CN106592679A - 一种铲车铲齿脱落预警装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铲车铲齿脱落预警装置和方法，结合三维激光传感器和GPS位置传感器，利用位置传感器实时获取铲斗的位置，判断是否在预设范围之内，只有铲斗在预设范围之内时才对铲斗的图像信息通过三维激光扫描传感器进行图像扫描，获取激光点云信息，进而对铲斗的图像信息与预存的图像信息进行对比，当发生铲齿缺失的情况时发出报警信号。本发明一方面对铲斗进行实时监控，起到在铲齿脱落时报警的作用；另一方面控制激光扫描，避免长时间持续扫描，延长设备使用寿命，避免了无效信息的采集，也提高点云处理的效率。
Description
技术领域
本发明属于铲车检测技术领域，具体涉及一种铲车铲齿脱落预警装置和方法。
背景技术
铲车在装载的过程中，铲斗上的铲齿经常发生脱落的现象。铲车在装载矿石的过程中会连同脱落的铲齿一起装入矿车。若不能及时发现，脱落的铲齿很可能和矿石一起卸入矿石破碎机。铲齿十分坚硬，一旦会将对破碎机或传输带造成巨大伤害。因此需要设计安装检测预警装置，以便及时发现铲齿脱落，提醒施工人员立即采取措施。
现有的监测方法存在一些局限：无法判断铲斗的当前位置，因此激光扫描设备必须持续开启，长时间的持续工作会出现过热现象，这将缩短设备使用寿命；当铲斗脱离扫描范围时，激光扫描将会采集大量无效信息。
发明内容：
本发明的目的是提供一种铲车铲齿脱落预警装置和方法，能够及时发现铲斗上铲齿脱落的情况，以克服背景技术中存在的问题。
为了实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种铲车铲齿脱落预警装置，在铲斗的一侧设有用于获取铲斗所在水平高度的位置传感器，在铲车的悬臂下表面设置三维激光传感器，三维激光传感器的激光探头朝向铲车的铲齿设置；位置传感器和三维激光传感器的信号输出端连接与控制器的信号输入端，控制器的信号输出端连接报警器。
较佳地，位置传感器设置在铲斗与悬臂的连接处。
较佳地，位置传感器包括GPS定位器。
较佳地，悬臂的上端设有天轮，三维激光传感器设置在悬臂靠近天轮的一侧。
较佳地，报警器包括声光报警器。
一种利用上述装置进行的铲车铲齿脱落预警方法：当铲斗进入预设范围时，发出启动信号，依据启动信号获取铲齿的实时图像信息，通过实时图像信息判断铲齿是否缺失，若是，则发出报警信号。
较佳地，铲斗进入预设范围的判断方法包括：预设范围包括预设启动高度，通过所位置传感器获取铲斗的实时水平高度，当实时水平高度大于等于预设启动高度时，表示铲斗进入预设范围。
较佳地，判断铲齿的实时图像信息判断铲齿是否缺失的方法包括：通过三维激光传感器获取铲齿的实时图像信息，将实时图像信息与预存图像信息进行对比，若存在缺损，则表示铲齿缺失。
较佳地，三维激光传感器获取的铲齿的实时图像信息为三维激光点云信息。
较佳地，预设范围还包括预设高度上限，当铲斗的实时水平高度大于预设高度上限时，发出停止信号，依据停止信号停止获取铲齿的实时图像信息。
本发明的有益效果在于：本发明结合三维激光传感器和GPS位置传感器，当铲车铲斗进入预设范围的指定区域，发出启动信号，三维激光扫描传感器开始扫描，当GPS位置传感器获取的实时位置超出预设高度限制，表示铲斗离开指定区域，发出信号停止扫描。本发明利用位置传感器实时获取铲斗的位置，判断是否在预设范围之内，只有铲斗在预设范围之内时才对铲斗的图像信息通过三维激光扫描传感器进行图像扫描，获取激光点云信息，进而对铲斗的图像信息与预存的图像信息进行对比，当发生铲齿缺失的情况时发出报警信号。本发明一方面对铲斗进行实时监控，起到在铲齿脱落时报警的作用；另一方面控制激光扫描，避免长时间持续扫描，延长设备使用寿命，避免了无效信息的采集，也提高点云处理的效率。
附图说明
图1为本发明实施例一的结构示意图，
图2为本发明实施例二的方法流程图。
图中：1-铲斗，2-位置传感器，3-三维激光传感器，4-控制器，5-悬臂，6-天轮。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。
实施例一
一种铲车铲齿脱落预警装置，在铲斗1的一侧设有用于获取铲斗1所在水平高度的位置传感器2，在铲车的悬臂5下表面设置三维激光传感器3，三维激光传感器3的激光探头朝向铲车的铲齿设置；位置传感器2和三维激光传感器3的信号输出端连接与控制器4的信号输入端，控制器4的信号输出端连接报警器。
位置传感器2设置在铲斗1与悬臂5的连接处。位置传感器2包括GPS定位器。悬臂5的上端设有天轮6，三维激光传感器3设置在悬臂5靠近天轮6的一侧。
报警器还可以设置在管理人员或其他位置，控制器4通过无线通讯装置将指令发送给声光报警装置的无线通讯装置，通过无线信号进行远距离的报警。甚至可以设置多个报警器，当发生铲齿脱落的情况时，可以尽快并保证有人收到报警信号，及时采取安全避险措施。
实施例二
一种利用上述装置进行的铲车铲齿脱落预警方法：当铲斗1进入预设范围时，发出启动信号，依据启动信号获取铲齿的实时图像信息，通过实时图像信息判断铲齿是否缺失，若是，则发出报警信号。预设范围还包括预设高度上限，当铲斗1的实时水平高度大于预设高度上限时，发出停止信号，依据停止信号停止获取铲齿的实时图像信息。三维激光传感器3获取的铲齿的实时图像信息为激光点云信息。
铲斗1进入预设范围的判断方法包括：预设范围包括预设启动高度，通过位置传感器2获取铲斗1的实时水平高度，当实时水平高度大于等于预设启动高度时，表示铲斗1进入预设范围。
依据铲齿的实时图像信息判断铲齿是否缺失的方法包括：通过三维激光传感器3获取铲齿的实时图像信息，将实时图像信息与预存图像信息进行对比，若存在缺损，则表示铲齿缺失。
本实施例的包括如下的具体步骤：
步骤1，通过位置传感器2也即GPS定位器获取铲斗1的实时水平高度；
步骤2，判断所述实时水平高度是否大于预设启动高度，若是，则进入步骤3，若否，则回到步骤2；
步骤3，控制器4依据启动信号控制三维激光传感器3获取铲齿的实时图像信息，也即三维激光点云；
步骤4，依据铲齿的实时图像信息判断铲齿是否脱落，通过三维激光传感器3获取铲齿的实时图像信息，将实时图像信息与预存图像信息进行对比，若存在缺损，则表示铲齿缺失，进入步骤5，若不存在缺损，则表示铲齿不缺失，进入步骤6；
步骤5，通过报警器发出报警信号；
步骤6，判断实时水平高度是否大于预设高度上限，若是，则发出停止信号，依据停止信号停止获取铲齿的实时图像信息，若否，则继续运行。
本发明结合三维激光传感器3和GPS位置传感器2，当铲车铲斗1进入预设范围的指定区域，发出启动信号，三维激光扫描传感器开始扫描，当GPS位置传感器2获取的实时位置超出预设高度限制，表示铲斗1离开指定区域，发出信号停止扫描。本发明利用位置传感器2实时获取铲斗1的位置，判断是否在预设范围之内，只有铲斗1在预设范围之内时才对铲斗1的图像信息通过三维激光扫描传感器进行图像扫描，获取激光点云信息，进而对铲斗1的图像信息与预存的图像信息进行对比，当发生铲齿缺失的情况时发出报警信号。本发明一方面对铲斗1进行实时监控，起到在铲齿脱落时报警的作用；另一方面控制激光扫描，避免长时间持续扫描，延长设备使用寿命，避免了无效信息的采集，也提高点云处理的效率。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。本说明书中未作详细描述的部分属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (10)
1.一种铲车铲齿脱落预警装置，其特征在于：在所述铲斗(1)的一侧设有用于获取所述铲斗(1)所在水平高度的位置传感器(2)，在所述铲车的悬臂(5)下表面设置三维激光传感器(3)，所述三维激光传感器(3)的激光探头朝向所述铲车的铲齿设置；所述位置传感器(2)和所述三维激光传感器(3)的信号输出端连接与控制器(4)的信号输入端，所述控制器(4)的信号输出端连接报警器。
2.根据权利要求1所述的一种铲车铲齿脱落预警装置，其特征在于：所述位置传感器(2)设置在所述铲斗(1)与所述悬臂(5)的连接处。
3.根据权利要求2所述的一种铲车铲齿脱落预警装置，其特征在于：所述位置传感器(2)包括GPS定位器。
4.根据权利要求1所述的一种铲车铲齿脱落预警装置，其特征在于：所述悬臂(5)的上端设有天轮(6)，所述三维激光传感器(3)设置在所述悬臂(5)靠近所述天轮(6)的一侧。
5.根据权利要求1所述的一种铲车铲齿脱落预警装置，其特征在于：所述报警器包括声光报警器。
6.一种利用如权利要求1-5任一项所述装置进行的铲车铲齿脱落预警方法，其特征在于：当所述铲斗(1)进入预设范围时，发出启动信号，依据所述启动信号获取所述铲齿的实时图像信息，通过所述实时图像信息判断所述铲齿是否缺失，若是，则发出报警信号。
7.根据权利要求6所述的一种铲车铲齿脱落预警方法，其特征在于，所述铲斗(1)进入预设范围的判断方法包括：所述预设范围包括预设启动高度，通过所位置传感器(2)获取所述铲斗(1)的实时水平高度，当所述实时水平高度大于等于预设启动高度时，表示所述铲斗(1)进入所述预设范围。
8.根据权利要求6所述的一种铲车铲齿脱落预警方法，其特征在于，判断所述铲齿的实时图像信息判断所述铲齿是否缺失的方法包括：通过所述三维激光传感器(3)获取所述铲齿的实时图像信息，将所述实时图像信息与预存图像信息进行对比，若存在缺损，则表示所述铲齿缺失。
9.根据权利要求8所述所述的一种铲车铲齿脱落预警方法，其特征在于：所述三维激光传感器(3)获取的所述铲齿的所述实时图像信息为三维激光点云信息。
10.根据权利要求6-9任一项所述的一种铲车铲齿脱落预警方法，其特征在于：所述预设范围还包括预设高度上限，当所述铲斗(1)的所述实时水平高度大于所述预设高度上限时，发出停止信号，依据所述停止信号停止获取所述铲齿的实时图像信息。
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