CN109951686A - 一种工程机械作业安全监控方法及其监控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及监控系统技术领域,具体公开了一种工程机械作业安全监控方法及其监控系统,该监控方法包括:通过摄像装置捕获工程机械四周的图像,并传输给控制器;通过控制器判断图像中是否存在危险物;若图像中不存在危险物,则重新开始;若图像中存在危险物,则判断危险物是否为人体;若是,则通过测距装置测量危险物距离工程机械的位置L;判断L与预设于控制器中的第一标准距离L1的大小;若L>L1,则重新开始;若L≤L1,则通过报警装置发出预警。该监控方法可以自动监控靠近工程机械的危险人员,并防止工程机械作业过程中,驾驶人员没有及时发现靠近工程机械的危险人员造成人员被工程机械误伤的安全事故。
Description
技术领域
本发明涉及监控系统技术领域,尤其涉及一种工程机械作业安全监控方法及其监控系统。
背景技术
由于工程机械大多体积比较庞大,驾驶员视线存在一定的盲点,在作业过程当中有人员靠近不能够及时发现,容易造成危险。
因此,亟需一种工程机械作业安全监控方法及其监控系统以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于:提供一种工程机械作业安全监控方法及其监控系统,以辅助驾驶员监控工程机械周围状况,及时做出对不安全的反应,防止安全事故发生。
一方面,本发明提供一种工程机械作业安全监控方法,该工程机械作业安全监控方法包括:
S100:通过摄像装置捕获工程机械四周的图像,并传输给控制器;
S200:通过所述控制器判断图像中是否存在危险物;
若图像中存在所述危险物,则执行S300,若图像中不存在所述危险物,则执行S100;
S300:判断所述危险物是否为人体;
若所述危险物为人体,则执行S400;
S400:通过测距装置测量所述危险物距离工程机械的位置L;
S500:判断L与预设于所述控制器中的第一标准距离L1的大小;
若L>L1,则执行S100;若L≤L1,则执行S600;
S600:通过报警装置发出预警。
作为优选,S600包括:
S610:判断L与预设于所述控制器中的第二标准距离L2的大小;
若L2<L≤L1,则执行S620;若L≤L2,则执行S630;
S620:通过所述报警装置发出第一低级预警;
S630:通过所述报警装置发出第一高级预警。
作为优选,S630还包括,所述控制器控制所述工程机械停车。
作为优选,S620之后还包括:
S621:判断当前车速V与预设于所述控制器中的第一标准速度V1的大小;
若V≤V1,则执行S622;若V1<V,则执行S623;
S622:保持当前车速;
S623:将车速调整至V1。
作为优选,S622和S623之后还包括:
S700:间隔时间T后通过所述测距装置测量所述危险物距离所述工程机械的位置L3;
S800:计算所述危险物的速度V3,V3=(L-L3)/T;
S900:判断V3与预设于所述控制器中的第二标准速度V2的大小;
若V2<V3,则执行S630。
作为优选,在S900中,若V3≤V2,则执行S1000;
S1000:判断L3与L的大小;
若L3≤L,则执行S1100;若L<L3,则执行S1200;
S1100:判断L3与L2的大小;
若L3≤L2,则执行S630;若L2<L3,则执行S620;
S1200:判断L3与L1的大小;
若L3≤L1,则执行S620;若L1<L3,则执行S1300;
S1300:将车速调整至V,并解除所述报警装置发出的所述第一低级预警,执行S100。
作为优选,S300中,若所述危险物不是人体,则执行S1400;
S1400:判断所述危险物是否有撞击所述工程机械的风险;
若存在高撞击风险,则执行步骤S1500;若存在低撞击风险,则执行步骤S1600;若不存在撞击风险则执行步骤S100;
S1500:通过所述报警装置发出第二高级预警;
S1600:通过所述报警装置发出第二低级预警。
作为优选,S1400包括:
S1410:通过测距装置测量连续两次测量所述危险物距离工程机械的位置L4和L5,两次测量的时间间隔为T1;
S1420:计算所述危险物的速度V4,V4=(L5-L4)/T1;
S1430:判断V4与预设于所述控制器中的第三标准速度V5的大小;
若V5≤V4,则表明存在高撞击风险,若0<V4<V5,则表明存在低撞击风险,若V4≤0,则表明不存在撞击风险。
作为优选,所述报警装置包括报警灯,当发出第一低级预警时,所述报警灯显示第一颜色,并且低频闪烁;当发出第一高级预警时,所述报警灯显示第二颜色,并且高频闪烁,所述第一颜色不同于所述第二颜色。
另一方面,本发明提供一种工程机械作业安全监控系统,用于实施任一上述方案中所述的工程机械作业安全监控方法,包括:摄像装置,与所述摄像装置连接的控制器,与所述控制器连接的测距装置,与所述控制器连接的报警装置,以及与所述控制器连接的热成像摄像头,所述热成像摄像头用于对危险物进行热成像。
本发明的有益效果为:
本发明提供的工程机械作业安全监控方法,通过摄像装置对工程机械四周的图像进行采集,并通过控制器对图像中是否存在危险人员(与工程机械相距L1及L1以内的人员)进行确认,如果存在危险人员在工程机械周围,并且位于相距工程机械L1的距离内,通过报警装置自动发出报警。可以自动监控靠近工程机械的危险人员,并防止工程机械作业过程中,驾驶人员没有及时发现靠近工程机械的危险人员造成人员被工程机械误伤的安全事故。
附图说明
图1为本发明实施例中工程机械作业安全监控方法的流程图;
图2为本发明实施例中工程机械作业安全监控方法中S600的流程图一;
图3为本发明实施例中工程机械作业安全监控方法中S600的流程图二;
图4为本发明实施例中工程机械作业安全监控方法的部分流程图一;
图5为本发明实施例中工程机械作业安全监控方法的部分流程图二;
图6为本发明实施例中工程机械作业安全监控方法的部分流程图三。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如图1~3所示,本实施例提供一种工程机械作业安全监控方法,该工程机械作业安全监控方法包括以下步骤:
S100:通过摄像装置捕获工程机械四周的图像,并传输给控制器。
S200:通过控制器判断图像中是否存在危险物。
若图像中存在危险物,则执行S300,若图像中不存在危险物,则执行S100。
S300:判断危险物是否为人体。
若危险物为人体,则执行S400;
S400:通过测距装置测量危险物距离工程机械的位置L。
S500:判断L与预设于控制器中的第一标准距离L1的大小。
若L>L1,则执行S100;若L≤L1,则执行S600。
S600:通过报警装置发出预警。
本实施例通过摄像装置对工程机械四周的图像进行采集,并通过控制器对图像中是否存在危险人员(与工程机械相距L1及L1以内的人员)进行确认,如果存在危险人员在工程机械周围,并且位于相距工程机械L1的距离内,通过报警装置自动发出报警。可以自动监控靠近工程机械的危险人员,并防止工程机械作业过程中,驾驶人员没有及时发现靠近工程机械的危险人员造成人员被工程机械误伤的安全事故。
可以理解的是,摄像装置以及测距装置的数量为多组,且分别位于工程机械的四周,从而可以对工程机械四周的进行拍照,并可对危险物进行测距。摄像装置可以为CCD或者摄像头等,测距装置可以为雷达测距传感器或者激光测距仪等。
S200中,当控制器判断图像中是否存在危险物时,可以通过预先在控制器中存储工程细节四周的标准图像,该标准图像中不存在危险物,控制器将各个摄像装置拍摄的图像与标准图像进行对比,如果图像有差异,则判断所拍摄的图像中存在危险物,若不存在差异,则判断所拍摄的图像中不存在危险物。需要注意的是,当将各个摄像装置拍摄的图像与标准图像进行对比时,其对比的精度能够在一定的误差范围内调节。
S300中,当判断危险物是否为人体,可以通过预存于控制器中的人像识别程序对图像中的危险物进行识别,若该危险物的轮廓符合人体特征,则通过具有热成像功能的摄像头对其进行热成像,并通过控制器对热成像进行分析,如果热成像符合人体的热量分布,则确认该危险物为人体,若热成像不符合人体的热量分布,则确认该危险物不是人体。需要注意的是,人像识别程序以及热成像分析均为现有技术,在此不再赘述。
优选的,步骤S600包括以下步骤:
S610:判断L与预设于控制器中的第二标准距离L2的大小。
若L2<L≤L1,则执行S620;若L≤L2,则执行S630。
S620:通过报警装置发出第一低级预警。
S630:通过报警装置发出第一高级预警。
通过对人与工程机械之间的距离监测,当人与工程机械之间的距离不大于L1时,报警装置就开始发出第一低级报警,表明此时有发生危险的可能,但可能性相对较低,并提醒驾驶员注意;当距离缩短至L2时,报警装置发出第一高级预警,表明此时发生危险的可能性很高,提醒驾驶员立即采取措施避免危险事故发生。可以理解的是,L1和L2的数值,可以根据实际的作业情况以及工程机械的实际类型进行确认。
优选地,在S630中还包括,控制器控制工程机械停车。通过控制器控制工程机械停车,能够避免驾驶员来不及操作,导致的对进入工程机械旁边的危险人员造成误伤。
优选地,步骤S620包括:
S621:判断当前车速V与预设于控制器中的第一标准速度V1的大小。
若V≤V1,则执行S622;若V1<V,则执行S623。
S622:保持当前车速。
S623:将车速调整至V1。
需要注意的是,第一标准速度V1可以根据实际需要进行设置。当人员距离工程机械的距离为L2和L1之间时,通过步骤S621-步骤S623,可以确保工程机械的速度不会超过V1,从而可防止车速过快驾驶员来不及反应对危险人员造成伤害。
优选地,在步骤S622和S623之后还包括:
S700:间隔时间T后通过测距装置测量危险物距离工程机械的位置L3。
S800:计算危险物的速度V3,V3=(L-L3)/T。
S900:判断V3与预设于控制器中的第二标准速度V2的大小。
若V2<V3,则执行S630。
需要注意的是,间隔时间T以及第二标准速度V2可以根据实际需要进行设置。通过比较危险人员的实际速度V3与第二标准速度V2的大小,可以防止因危险人员的速度过快,导致危险人员过快靠近工程机械,导致驾驶员来不及反应造成对危险人员误伤。
进一步地,在步骤S900中,若V3≤V2,则执行S1000。
S1000:判断L3与L的大小。
若L3≤L,则执行S1100;若L<L3,则执行S1200。
S1100:判断L3与L2的大小。
若L3≤L2,则执行S630;若L2<L3,则执行S620。
S1200:判断L3与L1的大小。
若L3≤L1,则执行S620;若L1<L3,则执行S1300。
S1300:将车速调整至V,并解除报警装置发出的第一低级预警,并执行S100。
将当前危险人员与工程机械之间的距离L3与先前测量的危险人员与工程机械之间的距离L比较,当危险人员与工程机械的前期距离超出L1后,将工程机械的速度调正至原来的速度V,保证作业效率,同时将第一低级预警解除,从新进行监测。当危险人员与工程机械的前期距离在L1以内时,根据L3与L2以及L1的大小关系,相应的以之间的控制方法使报警装置发出报警。
可以理解的是,当报警装置发出报警后,报警信息将持续进行,比如持续通过声音或者灯光颜色报警,当报警方式更改后,如之前报警装置发出第一低级预警,当步骤S1100中L3小于或等于L2时,报警装置将第一低级预警更改为第一高级预警,并持续进行。
优选地,在步骤S1100中,若L2<L3,在步骤S1200中,若L3≤L1,均在执行完步骤S620后,均执行步骤S700,直至输出结果S60或者S1300。
优选地,在步骤S300中,若危险物不是人体,则执行S1400。
S1400:判断危险物是否有撞击工程机械的风险。
若存在高撞击风险,则执行步骤S1500;若存在低撞击风险,则执行步骤S1600;若不存在撞击风险则执行步骤S100。
S1500:通过报警装置发出第二高级预警。
S1600:通过报警装置发出第二低级预警。
当判断危险物不是危险人员后,则危险物还可能为危险物体,如其他靠近该工程机械的工程车辆或者施工现场滚落的石块等,通过步骤S1400至步骤S1600可以判断危险物是否在移动,如进而评估是否存在撞击风险,若存在高撞击风险,可通过报警装置发出第二高级预警,若存在低撞击风险,可通过报警装置发出第二低级预警,从而可以提醒驾驶员及时对外部安全风险进行规避。
具体地,步骤S1400包括:
S1410:通过测距装置测量连续两次测量危险物距离工程机械的位置L4和L5,两次测量的时间间隔为T1。
S1420:计算危险物的速度V4,V4=(L5-L4)/T1。
S1430:判断V4与预设于控制器中的第三标准速度V5的大小。
若V5≤V4,则表明存在高撞击风险,若0<V4<V5,则表明存在低撞击风险,若V4≤0,则表明不存在撞击风险。
本实施例通过连续两次对危险物的距离进行测量并根据两次测量的时间间隔获取危险物的速度,当危险物的速度V4大于0,并且危险物在靠近工程机械式,可判定危险物存在撞击风险,具体地,通过V4与第三标准速度V5的大小进行比较,当V5≤V4表明存在高撞击风险,当0<V4<V5,则表明存在低撞击风险。可以理解的是,本实施例中,速度方向以靠近工程机械的方向为正,以远离工程机械的方向为负。
需要注意的是,在本实施例中,若摄像装置所拍摄的图片中,即存在危险人员同时还存在危险物体,则优先通过辨别图像中的危险人员并执行步骤S400。
报警装置包括报警灯,当发出第一低级预警时,控制器控制报警灯显示第一颜色(如黄色),并且低频闪烁;当发出第一高级预警时,控制器控制报警灯显示第二颜色(如红色),并且高频闪烁。当发出第二低级预警时,控制器控制报警灯显示第三颜色(如橙色),控制器控制报警灯显示第四颜色(如紫色),并且高频闪烁。第一颜色、第二颜色、第三颜色以及第四颜色均不相同。
优选地,报警装置还包括音箱,当发出第一低级预警时,控制器控制音箱发出低分贝的提示音,如“危险人员正在靠近”;当发出第一高级预警时,控制器控制音箱发出高分贝的提示音,如“危险人员已靠近”。当发出第二低级预警时,控制器控制音箱发出低分贝的提示音,如“危险物体正在靠近”;当发出第二高级预警时,控制器控制音箱发出高分贝的提示音,如“危险物体已靠近”
本实施例还提供一种工程机械作业安全监控系统,其用于实施上述方案中的工程机械作业安全监控方法,包括:均安装在工程机械上的摄像装置、控制器。测距装置、报警装置以及热成像摄像头。控制器分别与摄像装置、测距装置、报警装置以及热成像摄像头连接。摄像装置用于拍摄工程机械周围的图像,测距装置用于测量危险物与工程机械之间的距离,热成像摄像头用于对危险物进行热成像,报警装置用于发出报警,控制器对摄像装置拍摄的图像进行分析,并确认是否图像中是否存在危险物,若存在危险物,则控制器进一步根据热成像进行分析,确认危险物是否具有人体轮廓,并确认危险物是否为危险人员。
具体地,工程机械的前侧、后侧、左侧以及右侧均设有一个摄像装置、一个热成像摄像头和一个测距装置。
显然,本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种工程机械作业安全监控方法,其特征在于,包括:
S100:通过摄像装置捕获工程机械四周的图像,并传输给控制器;
S200:通过所述控制器判断图像中是否存在危险物;
若图像中存在所述危险物,则执行S300,若图像中不存在所述危险物,则执行S100;
S300:判断所述危险物是否为人体;
若所述危险物为人体,则执行S400;
S400:通过测距装置测量所述危险物距离工程机械的位置L;
S500:判断L与预设于所述控制器中的第一标准距离L1的大小;
若L>L1,则执行S100;若L≤L1,则执行S600;
S600:通过报警装置发出预警。
2.根据权利要求1所述的工程机械作业安全监控方法,其特征在于,S600包括:
S610:判断L与预设于所述控制器中的第二标准距离L2的大小;
若L2<L≤L1,则执行S620;若L≤L2,则执行S630;
S620:通过所述报警装置发出第一低级预警;
S630:通过所述报警装置发出第一高级预警。
3.根据权利要求2所述的工程机械作业安全监控方法,其特征在于,S630还包括,所述控制器控制所述工程机械停车。
4.根据权利要求2所述的工程机械作业安全监控方法,其特征在于,S620之后还包括:
S621:判断当前车速V与预设于所述控制器中的第一标准速度V1的大小;
若V≤V1,则执行S622;若V1<V,则执行S623;
S622:保持当前车速;
S623:将车速调整至V1。
5.根据权利要求4所述的工程机械作业安全监控方法,其特征在于,S622和S623之后还包括:
S700:间隔时间T后通过所述测距装置测量所述危险物距离所述工程机械的位置L3;
S800:计算所述危险物的速度V3,V3=(L-L3)/T;
S900:判断V3与预设于所述控制器中的第二标准速度V2的大小;
若V2<V3,则执行S630。
6.根据权利要求5所述的工程机械作业安全监控方法,其特征在于,
在S900中,若V3≤V2,则执行S1000;
S1000:判断L3与L的大小;
若L3≤L,则执行S1100;若L<L3,则执行S1200;
S1100:判断L3与L2的大小;
若L3≤L2,则执行S630;若L2<L3,则执行S620;
S1200:判断L3与L1的大小;
若L3≤L1,则执行S620;若L1<L3,则执行S1300;
S1300:将车速调整至V,并解除所述报警装置发出的所述第一低级预警,执行S100。
7.根据权利要求1所述的工程机械作业安全监控方法,其特征在于,S300中,若所述危险物不是人体,则执行S1400;
S1400:判断所述危险物是否有撞击所述工程机械的风险;
若存在高撞击风险,则执行步骤S1500;若存在低撞击风险,则执行步骤S1600;若不存在撞击风险,则执行步骤S100;
S1500:通过所述报警装置发出第二高级预警;
S1600:通过所述报警装置发出第二低级预警。
8.根据权利要求5所述的工程机械作业安全监控方法,其特征在于,S1400包括:
S1410:通过测距装置测量连续两次测量所述危险物距离工程机械的位置L4和L5,两次测量的时间间隔为T1;
S1420:计算所述危险物的速度V4,V4=(L5-L4)/T1;
S1430:判断V4与预设于所述控制器中的第三标准速度V5的大小;
若V5≤V4,则表明存在高撞击风险,若0<V4<V5,则表明存在低撞击风险,若V4≤0,则表明不存在撞击风险。
9.根据权利要求2所述的工程机械作业安全监控方法,其特征在于,所述报警装置包括报警灯,当发出第一低级预警时,所述报警灯显示第一颜色,并且低频闪烁;当发出第一高级预警时,所述报警灯显示第二颜色,并且高频闪烁,所述第一颜色不同于所述第二颜色。
10.一种工程机械作业安全监控系统,其特征在于,用于实施权利要求1-9任一项所述的工程机械作业安全监控方法,包括:摄像装置,与所述摄像装置连接的控制器,与所述控制器连接的测距装置,与所述控制器连接的报警装置,以及与所述控制器连接的热成像摄像头,所述热成像摄像头用于对危险物进行热成像,所述控制器根据热成像判断所述危险物是否为人体。
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