CN108840243A - 一种起重机远程操作系统及起重机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种起重机远程操作系统及起重机，其中起重机远程操作系统包括：视频信号输入装置，设于起重机上，且面向起重机的关键部件设置，用于拍摄所述关键部件并产生视频信号；视频信号输出装置，用于接收所述视频信号，并根据所述视频信号呈现出具有立体景深的关键部件现场操作画面，以供用户通过所述视频信号输出装置对所述关键部件进行观察；远程操作室，与所述起重机远程连接，所述远程操作室设有所述视频信号输出装置。使用本发明的起重机远程操作系统作业效率高。

Description

一种起重机远程操作系统及起重机

技术领域

本发明涉及起重机技术领域，具体涉及一种起重机远程操作系统及起重机。

背景技术

远程操作系统是现在港口行业的最新技术，让原本位于现场司机室内集装箱起重作业的司机，可以在位于现场几公里外的办公室环境通过操作台上的多个屏幕进行操作作业。这些屏幕的画面是实时通过高清全数字摄像机从现场起重机上传输过来，让司机能够在远离岸桥的办公室内，抓取和放置集装箱。

但，司机所看到的是二维图像，无法让司机从屏幕画面中精确的感受出实际集装箱与吊具究竟距离下方还有多少距离。所以司机在抓放集装箱的时候，只能小心翼翼的放慢操作速度，来避免由于二维视觉缺少距离感和速度感导致的起升在下降过程中吊具与集装箱之间的剧烈碰撞，但这样的放慢操作无疑也同时降低了作业效率；同时也会因为司机的估算不准导致的吊具及集装箱剧烈碰撞下方物体。

发明内容

本发明解决的问题是司机通过现有远程操作系统操作起重机，作业效率低。

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种起重机远程操作系统，包括：视频信号输入装置，设于起重机上，且面向起重机的关键部件设置，用于拍摄所述关键部件并产生视频信号；视频信号输出装置，用于接收所述视频信号，并根据所述视频信号呈现出具有立体景深的关键部件现场操作画面，以供用户通过所述视频信号输出装置对所述关键部件进行观察；远程操作室，与所述起重机远程连接，所述远程操作室设有所述视频信号输出装置。

可选地，还包括：相连接的第一光电转换器和第二光电转换器，所述视频信号输入装置与所述第一光电转换器连接，所述第二光电转换器与所述视频信号输出装置连接。

可选地，所述第一光电转换器设于所述起重机上，所述第二光电转换器设于所述远程操作室。

可选地，所述第一光电转换器通过通信线缆和所述第二光电转换器远程连接。

可选地，所述视频信号输入装置为双目视觉摄像机，所述视频信号输出装置为裸眼3D显示器。

可选地，所述视频信号输入装置为双目视觉摄像机，所述视频信号输出装置为VR眼镜。

可选地，所述视频信号输入装置为摄像机，用于拍摄所述关键部件并产生2D视频信号，所述视频信号输出装置为裸眼3D显示器，所述裸眼3D显示器用于接收所述2D视频信号并将所述2D视频信号转换为3D视频信号，以呈现出具有立体景深的关键部件现场操作画面。

可选地，所述双目视觉摄像机为具有相同焦距和相同视角范围的两个摄像机，两个摄像机以设定的距离左右平行安装在一个底座上，两个摄像机的两个摄像头向前照射所述关键部件的相同的位置，以获得两路具有相位差的同一个视角的画面。

可选地，所述双目视觉摄像机拍摄到的左右双通道画面传输至所述VR眼镜的左右双通道。

可选地，所述视频信号输出装置的最佳视觉距离为80cm至100cm。

可选地，所述视频信号输入装置和所述视频信号输出装置采用RTSP作为视频流传输协议。

本发明还提供一种起重机，包括上述任一项所述的起重机远程操作系统。

如上，本发明提供的远程操作系统包括视频信号输入装置、视频信号输出装置及远程操作室，其中，视频信号输入装置设于起重机上，且面向起重机的关键部件设置，用于拍摄关键部件并产生视频信号；视频信号输出装置接收视频信号，并根据所述视频信号呈现出具有立体景深的关键部件现场操作画面。从而，司机在远程操作室内通过视频信号输出装置对关键部件进行观察，视频信号输出装置呈现出的具有立体景深的关键部件现场操作画面，能够给到办公室环境下作业的司机立体视觉感受。

司机所看到的是三维图像，例如关键部件是吊具，司机从视频信号输出装置中能够精确的感受出实际集装箱与吊具究竟距离下方还有多少距离；那么，司机在抓放集装箱的时候，可以提升操作速度，提高了作业效率，同时不会因为司机的估算不准导致的吊具及集装箱剧烈碰撞下方物体。

为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例并结合附图详细说明。

附图说明

图1是本发明实施例起重机远程操作系统的架构图一；

图2是本发明实施例起重机远程操作系统的架构图二；

图3是本发明实施例起重机远程操作系统的架构图三；

图4是本发明实施例视频信号输出装置与人眼的位置关系示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

参考图1，本发明提供一种起重机远程操作系统，本实施例中，起重机远程操作系统包括：视频信号输入装置11、视频信号输出装置21及远程操作室20。其中，视频信号输入装置11设于起重机10上，且面向起重机10的关键部件(图未示出)设置，用于拍摄所述关键部件并产生视频信号；视频信号输入装置11在起重机10上的具体位置不做限定，只要能够拍摄到关键部件并产生视频信号即可。例如，本实施例中，起重机10的小车架上安装有视频信号输入装置11。视频信号输入装置11朝向关键部件安装，并正对关键部件。

视频信号输出装置21设于远程操作室20内，远程操作室20与起重机10远程连接，视频信号输出装置21用于接收视频信号输入装置11产生的视频信号，并根据所述视频信号呈现出具有立体景深的吊具现场操作画面，以供用户通过视频信号输出装置21对吊具进行观察，获知所述关键部件现场的状况。

需说明的是，关键部件的具体类型不做限制，只要是需要司机观察的部件都可以通过视频信号输入装置11拍摄。关键部件可以是如下部件中的一处或多处：起重机的前大梁中部、海侧大梁铰点、T型架、司机室过道门、后大梁擦窗平台、小车架、联系梁海侧、联系梁中侧、陆侧门腿、吊具锁头、起重机的大梁、联系梁、小车架、吊具等。

本实施例中，以吊具为例，在其它实施例中可以是其它关键部件。司机30在远程操作室20内通过视频信号输出装置21对吊具进行观察，视频信号输出装置21呈现出的具有立体景深的吊具现场操作画面，能够给到办公室环境下作业的司机30立体视觉感受，使得用户可以根据所述关键部件现场的状况执行相应的操作。司机30在远程操作室20内所看到的是三维图像，司机30从视频信号输出装置21中能够精确的感受出实际集装箱与吊具究竟距离下方还有多少距离；那么，司机30通过远程操作室20内的操作台(图未示出)操作吊具抓放集装箱的时候，可以提升操作速度，提高了作业效率，同时不会因为司机30的估算不准导致的吊具及集装箱剧烈碰撞下方物体，司机则可以通过视频信号输出装置21进行安全有效的起重机操作。

继续参考图1，由于远程操作室20相距起重机10较远，视频信号输入装置11向视频信号输出装置21传输视频信号的过程中，有可能会受到干扰，造成画面失真。为此，本发明的远程操作系统还包括：相连接的第一光电转换器12和第二光电转换器22，视频信号输入装置11与第一光电转换器12连接，第二光电转换器22与视频信号输出装置21连接。其中，第一光电转换器12设于起重机10上，第二光电转换器22设于远程操作室20，第一光电转换器12通过通信线缆40和第二光电转换器22远程连接，通信线缆40选用适于长距离传输的光缆。

视频信号输入装置11产生的视频信号通过第一光电转换器12，转换成光缆信号，长距离传输到第二光电转换器22，然后还原成视频信号，避免视频信号因长距离传输受到干扰，造成画面失真。

继续参考图1，本实施例中，视频信号输入装置11为双目视觉摄像机，视频信号输出装置21为裸眼3D显示器。双目视觉摄像机利用的原理与人眼感知立体图像原理近似，物体距离镜头越远，视差越小，反之则视差越大，视差的大小就形成了景深。本实施例中，双目视觉摄像机为具有相同焦距和相同视角范围的两个摄像机，两个摄像机以设定的距离左右平行安装在一个底座上，两个摄像机的两个摄像头向前照射所述吊具的相同的位置，以获得两路具有相位差的同一个视角的画面。

本实施例中，两个摄像机以相距13cm至16cm的左右平行安装在一个底座上，这样设置后，两个摄像机拍摄吊具时，相当于是人眼在观察吊具，这利于司机30精确的感受出实际集装箱与吊具究竟距离下方还有多少距离。

裸眼3D显示器将吊具实时画面用3D立体视觉感受还原给司机30，司机30不用佩戴任何额外眼镜。此外，双目视觉摄像机作为立体信号输入，所以立体景深非常准确，并且不需要司机30佩戴多余设备，较为便捷。

继续参考图1，本实施例中，视频信号输入装置11通过线缆13与第一光电转换器12，线缆13可以是立体视频信号以太网线；第二光电转换器22通过线缆24与视频服务器23连接，线缆24可以是立体视频信号以太网线；视频服务器23通过线缆25与视频信号输出装置21连接，线缆25可以是HDMI视频线。需说明的是，上述各线缆的类型不限于此，只要能够实现视频信号的传输均可。

参考图2，在其它实施例中，视频信号输入装置11为双目视觉摄像机，视频信号输出装置21为VR眼镜。双目视觉摄像机将拍摄到的左右双通道画面传输至VR眼镜的左右双通道呈现给司机30。VR眼镜的左右双通道视觉输入可以直接从视觉摄像机对应的左右双通道上直接获取信号输入，左目摄像机画面通道对应VR眼睛左眼，右目摄像机画面通道对应VR眼镜右眼，无需经过额外的裸眼3D显示器的双画面处理。

本实施例中，视频信号输入装置11通过线缆13与第一光电转换器12，线缆13可以是立体视频信号以太网线；第二光电转换器22通过线缆24与视频服务器23连接，线缆24可以是立体视频信号以太网线；视频服务器23通过线缆25与视频信号输出装置21连接，线缆25可以是VR视频线。需说明的是，上述各线缆的类型不限于此，只要能够实现视频信号的传输均可。

参考图3，在其它实施例中，视频信号输入装置11为摄像机，用于拍摄吊具并产生2D视频信号，视频信号输出装置21为裸眼3D显示器，裸眼3D显示器用于接收2D视频信号并将2D视频信号转换为3D视频信号，以呈现出具有立体景深的吊具现场操作画面。即，本实施例中，所使用的是传统摄像机作为视频信号输入装置11，通过裸眼3D显示器上自带的“2D转3D”的算法，将转换出来的3D画面显示给操作司机30，不需要佩戴任何额外眼镜。这样设置不需要改变当前远程操作系统上的摄像机型号，就可以通过智能算法实现3D立体视觉显示。

本实施例中，视频信号输入装置11通过线缆13与第一光电转换器12，线缆13可以是传统视频信号以太网线；第二光电转换器22通过线缆24与视频服务器23连接，线缆24可以是传统视频信号以太网线；视频服务器23通过线缆25与视频信号输出装置21连接，线缆25可以是HDMI视频线。需说明的是，上述各线缆的类型不限于此，只要能够实现视频信号的传输均可。

本实施例中以吊具为例，在其它实施例中，需要对多个关键部件远程监控时，可以设置多个视频信号输入装置和视频信号输出装置，那么设置视频服务器后，每一关键部件可以对应显示在相应的视频信号输出装置上，用户可以通过不同的视频信号输出装置对相应的关键部件进行远程监控。

此外，参考图4，本实施例中，视频信号输出装置21的最佳视觉距离L为80cm至100cm，包括80cm和100cm。其中，最佳视觉距离为视频信号输出装置21的光栅211后侧的部分212到人眼31的距离。在此距离范围内，司机30坐在远程操作室20内获得最佳立体视觉感受。操作的司机在海/陆侧抓放集装箱的时候，可以明显的感受到与之前现场司机室内的视觉类似的立体视觉感受。从而对吊具与下方集装箱的位置感和距离感都有了更加直观的感受。从而对抓放集装箱的速度控制，抓放集装箱的时机把握更加的精准。

另外，为了减少从现场视频信号输入装置11到远程视频信号输出装置21的视频延时，经过反复实验和尝试，最终采用RTSP(Real Time Streaming Protocol，实时流传输协议)来作为视频流传输协议。在该视频流传输协议下，成功的将视频画面延时控制在200ms以内，让司机在操作时几乎感受不到明显的画面延时，这利于司机对抓放集装箱的速度控制，以及抓放集装箱的时机把握。

本发明还提供一种起重机10，包括上述任一实施例所述的起重机远程操作系统。

综上所述，本发明提供的上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (12)

1.一种起重机远程操作系统，其特征在于，包括：

视频信号输入装置，设于起重机上，且面向起重机的关键部件设置，用于拍摄所述关键部件并产生视频信号；

视频信号输出装置，用于接收所述视频信号，并根据所述视频信号呈现出具有立体景深的关键部件现场操作画面，以供用户通过所述视频信号输出装置对所述关键部件进行观察；

远程操作室，与所述起重机远程连接，所述远程操作室设有所述视频信号输出装置。

2.如权利要求1所述的起重机远程操作系统，其特征在于，还包括：相连接的第一光电转换器和第二光电转换器，所述视频信号输入装置与所述第一光电转换器连接，所述第二光电转换器与所述视频信号输出装置连接。

3.如权利要求2所述的起重机远程操作系统，其特征在于，所述第一光电转换器设于所述起重机上，所述第二光电转换器设于所述远程操作室。

4.如权利要求2所述的起重机远程操作系统，其特征在于，所述第一光电转换器通过通信线缆和所述第二光电转换器远程连接。

5.如权利要求1所述的起重机远程操作系统，其特征在于，所述视频信号输入装置为双目视觉摄像机，所述视频信号输出装置为裸眼3D显示器。

6.如权利要求1所述的起重机远程操作系统，其特征在于，所述视频信号输入装置为双目视觉摄像机，所述视频信号输出装置为VR眼镜。

7.如权利要求1所述的起重机远程操作系统，其特征在于，所述视频信号输入装置为摄像机，用于拍摄所述关键部件并产生2D视频信号，所述视频信号输出装置为裸眼3D显示器，所述裸眼3D显示器用于接收所述2D视频信号并将所述2D视频信号转换为3D视频信号，以呈现出具有立体景深的关键部件现场操作画面。

8.如权利要求5或6所述的起重机远程操作系统，其特征在于，所述双目视觉摄像机为具有相同焦距和相同视角范围的两个摄像机，两个摄像机以设定的距离左右平行安装在一个底座上，两个摄像机的两个摄像头向前照射所述关键部件的相同的位置，以获得两路具有相位差的同一个视角的画面。

9.如权利要求6所述的起重机远程操作系统，其特征在于，所述双目视觉摄像机拍摄到的左右双通道画面传输至所述VR眼镜的左右双通道。

10.如权利要求1所述的起重机远程操作系统，其特征在于，所述视频信号输出装置的最佳视觉距离为80cm至100cm。

11.如权利要求1所述的起重机远程操作系统，其特征在于，所述视频信号输入装置和所述视频信号输出装置采用RTSP作为视频流传输协议。

12.一种起重机，其特征在于，包括权利要求1-11任一项所述的起重机远程操作系统。