CN110654980B - 起重机控制系统及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种起重机控制系统及其操作方法，涉及起重机操控技术领域，包括：信号连接的识别装置和处理装置；通过识别装置采集操作人员的指令，传递至处理装置，处理装置将指令进行处理后向起重机本体传递控制信号，起重机本体接收此控制信号，对应控制起重机本体的移动，由于识别装置可采集地面上的操作人员的指令，站于地面上的操作人员可清楚观察起重机本体附近的环境情况，有效降低操作人员的视野盲区，缓解了现有技术中存在的轮胎门式龙门起重机在转场移动的过程中操作员存在视野盲区，存在安全隐患的技术问题，实现了有效提高起重机转场移动的安全性的技术效果。

Description

起重机控制系统及其操作方法

技术领域

本发明涉及起重机操控技术领域，尤其是涉及一种起重机控制系统及其操作方法。

背景技术

轮胎门式龙门起重机是桥式起重机的一种变形。在港口，主要用于室外的货场、料场货、散货的装卸作业。它的金属结构像门形框架，承载主梁下安装两条支脚，可以直接在地面的轨道上行走，具有场地利用率高、作业范围大、适应面广、通用性强等特点，在港口货场得到广泛使用。

轮胎门式龙门起重机的转场时操作人员可以在司机室进行转场操作，操作人员也可以通过位于大车支腿之间的鞍梁平台上的操作箱进行操作，司机室操作：操作人员在位于起重机顶部的司机室进行操作，控制大车整体行走；鞍梁操作箱操作：操作人站在位于支腿之间的鞍梁中间的平台上进行对大车的操控，如果轮胎需要转向时，需要从一个鞍梁操作箱走到另一侧的鞍梁操作箱。

但是，由于司机室操作室高度约20米，较高的操作位置导致操作人员观察位于地面的轮胎不方便，无法准确判断大车轮胎附近是否有障碍物，存大较大盲区；操作人员在位于起重机两侧的鞍梁操作箱操作时，由于只站在一侧的鞍梁平台上，另一侧鞍梁的地面情况是不清楚的，这两种操作方式操作人员的视野受限，无法清楚观察大车行进方向的环境，都存在较大盲区，均存在安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种起重机控制系统及其操作方法，以缓解了现有技术中存在的轮胎门式龙门起重机在转场移动的过程中操作员存在视野盲区，存在安全隐患的技术问题。

本发明提供的起重机控制系统，包括：信号连接的识别装置和处理装置；

所述识别装置用于采集操作人员的指令，并将所述指令传递至所述处理装置；

所述处理装置用于接收所述指令后向起重机本体输出控制信号，以使所述起重机本体移动。

进一步的，所述指令包括肢体指令，所述肢体指令包含操作人员的肢体信息。

进一步的，所述识别装置安装于所述起重机本体的支腿上。

进一步的，所述起重机本体的四个支腿均安装有所述识别装置；

或者，

所述起重机本体的对角支腿均安装有所述识别装置；

或者，

所述起重机本体的其中一个支腿安装有所述识别装置。

进一步的，所述识别装置还用于在采集操作人员的指令之前采集操作人员的身份信息，并将所述身份信息发送至所述处理装置；

所述处理装置还用于接收所述身份信息后判定所述操作人员的身份，在所述处理装置判定所述操作人员的身份正确后，所述处理装置授权通过并启动采集所述操作人员的指令操作。

进一步的，所述身份信息包括操作人员的面部信息。

本发明提供的起重机控制系统的操作方法，包括以下步骤：

识别装置采集操作人员的指令，并将所述指令传递至所述处理装置；

所述处理装置接收所述指令后向起重机本体输出控制信号，以使所述起重机本体移动。

进一步的，在识别装置采集操作人员的指令，并将所述指令传递至所述处理装置之前，还包括以下步骤：

所述识别装置采集操作人员的身份信息，并将所述身份信息发送至所述处理装置；

所述处理装置接收所述身份信息后判定所述操作人员的身份，在所述处理装置判定所述操作人员的身份正确后，所述处理装置授权通过并启动采集所述操作人员的指令操作。

进一步的，在所述识别装置采集操作人员的身份信息，并将所述身份信息发送至所述处理装置前，还包括以下步骤：

操作人员站位于地面，且位于所述识别装置的取景框内。

进一步的，所述的操作方法，还包括以下步骤：

所述识别装置采集障碍物信息，并将所述障碍物信息发送至所述处理装置；

所述处理装置接收所述障碍物信息后根据所述障碍物信息控制所述起重机本体停止移动。

本发明提供的一种起重机控制系统，通过识别装置采集操作人员的指令，传递至处理装置，处理装置将指令进行处理后向起重机本体传递控制信号，起重机本体接收此控制信号，对应控制起重机本体的移动，由于识别装置可采集地面上的操作人员的指令，站于地面上的操作人员可清楚观察起重机本体附近的环境情况，有效降低操作人员的视野盲区，缓解了现有技术中存在的轮胎门式龙门起重机在转场移动的过程中操作员存在视野盲区，存在安全隐患的技术问题，实现了有效提高起重机转场移动的安全性的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中轮胎门式龙门起重机司机室操作室操作时的视野盲区示意图；

图2为现有技术中轮胎门式龙门起重机鞍梁操作箱时的视野盲区示意图；

图3为本发明实施例提供的搭载有起重机控制系统的起重机的整体结构示意图。

图标：100-识别装置；200-处理装置；300-起重机本体；400-支腿；500-指示灯。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1-2所示，现有技术中轮胎门式龙门起重机的移动过程中，操作人员可以在位于起重机顶部的司机室进行控制操作，由于起重机的整体较高，位于顶部的司机室通常离地面20米以上，在司机室操控的操作人员无法准确观察起重机轮胎附近的环境，存在视野盲区；另外，起重机支腿之间的鞍梁平台上的操作室也可控制起重机的移动，鞍梁平台设置在起重机整体的两侧，操作人员站在一侧的鞍梁平台对起重机进行控制，无法观察到另一侧鞍梁平台下方轮胎的环境情况，同样存在视野盲区。

而本申请，如图3所示，本实施例提供的起重机控制系统，包括：信号连接的识别装置100和处理装置200；识别装置100用于采集操作人员的指令，并将指令传递至处理装置200；处理装置200用于接收指令后向起重机本体300输出控制信号，以使起重机本体300移动。

具体的，识别装置100朝向地面取景，操作人员站在地面上的取景区域内，识别装置100识别操作人员的指令，将识别到的指令传递至处理装置200中，处理装置200对识别到的指令进行处理输出成控制信号，并将控制信号传递至起重机本体300中，起重机本体300中的控制装置接收控制信号，对应控制驱动起重机本体300的移动，识别装置100可对地面上的操作人员进行指令识别，位于地面上的操作人员可随时观察起重机本体300附近的障碍物，操作人员的视野更加广阔，起重机本体300转场移动的安全性更佳。

识别装置100具体设置为AI智能摄像头，AI智能摄像头能够采集识别操作人员的动作指令，并将采集到的动作指令经过处理装置200处理，将动作指令转换成控制信号。

处理装置200设置在起重机本体300的电气房中，处理装置200可设置为多种，例如：微处理单元、单片机和计算机等，较佳地，处理装置200设置为计算机。

本实施例提供的一种起重机控制系统，包括：信号连接的识别装置100和处理装置200；识别装置100用于采集操作人员的指令，并将指令传递至处理装置200；处理装置200用于接收指令后向起重机本体300输出控制信号，以使起重机本体300移动。通过识别装置100采集操作人员的指令，传递至处理装置200中，处理装置200将指令进行处理后向起重机本体300传递控制信号，起重机本体300接收此控制信号，对应控制起重机本体300的移动，缓解了现有技术中存在的轮胎门式龙门起重机在转场移动的过程中操作员存在视野盲区，存在安全隐患的技术问题，实现了有效提高起重机转场移动的安全性的技术效果。

在上述实施例的基础上，进一步的，本实施例提供的起重机控制系统中的指令包括肢体指令，肢体指令包含操作人员的肢体信息。

具体的，操作人员站在识别装置100的取景框内，面对识别装置100做出肢体指令，例如以下肢体指令：

前进手势：双手臂向前伸，小臂曲起，五指并拢，手心对着自己做前向运动；

后退手势：双手臂向上曲起，五指并拢，手心朝向起重机，向前后运动；

转向手势：一只小臂水平前伸，五指自然伸出不动，另一只手小臂在胸前做水平重复摆动。

处理装置200根据识别装置100拍摄到的操作人员的肢体信息对应控制起重机本体300的移动。

需要注意的是，在处理装置200和识别装置100首次工作时，需要向处理装置200输入相关肢体信息内容，使处理装置200能够识别操作人员的相关肢体信息内容，例如操作人员向识别装置100做出前进手势，处理装置200接收前进手势过程中的肢体信息，记录为前进控制信号，控制起重机本体300的前进。

进一步的，识别装置100安装于起重机本体300的支腿400上。

具体的，识别装置100安装在起重机本体300的支腿400上，保证识别装置100与起重机本体300的连接固定。

进一步的，起重机本体300的四个支腿400均安装有识别装置100；或者，起重机本体300的对角支腿400均安装有识别装置100；或者，起重机本体300的其中一个支腿400安装有识别装置100。

具体的，识别装置100的数量具体设置为多个，例如在起重机本体300的四个支腿400上均安装一个识别装置100，又如在起重机本体300的对角的支腿400上各安装一个识别装置100，再如在起重机本体300的其中一个支腿400上安装识别装置100，可根据具体实际情况选择识别装置100的具体数量，需保证识别装置100能够快速的采集操作人员的操作手势。

本实施例提供的起重机控制系统，通过识别装置100对操作人员的肢体信息进行记录，并通过处理装置200将肢体信息处理成控制信号，对应控制起重机本体300的移动；通过在起重机本体300的支腿400上设置多个识别装置100，保证快速识别操作人员的信息。

在上述实施例的基础上，进一步的，本实施例提供的起重机控制系统中的识别装置100还用于在采集操作人员的指令之前采集操作人员的身份信息，并将身份信息发送至处理装置200；处理装置200还用于接收身份信息后判定操作人员的身份，在处理装置200判定操作人员的身份正确后，处理装置200授权通过并启动采集操作人员的指令操作。

具体的，在识别处理操作人员的操作手势之前，需要对操作人员的身份进行判断，识别装置100拍摄站于识别装置100取景框内的操作人员的身份信息，将记录到的操作人员的身份信息传递至处理装置200，处理装置200根据操作人员的身份信息识别判定该操作人员是否具有权限，确定该操作人员具有控制权限后，识别装置100开始记录该操作人员的操作手势，控制起重机本体300的移动。

另外，在起重机本体300上设置指示灯500，处理装置200与指示灯500信号连接，当处理装置200判定该操作人员具有操作权限时，处理装置200向指示灯500发射工作信号，指示灯500亮起，提醒操作人员可进行手势操作。

进一步的，身份信息包括操作人员的面部信息。

具体的，身份信息可以为操作人员的面部信息，也可以为操作人员佩戴的工牌等信息，方便识别装置100记录操作人员的相关信息，并通过处理装置200对识别装置100记录到的相关信息进行处理。

本实施例提供的起重机控制系统，通过对操作人员的身份进行判定，避免其他人员经过识别装置100的取景框时，出现误识别，导致起重机本体300的错误控制。

本实施例提供的起重机控制系统的操作方法，包括以下步骤：识别装置100采集操作人员的指令，并将指令传递至处理装置200；处理装置200接收指令后向起重机本体300输出控制信号，以使起重机本体300移动。

具体的，识别装置100识别位于取景框中的操作人员的指令，并将该指令传递至处理装置200中，处理装置200接收该指令并处理生成控制信号，起重机本体300接收该控制信号，对应控制起重机本体300的移动。

进一步的，在识别装置100采集操作人员的指令，并将指令传递至处理装置200之前，还包括以下步骤：识别装置100采集操作人员的身份信息，并将身份信息发送至处理装置200；处理装置200接收身份信息后判定操作人员的身份，在处理装置200判定操作人员的身份正确后，处理装置200授权通过并启动采集操作人员的指令操作。

具体的，在采集操作人员指令之前，识别装置100采集操作人员的身份信息，处理装置200接收该操作人员的身份信息，判定该操作人员是否具有操作权限，处理装置200判定该操作人员具有操作权限后，处理装置200向识别装置100传递采集指令，识别装置100开启对操作人员的指令识别。

进一步的，在识别装置100采集操作人员的身份信息，并将身份信息发送至处理装置200前，还包括以下步骤：操作人员站位于地面，且位于识别装置100的取景框内。

具体的，操作人员站立于地面上，且位于识别装置100能够识别操作人员的区域内。

进一步的，起重机控制系统的操作方法还包括以下步骤：识别装置100采集障碍物信息，并将障碍物信息发送至处理装置200；处理装置200接收障碍物信息后根据障碍物信息控制起重机本体300停止移动。

具体的，在起重机本体300移动的过程中，识别装置100拍摄起重机本体300附近的景象，并传递到处理装置200中，处理装置200处理图像信息，判断识别装置100拍摄的图像信息是否存在障碍物，当判断存在障碍物时，处理装置200向起重机本体300发射控制信号，使起重机本体300停止移动，避免起重机本体300撞到障碍物。

本实施例提供的起重机控制系统的操作方法，通过对位于识别装置100取景框中的操作人员进行身份识别，识别成功后对该操作人员的指令进行识别，处理装置200将指令信息处理成控制信号传递至起重机本体300中，控制起重机本体300的移动，位于地面的操作人员视野更加开阔，起重机本体300移动的安全性更佳。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种起重机控制系统，其特征在于，包括：信号连接的识别装置(100)和处理装置(200)；

所述识别装置(100)用于采集操作人员的指令，识别装置朝向地面取景，操作人员站在地面上的取景区域内，识别装置识别操作人员的指令，并将所述指令传递至所述处理装置(200)；

识别装置具体设置为AI智能摄像头，AI智能摄像头能够采集识别操作人员的动作指令；

所述处理装置(200)用于接收所述指令后向起重机本体(300)输出控制信号，以使所述起重机本体(300)移动；

所述指令包括肢体指令，所述肢体指令包含操作人员的肢体信息；

所述识别装置(100)还用于在采集操作人员的指令之前采集操作人员的身份信息，并将所述身份信息发送至所述处理装置(200)；

所述处理装置(200)还用于接收所述身份信息后判定所述操作人员的身份，在所述处理装置(200)判定所述操作人员的身份正确后，所述处理装置(200)授权通过并启动采集所述操作人员的指令操作；

所述识别装置(100)采集障碍物信息，并将所述障碍物信息发送至所述处理装置(200)；

所述处理装置(200)接收所述障碍物信息后根据所述障碍物信息控制所述起重机本体(300)停止移动。

2.根据权利要求1所述的起重机控制系统，其特征在于，所述识别装置(100)安装于所述起重机本体(300)的支腿(400)上。

3.根据权利要求2所述的起重机控制系统，其特征在于，所述起重机本体(300)的四个支腿(400)均安装有所述识别装置(100)；

或者，

所述起重机本体(300)的对角支腿(400)均安装有所述识别装置(100)；

或者，

所述起重机本体(300)的其中一个支腿(400)安装有所述识别装置(100)。

4.根据权利要求1所述的起重机控制系统，其特征在于，所述身份信息包括操作人员的面部信息。

5.一种基于权利要求1-4任一项所述的起重机控制系统的操作方法，其特征在于，包括以下步骤：

识别装置(100)采集操作人员的指令，并将所述指令传递至所述处理装置(200)；

所述处理装置(200)接收所述指令后向起重机本体(300)输出控制信号，以使所述起重机本体(300)移动。

6.根据权利要求5所述的起重机控制系统的操作方法，其特征在于，在识别装置(100)采集操作人员的指令，并将所述指令传递至所述处理装置(200)之前，还包括以下步骤：

所述识别装置(100)采集操作人员的身份信息，并将所述身份信息发送至所述处理装置(200)；

所述处理装置(200)接收所述身份信息后判定所述操作人员的身份，在所述处理装置(200)判定所述操作人员的身份正确后，所述处理装置(200)授权通过并启动采集所述操作人员的指令操作。

7.根据权利要求6所述的起重机控制系统的操作方法，其特征在于，在所述识别装置(100)采集操作人员的身份信息，并将所述身份信息发送至所述处理装置(200)前，还包括以下步骤：

操作人员站位于地面，且位于所述识别装置(100)的取景框内。

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