CN107207200B - 用于升降机应用的实时绳索/线缆/带摇摆监测系统 - Google Patents
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Abstract
深度摄像装置可以被放置在升降机轿厢井道内以捕获升降机绳索的深度图像。3D感测软件可以用于识别深度图像内的绳索并且向沿着绳索的位置分配跟踪点。随着时间的推移保存跟踪图像并且将跟踪图像与先前的跟踪图像进行比较以确定跟踪点的在各图像之间的移动。跟踪点的移动可以用于确定在一段时间期间绳索的速度、加速度、波动运动的频率以及其他特征。当所测量的特征超过指定阈值时,系统可以采取一种或多种动作以减轻不期望的行为或者提供对不期望行为的通知。
Description
优先权
本申请要求2015年1月30日提交的题为“Real-time Rope/Cable/Belt SwayMonitoring System for Elevator Application”的第62/109,783号美国临时专利申请的优先权。该申请的公开内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开内容涉及升降机系统内的绳索摇摆检测。
背景技术
一些升降机系统依靠绳索和滑轮系统以使升降机轿厢(elevator car)在井道(hoistway)内上升和下降。这样的系统可以具有位于井道的顶部处的滑轮以及围绕滑轮环绕的一条或多条绳索。绳索的一端可以固定至升降机轿厢的顶部,而绳索的另一端可以固定至配重。随着滑轮旋转,升降机轿厢可以在井道内上升或下降。升降机轿厢和配重还可以安放在导轨上以提供附加的稳定性和紧急停止能力。
导轨可以防止升降机轿厢和配重的摇摆,但是不会防止井道内的绳索的不期望摇摆。在一些升降机系统中,尤其是在高建筑物中,建筑物的自然摇摆以及升降机轿厢的振动和移动会引起绳索的可能随着时间的推移而放大的摇摆运动。这样的放大会导致绳索产生频率变化的波动动作,这会对绳索、绳索所固定至的对象以及被绳索撞击的井道内的对象造成不期望的压力。
虽然已做出并使用用于检测绳索摇摆的各种装置、系统和方法,但是认为在发明人之前没有人做出或使用如本文所述的装置、系统和方法。
发明内容
本文所公开的是一种绳索摇摆检测系统的实施例。在一些实施例中,绳索摇摆检测系统包括被布置在升降机井道内并且被定向成使得升降机绳索在视场内的一个或多个深度感测摄像装置。因此,本公开内容的目的是提供可以灵活地且可靠地安装在井道内的摇摆检测系统。
在一些实施例中,深度感测装置可以与图像处理系统通信,该图像处理系统被配置成接收并处理深度感测摄像装置数据集以确定升降机绳索在三维空间内的定向。因此,本公开内容的目的是提供可以在一段时间内跟踪升降机绳索的定向的摇摆检测系统。
在一些实施例中,图像处理系统被配置成对一段时间内的一个或多个深度感测摄像装置数据集进行比较,以确定升降机绳索随着时间的推移的位移、加速度、速度或其他属性。因此,本公开内容的目的是提供可以估计升降机绳索在一段时间内的运动的系统。
在一些实施例中,图像处理系统被配置成当测量的属性超过配置的阈值时执行一个或多个动作。因此,本公开内容的目的是提供当绳索摇摆已达到不期望水平时可以向系统操作者提供警告或者采取预防动作的系统。
根据结合附图进行的以下描述,在本公开内容的范围内的其他方面、特征和技术对于本领域的普通技术人员而言将变得明显。
附图说明
图1示出了升降机系统的正视图。
图2示出了升降机系统的原理图。
图3是示出为了检测绳索摇摆而可以执行的一组高层步骤的流程图。
图4是示出为了配置用于检测绳索摇摆的系统而可以执行的一组步骤的流程图。
图5是示出系统为了捕获并处理深度摄像装置数据而可以执行的一组步骤的流程图。
图6是示出系统为了基于深度摄像装置数据生成警告而可以执行的一组步骤的流程图。
附图不意在以任何方式进行限制,并且可以预期的是,可以以包括不一定在附图中示出的方式的各种其他方式实现本公开内容的各种实施例。并入说明书且形成说明书的一部分的附图示出了若干方面,并且连同描述一起用于说明本公开内容的原理,然而,要理解的是本公开内容的范围不限于所示出的精确布置。
具体实施方式
以下对某些实施例的描述不应当用于限制本公开内容的范围。根据以下描述,其他示例、特征、方面、实施例和优点对于本领域的技术人员而言将变得明显。如将实现的那样,在不背离本公开内容的范围的情况下,本公开内容的各种方面可以采取替选形式,或者具有替选或附加实施例。因此,附图和描述自然应当被看作是说明性的而不是限制性的。
图1示出了升降机系统的一个实施例的正视图。第一滑轮(100)可以位于井道(118)的顶部附近。第一滑轮(100)可以是由相关联的电机驱动的牵引滑轮。第二滑轮(102)可以位于井道(118)的底部附近。第二滑轮(102)可以是被配置成引导一条或多条升降机绳索的偏转装置或补偿滑轮。升降机起重绳索(104)的一端可以与升降机轿厢所连接的升降机轿厢吊索的顶部连接。在使用配重(108)的实施例中,升降机起重绳索(104)的另一端可以与配重(108)的顶部连接。在具有配重(108)的实施例中,升降机绳索可以包括与配重(108)的底部连接的至少一条补偿绳索(116)。补偿绳索(116)从配重(108)延伸并且围绕第二滑轮(102)缠绕,然后第二端与轿厢吊索的底部连接。
在没有配重的实施例中,升降机起重绳索(104)可以缠绕第一滑轮,然后升降机起重绳索(104)的另一端可以与轿厢吊索的底部连接。在没有配重(108)的实施例中,升降机起重绳索(104)在与轿厢吊索的底部连接之前围绕第二滑轮(102)缠绕。在升降机起重绳索(104)与第一滑轮(100)之间存在充分牵引,以使得随着电机驱动第一滑轮(100),升降机起重绳索(104)移动通过第一滑轮(100),从而根据第一滑轮(100)的旋转方向而使升降机轿厢上升或下降。一个或多个深度感测摄像装置(110,112,114)可以被布置在井道(118)内,以使得升降机起重绳索(104)和/或补偿绳索(116)可以在一个或多个深度感测摄像装置(110,112,114)的视场内。第一深度感测摄像装置(110)和第二深度感测摄像装置(112)被布置成使得摇摆的升降机起重绳索(104)和/或补偿绳索(116)随着摇摆而在距深度感测摄像装置(110,112)的各种距离处成像。虽然图1示出了三个深度感测摄像装置(110,112,114),但是不同实施例和不同升降机系统可以具有任何数量的深度感测摄像装置。
图2描绘了升降机系统的一个实施例的原理图。图像处理系统(“IPS”)(200)可以是一个或多个计算机、附接至计算机的部件或者专用硬件。IPS(200)可以与一个或多个深度感测摄像装置(110,112,114)可通信地耦合,并且接收来自一个或多个深度感测摄像装置(110,112,114)的输出。在各种实施例中,与深度感测摄像装置通信可以通过使用USB、Wi-Fi、蓝牙(Bluetooth)、HDMI或者其他有线或无线通信方法来实现。IPS(200)可以将接收到的输出保存到存储器、物理盘或其他存储装置。IPS(200)可以执行与接收到的输出相关的一个或多个动作,例如操纵、滤波、转换、比较、搜索或其他处理。
在图2的实施例中,IPS(200)可以与升降机控制器(206)可通信地耦合。升降机控制器(206)可以将数据和命令传送至升降机轿厢(106)、滑轮(100,102)电机、制动系统或升降机系统的其他部件。IPS(200)可以将命令传送至升降机控制器(206)以引起这样的通信。在一些实施例中,如果IPS(200)接收来自深度感测摄像装置(110)的、指示绳索(例如,起重绳索(104)或补偿绳索(116))已超过摇摆的安全极限的输出,则IPS(200)可以将用于停止升降机轿厢(106)的服务的命令传送至升降机控制器(206)直到摇摆可以被解决为止。在一些实施例中,IPS(200)和升降机控制器(206)可以是相同的硬件或者单个系统的部件。
在图2的实施例中,IPS(200)可以在各种实施例中经由电子邮件、SMS、直接拨号、蓝牙、Wi-Fi或其他形式的通信与一个或多个移动装置(202)、计算机(204)或其他装置通信。IPS(200)可以被配置成基于发生的事情将消息传送至这样的装置。在一些实施例中,如果IPS(200)接收来自深度感测摄像装置(110)的、指示绳索已超过摇摆的安全极限的输出,则IPS(200)将诸如升降机系统位置、摇摆的幅度以及与摇摆的绳索相关的其他细节的信息传送至一个或多个移动装置(202)或计算机(204)。以这种方式,可以向系统操作员或技术员通知不期望的摇摆,以使得其可以被解决。
图3是示出为了检测绳索摇摆而可以执行的一组高层步骤的一个实施例的流程图。可以将一个或多个深度感测摄像装置安装并配置(300)成捕获与升降机绳索(例如,起重绳索(104)或补偿绳索(116))相关的深度信息。可以跟踪(302)来自升降机绳索的深度信息并且将其提供给IPS(200),在IPS(200)处,来自升降机绳索的深度信息可以被处理成对在时间上的特定时刻绳索在三维空间中的定向的表示。包括对在一段时间内绳索的定向的多个表示的数据集可以用于确定绳索的速度、加速度和由于摇摆而产生的位移。可以将所确定的值与阈值进行比较(304),以基于所确定的值来确定IPS(200)是否可以采取任何动作。一旦系统正在运转,则当新的定向数据变得可用时,甚至当先前的定向数据被处理时,可以无限地重复跟踪(302)和比较(304)。
图4是示出为了配置用于检测绳索摇摆的系统而可以执行的一组步骤的一个实施例的流程图。可以将深度感测摄像装置灵活地放置(400)在井道(118)内。可以由深度感测摄像装置感测升降机绳索,而无需任何特别表面、标记或要被固定至绳索的装置。深度感测摄像装置可以脉送从摄像装置的视场内的对象反射的闪光。安装在摄像装置上的传感器捕获反射的光并且基于反射光的行进时间来计算至对象的距离。这使得深度感测摄像装置能够捕获与绳索相关的信息,而无需任何特别修改、标记或被固定至绳索的跟踪器。深度感测摄像装置还可以使得能够跟踪沿着绳索的多个点而不是单个点。通过使用软件来分析反射的光并且识别对象的边缘、对象的中点、对象具有旋转轴的点或其他点,可以跟踪点。通过跟踪沿着绳索的多个点,可以识别并跟踪绳索的跨度(span)。在一些实施例中,所跟踪的绳索的跨度可以根据深度感测摄像装置的能力而超过几米。可以将摄像装置放置(400)在升降机轿厢(106)上、在井道(118)内的固定位置(诸如壁)上、或者在井道内的另一移动结构(诸如配重(108))上。可以校准(402)深度感测摄像装置以在特别的情境中优化性能。校准(402)因子可以依实施例而变化,但是可以包括配置深度感测摄像装置以考虑井道内的环境光、从摄像装置的放置位置到绳索的距离、从摄像装置的放置位置到绳索后面的表面的距离、井道内的会部分地妨碍绳索的视野的对象及其他因素。
在图4的实施例中,可以通过将数据保存到IPS能够访问的存储器中来配置(404)针对描述摇摆的属性(诸如位移、速度或加速度)的阈值。可以将阈值用于与测量出的摇摆值进行比较(304)以指示测量出的绳索的摇摆是否在可接受范围内。在一些实施例中,针对速度的配置阈值是1米/秒(m/s)。如果深度感测摄像装置跟踪绳索上的点并且确定该点的速度在1m/s之上,则会超过阈值,并且系统因此会采取动作。配置值可以基于诸如井道高度和宽度、建筑物高度和宽度、局部调整要求、与绳索或升降机轿厢相关的硬件容限或规格的因子或者其他因子而改变。
图5是示出系统为了捕获并处理深度摄像装置数据而可以执行的一组步骤的一个实施例的流程图。深度感测摄像装置可以发出脉冲(500)以照射井道内的对象。可以由深度感测摄像装置的传感器捕获(502)在发出脉冲(500)期间从对象反射的光。发出脉冲(500)与捕获(502)之间的延迟用于确定深度感测摄像装置与引起反射的对象之间的距离。距离数据可以用于创建深度图像,其中,颜色的范围可以用于将距深度感测摄像装置较远的对象与较靠近摄像装置的对象区别开。可以将由深度感测摄像装置创建的深度图像存储(504)到IPS(200)可访问的存储器中。
在图5的实施例中,IPS(200)可以对深度图像执行一种或多种边缘检测(506)方法。可以对深度图像使用边缘检测以进一步区别近对象与远对象之间的距离,并且边缘检测可以通过识别对象的边界来改善将一个或多个不连续对象定位到深度图像内的机会。所使用的边缘检测方法可以包括Prewitt、Canny、Sobel、Roberts、Laplacian或其他。在一些实施例中,利用一种边缘检测方法,可以通过识别具有最陡峭斜率的边缘像素来定义对象的边缘。在深度图像中,这些边缘像素可以创建边界,其中,靠近深度感测摄像装置的对象部分地覆盖远离深度感测摄像装置的对象或表面。识别这样的边界可以通过使用2D强度函数在使用深度而不是强度的情况下针对边缘像素确定梯度矢量J来实现。由于绳索可以比其背景更加靠近摄像装置,因此与其背景形成对比,绳索边缘可以具有快速的斜率变化。通过应用低通滤波器以将图像与高斯核(Gaussian kernel)函数进行卷积来去除高频噪声。以下的表1至表3提供了可以用于在某些实施例中支持这些特征的等式。
表1:用于确定边缘像素的梯度矢量的2D强度等式
表2-低通滤波器
表3-高斯核函数
在图5的实施例中,一旦已识别(506)边缘,则IPS(200)可以识别(508)被边缘检测的深度图像内的绳索。诸如OpenNI的3D感测构架可以用于识别(508)深度图像内的最像绳索的被边缘检测的对象边界。3D感测构架还可以用于执行连接部件分析,其能够识别深度图像内的实际上作为同一绳索的一部分的两个看上去不连续对象。一旦识别(508)到绳索,则IPS(200)可以使用3D感测构架来向绳索分配(510)一个或多个跟踪点。跟踪点可以用作两个深度图像之间的比较点以确定绳索的定向随着时间的推移的变化。在一些实施例中,通过将在0秒处出现的第一深度图像与随后在十分之一秒即0.1秒处出现的第二深度图像进行比较,IPS(200)可以确定跟踪点中的一个或多个跟踪点的位置在该时间段期间是否已改变以及改变的范围。
图6是示出系统为了基于深度摄像装置数据生成警告而可以执行的一组步骤的一个实施例的流程图。当IPS(200)存储(504)深度图像并且分配跟踪点(510)时,可以在先前出现的跟踪图像与随后出现的跟踪图像之间进行比较(604)。如果没有先前出现的跟踪图像可用作参考(600)(这会在IPS首先开始收集跟踪图像时发生),则可以不进行比较(602)。当IPS能够保存一个或多个跟踪图像时,比较(604)可以发生。先前的跟踪图像的跟踪点与随后的跟踪图像的跟踪点之间的比较(604)可以用于确定在一段时间期间在图像之间发生的绳索的运动。在一些实施例中,如果绳索的跟踪图像具有靠近图像内的绳索的顶部的点P1、靠近图像内的绳索的中点的点P2以及靠近图像内的绳索的底部的点P3,则可以在第一图像I1中P2在三维空间内的位置与第二图像I2中P2在三维空间内的位置之间进行比较,其中,I2在十分之一秒后出现。在这样的实施例中,IPS(200)可以将I1的P2与I2的P2进行比较,并且确定在十分之一秒的时间段内P2已沿着水平轴移动了0.1米。
在图6的实施例中,基于跟踪点在一段时间期间的移动,IPS(200)可以确定加速度(604)、确定速度(606)、确定频率(608)或其他特征。可以通过将测量的移动距离调整到一秒间隔来确定速度(606)。在以上实施例中,在0.1秒的时间段内沿水平轴的0.1米移动可以被调整为1m/s的速度。可以通过首先计算速度、然后与先前图像的速度进行比较以确定各图像之间的速度变化来确定加速度(604)。在以上实施例中,如果I1具有0m/s的速度,则可以确定P2在I2的时间处的加速度为1m/s2。可以通过将I1中的P1、P2和P3与I2中的同一组点进行比较来确定频率(608),以确定它们在I1与I2之间的移动是否展现出波动频率的特征。
在图6的实施例中,针对确定的每个特征,IPS(200)可以将其与配置阈值进行比较(610)。如果特征在如通过阈值比较所指示的可接受范围内,则绳索的摇摆是可接受的(616)。如果特征超过或未落入如通过阈值比较所指示的可接受范围内,则这指示高摇摆(612)并且可以触发一个或多个动作(614)。如果基于I2的比较而确定P2具有1m/s的速度并且针对升降机系统的配置速度阈值是1.5m/s,则摇摆在可接受的边界内(616)。然而,如果速度被测量为1.6m/s,则会检测到高摇摆(612)并且IPS(200)可以采取动作。在各种实施例中,所采取的动作包括与升降机控制器(206)通信以停止轿厢的服务或者部署摇摆对策、经由SMS、电子邮件或电话呼叫与移动装置(202)通信、或者经由网页应用、独立应用或其他应用与计算装置(204)通信。
以下实施例涉及其中可以组合或应用本文的教导的各种非详尽的方式。应当理解,以下实施例不旨在限制可以在本文档中的任何时间或在基于本文档的后续申请中呈现的任何权利要求的覆盖。没有免责声明。仅为了说明性的目的而提供以下实施例。可以想到,可以以许多其他方式来布置和应用本文的各种教导。还可以想到,一些实施例可以省略以下实施例中所涉及的某些特征。因此,除非发明人或发明人关注的受让人在稍后的日期另外明确指出,否则以下所涉及的任何方面或特征均不应视为至关重要的。如果在本文档或与本文档相关的后续申请中呈现包括以下提及的特征之外的其他附加特征的任何权利要求,则不应当出于与专利性有关的任何原因而将这些附加特征推定为已被添加。
实施例1
一种设备包括:升降机井道;升降机绳索,所述升降机绳索位于所述升降机井道内;升降机轿厢,所述升降机轿厢附接至所述升降机绳索;电机,所述电机能够操作用于使所述升降机轿厢在所述升降机井道内上升和下降;成像装置,所述成像装置位于所述升降机井道内,其中,所述升降机绳索在所述成像装置的视场内,并且其中,所述成像装置能够捕获对在所述成像装置的视场内的对象的三维描绘;图像处理装置,所述图像处理装置被配置成接收来自所述成像装置的成像数据;以及控制器,所述控制器与所述图像处理装置通信,所述控制器被配置成对所述电机进行操作;其中,所述图像处理装置被配置成:基于参考成像数据集来确定在参考时间所述升降机绳部的参考位置;基于当前成像数据集来确定在当前时间所述升降机绳部的当前位置;确定所述升降机绳索在所述参考位置与所述当前位置之间的位置变化;以及基于所述位置变化以及在所述参考时间与所述当前时间之间过去的时间,确定所述升降机绳索的运动特征集;并且其中,所述控制器被配置成基于所述运动特征集来执行一个或多个运动对策。
实施例2
根据实施例1所述的设备,其中,所述运动特征集包括绳索加速度、绳索速度以及绳索频率;并且其中,所述控制器还被配置成基于所述运动特征集中的一个或多个运动特征来确定绳索摇摆。
实施例3
根据实施例2所述的设备,其中,所述控制器还被配置成当所述控制器确定绳索摇摆超过绳索摇摆阈值时执行所述一个或多个运动对策。
实施例4
根据实施例3所述的设备,其中,执行所述一个或多个运动对策中的对策使得所述控制器防止所述电机进行操作直到绳索摇摆不超过所述绳索摇摆阈值为止。
实施例5
根据实施例1至4中的任一项或多项所述的设备,其中,执行所述一个或多个运动对策中的对策使得所述控制器向远程装置发送指示绳索摇摆超过所述绳索摇摆阈值的电子信号。
实施例6
根据实施例1至5中的任一项或多项所述的设备,其中,所述成像装置附接至附接点,所述附接点选自所述升降机轿厢和所述升降机井道的内壁。
实施例7
根据实施例1至6中的任一项或多项所述的设备,其中,所述成像装置包括多个成像装置,并且其中,所述多个成像装置中的每个成像装置被放置在所述升降机井道内的不同高度处。
实施例8
根据实施例1至7中的任一项或多项所述的设备,其中,所述图像处理装置被配置成通过执行指令集来确定所述参考位置和所述当前位置,所述指令集能够操作用于使所述图像处理装置进行以下操作:使所述成像装置发出脉冲并且照射在所述成像装置的视场内的对象;使用边缘检测来识别被所述脉冲照射的一组不连续对象;从所述一组不连续对象中识别可视化的绳索;以及向所述可视化的绳索分配一个或多个跟踪点,其中,每个跟踪点指示所述可视化的绳索的点在三维空间中的位置。
实施例9
根据实施例1至8中的任一项或多项所述的设备,其中,所述成像装置通过以下方式生成成像数据:投射照射所述升降机绳索的光脉冲;以及捕获所述光脉冲从所述升降机绳索的反射。
实施例10
根据实施例1至9中的任何一项或多项所述的设备,其中,所述一个或多个运动对策包括以下操作中的至少两种操作:修改所述电机的操作;生成要发至远程装置的描述所述运动特征集的一方面的通知;部署绳索摇摆阻尼装置,其中,所述绳索摇摆阻尼装置与所述升降机绳索接触;以及修改滑轮的操作,其中,所述滑轮与所述升降机绳索接触。
实施例11
根据实施例10所述的设备,其中,所述控制器还被配置成基于随后的运动特征集来执行使得进行以下操作中的一种或多种操作的指令:撤销对所述电机的操作的修改;生成要发至所述远程装置的另外的通知;撤回所述绳索摇摆阻尼装置;或者撤销对所述滑轮的操作的修改。
实施例12
一种方法,包括:接收来自成像装置的参考成像数据集,所述参考成像数据集描述在参考时间升降机绳索在升降机井道内的参考位置;接收来自所述成像装置的当前成像数据集,所述当前成像数据集描述在当前时间所述升降机绳索在升降机井道内的当前位置;确定所述参考位置与所述当前位置之间的位置变化;基于所述位置变化以及在所述参考时间与所述当前时间之间过去的时间来确定运动特征集;以及基于所述运动特征集来执行运动对策。
实施例13
根据实施例12所述的方法,其中,所述运动特征集包括绳索加速度、绳索速度以及绳索频率;并且所述方法还包括基于所述运动特征集中的一个或多个运动特征来确定绳索摇摆的步骤。
实施例14
根据实施例13所述的方法,其中,当绳索摇摆超过绳索摇摆阈值时执行所述运动对策。
实施例15
根据实施例14所述的方法,其中,所述运动对策包括以下操作中的一种或多种操作:停止升降机轿厢的服务,其中,所述升降机轿厢附接至所述升降机绳索;向远程装置发送通知,所述通知描述所述运动特征;以及部署绳索摇摆阻尼装置,其中,所述绳索摇摆阻尼装置与所述升降机绳索接触。
实施例16
根据实施例15所述的方法,还包括以下步骤:当随后的运动特征集指示绳索摇摆未超过所述绳索摇摆阈值时,执行以下操作中的一种或多种操作:恢复所述升降机轿厢的服务;向远程装置发送另一通知,该通知描述所述随后的运动特征集;以及撤回所述绳索摇摆阻尼装置。
实施例17
根据实施例12至16中任一项或多项所述的方法,还包括将所述成像装置附接至所述升降机轿厢的步骤。
实施例18
根据实施例12至17中任一项或多项所述的方法,还包括将所述成像装置附接至所述升降机井道的内壁的步骤。
实施例19
根据实施例12至18中任一项或多项所述的方法,其中,所述成像装置是能够捕获对所述成像装置的视场内的对象的三维描绘的摄像装置。
实施例20
一种设备,包括:升降机井道;第一滑轮,所述第一滑轮位于所述升降机井道的上半部中;第二滑轮,所述第二滑轮位于所述升降机井道的下半部中;升降机绳索,所述升降机绳索围绕所述第一滑轮和所述第二滑轮缠绕,所述升降机绳索包括第一端和第二端,所述第一端附接至升降机轿厢的顶部而所述第二端附接至所述升降机轿厢的底部;电机,所述电机能够操作用于使所述升降机轿厢在所述升降机井道内上升或下降;成像装置,所述成像装置位于所述升降机井道内,其中,所述升降机绳索在所述成像装置的视场内,并且其中,所述成像装置能够捕获对所述成像装置的视场内的对象的三维描绘;图像处理装置,所述图像处理装置被配置成接收来自所述成像装置的成像数据;以及控制器,所述控制器与所述图像处理装置通信,所述控制器被配置成对所述电机进行操作;其中,所述图像处理装置被配置成:基于参考成像数据集来确定在参考时间所述升降机绳索的参考位置;基于当前成像数据集来确定在当前时间所述升降机绳索的当前位置;确定所述升降机绳索在所述参考位置与所述当前位置之间的位置变化;以及基于所述位置变化以及在所述参考时间与所述当前时间之间过去的时间,确定绳索摇摆测量值,并且其中,所述控制器被配置成当所述绳索摇摆测量值超过绳索摇摆阈值时,向远程装置发送通知,其中,所述通知描述所述绳索摇摆测量值。
应当理解,本文公开的教导、表达、实施例、示例等中的任何一个或多个可以与本文公开的其他教导、表达、实施例、示例等中的任何一个或多个组合。因此,本文公开的教导、表达、实施例、示例等不应相对于彼此隔离地看待。鉴于本文公开的教导,本公开内容的多个方面可以组合的各种适当方式对于本领域普通技术人员而言将是显而易见的。这些修改和变化旨在包括在本公开内容和权利要求两者的范围内。
已经示出和描述了本公开内容的各种实施例,在不背离本公开内容的范围的情况下,本领域普通技术人员可以通过适当的修改完成对本文中描述的方法和系统的进一步改变。已经提出了若干种这样的可能修改,并且其他修改对于本领域技术人员而言将是显而易见的。例如,以上所讨论的示例、实施例、几何形状、材料、尺寸、比率、步骤等是说明性的并且不被要求。因此,本公开内容的范围应当依据所附权利要求来考虑,并且不应当被理解为限于说明书和附图中示出和描述的结构和操作的细节。
Claims (20)
1.一种绳索摇摆检测设备,包括:
升降机井道;
升降机绳索,所述升降机绳索位于所述升降机井道内;
升降机轿厢,所述升降机轿厢附接至所述升降机绳索;
电机,所述电机能够操作用于使所述升降机轿厢在所述升降机井道内上升和下降;
成像装置,所述成像装置位于所述升降机井道内,其中,所述升降机绳索在所述成像装置的视场内,并且其中,所述成像装置能够捕获对在所述成像装置的视场内的对象的三维描绘;
图像处理装置,所述图像处理装置被配置成接收来自所述成像装置的成像数据;以及
控制器,所述控制器与所述图像处理装置通信,所述控制器被配置成对所述电机进行操作;
其中,所述图像处理装置被配置成:
基于参考成像数据集来确定在参考时间所述升降机绳索的参考位置;
基于当前成像数据集来确定在当前时间所述升降机绳索的当前位置;
确定所述升降机绳索在所述参考位置与所述当前位置之间的位置变化;以及
基于所述位置变化以及在所述参考时间与所述当前时间之间过去的时间,确定所述升降机绳索的运动特征集;并且
其中,所述控制器被配置成基于所述运动特征集来执行一个或多个运动对策。
2.根据权利要求1所述的设备,其中,所述运动特征集包括:
绳索加速度;
绳索速度;以及
绳索频率;并且
其中,所述控制器还被配置成基于所述运动特征集之中的一个或多个特征来确定绳索摇摆。
3.根据权利要求1所述的设备,其中,所述控制器还被配置成当所述控制器确定绳索摇摆超过绳索摇摆阈值时执行所述一个或多个运动对策。
4.根据权利要求3所述的设备,其中,执行所述一个或多个运动对策中的对策使得所述控制器防止所述电机进行操作直到绳索摇摆不超过所述绳索摇摆阈值为止。
5.根据权利要求3所述的设备,其中,执行所述一个或多个运动对策中的对策使得所述控制器向远程装置发送指示绳索摇摆超过所述绳索摇摆阈值的电子信号。
6.根据权利要求1所述的设备,其中,所述成像装置附接至选自所述升降机轿厢和所述升降机井道的内壁的部件。
7.根据权利要求1-6中的任一项所述的设备,其中,所述成像装置是所述设备所包括的多个成像装置之一,其中,所述图像处理装置被配置成接收来自所述多个成像装置的成像数据,并且其中,所述多个成像装置中的每个成像装置被放置在所述升降机井道内的不同高度处并且适于提供针对所述升降机绳索的不同跨度的成像数据。
8.根据权利要求1-6中的任一项所述的设备,其中,基于所述参考成像数据集来确定在所述参考时间所述升降机绳索的所述参考位置以及基于所述当前成像数据集来确定在所述当前时间所述升降机绳索的所述当前位置都包括执行指令集,所述指令集能够操作用于使得所述图像处理装置进行以下操作:
使所述成像装置发出脉冲并且照射所述成像装置的视场内的对象;
使用边缘检测来识别被所述脉冲照射的一组不连续对象;
从所述一组不连续对象中识别可视化的绳索;
向所述可视化的绳索分配一个或多个跟踪点,其中,每个跟踪点指示所述可视化的绳索的点在三维空间中的位置;以及
基于所述一个或多个跟踪点来限定所述升降机绳索的位置。
9.根据权利要求1-6中的任一项所述的设备,其中,所述成像装置通过以下方式生成成像数据:
投射照射所述升降机绳索的光脉冲;以及
捕获所述光脉冲从所述升降机绳索的反射。
10.根据权利要求1-6中的任一项所述的设备,其中,所述一个或多个运动对策包括以下操作中的至少两种操作:
修改所述电机的操作;
生成要发至远程装置的描述所述运动特征集的一方面的通知;
部署绳索摇摆阻尼装置,其中,所述绳索摇摆阻尼装置与所述升降机绳索接触;以及
修改滑轮的操作,其中,所述滑轮与所述升降机绳索接触。
11.根据权利要求10所述的设备,其中,所述控制器还被配置成基于随后的运动特征集来执行使得进行以下操作中的一种或多种操作的指令:
撤销对所述电机的操作的修改;
生成要发至所述远程装置的另外的通知;
撤回所述绳索摇摆阻尼装置;或者
撤销对所述滑轮的操作的修改。
12.一种绳索摇摆检测方法,包括:
接收来自成像装置的参考成像数据集,所述参考成像数据集描述在参考时间升降机绳索在升降机井道内的参考位置;
接收来自所述成像装置的当前成像数据集,所述当前成像数据集描述在当前时间所述升降机绳索在升降机井道内的当前位置;
确定所述参考位置与所述当前位置之间的位置变化;
基于所述位置变化以及在所述参考时间与所述当前时间之间过去的时间来确定运动特征集;以及
基于所述运动特征集来执行运动对策。
13.根据权利要求12所述的方法,其中:
所述运动特征集包括:
绳索加速度;
绳索速度;以及
绳索频率;并且
所述方法还包括基于所述运动特征集中的一个或多个运动特征来确定绳索摇摆的步骤。
14.根据权利要求12所述的方法,其中,当绳索摇摆超过绳索摇摆阈值时执行所述运动对策。
15.根据权利要求12所述的方法,其中,所述运动对策包括以下操作中的一种或多种操作:
停止升降机轿厢的服务,其中,所述升降机轿厢附接至所述升降机绳索;
向远程装置发送通知,所述通知描述所述运动特征;以及
部署绳索摇摆阻尼装置,其中,所述绳索摇摆阻尼装置与所述升降机绳索接触。
16.根据权利要求15所述的方法,还包括以下步骤:当随后的运动特征集指示绳索摇摆未超过所述绳索摇摆阈值时,执行以下操作中的一种或多种操作:
恢复所述升降机轿厢的服务;
向远程装置发送另一通知,该通知描述所述随后的运动特征集;以及
撤回所述绳索摇摆阻尼装置。
17.根据权利要求12至16中的任一项所述的方法,其中,所述升降机绳索包括补偿绳索。
18.根据权利要求12至16中的任一项所述的方法,其中,所述升降机绳索包括起重绳索。
19.根据权利要求12至16中的任一项所述的方法,其中,所述成像装置是能够捕获对所述成像装置的视场内的对象的三维描绘的摄像装置。
20.一种绳索摇摆检测设备,包括:
升降机井道;
第一滑轮,所述第一滑轮位于所述升降机井道的上半部中;
第二滑轮,所述第二滑轮位于所述升降机井道的下半部中;
升降机绳索,所述升降机绳索围绕所述第一滑轮和所述第二滑轮缠绕,所述升降机绳索包括第一端和第二端,所述第一端附接至升降机轿厢的顶部而所述第二端附接至所述升降机轿厢的底部;
电机,所述电机能够操作用于使所述升降机轿厢在所述升降机井道内上升或下降;
成像装置,所述成像装置位于所述升降机井道内,其中,所述升降机绳索在所述成像装置的视场内,并且其中,所述成像装置能够捕获对所述成像装置的视场内的对象的三维描绘;
图像处理装置,所述图像处理装置被配置成接收来自所述成像装置的成像数据;以及
控制器,所述控制器与所述图像处理装置通信,所述控制器被配置成对所述电机进行操作;
其中,所述图像处理装置被配置成:
基于参考成像数据集来确定在参考时间所述升降机绳索的参考位置;
基于当前成像数据集来确定在当前时间所述升降机绳索的当前位置;
确定所述升降机绳索在所述参考位置与所述当前位置之间的位置变化;以及
基于所述位置变化以及在所述参考时间与所述当前时间之间过去的时间,确定绳索摇摆测量值,并且
其中,所述控制器被配置成当所述绳索摇摆测量值超过绳索摇摆阈值时向远程装置发送通知,其中,所述通知描述所述绳索摇摆测量值。
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