,$

其中，(x，y，z)是障碍物的实际坐标，(X₁，Y₁)是障碍物在第一成像设备42采集的图像中的坐标，(X₂，Y₂)是障碍物在第二成像设备44采集的图像中的坐标，f₁是第一成像设备42的等效焦距，f₂是第二成像设备44的等效焦距，α₁是所述第一成像设备42的光轴与所述X轴的夹角，α₂是所述第二成像设备44的光轴与所述X轴的夹角，ω₁是所述第一成像设备42和所述障碍物的连线与所述光轴的夹角，ω₂是所述第二成像设备44和所述障碍物的连线与所述光轴的夹角，B是位置关系信息中的第一成像设备42和第二成像设备44之间的距离。

图7是根据本发明优选实施例的塔机监测预警系统的结构框图三，如图7所示，在第一成像设备42和第二成像设备44均位于塔机的塔臂的顶点的情况下，第二计算子模块4644包括：第二计算单元46442，用于根据预先获知的塔机的塔臂的顶点坐标计算第一成像设备42和第二成像设备44的中间点坐标；第三计算单元46444，连接至第二计算单元46442，用于根据障碍物的实际坐标和中间点坐标计算中间点与障碍物的距离；处理单元46446，连接至第三计算单元46444，用于将第三计算单元46444计算的距离作为障碍物与塔机的塔臂的距离。例如，可以采用以下公式计算中间点与障碍物的距离：

$d=\sqrt{{(x-x_0)}^2+{(y-y_0)}^2+{(z-z_0)}^2}---\left(2\right)$

其中，d是中间点与障碍物的距离，(x，y，z)是障碍物的实际坐标，(x₀，y₀，z₀)是中间点坐标。

为了更加准确地确定障碍物的位置，本发明提供了一种优选实施方式，图8是根据本发明优选实施例的塔机监测预警系统的结构框图四，如图8所示，确定模块464包括：确定子模块4648，用于在障碍物上存在预先安装的标志的情况下，根据图像、第一成像设备42与第二成像设备44的位置关系信息确定该标志与塔机的塔臂的距离，其中，标志用于标记障碍物；处理子模块4649，连接至确定子模块4648，用于将确定子模块4642确定的标志与塔机的塔臂的距离作为障碍物与塔机的塔臂的距离。

下面结合图9对本发明塔机监测预警系统的具体结构进行说明。

图9是根据本发明优选实施例的塔机监测预警系统的结构示意图(以CMOS摄像机为例)，如图9所示，本发明所提供的塔机监测预警系统包括互补金属氧化物半导体(ComplementaryMetal Oxide Semiconductor，简称为CMOS)摄像机(主机)901、CMOS摄像机(从机)902、控制器903、存储器904、DSP905、外部接口电路906。

CMOS摄像机(主机)901和CMOS摄像机(从机)902是图像采集设备，根据使用环境，以及具体需求的不同，可以在分辨率、色彩等方面做出选择，与之配套的还有专用的镜头，也需要根据实际情况来选择。图像采集设备也可以采用电荷耦合元件(Charge-coupled Device，简称为CCD)摄像机，但是目前利用CCD摄像机实现双目视觉的系统普遍存在价格高、系统复杂、标定精度低、功耗大、集成度低等问题。所以优选地本发明采用CMOS摄像机。

控制器903是FPGA控制器，完成对CMOS视觉芯片的初始化，对CMOS视觉芯片与存储器904之间、DSP905与存储器904之间的数据传输进行协调控制。另外，它还要与外部接口电路906通讯，接收来自外部的控制命令，以实现系统的启动、初始化以前关闭等操作(实现两片CMOS成像芯片图像采样、数据传输等的同步性)。本系统中的FPGA控制器可以由单片机、ARM控制器代替，或者去掉控制器，因为随着DSP的主频逐渐提高，功能增加完善，DSP可以既处理图像运算又处理程序的逻辑部分。

存储器(DRAM/SRAM)904用于存储所采集的图像信息，同时也为检测算法提供数据交换的空间。

DSP905是整个系统的核心部件，它利用集成好的算法对采集到的图像进行处理，以得到感兴趣物体的位置坐标、距离等信息，并将结果通过外部接口电路906送出。

外部接口电路906可以采取不同的方式，根据需要不同，可以采用RS232、USB、104总线等。

由上述可知，塔机监测预警系统包括成像采集设备、控制器、存储器、专用DSP处理器、外部接口电路，根据双目成像的几何原理通过左右两幅图像的匹配来获得物体的距离信息预防塔机的碰撞。具体实现方法为：采用双CMOS摄像机同时采集满足一定几何条件的两幅图像，图像存储在存储器中并由存储器送到DSP芯片，DSP芯片对两幅图像经过处理匹配，计算得到图像中物体与摄像平面的距离，以计算得到的距离信息以及塔臂长度、旋转速度等信息为判断依据，控制塔机的运动，预防塔机碰撞事故的发生。

塔机在工作时，发生碰撞的地方可能是塔臂的顶点碰撞到障碍物、其它塔机的塔臂或者吊钩碰撞到障碍物，所以塔机监测预警系统需要安装在塔臂的顶点及控制吊钩运动的小车处，塔机监测预警系统随着小车的运动而运动，且成像设备向下安装，由于塔机的吊钩高度可以由传感器测得，故比较障碍物的物距与塔机吊钩的高度，若距离小于报警距离则发出报警(可以是声光报警)并启动控制程序。

另外，本发明实施例还提供了一种塔机，包括上述塔机监测预警系统。

综上所述，根据本发明的上述实施例，提供了一种塔机监测预警方法、系统及塔机。本发明通过两个成像设备采集障碍物的图像，以确定障碍物与塔机的塔臂的距离，从而监测塔臂及吊钩是否会碰撞到障碍物。从障碍物出发去监测塔机，提高了塔机碰撞监测水平，降低了塔机碰撞事故的发生，使得塔机安全、高效地运行。另外，本发明的塔机监测预警方法具有抗干扰能力强、实时性好、简单易用的特点，避免了现场组网困难、通信干扰严重、价格昂贵等缺点。避免由于更换场所而需要重新设置障碍区域，有效降低塔机司机劳动强度，提高塔机碰撞监测水平，降低塔机碰撞事故的发生，使塔机安全、高效运行。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种塔机监测预警方法，其特征在于包括：

分别获取第一成像设备和第二成像设备采集的障碍物的图像，其中，所述第一成像设备和所述第二成像设备均位于塔机的塔臂上；

根据所述图像、所述第一成像设备与所述第二成像设备的位置关系信息确定所述障碍物与所述塔机的塔臂的距离；

在所述距离小于预先设定的阈值的情况下，发起报警；

根据所述图像、所述第一成像设备与所述第二成像设备的位置关系信息确定所述障碍物与所述塔机的塔臂的距离包括：以所述第一成像设备的投影中心作为坐标原点，以所述第一成像设备到所述第二成像设备的方向作为X轴，根据所述图像、所述位置关系信息中的所述第一成像设备与所述第二成像设备之间的距离计算所述障碍物的实际坐标；根据所述障碍物的实际坐标，并根据预先获知的所述塔机的塔臂的顶点坐标，计算所述障碍物与所述塔机的塔臂的距离；

在所述第一成像设备和所述第二成像设备相对于同一水平面等高的情况下，以所述第一成像设备的投影中心作为坐标原点，以所述第一成像设备到所述第二成像设备的方向作为X轴，根据所述图像、所述位置关系信息中的所述第一成像设备与所述第二成像设备之间的距离计算所述障碍物的实际坐标包括：根据所述障碍物在所述第一成像设备采集的图像中的坐标、所述障碍物在所述第二成像设备采集的图像中的坐标、所述第一成像设备的等效焦距、所述第二成像设备的等效焦距、所述第一成像设备的光轴与所述X轴的夹角、所述第二成像设备的光轴与所述X轴的夹角、所述第一成像设备和所述障碍物的连线与所述第一成像设备的光轴的夹角、所述第二成像设备和所述障碍物的连线与所述第二成像设备的光轴的夹角、所述位置关系信息中的所述第一成像设备和所述第二成像设备之间的距离计算所述障碍物的实际坐标。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述第一成像设备和所述第二成像设备均位于所述塔机的塔臂的顶点的情况下，根据所述障碍物的实际坐标，并根据预先获知的所述塔机的塔臂的顶点坐标，计算所述障碍物与所述塔机的塔臂的距离包括：

根据预先获知的所述塔机的塔臂的顶点坐标计算所述第一成像设备和所述第二成像设备的中间点坐标；

根据所述障碍物的实际坐标和所述中间点坐标计算所述中间点与所述障碍物的距离；

将所述计算的距离作为所述障碍物与所述塔机的塔臂的距离。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，根据所述图像、所述第一成像设备与所述第二成像设备的位置关系信息确定所述障碍物与所述塔机的塔臂的距离包括：

在所述障碍物上存在预先安装的标志的情况下，根据所述图像、所述第一成像设备与所述第二成像设备的位置关系信息确定所述标志与所述塔机的塔臂的距离，其中，所述标志用于标记所述障碍物；

将所述标志与所述塔机的塔臂的距离作为所述障碍物与所述塔机的塔臂的距离。

4.一种塔机监测预警系统，其特征在于包括位于塔机的塔臂上的第一成像设备、位于所述塔机的塔臂上的第二成像设备和塔机监测预警装置，其中，所述塔机监测预警装置包括：

获取模块，用于分别获取所述第一成像设备和所述第二成像设备采集的障碍物的图像；

确定模块，用于根据所述图像、所述第一成像设备与所述第二成像设备的位置关系信息确定所述障碍物与所述塔机的塔臂的距离；

预警模块，用于在所述距离小于预先设定的阈值的情况下，发起报警。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述确定模块包括：

第一计算子模块，用于以所述第一成像设备的投影中心作为坐标原点，以所述第一成像设备到所述第二成像设备的方向作为X轴，根据所述图像、所述位置关系信息中的所述第一成像设备与所述第二成像设备之间的距离计算所述障碍物的实际坐标；

第二计算子模块，用于根据所述障碍物的实际坐标，并根据预先获知的所述塔机的塔臂的顶点坐标，计算所述障碍物与所述塔机的塔臂的距离。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第一计算子模块包括：第一计算单元，用于在所述第一成像设备和所述第二成像设备相对于同一水平面等高的情况下，根据所述障碍物在所述第一成像设备采集的图像中的坐标、所述障碍物在所述第二成像设备采集的图像中的坐标、所述第一成像设备的等效焦距、所述第二成像设备的等效焦距、所述第一成像设备的光轴与所述X轴的夹角、所述第二成像设备的光轴与所述X轴的夹角、所述第一成像设备和所述障碍物的连线与所述第一成像设备的光轴的夹角、所述第二成像设备和所述障碍物的连线与所述第二成像设备的光轴的夹角、所述位置关系信息中的所述第一成像设备和所述第二成像设备之间的距离计算所述障碍物的实际坐标。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，在所述第一成像设备和所述第二成像设备均位于所述塔机的塔臂的顶点的情况下，所述第二计算子模块包括：

第二计算单元，用于根据预先获知的所述塔机的塔臂的顶点坐标计算所述第一成像设备和所述第二成像设备的中间点坐标；

第三计算单元，用于根据所述障碍物的实际坐标和所述中间点坐标计算所述中间点与所述障碍物的距离；

处理单元，用于将所述计算的距离作为所述障碍物与所述塔机的塔臂的距离。

8.根据权利要求4至7中任一项所述的系统，其特征在于，所述确定模块包括：

确定子模块，用于在所述障碍物上存在预先安装的标志的情况下，根据所述图像、所述第一成像设备与所述第二成像设备的位置关系信息确定所述标志与所述塔机的塔臂的距离，其中，所述标志用于标记所述障碍物；

处理子模块，用于将所述标志与所述塔机的塔臂的距离作为所述障碍物与所述塔机的塔臂的距离。

9.一种塔机，其特征在于包括权利要求4至8中任一项所述的塔机监测预警系统。

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