CN110562853A - 用于起重机吊钩的安全监测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于起重机吊钩的安全监测系统及方法，包括监控模块、全景摄像模块、高度测量模块，监控模块分别与全景摄像模块、高度测量模块连接。监控模块包括数据处理及存储单元、图像采集单元、摄像控制单元、图像显示单元。数据处理及存储单元分别与高度测量模块、图像显示单元连接，用以处理吊钩的实时高度信息并将该实时高度下的吊钩标准图像传送到图像显示单元上。图像采集单元分别与全景摄像模块、图像显示单元连接，用以采集全景摄像模块拍摄的吊钩实时图像并将其传送到图像显示单元上。摄像控制单元与全景摄像模块连接，用以调整摄像目标及摄像角度。本发明实现了对吊钩运行状态的实时远程监控，提高了起重机工作的安全性。

Description

用于起重机吊钩的安全监测系统及方法

技术领域

本发明涉及起重机安全生产领域，尤其涉及一种用于起重机吊钩的安全监测系统及方法。

背景技术

起重机是建筑施工尤其是高层建筑施工中必不可少的吊运机械设备。起重机一般采用高空作业，即操作人员处于高空操作室内对需要吊运的物体进行吊运操作，但在吊运时操作人员的视线受到遮挡难以对吊钩的准确位置进行快速判断，只能依靠地面指挥人员的指挥进行相应的操作，但这种方式效率低下，而且地面指挥人员的指挥与操作人员在操作室内的操作之间存在一定的延时性，极易造成安全事故。

发明内容

为克服上述缺点，本发明的目的之一在于提供一种用于起重机吊钩的安全监测系统，实现了对吊钩的实时远程监控，能够对吊钩状态作出及时判断，提高起重机工作的安全性。

为了达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种用于起重机吊钩的安全监测系统，包括设置在起重机操作室的监控模块、设置在起重机大臂前端的全景摄像模块、设置在起重机吊钩侧壁上的高度测量模块，所述监控模块分别与所述全景摄像模块、高度测量模块连接。所述监控模块包括数据处理及存储单元、图像采集单元、摄像控制单元、图像显示单元。所述数据处理及存储单元分别与高度测量模块、图像显示单元连接，用以处理吊钩的实时高度信息并将该实时高度下的吊钩标准图像传送到图像显示单元上。所述图像采集单元分别与全景摄像模块、图像显示单元连接，用以采集全景摄像模块拍摄的吊钩实时图像并将其传送到图像显示单元上。所述摄像控制单元与全景摄像模块连接，用以调整摄像目标及摄像角度。所述图像显示单元包括与数据处理及存储单元连接的标准图像显示子单元、与图像采集单元连接的实时图像显示子单元。

进一步来说，所述数据处理及存储单元包括标准数据存储子单元、高度数据处理子单元、数据传输子单元。所述标准数据存储子单元用以存储吊钩标准作业下的不同高度的吊钩标准图像。所述高度数据处理子单元用以处理高度测量模块测得的吊钩的实时高度信息，并从标准数据存储子单元中调取对应的吊钩标准图像。所述数据传输子单元用以将实时高度信息和调取的吊钩标准图像传送到标准图像显示子单元。

进一步来说，所述全景摄像模块包括云台及安装在云台上的PTZ摄像机。所述摄像控制单元包括与云台连接的云台控制子单元、与PTZ摄像机连接的目标锁定子单元、与PTZ摄像机连接的镜头缩放子单元。所述云台控制子单元用以控制云台移动以调整PTZ摄像机的拍摄角度，所述目标锁定子单元用以标定PTZ摄像机的拍摄目标，所述镜头缩放子单元用于根据目标锁定子单元标定的拍摄目标对PTZ摄像机的镜头进行变倍缩放以调整拍摄画面。

进一步来说，所述PTZ摄像机采用200W像素的高速球形摄像机。

进一步来说，所述高度测量模块包括固接在吊钩上的测距传感器，所述测距传感器用于实时测量吊钩离地高度并将其测量的实时高度信息传送到数据处理及存储单元。

进一步来说，所述高度测量模块还包括与测距传感器连接的高度报警器，所述高度报警器用以提示吊钩到达设定的高度临界值。

本发明的另一个目的在于提供一种用于起重机吊钩的安全监测方法，其采用的技术方案包括如下步骤：

S1:在起重机大臂前端安装全景摄像模块，在起重机吊钩侧壁上安装高度测量模块，在起重机操作室内安装与所述全景摄像模块、高度测量模块均连接的监控模块；其中，所述全景摄像模块包括云台及PTZ摄像机，所述高度测量模块包括测距传感器，所述监控模块包括数据处理及存储单元、图像采集单元、摄像控制单元、图像显示单元；

S2:PTZ摄像机拍摄吊钩标准作业下的吊钩标准图像，同时测距传感器采集该吊钩标准图像下的吊钩高度信息，将吊钩标准图像和吊钩高度信息同步传送并存储到数据处理及存储单元内；

S3:图像采集单元将PTZ摄像机拍摄的吊钩实时图像传送到图像显示单元上；

S4:摄像控制单元控制PTZ摄像机锁定吊钩为拍摄目标，并控制PTZ摄像机镜头的变倍缩放调整拍摄画面；

S5:在吊钩工作时，测距传感器将吊钩的实时高度数据传送给数据处理及存储单元内，数据处理及存储单元调取与该实时高度对应的吊钩标准图像，并将该吊钩标准图像传送到图像显示单元上；同时，图像采集单元将PTZ摄像机拍摄的吊钩实时图像传送到图像显示单元上；

S6:根据图像显示单元上的吊钩标准图像和吊钩实时图像进行比对判断吊钩运行状态是否正常。

本发明的有益效果在于：通过高度测量模块将吊钩的实时高度信息传送到数据处理及存储单元，再通过数据处理及存储单元将实时高度信息和该实时高度信息对应的吊钩标准图像传送到图像显示单元上；通过摄像控制单元能及时调整全景摄像模块的监控角度及监控对象；通过全景摄像模块能实时跟踪监控吊钩，再通过图像采集单元将监控到的吊钩实时图像传送到图像显示单元；操作人员在起重机操作室内即可通过图像显示单元的标准图像显示子单元、实时图像显示子单元同步看到当前高度下的吊钩标准图像和吊钩实时图像，此时操作人员可根据吊钩标准图像和吊钩实时图像快速判断出吊钩运行是否到位，若不到位则在全景摄像模块的监控下实时操控吊钩以运行到指定位置，进而实现了对吊钩的实时远程监控，能够对吊钩位置作出及时判断，提高起重机工作的安全性。

附图说明

图1为本发明实施例的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

实施例

参见附图1所示，本发明的一种用于起重机吊钩的安全监测系统，包括设置在起重机操作室的监控模块、设置在起重机大臂前端的全景摄像模块、设置在起重机吊钩侧壁上的高度测量模块，所述监控模块分别与所述全景摄像模块、高度测量模块连接。所述监控模块包括数据处理及存储单元、图像采集单元、摄像控制单元、图像显示单元。所述数据处理及存储单元分别与高度测量模块、图像显示单元连接，用以处理吊钩的实时高度信息并将该实时高度下的吊钩标准图像传送到图像显示单元上。所述图像采集单元分别与全景摄像模块、图像显示单元连接，用以采集全景摄像模块拍摄的吊钩实时图像并将其传送到图像显示单元上。所述摄像控制单元与全景摄像模块连接，用以调整摄像目标及摄像角度。

所述图像显示单元包括与数据处理及存储单元连接的标准图像显示子单元、与图像采集单元连接的实时图像显示子单元。

所述数据处理及存储单元包括标准数据存储子单元、高度数据处理子单元、数据传输子单元。所述标准数据存储子单元用以存储吊钩标准作业下的不同高度的吊钩标准图像。所述高度数据处理子单元用以处理高度测量模块测得的吊钩的实时高度信息，并从标准数据存储子单元中调取对应的吊钩标准图像。所述数据传输子单元用以将实时高度信息和调取的吊钩标准图像传送到标准图像显示子单元。

所述全景摄像模块包括云台及安装在云台上的PTZ摄像机。所述PTZ摄像机采用200W像素的高速球形摄像机，该高速球形摄像机拍摄的视频格式设置为hdv(640*480),处理速度为30帧/秒。所述摄像控制单元包括与云台连接的云台控制子单元、与PTZ摄像机连接的目标锁定子单元、与PTZ摄像机连接的镜头缩放子单元。所述云台控制子单元用以控制云台移动以调整PTZ摄像机的拍摄角度，所述目标锁定子单元用以标定PTZ摄像机的拍摄目标，所述镜头缩放子单元用于根据目标锁定子单元标定的拍摄目标对PTZ摄像机的镜头进行变倍缩放以调整拍摄画面。

所述高度测量模块包括固接在吊钩上的测距传感器及与测距传感器连接的高度报警器。所述测距传感器用于实时测量吊钩离地高度并将其测量的高度信息传送到高度数据处理子单元。所述高度报警器用以提示吊钩到达设定的高度临界值。

本发明的一种用于起重机吊钩的安全监测方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1:在起重机大臂前端安装全景摄像模块，在起重机吊钩侧壁上安装高度测量模块，在起重机操作室内安装与所述全景摄像模块、高度测量模块均连接的监控模块；其中，所述全景摄像模块包括云台及PTZ摄像机，所述高度测量模块包括测距传感器，所述监控模块包括数据处理及存储单元、图像采集单元、摄像控制单元、图像显示单元；

S2:PTZ摄像机拍摄吊钩标准作业下的吊钩标准图像，同时测距传感器采集该吊钩标准图像下的吊钩高度信息，将吊钩标准图像和吊钩高度信息同步传送并存储到数据处理及存储单元内；

S3:图像采集单元将PTZ摄像机拍摄的吊钩实时图像传送到图像显示单元上；

S4:摄像控制单元控制PTZ摄像机锁定吊钩为拍摄目标，并控制PTZ摄像机镜头的变倍缩放调整拍摄画面；

S5:在吊钩工作时，测距传感器将吊钩的实时高度数据传送给数据处理及存储单元内，数据处理及存储单元调取与该实时高度对应的吊钩标准图像，并将该吊钩标准图像传送到图像显示单元上；同时，图像采集单元将PTZ摄像机拍摄的吊钩实时图像传送到图像显示单元上；

S6:根据图像显示单元上的吊钩标准图像和吊钩实时图像进行比对判断吊钩运行状态是否正常。

以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种用于起重机吊钩的安全监测系统，其特征在于：包括设置在起重机操作室的监控模块、设置在起重机大臂前端的全景摄像模块、设置在起重机吊钩侧壁上的高度测量模块，所述监控模块分别与所述全景摄像模块、高度测量模块连接；所述监控模块包括数据处理及存储单元、图像采集单元、摄像控制单元、图像显示单元；所述数据处理及存储单元分别与高度测量模块、图像显示单元连接，用以处理吊钩的实时高度信息并将该实时高度下的吊钩标准图像传送到图像显示单元上；所述图像采集单元分别与全景摄像模块、图像显示单元连接，用以采集全景摄像模块拍摄的吊钩实时图像并将其传送到图像显示单元上；所述摄像控制单元与全景摄像模块连接，用以调整摄像目标及摄像角度；所述图像显示单元包括与数据处理及存储单元连接的标准图像显示子单元、与图像采集单元连接的实时图像显示子单元。

2.根据权利要求1所述的安全监测系统，其特征在于：所述数据处理及存储单元包括标准数据存储子单元、高度数据处理子单元、数据传输子单元；所述标准数据存储子单元用以存储吊钩标准作业下的不同高度的吊钩标准图像；所述高度数据处理子单元用以处理高度测量模块测得的吊钩的实时高度信息，并从标准数据存储子单元中调取对应的吊钩标准图像；所述数据传输子单元用以将实时高度信息和调取的吊钩标准图像传送到标准图像显示子单元。

3.根据权利要求2所述的安全监测系统，其特征在于：所述全景摄像模块包括云台及安装在云台上的PTZ摄像机；所述摄像控制单元包括与云台连接的云台控制子单元、与PTZ摄像机连接的目标锁定子单元、与PTZ摄像机连接的镜头缩放子单元；所述云台控制子单元用以控制云台移动以调整PTZ摄像机的拍摄角度，所述目标锁定子单元用以标定PTZ摄像机的拍摄目标，所述镜头缩放子单元用于根据目标锁定子单元标定的拍摄目标对PTZ摄像机的镜头进行变倍缩放以调整拍摄画面。

4.根据权利要求3所述的安全监测系统，其特征在于：所述PTZ摄像机采用200W像素的高速球形摄像机。

5.根据权利要求1-4任一所述的安全监测系统，其特征在于：所述高度测量模块包括固接在吊钩上的测距传感器，所述测距传感器用于实时测量吊钩离地高度并将其测量的实时高度信息传送到数据处理及存储单元。

6.根据权利要求5所述的安全监测系统，其特征在于：所述高度测量模块还包括与测距传感器连接的高度报警器，所述高度报警器用以提示吊钩到达设定的高度临界值。

7.一种用于起重机吊钩的安全监测方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1:在起重机大臂前端安装全景摄像模块，在起重机吊钩侧壁上安装高度测量模块，在起重机操作室内安装与所述全景摄像模块、高度测量模块均连接的监控模块；其中，所述全景摄像模块包括云台及PTZ摄像机，所述高度测量模块包括测距传感器，所述监控模块包括数据处理及存储单元、图像采集单元、摄像控制单元、图像显示单元；

S2:PTZ摄像机拍摄吊钩标准作业下的吊钩标准图像，同时测距传感器采集该吊钩标准图像下的吊钩高度信息，将吊钩标准图像和吊钩高度信息同步传送并存储到数据处理及存储单元内；

S3:图像采集单元将PTZ摄像机拍摄的吊钩实时图像传送到图像显示单元上；

S4:摄像控制单元控制PTZ摄像机锁定吊钩为拍摄目标，并控制PTZ摄像机镜头的变倍缩放调整拍摄画面；

S5:在吊钩工作时，测距传感器将吊钩的实时高度数据传送给数据处理及存储单元内，数据处理及存储单元调取与该实时高度对应的吊钩标准图像，并将该吊钩标准图像传送到图像显示单元上；同时，图像采集单元将PTZ摄像机拍摄的吊钩实时图像传送到图像显示单元上；

S6:根据图像显示单元上的吊钩标准图像和吊钩实时图像进行比对判断吊钩运行状态是否正常。