CN106066157A - 一种起重机高度检测报警方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种起重机高度检测报警方法，该方法包括：1)提供一种起重机高度检测报警系统，所述系统包括高度检测仪、凌阳SPCE061A芯片和显示设备，高度检测仪用于检测并输出系统的实时高度，凌阳SPCE061A芯片分别与高度检测仪和显示设备连接，基于实时高度确定发送给显示设备的报警信息；2)使用所述系统。

Description

一种起重机高度检测报警方法

技术领域

本发明涉及报警设备领域，尤其涉及一种起重机高度检测报警方法。

背景技术

起重机是指在一定范围内垂直提升和水平搬运重物的多动作起重机械。又称吊车。目前国内各大吊装广东顺发起重设备有限公司已经逐渐的取消吊重行驶功能。轮胎起重机的主要特点是：其行驶驾驶室与起重操纵室合二为一、是由履带起重机(履带吊)演变而成，将行走机构的履带和行走支架部分变成有轮胎的底盘，克服了履带起重机(履带吊)履带板对路面造成破坏的缺点，属于物料搬运机械。安装在起重机走台外侧的护栏，是在维护、检修起重机时起保护作用的装置。但是传统的起重机受场地和空间限制，无法安装该类型的安全护栏，这样就导致了起重机存在重大安全隐患，需要对其进行改进。

发明内容

根据本发明的一方面，提供了一种起重机高度检测报警方法，该方法包括：1)提供一种起重机高度检测报警系统，所述系统包括高度检测仪、凌阳SPCE061A芯片和显示设备，高度检测仪用于检测并输出系统的实时高度，凌阳SPCE061A芯片分别与高度检测仪和显示设备连接，基于实时高度确定发送给显示设备的报警信息；2)使用所述系统。

更具体地，在所述起重机高度检测报警系统中，包括：高度检测仪，位于系统的下侧面，用于实时检测系统的当前高度并作为第二系统高度输出；凌阳SPCE061A芯片，分别与标志识别设备、高度检测仪、伺服电机和TF卡连接，用于接收第一系统高度和第二系统高度，基于第一高度权重值、第一系统高度、第二高度权重值和第二系统高度确定当前系统高度，并在当前系统高度大于等于预设高度上限值时，发出系统过高信号，在当前系统高度小于等于预设高度下限值时，发出系统过低信号；显示设备，与凌阳SPCE061A芯片连接，用于实时显示与系统过高信号或系统过低信号对应的文字警示内容；市电接入接口，与市电线路连接，用于接收市电线路输入的交流供电信号；电流互感器及取样电路，与市电线路中的A相线路、B相线路和C相线路连接，用于对A相线路、B相线路和C相线路中的电流信号分别进行取样；电压取样电路，与市电线路中的A相线路、B相线路和C相线路连接，用于对A相线路、B相线路和C相线路中的电压信号分别进行取样；电流信号调理电路，与电流互感器及取样电路连接，用于对取样电流进行信号调理；电压信号调理电路，与电压取样电路连接，用于对取样电压进行信号调理；AD73360芯片，分别与电流信号调理电路和电压信号调理电路连接，对调理后的取样电流和调理后的取样电压分别执行16位A/D转换，获得数字电流信号和数字电压信号，还基于数字电流信号和数字电压信号确定数字电流信号的有效值和数字电压信号的有效值；交流供电转换设备，与市电线路中的A相线路、B相线路和C相线路连接，用于执行交流电到直流电的转换；枪式摄像机，位于系统的下侧面的中央位置，用于面向系统下方进行拍摄以获得高清地面图像；同态滤波设备，与枪式摄像机连接以接收高清地面图像，包括灰度压缩子设备和线性变换子设备，灰度压缩子设备与枪式摄像机连接，用于对高清地面图像的每一个像素值进行灰度压缩处理以获得压缩图像，线性变换子设备与灰度压缩子设备连接，用于对压缩图像进行线性变换处理以获得变换图像，其中，变换图像的对比度高于高清地面图像；直方图均衡设备，与同态滤波设备连接以接收变换图像，用于对变换图像执行直方图均衡处理以获得均衡图像，其中直方图均衡处理用于将变换图像的灰度均匀分布到整个灰度级范围，使得获得的均衡图像比变换图像具有更多变的色调和更高的对比度；自适应滤波设备，与直方图均衡设备连接以获得均衡图像，并对均衡图像执行自适应滤波处理以获得第一滤波图像；改进型中值滤波设备，与自适应滤波设备连接以获得第一滤波图像，包括噪声检测子设备、模块选择子设备和滤波处理子设备，噪声检测子设备与自适应滤波设备连接，通过对第一滤波图像的像素点的灰度值进行分析以确定每一个噪声分布区域的分布半径，并将各个噪声分布区域的分布半径中的最大值作为最大分布半径输出，模块选择子设备与噪声检测子设备连接，用于接收最大分布半径，并基于最大分布半径选择进行中值滤波的滤波模块，滤波处理子设备分别与自适应滤波设备和模块选择子设备连接，用于基于选择的滤波模块对第一滤波图像进行中值滤波处理以获得第二滤波图像，其中中值滤波处理包括对于第一滤波图像内每一个像素点作为目标像素点进行以下处理：以目标像素点在第一滤波图像内的位置作为选择的滤波模块的形心在第一滤波图像内取出多个像素点作为多个参考像素点，取多个参考像素点的像素值中的最大值和最小值以作为像素最大值和像素最小值，确定像素最大值和像素最小值的平均值以作为像素平均值，针对每一个参考像素点，如果其像素值小于像素平均值，则用0代替其像素值，如果其像素值大于等于像素平均值，则保留其像素值，最后将多个参考像素点的像素值的平均值作为目标像素点的像素值输出；标志识别设备，分别与改进型中值滤波设备和TF卡连接，将第二滤波图像中像素点灰度值在标志灰度值范围内的所有像素点组成标志子图像，将标志子图像中的像素点总数与基准标志图像的像素点总数进行比较以确定并输出第一系统高度；TF卡，用于预先存储了基准标志图像，基准标志图像为检测图形标志的原始图像；伺服电机，位于系统附近，与凌阳SPCE061A芯片连接用于接收当前系统高度，基于当前系统高度和预设系统高度确定电机驱动信号，并基于电机驱动信号将可伸缩支架驱动到预设系统高度；可伸缩支架，位于系统的下方，与系统连接，还与伺服电机连接，用于在伺服电机的控制下进行伸缩操作以带动系统垂直移动；其中，检测图形标志设置在系统下方，检测图形标志的形状为三角形、正方形或圆形；其中，标志识别设备将标志子图像中的像素点总数与基准标志图像的像素点总数进行比较以确定并输出第一系统高度包括：标志子图像中的像素点总数除以基准标志图像的像素点总数获得的数值越大，第一系统高度的数值越小，标志子图像中的像素点总数除以基准标志图像的像素点总数获得的数值越小，第一系统高度的数值越大；其中，TF卡还用于预先存储了各个基准人体图像，各个基准人体图像为对不同体形的基准人体进行预先拍摄而获得的图像；其中，模块选择子设备基于最大分布半径选择进行中值滤波的滤波模块包括：最大分布半径越大，选择的进行中值滤波的滤波模块越大，最大分布半径越小，选择的进行中值滤波的滤波模块越小；其中，模块选择子设备中供选择的滤波模块包括3×3，5×5，7×7和9×9；其中，TF卡还预先存储了预设系统高度、第一高度权重值、第二高度权重值、预设高度上限值和预设高度下限值；其中，TF卡还分别与标志识别设备、伺服电机和凌阳SPCE061A芯片连接；其中，显示设备还与AD73360芯片连接，用于实时显示数字电流信号的有效值和数字电压信号的有效值。

更具体地，在所述起重机高度检测报警系统中：替换地，采用凌阳SPCE061A芯片的内置存储器替换TF卡。

更具体地，在所述起重机高度检测报警系统中：枪式摄像机还包括辅助电源，用于对高清地面图像的拍摄提供辅助照明光。

更具体地，在所述起重机高度检测报警系统中：凌阳SPCE061A芯片位于系统的下侧面的中央位置。

更具体地，在所述起重机高度检测报警系统中：凌阳SPCE061A芯片和TF卡被集成在一块集成电路板上。

附图说明

以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：

图1为根据本发明实施方案示出的起重机高度检测报警系统的结构方框图。

附图标记：1高度检测仪；2凌阳SPCE061A芯片；3显示设备

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的起重机高度检测报警系统的实施方案进行详细说明。

图1为根据本发明实施方案示出的起重机高度检测报警系统的结构方框图，所述系统包括高度检测仪、凌阳SPCE061A芯片和显示设备，高度检测仪用于检测并输出系统的实时高度，凌阳SPCE061A芯片分别与高度检测仪和显示设备连接，基于实时高度确定发送给显示设备的报警信息。

接着，继续对本发明的起重机高度检测报警系统的具体结构进行进一步的说明。

所述系统包括：高度检测仪，位于系统的下侧面，用于实时检测系统的当前高度并作为第二系统高度输出。

所述系统包括：凌阳SPCE061A芯片，分别与标志识别设备、高度检测仪、伺服电机和TF卡连接，用于接收第一系统高度和第二系统高度，基于第一高度权重值、第一系统高度、第二高度权重值和第二系统高度确定当前系统高度，并在当前系统高度大于等于预设高度上限值时，发出系统过高信号，在当前系统高度小于等于预设高度下限值时，发出系统过低信号。

所述系统包括：显示设备，与凌阳SPCE061A芯片连接，用于实时显示与系统过高信号或系统过低信号对应的文字警示内容；市电接入接口，与市电线路连接，用于接收市电线路输入的交流供电信号。

所述系统包括：电流互感器及取样电路，与市电线路中的A相线路、B相线路和C相线路连接，用于对A相线路、B相线路和C相线路中的电流信号分别进行取样；电压取样电路，与市电线路中的A相线路、B相线路和C相线路连接，用于对A相线路、B相线路和C相线路中的电压信号分别进行取样；电流信号调理电路，与电流互感器及取样电路连接，用于对取样电流进行信号调理；电压信号调理电路，与电压取样电路连接，用于对取样电压进行信号调理。

所述系统包括：AD73360芯片，分别与电流信号调理电路和电压信号调理电路连接，对调理后的取样电流和调理后的取样电压分别执行16位A/D转换，获得数字电流信号和数字电压信号，还基于数字电流信号和数字电压信号确定数字电流信号的有效值和数字电压信号的有效值。

所述系统包括：交流供电转换设备，与市电线路中的A相线路、B相线路和C相线路连接，用于执行交流电到直流电的转换；枪式摄像机，位于系统的下侧面的中央位置，用于面向系统下方进行拍摄以获得高清地面图像；同态滤波设备，与枪式摄像机连接以接收高清地面图像，包括灰度压缩子设备和线性变换子设备，灰度压缩子设备与枪式摄像机连接，用于对高清地面图像的每一个像素值进行灰度压缩处理以获得压缩图像，线性变换子设备与灰度压缩子设备连接，用于对压缩图像进行线性变换处理以获得变换图像，其中，变换图像的对比度高于高清地面图像。

所述系统包括：直方图均衡设备，与同态滤波设备连接以接收变换图像，用于对变换图像执行直方图均衡处理以获得均衡图像，其中直方图均衡处理用于将变换图像的灰度均匀分布到整个灰度级范围，使得获得的均衡图像比变换图像具有更多变的色调和更高的对比度。

所述系统包括：自适应滤波设备，与直方图均衡设备连接以获得均衡图像，并对均衡图像执行自适应滤波处理以获得第一滤波图像。

所述系统包括：改进型中值滤波设备，与自适应滤波设备连接以获得第一滤波图像，包括噪声检测子设备、模块选择子设备和滤波处理子设备，噪声检测子设备与自适应滤波设备连接，通过对第一滤波图像的像素点的灰度值进行分析以确定每一个噪声分布区域的分布半径，并将各个噪声分布区域的分布半径中的最大值作为最大分布半径输出，模块选择子设备与噪声检测子设备连接，用于接收最大分布半径，并基于最大分布半径选择进行中值滤波的滤波模块，滤波处理子设备分别与自适应滤波设备和模块选择子设备连接，用于基于选择的滤波模块对第一滤波图像进行中值滤波处理以获得第二滤波图像，其中中值滤波处理包括对于第一滤波图像内每一个像素点作为目标像素点进行以下处理：以目标像素点在第一滤波图像内的位置作为选择的滤波模块的形心在第一滤波图像内取出多个像素点作为多个参考像素点，取多个参考像素点的像素值中的最大值和最小值以作为像素最大值和像素最小值，确定像素最大值和像素最小值的平均值以作为像素平均值，针对每一个参考像素点，如果其像素值小于像素平均值，则用0代替其像素值，如果其像素值大于等于像素平均值，则保留其像素值，最后将多个参考像素点的像素值的平均值作为目标像素点的像素值输出。

所述系统包括：标志识别设备，分别与改进型中值滤波设备和TF卡连接，将第二滤波图像中像素点灰度值在标志灰度值范围内的所有像素点组成标志子图像，将标志子图像中的像素点总数与基准标志图像的像素点总数进行比较以确定并输出第一系统高度。

所述系统包括：TF卡，用于预先存储了基准标志图像，基准标志图像为检测图形标志的原始图像；伺服电机，位于系统附近，与凌阳SPCE061A芯片连接用于接收当前系统高度，基于当前系统高度和预设系统高度确定电机驱动信号，并基于电机驱动信号将可伸缩支架驱动到预设系统高度；可伸缩支架，位于系统的下方，与系统连接，还与伺服电机连接，用于在伺服电机的控制下进行伸缩操作以带动系统垂直移动。

其中，检测图形标志设置在系统下方，检测图形标志的形状为三角形、正方形或圆形。

其中，标志识别设备将标志子图像中的像素点总数与基准标志图像的像素点总数进行比较以确定并输出第一系统高度包括：标志子图像中的像素点总数除以基准标志图像的像素点总数获得的数值越大，第一系统高度的数值越小，标志子图像中的像素点总数除以基准标志图像的像素点总数获得的数值越小，第一系统高度的数值越大。

其中，TF卡还用于预先存储了各个基准人体图像，各个基准人体图像为对不同体形的基准人体进行预先拍摄而获得的图像。

其中，模块选择子设备基于最大分布半径选择进行中值滤波的滤波模块包括：最大分布半径越大，选择的进行中值滤波的滤波模块越大，最大分布半径越小，选择的进行中值滤波的滤波模块越小。

其中，模块选择子设备中供选择的滤波模块包括3×3，5×5，7×7和9×9。

其中，TF卡还预先存储了预设系统高度、第一高度权重值、第二高度权重值、预设高度上限值和预设高度下限值。

其中，TF卡还分别与标志识别设备、伺服电机和凌阳SPCE061A芯片连接。

其中，显示设备还与AD73360芯片连接，用于实时显示数字电流信号的有效值和数字电压信号的有效值。

可选地，在所述平台中：替换地，采用凌阳SPCE061A芯片的内置存储器替换TF卡；枪式摄像机还包括辅助电源，用于对高清地面图像的拍摄提供辅助照明光；凌阳SPCE061A芯片位于系统的下侧面的中央位置；以及凌阳SPCE061A芯片和TF卡被集成在一块集成电路板上。

另外，滤波器，顾名思义，是对波进行过滤的器件。“波”是一个非常广泛的物理概念，在电子技术领域，“波”被狭义地局限于特指描述各种物理量的取值随时间起伏变化的过程。该过程通过各类传感器的作用，被转换为电压或电流的时间函数，称之为各种物理量的时间波形，或者称之为信号。因为自变量时间是连续取值的，所以称之为连续时间信号，又习惯地称之为模拟信号。

随着数字式电子计算机技术的产生和飞速发展，为了便于计算机对信号进行处理，产生了在抽样定理指导下将连续时间信号变换成离散时间信号的完整的理论和方法。也就是说，可以只用原模拟信号在一系列离散时间坐标点上的样本值表达原始信号而不丢失任何信息，波、波形、信号这些概念既然表达的是客观世界中各种物理量的变化，自然就是现代社会赖以生存的各种信息的载体。信息需要传播，靠的就是波形信号的传递。信号在它的产生、转换、传输的每一个环节都可能由于环境和干扰的存在而畸变，甚至是在相当多的情况下，这种畸变还很严重，导致信号及其所携带的信息被深深地埋在噪声当中了。为了滤除这些噪声，恢复原本的信号，需要使用各种滤波器进行滤波处理。

可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (6)

1.一种起重机高度检测报警方法，该方法包括：

1)提供一种起重机高度检测报警系统，所述系统包括高度检测仪、凌阳SPCE061A芯片和显示设备，高度检测仪用于检测并输出系统的实时高度，凌阳SPCE061A芯片分别与高度检测仪和显示设备连接，基于实时高度确定发送给显示设备的报警信息；

2)使用所述系统。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述系统包括：

高度检测仪，位于系统的下侧面，用于实时检测系统的当前高度并作为第二系统高度输出；

凌阳SPCE061A芯片，分别与标志识别设备、高度检测仪、伺服电机和TF卡连接，用于接收第一系统高度和第二系统高度，基于第一高度权重值、第一系统高度、第二高度权重值和第二系统高度确定当前系统高度，并在当前系统高度大于等于预设高度上限值时，发出系统过高信号，在当前系统高度小于等于预设高度下限值时，发出系统过低信号；

显示设备，与凌阳SPCE061A芯片连接，用于实时显示与系统过高信号或系统过低信号对应的文字警示内容；

市电接入接口，与市电线路连接，用于接收市电线路输入的交流供电信号；

电流互感器及取样电路，与市电线路中的A相线路、B相线路和C相线路连接，用于对A相线路、B相线路和C相线路中的电流信号分别进行取样；

电压取样电路，与市电线路中的A相线路、B相线路和C相线路连接，用于对A相线路、B相线路和C相线路中的电压信号分别进行取样；

电流信号调理电路，与电流互感器及取样电路连接，用于对取样电流进行信号调理；

电压信号调理电路，与电压取样电路连接，用于对取样电压进行信号调理；

AD73360芯片，分别与电流信号调理电路和电压信号调理电路连接，对调理后的取样电流和调理后的取样电压分别执行16位A/D转换，获得数字电流信号和数字电压信号，还基于数字电流信号和数字电压信号确定数字电流信号的有效值和数字电压信号的有效值；

交流供电转换设备，与市电线路中的A相线路、B相线路和C相线路连接，用于执行交流电到直流电的转换；

枪式摄像机，位于系统的下侧面的中央位置，用于面向系统下方进行拍摄以获得高清地面图像；

同态滤波设备，与枪式摄像机连接以接收高清地面图像，包括灰度压缩子设备和线性变换子设备，灰度压缩子设备与枪式摄像机连接，用于对高清地面图像的每一个像素值进行灰度压缩处理以获得压缩图像，线性变换子设备与灰度压缩子设备连接，用于对压缩图像进行线性变换处理以获得变换图像，其中，变换图像的对比度高于高清地面图像；

直方图均衡设备，与同态滤波设备连接以接收变换图像，用于对变换图像执行直方图均衡处理以获得均衡图像，其中直方图均衡处理用于将变换图像的灰度均匀分布到整个灰度级范围，使得获得的均衡图像比变换图像具有更多变的色调和更高的对比度；

自适应滤波设备，与直方图均衡设备连接以获得均衡图像，并对均衡图像执行自适应滤波处理以获得第一滤波图像；

改进型中值滤波设备，与自适应滤波设备连接以获得第一滤波图像，包括噪声检测子设备、模块选择子设备和滤波处理子设备，噪声检测子设备与自适应滤波设备连接，通过对第一滤波图像的像素点的灰度值进行分析以确定每一个噪声分布区域的分布半径，并将各个噪声分布区域的分布半径中的最大值作为最大分布半径输出，模块选择子设备与噪声检测子设备连接，用于接收最大分布半径，并基于最大分布半径选择进行中值滤波的滤波模块，滤波处理子设备分别与自适应滤波设备和模块选择子设备连接，用于基于选择的滤波模块对第一滤波图像进行中值滤波处理以获得第二滤波图像，其中中值滤波处理包括对于第一滤波图像内每一个像素点作为目标像素点进行以下处理：以目标像素点在第一滤波图像内的位置作为选择的滤波模块的形心在第一滤波图像内取出多个像素点作为多个参考像素点，取多个参考像素点的像素值中的最大值和最小值以作为像素最大值和像素最小值，确定像素最大值和像素最小值的平均值以作为像素平均值，针对每一个参考像素点，如果其像素值小于像素平均值，则用0代替其像素值，如果其像素值大于等于像素平均值，则保留其像素值，最后将多个参考像素点的像素值的平均值作为目标像素点的像素值输出；

标志识别设备，分别与改进型中值滤波设备和TF卡连接，将第二滤波图像中像素点灰度值在标志灰度值范围内的所有像素点组成标志子图像，将标志子图像中的像素点总数与基准标志图像的像素点总数进行比较以确定并输出第一系统高度；

TF卡，用于预先存储了基准标志图像，基准标志图像为检测图形标志的原始图像；

伺服电机，位于系统附近，与凌阳SPCE061A芯片连接用于接收当前系统高度，基于当前系统高度和预设系统高度确定电机驱动信号，并基于电机驱动信号将可伸缩支架驱动到预设系统高度；

可伸缩支架，位于系统的下方，与系统连接，还与伺服电机连接，用于在伺服电机的控制下进行伸缩操作以带动系统垂直移动；

其中，检测图形标志设置在系统下方，检测图形标志的形状为三角形、正方形或圆形；

其中，标志识别设备将标志子图像中的像素点总数与基准标志图像的像素点总数进行比较以确定并输出第一系统高度包括：标志子图像中的像素点总数除以基准标志图像的像素点总数获得的数值越大，第一系统高度的数值越小，标志子图像中的像素点总数除以基准标志图像的像素点总数获得的数值越小，第一系统高度的数值越大；

其中，TF卡还用于预先存储了各个基准人体图像，各个基准人体图像为对不同体形的基准人体进行预先拍摄而获得的图像；

其中，模块选择子设备基于最大分布半径选择进行中值滤波的滤波模块包括：最大分布半径越大，选择的进行中值滤波的滤波模块越大，最大分布半径越小，选择的进行中值滤波的滤波模块越小；

其中，模块选择子设备中供选择的滤波模块包括3×3，5×5，7×7和9×9；

其中，TF卡还预先存储了预设系统高度、第一高度权重值、第二高度权重值、预设高度上限值和预设高度下限值；

其中，TF卡还分别与标志识别设备、伺服电机和凌阳SPCE061A芯片连接；

其中，显示设备还与AD73360芯片连接，用于实时显示数字电流信号的有效值和数字电压信号的有效值。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：

替换地，采用凌阳SPCE061A芯片的内置存储器替换TF卡。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于：

枪式摄像机还包括辅助电源，用于对高清地面图像的拍摄提供辅助照明光。

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于：

凌阳SPCE061A芯片位于系统的下侧面的中央位置。

6.如权利要求2所述的方法，其特征在于：

凌阳SPCE061A芯片和TF卡被集成在一块集成电路板上。