CN109120894B - 塔机监控设备、系统和方法及塔机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种塔机监控设备、系统和方法及塔机，属于塔机监控技术领域。所述塔机监控设备包括：接收装置，用于接收所述塔机的工况数据；以及控制装置，用于根据塔机的工况数据和预先存储的用于对塔机进行作业成像的多个成像设备的位置信息确定塔机的吊钩所处的区域，及根据吊钩所处的区域来控制吊钩所处的区域对应的一个或多个成像设备打开，并控制多个成像设备中的除了一个或多个成像设备以外的其他成像设备关闭。本发明根据塔机的工况数据和安装在塔机上的多个成像设备的位置信息来控制多个成像设备的打开和关闭，使得操作人员随时获取最有效的图像反馈，减少手动操作的繁琐程度，还大大减小了视频传输的带宽压力。

Description

塔机监控设备、系统和方法及塔机

技术领域

本发明涉及塔机监控技术，具体地涉及塔机监控设备、系统和方法及塔机。

背景技术

对于起重机、挖掘机等大型设备，操作人员现场作业可能存在成本、安全等问题，因而出现了一种实时遥控系统，以使得操作人员可以在远离操作现场的环境中实时观察并操作塔机。

实时遥控系统按照是否有视频反馈可以被划分为两种，对于没有视频反馈的系统，其在操作端和设备端之间传输的数据量较小，对带宽的需求较小，但相应的也要求操作人员在可视设备的范围内进行操作；对于有视频反馈的系统，高清视频直接传输会对传输带宽造成较大的压力，容易产生丢包、误码现象，仅适用于采用有线网络通讯的遥控系统，目前，通常采用网络摄像机采集压缩视频，再通过无线的方式传输到控制台解码显示，其中视频传输及编解码会耗费较长时间。

发明内容

本发明的目的是提供一种塔机监控设备、系统和方法及塔机，用于解决塔机操作人员安全作业及塔机监控视频传输低延时的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种塔机监控设备，该设备包括：接收装置，用于接收所述塔机的工况数据；以及控制装置，用于根据所述塔机的工况数据和预先存储的用于对所述塔机进行作业成像的多个成像设备的位置信息确定所述塔机的吊钩所处的区域，及根据所述吊钩所处的区域来控制所述吊钩所处的区域对应的一个或多个成像设备打开，并控制所述多个成像设备中的除了所述一个或多个成像设备以外的其他成像设备关闭。

优选地，所述多个成像设备为四个成像设备，在所述塔机的水平臂架和塔架上分别安装两个成像设备，通过所述水平臂架上的一个成像设备和所述塔架上的一个成像设备将所述塔机的作业场景划分为四个区域，从而所述控制装置根据所述塔机的吊钩所处的区域来控制所述四个成像设备中对应的一个或多个成像设备打开，并控制所述四个成像设备中的除了所述一个或多个成像设备以外的其他成像设备关闭，其中所述工况数据包括所述塔机的吊钩的位置。

优选地，所述多个成像设备包括第一至第四成像设备，安装位置如下：第一成像设备，固定安装在所述塔机的吊臂末端；第二成像设备，固定安装在所述塔机的吊臂中间；第三成像设备，固定安装在所述塔机的起升机构处并朝向作业场景；以及第四成像设备，固定安装在塔机的塔架的中间并固定安装在标准节上，朝向作业场景。

优选地，根据所述塔机的吊钩所处的区域来控制所述四个成像设备的打开和关闭包括：在所述塔机的吊钩位于所述第四成像设备的上侧且所述第二成像设备的左侧的情况下，控制打开所述第二成像设备和所述第三成像设备并关闭所述第一成像设备和所述第四成像设备；在所述塔机的吊钩位于所述第四成像设备的上侧且所述第二成像设备的右侧的情况下，控制打开所述第一成像设备和所述第三成像设备并关闭所述第二成像设备和所述第四成像设备；在所述塔机的吊钩位于所述第四成像设备的下侧且所述第二成像设备的左侧的情况下，控制打开所述第二成像设备和所述第四成像设备并关闭所述第一成像设备和所述第三成像设备；以及在所述塔机的吊钩位于所述第四成像设备的下侧且所述第二成像设备的右侧的情况下，控制打开所述第一成像设备和所述第四成像设备并关闭所述第二成像设备和所述第三成像设备；其中所述工况数据包括所述吊钩的位置。

优选地，所述设备还包括：视频显示模块，用于显示所述多个成像设备拍摄的所述塔机的作业图像；以及人机交互模块，用于接收对所述多个成像设备进行手动控制的成像设备手动控制指令和塔机控制指令，所述控制装置还用于根据所述成像设备手动控制指令控制所述多个成像设备的打开和关闭及根据所述塔机控制指令控制所述塔机的作业，其中，对所述多个成像设备进行手动控制的优先级高于对所述多个成像设备进行自动控制的优先级。

相应地，本发明还提供了一种塔机监控系统，该系统包括：设备端，包括多个成像设备和执行机构，控制装置通过所述执行机构来实现对多个成像设备的打开和关闭及对塔机的控制；操作端，包括以上所描述的塔机监控设备。

优选地，所述系统还包括：无线桥接装置，用于在所述设备端与所述操作端之间进行信息的无线传输，以使得所述设备端与所述操作端进行远程通信。

优选地，所述设备端还包括：设备端信息传输装置，连接在所述无线桥接装置与所述执行机构之间，用于根据预先设定的优先级传输信息，其中该设备端信息传输装置通过所述无线桥接装置向所述操作端发送工况数据的优先级高于发送作业图像的优先级，和/或该设备端信息传输装置向所述执行机构发送通过所述无线桥接装置从所述操作端接收的用于对所述塔机进行控制的控制指令的优先级高于对所述多个成像设备进行控制的控制指令的优先级，其中对所述多个成像设备进行控制的控制指令包括对成像设备进行自动控制的控制指令和对成像设备进行手动控制的控制指令。

优选地，所述多个成像设备均为同轴摄像机；所述设备端包括低延时编码器，用于对所述多个成像设备的拍摄图像进行编码；以及所述操作端包括低延时解码器，用于对接收到的编码后的拍摄图像进行解码。

相应地，本发明还提供了一种塔机，包括以上所描述的塔机监控系统。

相应地，本发明还提供了一种塔机监控方法，该方法包括：接收所述塔机的工况数据；以及根据所述塔机的工况数据和预先存储的用于对所述塔机进行作业成像的多个成像设备的位置信息确定所述塔机的吊钩所处的区域，并根据所述吊钩所处的区域来控制所述吊钩所处的区域对应的一个或多个成像设备的打开和关闭。

通过上述技术方案，本发明根据塔机的工况数据和安装在塔机上的多个成像设备的位置信息来控制多个成像设备的打开和关闭，使得操作人员随时获取最有效的图像反馈，减少手动操作的繁琐程度，还大大减小了视频传输的带宽压力。

本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：

图1是本发明提供的塔机监控设备的框图；

图2是本发明提供的成像设备安装位置的示意图；

图3是本发明提供的塔机监控系统的结构示意图；以及

图4是本发明提供的塔机监控方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。

图1是本发明提供的塔机监控设备的框图，如图1所示，该设备包括接收装置101和控制装置102，其中接收装置101用于接收述塔机的工况数据；控制装置102用于根据塔机的工况数据和预先存储的用于对塔机进行作业成像的多个成像设备的位置信息确定塔机的吊钩所处的区域，及根据吊钩所处的区域来控制吊钩所处的区域对应的一个或多个成像设备打开，并控制多个成像设备中的除了该一个或多个成像设备以外的其他成像设备关闭。

塔机的工况数据为塔机作业相关的数据，例如起升卷筒的转速、变幅卷筒的转速、小车的位置及所计算的吊钩的位置等，本领域技术人员应当理解，可以根据起升卷筒与变幅卷筒的转速，计算钢丝绳伸长或缩回量，得到小车的变幅量与吊钩的起升量，从而得到吊钩的位置，吊钩的位置的获取为本领域公知常识，于此不予赘述。

塔机的工况数据例如可以从实现对塔机的控制的执行机构得到，或者可以从监控塔机作业的其他设备得到，对于塔机的工况数据的获取为本领域技术人员熟知的技术，于此不予赘述。

成像设备的数量应当能够保证成像设备的拍摄画面能够覆盖塔机的全部作业场景，成像设备的数量控制在3～6台为最佳。每个成像设备可以与不同工况下的作业区域对应，也就是说在不同工况下可以打开对应的成像设备并关闭其他成像设备。

多个成像设备例如可以为四个成像设备，在塔机的水平臂架和塔架上分别安装两个成像设备，通过水平臂架上的一个成像设备和塔架上的一个成像设备将塔机的作业场景划分为四个区域，从而控制装置102根据塔机的吊钩所处的区域来控制四个成像设备中对应的一个或多个成像设备打开，并控制四个成像设备中的除了该一个或多个成像设备以外的其他成像设备关闭，其中工况数据包括塔机的吊钩的位置。

应当理解，可以通过在水平臂架上的一个成像设备形成的垂直于地面的直线与在塔架上的一个成像设备形成的平行于地面的直线交叉形成四个区域。其中成像设备可以是摄像机，也可以是摄像机和摄像机云台的组件。

图2是本发明提供的成像设备安装位置的示意图，如图2所示，图2示出了成像设备的数量为四个成像设备的情况下，那么多个成像设备包括第一至第四成像设备，安装位置如下：

第一成像设备10，固定安装在塔机的吊臂末端；

第二成像设备20，固定安装在塔机的吊臂中间；

第三成像设备30，固定安装在塔机的起升机构处并朝向所述作业场景；以及

第四成像设备40，固定安装在塔机的塔架的中间并固定安装在标准节上，朝向作业场景。

塔机的吊臂中间指的是塔机的吊臂的中间区域，而并不是中间点，例如，塔机的吊臂为50米，那么中间例如可以是20米至30米的位置。塔机的塔架中间指的是塔机的塔架的中间区域，而并不是中间点，例如，塔机的塔架为40米，那么中间例如可以是15米至25米的位置。

固定安装指的是成像设备固定安装在塔机上，而成像设备本身可以转动来调整拍摄视角。

作业场景可以理解为水平臂架与塔架形成的平面，应当理解，由于水平臂架在作业时是在运动的，因而，水平臂架与塔架形成的平面也不是固定的。

人眼在某一时刻能够获取的信息是有限的，为确保操作人员随时获取最有效的图像反馈，实现高效、可靠的操作，可以通过视频显示模块实时显示两个成像设备拍摄的作业图像，作业图像的选择取决于塔机(具体如吊钩)当前的作业范围，对于不同的被控设备(例如吊钩或小车)，成像设备的拍摄范围要能够覆盖塔机作业范围，并确定每个成像设备对应的作业区域。被控设备正常作业时，控制装置可以根据塔机的工况数据判断作业区域，并向对应成像设备发送控制指令以相应地控制成像设备的打开和关闭，也就是说没有同时打开所有成像设备，这样使得同一时刻需要传输的视频数目较少，因此减小了网络传输的带宽压力。

具体来说，根据塔机的吊钩所处的区域来控制四个成像设备的打开和关闭包括：在塔机的吊钩位于第四成像设备的上侧且第二成像设备的左侧的情况下，控制打开第二成像设备和第三成像设备并关闭第一成像设备和第四成像设备；在塔机的吊钩位于第四成像设备的上侧且第二成像设备的右侧的情况下，控制打开第一成像设备和第三成像设备并关闭第二成像设备和第四成像设备；在塔机的吊钩位于第四成像设备的下侧且第二成像设备的左侧的情况下，控制打开第二成像设备和第四成像设备并关闭第一成像设备和第三成像设备；在塔机的吊钩位于第四成像设备的下侧且第二成像设备的右侧的情况下，控制打开第一成像设备和第四成像设备并关闭第二成像设备和第三成像设备；其中工况数据包括吊钩的位置。

可以看出，基于成像设备的位置划分出了四个区域，具体如下：第一区域，第四成像设备上侧且第二成像设备左侧；第二区域，第四成像设备上侧且第二成像设备右侧；第三区域，第四成像设备下侧且第二成像设备左侧；第四区域，第四成像设备下侧且第二成像设备右侧。

在划分好区域之后，根据塔机的工况数据和第一至第四成像设备的位置信息来控制第一至第四成像设备的打开和关闭可以描述为：在塔机的吊钩位于第一区域的情况下，控制打开第二成像设备和第三成像设备并关闭第一成像设备和第四成像设备；在塔机的吊钩位于第二区域的情况下，控制打开第一成像设备和第三成像设备并关闭第二成像设备和第四成像设备；在塔机的吊钩位于第三区域的情况下，控制打开第二成像设备和第四成像设备并关闭第一成像设备和第三成像设备；在塔机的吊钩位于第四区域的情况下，控制打开第一成像设备和第四成像设备并关闭第二成像设备和第三成像设备。

接收装置接收塔机的工况数据，控制装置根据起升卷筒与变幅卷筒的转速(上文已经描述了由此可以得到吊钩的位置)判断吊钩当前所处的区域，根据之前所记录的当前处于打开状态的成像设备序号判断当前处于打开状态的成像设备是否匹配当前的作业区域，如果匹配，则控制装置不进行任何动作，如果不匹配，则控制装置控制相应成像设备打开和关闭，具体过程为先控制需要打开的成像设备打开再控制需要关闭的成像设备机关闭，其中，如果需要打开的成像设备原本处于打开状态，则不对原本打开的成像设备进行任何动作，在需要打开的成像设备均处于打开状态之后，再控制需要关闭的成像设备关闭，同样地，如果需要关闭的成像设备原本处于关闭状态，则不对原本关闭的成像设备进行任何动作。

下面通过具体实例进行说明。以吊钩的位置从第一区域变化到第二区域为例，在吊钩的位置处于第一区域的情况下，第二成像设备和第三成像设备处于打开状态，第一成像设备和第四成像设备处于关闭状态，如果吊钩的位置变化到第二区域，那么第一成像设备和第三成像设备需要处于打开状态，第二成像设备和第四成像设备需要处于关闭状态。在吊钩的位置从第一区域变化到第二区域的情况下，控制装置首先控制第一成像设备打开，然后控制第二成像设备关闭。其中，由于第一成像设备保持打开状态，第四成像设备保持关闭状态，所以不需要对第一成像设备和第四成像设备进行任何动作。

本发明提供的塔机监控设备还包括视频显示模块和人机交互模块，其中，视频显示模块用于显示多个成像设备拍摄的塔机的作业图像；人机交互模块用于接收对多个成像设备进行手动控制的成像设备手动控制指令和塔机控制指令，控制装置还用于根据成像设备手动控制指令控制多个成像设备的打开和关闭及根据塔机控制指令控制塔机的作业，其中，对多个成像设备进行手动控制的优先级高于对多个成像设备进行自动控制的优先级。

视频显示模块可以包括多台视频显示器，以用于分别显示多个成像设备拍摄的塔机的作业图像，在采用四个成像设备的情况下，可以将视频显示模块配置为包括两台视频显示器，每台视频显示器用于显示两个成像设备所拍摄的作业图像，或者可以将视频显示模块配置为包括四台视频显示器，一台视频显示器对应显示一个成像设备所拍摄的塔机的作业图像。

人机交互模块实际上分为两个方面，一方面用于操作人员对塔机的控制，即通过控制装置发出塔机控制指令，另一方面用于操作人员对成像设备的打开和关闭的手动控制。这里需要说明的是，对成像设备的打开和关闭的控制包括自动控制和手动控制，一般情况下都是自动控制，在由于出现危险等紧急情况下可以采用手动控制，容易理解，手动控制的优先级高于自动控制的优先级，在人机交互模块接收到手动控制指令的情况下，控制装置根据该手动控制指令对成像设备的打开和关闭进行手动控制，在人机交互模块没有接收到手动控制指令的情况下，控制装置根据吊钩所处的区域来对成像设备的打开和关闭进行自动控制。

图3是本发明提供的塔机监控系统的结构示意图，如图3所示，该系统包括设备端301和操作端302，其中设备端301包括多个成像设备和执行机构，控制装置通过执行机构来实现对多个成像设备的打开和关闭及对塔机的控制；操作端302包括以上所描述的塔机监控设备。

应当理解，塔机监控系统中操作端302与设备端301之间可以通过有线连接，也可以通过无线连接，对于无线连接，可以通过近程通信也可以通过远程通信。

其中，在通过远程通信的情况下，如图3所示，本发明提供的塔机监控系统还包括无线桥接装置303，该无线桥接装置303用于在设备端301与操作端302之间进行信息的无线传输，以使得设备端301与操作端302进行远程通信。

执行机构具体包括成像设备控制执行机构和塔机控制执行机构3012，成像设备控制执行机构用于实现对成像设备的打开和关闭的控制，塔机控制执行机构3012用于实现对塔机的控制。在图3中，成像设备显示为摄像机，成像设备控制执行机构显示为摄像机控制执行机构3011。

本发明提供的塔机监控系统还包括设备端信息传输装置(在图3中示出为设备端交换机3014，该设备端交换机3014可以实现为网管型交换机)，连接在无线桥接装置303与执行机构3011、3012之间，用于根据预先设定的优先级传输信息，其中该设备端信息传输装置通过无线桥接装置303向操作端302发送工况数据的优先级高于发送作业图像的优先级，和/或该设备端信息传输装置向执行机构3011、3012发送通过无线桥接装置303从操作端302接收的用于对塔机进行控制的控制指令的优先级高于对多个成像设备进行控制的控制指令的优先级，其中对多个成像设备进行控制的控制指令包括对成像设备进行自动控制的控制指令和对成像设备进行手动控制的控制指令。

其中，多个成像设备可以均为同轴摄像机，设备端301包括低延时编码器，用于对多个成像设备的拍摄图像进行编码；操作端302包括低延时解码器，用于对接收到的编码后的拍摄图像进行解码。这里采用低延时编码器和低延时解码器可以实现100ms以内的视频编解码延时，减少视频编解码延迟，增强系统稳定性。

下面结合图3对本发明提供的塔机监控系统进行更加详细的阐述，在图3中将成像设备为摄像机。

在设备端301，图3示出了四台摄像机，分别为第一摄像机10、第二摄像机20、第三摄像机30和第四摄像机40，与之对应地配置了四台编码器，分别为第一编码器11、第二编码器21、第三编码器31和第四编码器41，其中，第一编码器11用于对第一摄像机10所拍摄的作业图像进行编码，第二编码器21用于对第二摄像机20所拍摄的作业图像进行编码，第三编码器31用于对第三摄像机30所拍摄的作业图像进行编码，第四编码器41用于对第四摄像机40所拍摄的作业图像进行编码，其中，第一至第四编码器11、21、31、41均为低延迟编码器。第一至第四编码器11、21、31、41通过CVBS(复合同步视频广播信号)接口与第一至第四摄像机10、20、30、40连接。

本着尽量减少对塔机原本电气系统的改造，塔机控制执行机构3012利用塔机控制执行机构3012原本提供的总线进行通信，在不影响塔机控制执行机构3012正常工作的情况下，设备端301的智能网关3013从塔机控制执行机构3012获取塔机的工况数据以及向塔机控制执行机构3012发送塔机控制指令。

如图3所示，设备端301还包括串口服务器3015，串口服务器3015通过串口线与智能网关3013连接，可以从智能网关3013获取塔机的工况数据并发送至设备端交换机3014，串口服务器3015还可以通过设备端交换机3014接收来自操作端302的控制指令。串口服务器3015还通过串口线与摄像机控制执行机构3011连接，以可以向摄像机控制执行机构3011发送通过无线桥接装置303从操作端302获取的控制指令以控制摄像机的打开和关闭。

对于设备端301向操作端302方向的数据流，设备端交换机3014将编码后的摄像机拍摄的作业图像通过无线桥接装置303发送至操作端302，并且将通过塔机控制执行机构3012得到的工况数据(例如吊钩的位置)通过无线桥接装置303发送至操作端302。对于设备端交换机3014通过无线桥接装置303发送至操作端302的作业图像和工况数据来说，在出现冲突时发送工况数据的优先级高于发送作业图像的优先级。其中，可以为采集作业图像的每路摄像机的视频流分别分配8～12Mbps的带宽，为串口服务器3015发送的工况数据分配5～10Mbps的带宽。

对于操作端302向设备端301方向的数据流，设备端交换机3014(通过串口服务器3015、智能网关3013)向塔机控制执行机构3012发送用于对塔机进行控制的控制指令，并(通过串口服务器3015)向摄像机控制执行机构3011发送用于对摄像机进行控制的控制指令，在出现冲突时发送用于对塔机进行控制的控制指令的优先级高于发送用于对摄像机进行控制的控制指令。其中，摄像机控制执行机构3011与串口服务器3015之间通过RS485总线连接。其中，可以为无线桥接装置303向设备端交换机3014发送用于对塔机进行控制的控制指令分配2～5Mbps的带宽，可以为无线桥接装置303向设备端交换机3014发送用于对摄像机进行控制的控制指令分配2～4Mbps的带宽。

通过以上优先级的设置，保证控制指令、工况数据、视频流的传输互不干扰，提供数据传输的可靠性。

如图3所示，操作端302包括四台解码器，分别为第一解码器12、第二解码器22、第三解码器32和第四解码器42，第一至第四解码器12、22、23、24均为低延迟解码器。

如图3所示，操作端302还包括操作端交换机3024，操作端交换机3024通过网线与第一至第四解码器12、22、32、42和无线桥接装置303连接，用于第一至第四解码器12、22、32、42与无线桥接装置303之间的信息转发。具体来说，操作端交换机3024通过网线与第一至第四解码器12、22、32、42连接，并通过另一网线与无线桥接装置303连接，以进行第一至第四解码器12、22、32、42与无线桥接装置303之间的信息转发。

如图3所示，操作端302还包括控制装置102、人机交互模块3022和操作手柄3023，控制装置102和人机交互模块3022通过网线与操作端交换机3024连接，并且控制装置102与人机交互模块3022之间通过网线连接，操作手柄3023与人机交互模块3022通过CAN转USB连接线连接。其中控制装置102与接收装置101(图3中未示出)可以是集成在一起的装置。

如图3所示，操作端302还包括视频显示模块3021，视频显示模块3021通过CVBS接口与第一至第四解码器12、22、32、42连接，用于显示解码后的四台摄像机所拍摄的作业图像。操作人员可以通过视频显示模块3021查看吊钩的位置或者是否有新增人员进入监控范围。

如图3所示，无线桥接装置303包括设备端无线网桥3031和远程端无线网桥3032，设备端无线网桥3031通过网线与设备端交换机3014连接；远程端无线网桥3032通过网线与操作端交换机3024连接；其中设备端无线网桥3031与远程端无线网桥3032之间通过无线连接，以进行设备端301与操作端302之间的信息交互。其中，设备端无线网桥3031与操作端无线网桥3032之间可以通过无线微波进行信息交互。

无线桥接装置303与交换机(包括设备端交换机3014和操作端交换机3024)之间通过POE供电和传输数据，设备端无线网桥3031固定安装在起升机构处(或者安装在塔机最顶部位置)，通过360°全向天线全方位地发送和接收数据，保证在运动过程中也能正常通信，远程端无线网桥3032可以安装在高于塔机架设水平面6米位置处。远程端无线网桥3031的安装需尽量确保设备端无线网桥3031与远程端无线网桥3032之间实现无障碍连接，通过朝向设备端301的角度天线定向地接收和发送数据，当设备端无线网桥3031与远程端无线网桥3024之间无法实现无障碍连接时，在塔机设备端301和操作端302的之间某位置布置用于转接的无线网桥，保证该位置的无线桥接装置能够与两端的无线网桥无障碍连接。

相应地，本发明还提供了一种塔机，包括以上所描述的塔机监控系统。

图4是本发明提供的塔机监控方法的流程图，如图4所以，该方法包括：

步骤401，接收塔机的工况数据；

步骤402，根据塔机的工况数据和预先存储的用于对塔机进行作业成像的多个成像设备的位置信息确定塔机的吊钩所处的区域；

步骤403，根据吊钩所处的区域来控制吊钩所处的区域对应的一个或多个成像设备打开，并控制多个成像设备中的除了一个或多个成像设备以外的其他成像设备关闭。

优选地，所述多个成像设备为四个成像设备，在所述塔机的水平臂架和塔架上分别安装两个成像设备，通过所述水平臂架上的一个成像设备和所述塔架上的一个成像设备将所述塔机的作业场景划分为四个区域，从而根据所述塔机的吊钩所处的区域来控制所述四个成像设备中对应的一个或多个成像设备打开，并控制所述四个成像设备中的除了所述一个或多个成像设备以外的其他成像设备关闭，其中所述工况数据包括所述塔机的吊钩的位置。

优选地，所述多个成像设备包括第一至第四成像设备，安装位置如下：第一成像设备，固定安装在所述塔机的吊臂末端；第二成像设备，固定安装在所述塔机的吊臂中间；第三成像设备，固定安装在所述塔机的起升机构处并朝向作业场景；以及第四成像设备，固定安装在所述塔机的塔架的中间并固定安装在标准节上，朝向所述作业场景。

优选地，根据所述塔机的吊钩所处的区域来控制所述四个成像设备的打开和关闭包括：在所述塔机的吊钩位于所述第四成像设备的上侧且所述第二成像设备的左侧的情况下，控制打开所述第二成像设备和所述第三成像设备并关闭所述第一成像设备和所述第四成像设备；在所述塔机的吊钩位于所述第四成像设备的上侧且所述第二成像设备的右侧的情况下，控制打开所述第一成像设备和所述第三成像设备并关闭所述第二成像设备和所述第四成像设备；在所述塔机的吊钩位于所述第四成像设备的下侧且所述第二成像设备的左侧的情况下，控制打开所述第二成像设备和所述第四成像设备并关闭所述第一成像设备和所述第三成像设备；以及在所述塔机的吊钩位于所述第四成像设备的下侧且所述第二成像设备的右侧的情况下，控制打开所述第一成像设备和所述第四成像设备并关闭所述第二成像设备和所述第三成像设备；其中所述工况数据包括所述吊钩的位置。

优选地，该方法还包括：显示所述多个成像设备拍摄的所述塔机的作业图像；接收对所述多个成像设备进行手动控制的成像设备手动控制指令和塔机控制指令；根据所述成像设备手动控制指令控制所述多个成像设备的打开和关闭，其中，对所述多个成像设备进行手动控制的优先级高于对所述多个成像设备进行自动控制的优先级；以及根据所述塔机控制指令控制所述塔机的作业。

应当注意的是，本发明提供的塔机监控方法的具体细节及益处与本发明提供的塔机监控设备类似，于此不予赘述。

以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。

Claims (11)

1.一种塔机监控设备，其特征在于，该设备包括：

接收装置，用于接收所述塔机的工况数据；以及

控制装置，用于根据所述塔机的工况数据和预先存储的用于对所述塔机进行作业成像的多个成像设备的位置信息确定所述塔机的吊钩所处的区域，及根据所述吊钩所处的区域来控制所述吊钩所处的区域对应的多个成像设备打开，并控制所述多个成像设备中的除了所述多个成像设备以外的其他成像设备关闭；

所述多个成像设备中的至少一个位于所述塔机的水平臂架上，以及至少一个位于所述塔机的塔架上；

通过所述水平臂架上的一个成像设备和所述塔架上的一个成像设备将所述塔机的作业场景划分为四个区域。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述多个成像设备为四个成像设备，在所述塔机的水平臂架和塔架上分别安装两个成像设备，通过所述水平臂架上的一个成像设备和所述塔架上的一个成像设备将所述塔机的作业场景划分为四个区域，从而所述控制装置根据所述塔机的吊钩所处的区域来控制所述四个成像设备中对应的多个成像设备打开，并控制所述四个成像设备中的除了所述多个成像设备以外的其他成像设备关闭，其中所述工况数据包括所述塔机的吊钩的位置。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述多个成像设备包括第一至第四成像设备，安装位置如下：

第一成像设备，固定安装在所述塔机的吊臂末端；

第二成像设备，固定安装在所述塔机的吊臂中间；

第三成像设备，固定安装在所述塔机的起升机构处并朝向所述作业场景；以及

第四成像设备，固定安装在所述塔机的塔架的中间并固定安装在标准节上，朝向所述作业场景。

4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，根据所述塔机的吊钩所处的区域来控制所述四个成像设备的打开和关闭包括：

在所述塔机的吊钩位于所述第四成像设备的上侧且所述第二成像设备的左侧的情况下，控制打开所述第二成像设备和所述第三成像设备并关闭所述第一成像设备和所述第四成像设备；

在所述塔机的吊钩位于所述第四成像设备的上侧且所述第二成像设备的右侧的情况下，控制打开所述第一成像设备和所述第三成像设备并关闭所述第二成像设备和所述第四成像设备；

在所述塔机的吊钩位于所述第四成像设备的下侧且所述第二成像设备的左侧的情况下，控制打开所述第二成像设备和所述第四成像设备并关闭所述第一成像设备和所述第三成像设备；以及

在所述塔机的吊钩位于所述第四成像设备的下侧且所述第二成像设备的右侧的情况下，控制打开所述第一成像设备和所述第四成像设备并关闭所述第二成像设备和所述第三成像设备；

其中所述工况数据包括所述吊钩的位置。

5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：

视频显示模块，用于显示所述多个成像设备拍摄的所述塔机的作业图像；以及

人机交互模块，用于接收对所述多个成像设备进行手动控制的成像设备手动控制指令和塔机控制指令，所述控制装置还用于根据所述成像设备手动控制指令控制所述多个成像设备的打开和关闭及根据所述塔机控制指令控制所述塔机的作业，其中，对所述多个成像设备进行手动控制的优先级高于对所述多个成像设备进行自动控制的优先级。

6.一种塔机监控系统，其特征在于，该系统包括：

设备端，包括多个成像设备和执行机构，控制装置通过所述执行机构来实现对多个成像设备的打开和关闭及对塔机的控制；

操作端，包括权利要求5所述的塔机监控设备。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

无线桥接装置，用于在所述设备端与所述操作端之间进行信息的无线传输，以使得所述设备端与所述操作端进行远程通信。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述设备端还包括：

设备端信息传输装置，连接在所述无线桥接装置与所述执行机构之间，用于根据预先设定的优先级传输信息，其中该设备端信息传输装置通过所述无线桥接装置向所述操作端发送工况数据的优先级高于发送作业图像的优先级，和/或该设备端信息传输装置向所述执行机构发送通过所述无线桥接装置从所述操作端接收的用于对所述塔机进行控制的控制指令的优先级高于对所述多个成像设备进行控制的控制指令的优先级，其中对所述多个成像设备进行控制的控制指令包括对成像设备进行自动控制的控制指令和对成像设备进行手动控制的控制指令。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，

所述多个成像设备均为同轴摄像机；

所述设备端包括低延时编码器，用于对所述多个成像设备的拍摄图像进行编码；以及

所述操作端包括低延时解码器，用于对接收到的编码后的拍摄图像进行解码。

10.一种塔机，其特征在于，包括权利要求6至9中任意一项权利要求所述的塔机监控系统。

11.一种塔机监控方法，其特征在于，该方法包括：

接收所述塔机的工况数据；以及

根据所述塔机的工况数据和预先存储的用于对所述塔机进行作业成像的多个成像设备的位置信息确定所述塔机的吊钩所处的区域，及根据所述吊钩所处的区域来控制所述吊钩所处的区域对应的多个成像设备打开，并控制所述多个成像设备中的除了所述多个成像设备以外的其他成像设备关闭；

所述多个成像设备中的至少一个位于所述塔机的水平臂架上，以及至少一个位于所述塔机的塔架上；

通过所述水平臂架上的一个成像设备和所述塔架上的一个成像设备将所述塔机的作业场景划分为四个区域。

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