CN111594137A - 一种旋挖钻机的监控设备以及旋挖钻机 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种旋挖钻机的监控设备以及旋挖钻机，其中，所述旋挖钻机包括钻杆，所述监控设备包括：第一数据采集装置，用于实时获取所述钻杆的运动状态信息，并将所述运动状态信息发送给控制器；所述控制器，用于接收所述运动状态信息，并在监控到所述运动状态信息满足第一设定条件时，生成匹配所述第一设定条件的第一操作信息，并将所述第一操作信息发送给显示装置；所述显示装置，用于接收并显示所述第一操作信息。本申请能够通过钻杆的运动状态信息确定钻杆的加固时机，提高了钻杆的加固效率，降低了钻杆在加固过程中受到破坏的可能性。

Description

一种旋挖钻机的监控设备以及旋挖钻机

技术领域

本申请涉及机械控制技术领域，具体而言，涉及一种旋挖钻机的监控设备以及旋挖钻机。

背景技术

旋挖钻机是一种适合建筑基础工程中成孔作业的施工机械，包括多节可连续延伸的钻杆。在旋挖钻机进行打孔作业的过程中，需要对已延伸的钻杆进行加固处理，以便对加固后的钻杆施加作用力，完成钻孔作业。

实际中，由于无法直观地对地下钻孔进行观察，工作人员通常凭借经验对已延伸的钻杆进行加固处理，旋挖钻机包括多节钻杆，而工作人员需要对每节钻杆都进行多次加固尝试，该种方式下，施工效率低，同时，在多次加固尝试的过程中易对钻杆造成不同程度的破坏。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例的目的在于提供一种旋挖钻机的监控设备以及旋挖钻机，能够通过钻杆的运动状态信息确定钻杆的加固时机，提高了钻杆的加固效率，降低了钻杆在加固过程中受到破坏的可能性。

第一方面，本申请实施例一种旋挖钻机的监控设备，所述旋挖钻机包括钻杆，所述监控设备包括：

第一数据采集装置，用于实时获取所述钻杆的运动状态信息，并将所述运动状态信息发送给控制器；

所述控制器，用于接收所述运动状态信息，并在监控到所述运动状态信息满足第一设定条件时，生成匹配所述第一设定条件的第一操作信息，并将所述第一操作信息发送给显示装置；

所述显示装置，用于接收并显示所述第一操作信息。

在一种可能的实施方式中，所述运动状态信息包括延伸长度和运动方向；所述控制器，在监控到所述运动状态信息满足第一设定条件时，生成匹配所述第一设定条件的第一操作信息，包括：

当所述钻杆的运动方向为远离旋挖钻机本体的第一运动方向，且所述钻杆的延伸长度位于第一长度范围内时，生成安装操作信息；

当所述钻杆的运动方向为靠近旋挖钻机本体的第二运动方向，且所述钻杆的延伸长度位于第二长度范围内时，生成解安装操作信息。

在一种可能的实施方式中，所述监控设备还包括第二数据采集装置；

所述第二数据采集装置，用于实时获取所述钻杆的第一受力值，并将所述第一受力值发送给所述控制器；

所述控制器，还用于接收所述第一受力值，并在监控到所述第一受力值满足第二设定条件时，生成匹配所述第二设定条件的第二操作信息，并将所述第二操作信息发送给所述显示装置；

所述显示装置，还用于接收并显示所述第二操作信息。

在一种可能的实施方式中，所述旋挖钻机还包括牵引装置；所述监控设备还包括第三数据采集装置；

所述第三数据采集装置，用于实时获取所述牵引装置的第二受力值，并将所述第二受力值发送给所述控制器；

所述控制器，还用于接收所述第二受力值，并在监控到所述第二受力值满足第三设定条件时，生成匹配所述第三设定条件的第三操作信息，并将所述第三操作信息发送给所述显示装置；

所述显示装置，还用于接收并显示所述第三操作信息。

在一种可能的实施方式中，

所述显示装置，还用于显示所述钻杆对应的第一模拟图像；

所述控制器，还用于在监控到所述钻杆的运动状态信息满足第一设定条件时，调整所述钻杆的第一模拟图像的图像颜色，得到所述钻杆的第二模拟图像，并将所述第二模拟图像发送给所述显示装置；

所述显示装置，还用于在接收到所述第二模拟图像后，将显示的所述第一模拟图像替换为所述第二模拟图像。

在一种可能的实施方式中，所述监控设备还包括第一图像采集装置；

所述第一图像采集装置，用于获取包括地面施工环境的第一图像信息，并将所述第一图像信息发送给所述控制器；

所述控制器，还用于接收所述第一图像信息，并对所述第一图像信息进行分析，在基于所述第一图像信息监控到目标对象时，生成匹配所述目标对象的第四操作信息，并将所述第四操作信息发送给所述显示装置；

所述显示装置，还用于接收并显示所述第四操作信息。

在一种可能的实施方式中，所述监控设备还包括第二图像采集装置；

所述第二图像采集装置，用于获取包括工作人员的第二图像信息，并将所述第二图像信息发送给所述控制器；

所述控制器，还用于接收所述第二图像信息，并对所述第二图像信息进行分析，在基于所述第二图像信息监控到工作人员的第一行为时，生成匹配所述第一行为的第五操作信息，并将所述第五操作信息发送给所述显示装置；

所述显示装置，还用于接收并显示所述第五操作信息。

在一种可能的实施方式中，所述旋挖钻机还包括牵引装置；所述监控设备还包括第二数据采集装置和第三数据采集装置；

所述第二数据采集装置，用于实时获取所述钻杆的第一受力值，并将所述第一受力值发送给所述控制器；

所述控制器，还用于接收所述第一受力值，并在监控到所述第一受力值满足第二设定条件，并且，监控到所述第二图像信息中包括工作人员的第二行为时，生成匹配所述第二行为的第六操作信息，并将所述第六操作信息发送给所述显示装置；

所述显示装置，还用于接收并显示所述第六操作信息；

和/或，

所述第三数据采集装置，用于实时获取所述牵引装置的第二受力值，并将所述第二受力值发送给所述控制器；

所述控制器，还用于接收所述第二受力值，并在监控到所述第二受力值满足第三设定条件，并且，监控到所述第二图像信息中包括工作人员的第三行为时，生成匹配所述第三行为的第七操作信息，并将所述第七操作信息发送给所述显示装置；

所述显示装置，还用于接收并显示所述第七操作信息。

在一种可能的实施方式中，所述监控设备还包括第三图像采集装置；

所述第三图像采集装置，用于获取包括钻孔相对于旋挖钻机本体的位置的第三图像信息，并将所述第三图像信息发送给所述控制器；

所述控制器，还用于接收所述第三图像信息，从所述第三图像信息中提取钻孔位置特征，并在监控到所述钻孔位置特征满足第四设定条件时，生成匹配所述第四设定条件的第八操作信息，将所述第八操作信息发送给所述显示装置；

所述显示装置，还用于接收并显示所述第八操作信息。

第二方面，本申请实施例提供了一种旋挖钻机，所述旋挖钻机包括钻杆和监控设备，其中，所述监控设备包括：

第一数据采集装置，用于实时获取所述钻杆的运动状态信息，并将所述运动状态信息发送给控制器；

所述控制器，用于接收所述运动状态信息，并在监控到所述运动状态信息满足第一设定条件时，生成匹配所述第一设定条件的第一操作信息，并将所述第一操作信息发送给显示装置；

所述显示装置，用于接收并显示所述第一操作信息。

本申请实施例提供的一种旋挖钻机的监控设备以及旋挖钻机，所述旋挖钻机包括钻杆，所述监控设备包括：第一数据采集装置，用于实时获取所述钻杆的运动状态信息，并将所述运动状态信息发送给控制器；所述控制器，用于接收所述运动状态信息，并在监控到所述运动状态信息满足第一设定条件时，生成匹配所述第一设定条件的第一操作信息，并将所述第一操作信息发送给显示装置；所述显示装置，用于接收并显示所述第一操作信息。能够通过钻杆的运动状态信息确定钻杆的加固时机，提高了钻杆的加固效率，降低了钻杆在加固过程中受到破坏的可能性。

进一步，本申请实施例提供的一种旋挖钻机的监控设备以及旋挖钻机，旋挖钻机的监控设备还包括第一图像采集装置，所述第一图像采集装置，用于获取包括地面施工环境的第一图像信息，并将所述第一图像信息发送给所述控制器；所述控制器，还用于接收所述第一图像信息，并对所述第一图像信息进行分析，在基于所述第一图像信息监控到目标对象时，生成匹配所述目标对象的第四操作信息，并将所述第四操作信息发送给所述显示装置。能够基于第一图像信息监控旋挖钻机的施工环境中是否包括人员或障碍物，以提高施工效率，保证施工安全。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1示出了本申请实施例提供的一种旋挖钻机的监控设备的结构示意图；

图2示出了本申请实施例提供的钻杆结构的示意图；

图3示出了本申请实施例提供的第三图像信息的示意图；

图4示出了本申请实施例提供的一种旋挖钻机的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请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申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

现阶段，在旋挖钻机进行打孔作业的过程中，需要对已延伸的钻杆进行加固处理，以便对加固后的钻杆施加作用力，完成钻孔作业。由于无法直观地对地下钻孔进行观察，工作人员通常凭借经验对已延伸的钻杆进行加固处理，旋挖钻机包括多节钻杆，而工作人员需要对每节钻杆都进行多次加固尝试，该种方式下，施工效率低，同时，在多次加固尝试的过程中易对钻杆造成不同程度的破坏。

基于上述问题，本申请实施例提供了一种旋挖钻机的监控设备以及旋挖钻机，所述旋挖钻机包括钻杆，所述监控设备包括：第一数据采集装置，用于实时获取所述钻杆的运动状态信息，并将所述运动状态信息发送给控制器；所述控制器，用于接收所述运动状态信息，并在监控到所述运动状态信息满足第一设定条件时，生成匹配所述第一设定条件的第一操作信息，并将所述第一操作信息发送给显示装置；所述显示装置，用于接收并显示所述第一操作信息。能够通过钻杆的运动状态信息确定钻杆的加固时机，提高了钻杆的加固效率，降低了钻杆在加固过程中受到破坏的可能性。

针对以上方案所存在的缺陷，均是发明人在经过实践并仔细研究后得出的结果，因此，上述问题的发现过程以及下文中本申请针对上述问题所提出的解决方案，都应该是发明人在本申请过程中对本申请做出的贡献。

下面将结合本申请中附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请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申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

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。

为便于对本实施例进行理解，首先对本申请实施例所公开的一种旋挖钻机的监控设备进行详细介绍。

如图1所示，为本申请实施例提供的一种旋挖钻机的监控设备的结构示意图，所述旋挖钻机包括钻杆，所述监控设备包括：

第一数据采集装置101，用于实时获取所述钻杆的运动状态信息，并将所述运动状态信息发送给控制器；

所述控制器102，用于接收所述运动状态信息，并在监控到所述运动状态信息满足第一设定条件时，生成匹配所述第一设定条件的第一操作信息，并将所述第一操作信息发送给显示装置；

所述显示装置103，用于接收并显示所述第一操作信息。

本申请实施例中，旋挖钻机包括钻杆和缆绳，钻杆与缆绳直接或间接连接，在施工过程中，钻杆与缆绳同时向地下延伸，或者，同时向地面返回，因此，可以通过对缆绳的运动状态信息的测量，间接获取钻杆的运动状态信息，上述第一数据采集装置用于实时获取缆绳的运动状态信息，作为钻杆的运动状态信息，并将获取的运动状态信息发送给控制器。作为一种可能的实施方式，上述第一数据采集装置为编码器，该编码器用于实时获取缆绳下放的长度。

控制器在接收到来自第一数据采集装置的运动状态信息后，由于第一数据采集装置采集的是缆绳的运动状态信息，并且，缆绳受到拉力后发生的形变，通常大于钻杆受到拉力后发生的形变，缆绳的运动状态信息并不完全等同于钻杆的运动状态信息，控制器需要将缆绳的运动状态信息转变为钻杆的运动状态信息，具体转变方式为：基于预设的缆绳运动状态与钻杆运动状态的对应关系，根据缆绳的运动状态信息，确定钻杆的运动状态信息。比如，缆绳下放的长度与钻杆下放的长度的比值为0.95:1，缆绳下放的长度为95米时，钻杆延伸的长度为100米。

控制器本地预存有多种第一设定条件，以及第一设定条件与第一操作信息的对应关系，作为一种可能的实施方式，控制器将运动状态信息与每种第一设定条件进行对比，若存在与运动状态信息相匹配的第一设定条件，将该第一设定条件对应的第一操作信息发送给显示装置；作为另一种可能的实施方式，由于钻机的运动状态是连续变化的，相应的，钻机的运动状态信息也是连续变化的，将第一设定条件按照施工的先后顺序进行排序，在开启旋挖钻机后，将获取的运动状态信息与首个第一设定条件进行对比，若运动状态信息与首个第一设定条件相匹配，将首个第一设定条件对应的第一操作信息发送给显示装置，然后，将获取的运动状态信息与第二个第一设定条件进行对比，运动状态信息与第二个第一设定条件相匹配后，将运动状态信息与第三个第一设定条件(或者首个第一设定条件)进行对比，直至旋挖钻机停止工作。

上述第一操作信息包括以下信息中的一种或多种：文字信息、图像信息、语音信息、灯光信息。显示装置包括以下装置中的一种或多种：显示屏、语音播放装置、提示灯。相应的，显示装置在接收到第一操作信息后，显示装置的显示屏显示文字信息和/或图像信息，显示装置的语音播放装置播放语音信息，显示装置的提示灯闪烁。

本申请实施例提供的旋挖钻机的监控设备，能够通过钻杆的运动状态信息确定钻杆的加固时机，提高了钻杆的加固效率，降低了钻杆在加固过程中受到破坏的可能性。

本申请实施例中，旋挖钻机的钻杆可以向地下延伸，也可以向地面返回，这里分别对钻杆的两种运动状态下，匹配所述第一设定条件的第一操作信息的生成过程进行说明，所述运动状态信息包括延伸长度和运动方向；所述控制器，在监控到所述运动状态信息满足第一设定条件时，生成匹配所述第一设定条件的第一操作信息，包括：

当所述钻杆的运动方向为远离旋挖钻机本体的第一运动方向，且所述钻杆的延伸长度位于第一长度范围内时，生成安装操作信息；

当所述钻杆的运动方向为靠近旋挖钻机本体的第二运动方向，且所述钻杆的延伸长度位于第二长度范围内时，生成解安装操作信息。

本申请实施例中，当钻杆向地下延伸时，钻杆的运动方向为远离旋挖钻机本体的第一运动方向，当钻杆向地面返回时，钻杆的运动方向为靠近旋挖钻机本体的第二运动方向。

旋挖钻机的钻杆是由直径大小不等的多节无缝圆钢管套装而成，在旋挖钻机进行打孔作业的过程中，旋挖钻机的多节钻杆逐节向地下延伸，每延伸出一节钻杆，工作人员需要控制该钻杆的加压台与上一节钻杆的内键卡接，或者，控制该钻杆的加压台与动力头的内键卡接，以保证各节钻杆与动力头稳固地连接在一起。

本申请实施例中，钻杆的延伸长度是已延伸出的钻杆的总长度，比如，当前第一节钻杆与第二节钻杆已完全延伸，第三节钻杆已延伸出一部分，将第一节钻杆的长度、第二节钻杆的长度以及第三节钻杆已延伸出的长度的加和，作为钻杆的延伸长度。

本申请实施例中，根据钻杆的延伸长度，确定当前延伸出的钻杆的加压台是否正对上一节钻杆的内键(或者动力头的内键)，当钻杆向地下延伸，且钻杆的延伸长度位于第一长度范围内时，确定当前延伸出的钻杆的加压台与上一节钻杆的内键正对，如图2所示，钻杆B的加压台2(左侧虚线椭圆内)与钻杆A的内键1(右侧虚线椭圆内)正对，可以将钻杆B的加压台2与钻杆A的内键1进行卡接，以固定钻杆A和钻杆B，因此，当钻杆的延伸长度位于第一长度范围内时，生成匹配第一长度范围的安装操作信息，比如，生成“控制第二节钻杆与第一节钻杆进行卡接”的文字信息、语音信息，或者，生成卡接提示灯闪烁的指令。

当钻杆向地面返回，且钻杆的延伸长度位于第二长度范围内时，确定当前返回的钻杆的加压台与上一节钻杆的内键正对，可以将钻杆B的加压台2与钻杆A的内键1解除卡接，以便钻杆B收回，控制器生成匹配第二长度范围的解安装操作信息，比如，生成“控制第二节钻杆与第一节钻杆解除卡接”的文字信息、语音信息，或者，生成解卡接提示灯闪烁的指令。这里，第一长度范围与第二长度范围相对应，比如，钻杆的延伸长度位于目标长度范围内，若钻杆向地下延伸，则生成安装操作信息，若钻杆向地面返回，则生成解安装操作信息。

可以通过如下方式确定第一长度范围(第二长度范围)：在旋挖钻机参数调试的过程中，缆绳与钻杆直接或间接连接，当某一节钻杆的加压台与上一节钻杆的内键(或者动力头的内键)正对时，通过对缆绳延伸长度的测量，确定当前钻杆的目标延伸长度，将(目标延伸长度±裕量长度)作为该节钻杆对应的第一长度范围(第二长度范围)。

进一步的，在旋挖钻机进行打孔作业的过程中，动力头对钻杆施加压力和扭力，以控制钻杆带动钻斗完成打孔作业，当压力值或扭力值过大时，容易损坏钻杆和钻斗，本申请实施例中，所述监控设备还包括第二数据采集装置，使用第二数据采集装置对压力值和扭力值进行监控。

所述第二数据采集装置，用于实时获取所述钻杆的第一受力值，并将所述第一受力值发送给所述控制器；

所述控制器，还用于接收所述第一受力值，并在监控到所述第一受力值满足第二设定条件时，生成匹配所述第二设定条件的第二操作信息，并将所述第二操作信息发送给所述显示装置；

所述显示装置，还用于接收并显示所述第二操作信息。

本申请实施例中，钻杆的第一受力值包括压力值和扭力值，相应的，第二数据采集装置用于获取钻杆受到的压力值和扭力值，并将获取的压力值和扭力值发送给控制器。作为一种可能的实施方式，第二数据采集装置为压力值传感器和扭力值传感器。

上述第二设定条件包括：上限压力值和上限扭力值，第二操作信息包括：匹配上限压力值的降低压力值信息、匹配上限扭力值的降低扭力值信息，控制器在接收到来自第二数据采集装置的压力值和扭力值后，将压力值与上限压力值进行对比，如果压力值大于等于上限压力值，将“降低压力值信息”发送给显示装置，如果扭力值大于等于上限扭力值，将“降低扭力值信息”发送给显示装置，以使显示装置对“降低压力值信息”和/或“降低扭力值信息”进行显示。

上述第二操作信息包括以下信息中的一种或多种：文字信息、图像信息、语音信息、灯光信息。显示装置包括以下装置中的一种或多种：显示屏、语音播放装置、提示灯。相应的，显示装置在接收到第二操作信息后，显示装置的显示屏显示文字信息和/或图像信息，显示装置的语音播放装置播放语音信息，显示装置的提示灯闪烁。

进一步的，在旋挖钻机施工的过程中，牵引装置用于牵引钻杆等装置，当牵引装置受到的拉力过大时，容易造成牵引装置损坏，本申请实施例中，所述监控设备还包括第三数据采集装置，使用第三数据采集装置对拉力值进行监控。

所述第三数据采集装置，用于实时获取所述牵引装置的第二受力值，并将所述第二受力值发送给所述控制器；

所述控制器，还用于接收所述第二受力值，并在监控到所述第二受力值满足第三设定条件时，生成匹配所述第三设定条件的第三操作信息，并将所述第三操作信息发送给所述显示装置；

所述显示装置，还用于接收并显示所述第三操作信息。

本申请实施例中，第三数据采集装置用于实时获取牵引装置受到的拉力值，并将获取到的拉力值发送给控制器。作为一种可能的实施方式，第三数据采集装置为拉力值传感器，牵引装置为缆绳。

上述第三设定条件为上限拉力值，第三操作信息为匹配上限拉力值的降低拉力值信息，控制器在接收到来自第三数据采集装置的拉力值后，将拉力值与上限拉力值进行对比，如果拉力值大于等于上限拉力值，将“降低拉力值信息”发送给显示装置，以使显示装置对“降低拉力值信息”进行显示。

上述第三操作信息包括以下信息中的一种或多种：文字信息、图像信息、语音信息、灯光信息。显示装置包括以下装置中的一种或多种：显示屏、语音播放装置、提示灯。相应的，显示装置在接收到第三操作信息后，显示装置的显示屏显示文字信息和/或图像信息，显示装置的语音播放装置播放语音信息，显示装置的提示灯闪烁。

进一步的，显示装置显示有钻杆的模拟图像，当前延伸出的钻杆的加压台正对上一节钻杆的内键(动力头的内键)时，更新钻杆的模拟图像，以提示工作人员执行卡接操作。

所述显示装置，还用于显示所述钻杆对应的第一模拟图像；

所述控制器，还用于在监控到所述钻杆的运动状态信息满足第一设定条件时，调整所述钻杆的第一模拟图像的图像颜色，得到所述钻杆的第二模拟图像，并将所述第二模拟图像发送给所述显示装置；

所述显示装置，还用于在接收到所述第二模拟图像后，将显示的所述第一模拟图像替换为所述第二模拟图像。

本申请实施例中，当前延伸出的钻杆的加压台与上一节钻杆的内键(动力头的内键)错位时，显示装置显示该钻杆对应的第一模拟图像，当前延伸出的钻杆的加压台与上一节钻杆的内键(动力头的内键)正对时，显示装置显示该钻杆对应的第二模拟图像，其中，第二模拟图像为目标颜色的第一模拟图像，比如，将第一模拟图像中钻杆的加压台由无色调整为绿色，作为第二模拟图像。

控制器在监控到钻杆的运动状态信息与第一设定条件相匹配时，将第二模拟图像发送给显示装置，以使显示装置将第一模拟图像更新为第二模拟图像。

进一步的，在旋挖钻机施工的过程中，需要确保旋挖钻机预设距离范围内没有人员经过，或者，没有障碍物阻挡，以保证施工安全。所述监控设备还包括第一图像采集装置；

所述第一图像采集装置，用于获取包括地面施工环境的第一图像信息，并将所述第一图像信息发送给所述控制器；

所述控制器，还用于接收所述第一图像信息，并对所述第一图像信息进行分析，在基于所述第一图像信息监控到目标对象时，生成匹配所述目标对象的第四操作信息，并将所述第四操作信息发送给所述显示装置；

所述显示装置，还用于接收并显示所述第四操作信息。

本申请实施例中，第一图像采集装置安装在旋挖钻机本体的不同方位，以确保第一图像采集装置能够获取以旋挖钻机主体为中心的圆形区域内的第一图像信息，其中，第一图像信息包括地面施工环境。第一图像采集装置将采集的第一图像信息发送给控制器，控制器提取第一图像信息中包括的对象，并将提取出的对象与目标对象进行对比，如果提取出的对象中包括目标对象，则将该目标对象对应的第四操作信息发送给显示装置，以使显示装置对第四操作信息进行显示。

其中，目标对象包括行人和障碍物，与行人相匹配的第四操作信息，用于提示工作人员施工环境中包括其他人员，与障碍物相匹配的第四操作信息，用于提示工作人员施工环境中包括障碍物。

这里，以旋挖钻机主体为中心的圆形区域的大小与旋挖钻机的工作状态、本体的占地空间、施工环境等因素相关。

上述第四操作信息包括以下信息中的一种或多种：文字信息、图像信息、语音信息、灯光信息。显示装置包括以下装置中的一种或多种：显示屏、语音播放装置、提示灯。相应的，显示装置在接收到第四操作信息后，显示装置的显示屏显示文字信息和/或图像信息，显示装置的语音播放装置播放语音信息，显示装置的提示灯闪烁。

进一步的，旋挖钻机包括驾驶室，工作人员在驾驶室中控制旋挖钻机作业，为了确保工作人员能够按照规则操作旋挖钻机，所述监控设备还包括第二图像采集装置；

所述第二图像采集装置，用于获取包括工作人员的第二图像信息，并将所述第二图像信息发送给所述控制器；

所述控制器，还用于接收所述第二图像信息，并对所述第二图像信息进行分析，在基于所述第二图像信息监控到工作人员的第一行为时，生成匹配所述第一行为的第五操作信息，并将所述第五操作信息发送给所述显示装置；

所述显示装置，还用于接收并显示所述第五操作信息。

本申请实施例中，第二图像采集装置安装在驾驶室内，用于获取包括工作人员的工作状态的第二图像信息，并将采集的第二图像信息发送给控制器。控制器从第二图像信息中提取工作人员的行为特征，并将提取出的行为特征与第一行为的特征进行对比，如果提取出的行为特征与第一行为的特征相同，则确定工作人员当前正在执行第一行为，将该第一行为对应的第五操作信息发送给显示装置，以使显示装置对第五操作信息进行显示。

其中，第一行为包括以下行为中的一种或多种：闭眼时长大于第一预设阈值、吸烟行为、打哈欠的频次大于第二预设阈值、违规操作。

上述第五操作信息包括以下信息中的一种或多种：文字信息、图像信息、语音信息、灯光信息。显示装置包括以下装置中的一种或多种：显示屏、语音播放装置、提示灯。相应的，显示装置在接收到第五操作信息后，显示装置的显示屏显示文字信息和/或图像信息，显示装置的语音播放装置播放语音信息，显示装置的提示灯闪烁。

进一步的，在监控到钻杆受到的压力值大于等于上限压力值、扭力值大于等于上限扭力值，或者牵引装置受到的拉力值大于等于上限拉力值时，基于第二图像信息获取工作人员是否继续执行增大力值的操作。本申请实施例中，所述旋挖钻机还包括牵引装置；所述监控设备还包括第二数据采集装置和第三数据采集装置；

所述第二数据采集装置，用于实时获取所述钻杆的第一受力值，并将所述第一受力值发送给所述控制器；

所述控制器，还用于接收所述第一受力值，并在监控到所述第一受力值满足第二设定条件，并且，监控到所述第二图像信息中包括工作人员的第二行为时，生成匹配所述第二行为的第六操作信息，并将所述第六操作信息发送给所述显示装置；

所述显示装置，还用于接收并显示所述第六操作信息；

和/或，

所述第三数据采集装置，用于实时获取所述牵引装置的第二受力值，并将所述第二受力值发送给所述控制器；

所述控制器，还用于接收所述第二受力值，并在监控到所述第二受力值满足第三设定条件，并且，监控到所述第二图像信息中包括工作人员的第三行为时，生成匹配所述第三行为的第七操作信息，并将所述第七操作信息发送给所述显示装置；

所述显示装置，还用于接收并显示所述第七操作信息。

本申请实施例中，控制器接收来自第二数据采集装置的钻杆的第一受力值，即钻杆的压力值和扭力值，当压力值大于等于上限压力值和/或扭力值大于等于上限扭力值时，从第二图像信息中提取工作人员的行为特征，并将提取出的行为特征与第二行为的特征进行对比，如果提取出的行为特征与第二行为的特征相同，则确定工作人员当前正在执行第二行为，将该第二行为对应的第六操作信息发送给显示装置，以使显示装置对第六操作信息进行显示。

其中，第二行为包括以下行为中的一种或多种：增大钻杆压力值的行为、增大钻杆扭力值的行为。

上述第六操作信息包括以下信息中的一种或多种：文字信息、图像信息、语音信息、灯光信息。显示装置包括以下装置中的一种或多种：显示屏、语音播放装置、提示灯。相应的，显示装置在接收到第六操作信息后，显示装置的显示屏显示文字信息和/或图像信息，显示装置的语音播放装置播放语音信息，显示装置的提示灯闪烁。

本申请实施例中，控制器接收来自第三数据采集装置的钻杆的第二受力值，即牵引装置的拉力值，当拉力值大于等于上限拉力值时，从第二图像信息中提取工作人员的行为特征，并将提取出的行为特征与第三行为的特征进行对比，如果提取出的行为特征与第三行为的特征相同，则确定工作人员当前正在执行第三行为，将该第三行为对应的第七操作信息发送给显示装置，以使显示装置对第七操作信息进行显示。其中，第三行为是增大牵引装置拉力值的行为。

上述第七操作信息包括以下信息中的一种或多种：文字信息、图像信息、语音信息、灯光信息。显示装置包括以下装置中的一种或多种：显示屏、语音播放装置、提示灯。相应的，显示装置在接收到第七操作信息后，显示装置的显示屏显示文字信息和/或图像信息，显示装置的语音播放装置播放语音信息，显示装置的提示灯闪烁。

本申请实施例中，上述控制器还用于根据钻杆的运动状态信息、钻杆的第一受力值、牵引装置的第二受力值，生成旋挖钻机当前工作状态的提示信息，并将该提示信息发送给显示装置，以使显示装置对该提示信息进行显示。这里，旋挖钻机的工作状态包括：钻孔深度、已延伸钻杆的节数、动力头当前所在位置、钻杆前端(远离旋挖钻机本体的一端)当前所在位置，具体的，显示装置还用于显示旋挖钻机的模拟图像，控制器还用于根据旋挖钻机当前的工作状态调整旋挖钻机的模拟图像，即调整模拟旋挖钻机各部件的位置关系，并将调整后的模拟图像发送给显示装置，以使显示装置更新旋挖钻机的模拟图像。

进一步的，在旋钻挖机进行打孔作业的过程中，当钻斗的空间被砂石填满时，需要通过钻杆将钻斗提到地面以上，在指定区域倾倒钻斗内的砂石，并在倾倒完成后，再次通过钻杆将钻斗下放到原钻孔中，为了使钻斗(钻杆)能够对准原钻孔，所述监控设备还包括第三图像采集装置；

所述第三图像采集装置，用于获取包括钻孔相对于旋挖钻机本体的位置的第三图像信息，并将所述第三图像信息发送给所述控制器；

所述控制器，还用于接收所述第三图像信息，从所述第三图像信息中提取钻孔位置特征，并在监控到所述钻孔位置特征满足第四设定条件时，生成匹配所述第四设定条件的第八操作信息，将所述第八操作信息发送给所述显示装置；

所述显示装置，还用于接收并显示所述第八操作信息。

本申请实施例中，在旋挖钻机进行打孔作业的过程中，旋挖钻机的钻杆、钻斗等装置会发生剧烈抖动，而驾驶室的稳定性较高，为了保证第三图像采集装置的图像采集区域是个固定区域，将第三图像采集装置安装在驾驶室外侧，并且，第三图像采集装置的采集视角为垂直向下的视角，相应的，第三图像采集装置的图像采集区域是水平的区域，钻杆垂直向下时，钻杆在上述图像采集区域内的投影点为该图像采集区域的中心点。

当旋挖钻机执行对孔作业时，上述第三图像采集装置不间断地获取第三图像信息，并将第三图像信息发送给控制器，控制器从第三图像信息中提取钻孔位置特征，当检测到钻孔位置特征满足第四设定条件时，即钻孔的中心点与第三图像采集装置的图像采集区域的中心点重合时，确定钻斗(钻杆)与钻孔对齐，获取匹配上述第四设定条件的第八操作信息，即可以下放钻杆的提示信息，并将第八操作信息(下放钻杆的提示信息)发送给显示装置，以使显示装置对第八操作信息进行显示。

具体的，如图3所示，图像整体为第三图像采集装置采集的第三图像信息，其中，外圆周区域表示第三图像采集装置的图像采集区域，内圆周区域是钻孔图像，并且，外圆周区域的中心点与内圆周区域的中心点重合，此时，可以控制钻杆向下延伸。

上述第八操作信息包括以下信息中的一种或多种：文字信息、图像信息、语音信息、灯光信息。显示装置包括以下装置中的一种或多种：显示屏、语音播放装置、提示灯。相应的，显示装置在接收到第八操作信息后，显示装置的显示屏显示文字信息和/或图像信息，显示装置的语音播放装置播放语音信息，显示装置的提示灯闪烁。

基于同一发明构思，本申请实施例中还提供了与旋挖钻机的监控设备对应的旋挖钻机，由于本申请实施例中的旋挖钻机解决问题的原理与本申请实施例上述旋挖钻机的监控设备相似，因此旋挖钻机的实施可以参见旋挖钻机的监控设备的实施，重复之处不再赘述。

如图4所示，为本申请一实施例提供的一种旋挖钻机的结构示意图，所述旋挖钻机包括钻杆401和监控设备402，其中，监控设备402包括：

第一数据采集装置，用于实时获取所述钻杆的运动状态信息，并将所述运动状态信息发送给控制器；

所述控制器，用于接收所述运动状态信息，并在监控到所述运动状态信息满足第一设定条件时，生成匹配所述第一设定条件的第一操作信息，并将所述第一操作信息发送给显示装置；

所述显示装置，用于接收并显示所述第一操作信息。

在一种可能的实施方式中，所述运动状态信息包括延伸长度和运动方向；所述控制器，在监控到所述运动状态信息满足第一设定条件时，生成匹配所述第一设定条件的第一操作信息，包括：

当所述钻杆的运动方向为远离旋挖钻机本体的第一运动方向，且所述钻杆的延伸长度位于第一长度范围内时，生成安装操作信息；

当所述钻杆的运动方向为靠近旋挖钻机本体的第二运动方向，且所述钻杆的延伸长度位于第二长度范围内时，生成解安装操作信息。

在一种可能的实施方式中，监控设备402还包括第二数据采集装置；

所述第二数据采集装置，用于实时获取所述钻杆的第一受力值，并将所述第一受力值发送给所述控制器；

所述控制器，还用于接收所述第一受力值，并在监控到所述第一受力值满足第二设定条件时，生成匹配所述第二设定条件的第二操作信息，并将所述第二操作信息发送给所述显示装置；

所述显示装置，还用于接收并显示所述第二操作信息。

在一种可能的实施方式中，所述旋挖钻机还包括牵引装置；监控设备402还包括第三数据采集装置；

所述第三数据采集装置，用于实时获取所述牵引装置的第二受力值，并将所述第二受力值发送给所述控制器；

所述控制器，还用于接收所述第二受力值，并在监控到所述第二受力值满足第三设定条件时，生成匹配所述第三设定条件的第三操作信息，并将所述第三操作信息发送给所述显示装置；

所述显示装置，还用于接收并显示所述第三操作信息。

在一种可能的实施方式中，

所述显示装置，还用于显示所述钻杆对应的第一模拟图像；

所述控制器，还用于在监控到所述钻杆的运动状态信息满足第一设定条件时，调整所述钻杆的第一模拟图像的图像颜色，得到所述钻杆的第二模拟图像，并将所述第二模拟图像发送给所述显示装置；

所述显示装置，还用于在接收到所述第二模拟图像后，将显示的所述第一模拟图像替换为所述第二模拟图像。

在一种可能的实施方式中，监控设备402还包括第一图像采集装置；

所述第一图像采集装置，用于获取包括地面施工环境的第一图像信息，并将所述第一图像信息发送给所述控制器；

所述控制器，还用于接收所述第一图像信息，并对所述第一图像信息进行分析，在基于所述第一图像信息监控到目标对象时，生成匹配所述目标对象的第四操作信息，并将所述第四操作信息发送给所述显示装置；

所述显示装置，还用于接收并显示所述第四操作信息。

在一种可能的实施方式中，监控设备402还包括第二图像采集装置；

所述第二图像采集装置，用于获取包括工作人员的第二图像信息，并将所述第二图像信息发送给所述控制器；

所述控制器，还用于接收所述第二图像信息，并对所述第二图像信息进行分析，在基于所述第二图像信息监控到工作人员的第一行为时，生成匹配所述第一行为的第五操作信息，并将所述第五操作信息发送给所述显示装置；

所述显示装置，还用于接收并显示所述第五操作信息。

在一种可能的实施方式中，所述旋挖钻机还包括牵引装置；监控设备402还包括第二数据采集装置和第三数据采集装置；

所述第二数据采集装置，用于实时获取所述钻杆的第一受力值，并将所述第一受力值发送给所述控制器；

所述控制器，还用于接收所述第一受力值，并在监控到所述第一受力值满足第二设定条件，并且，监控到所述第二图像信息中包括工作人员的第二行为时，生成匹配所述第二行为的第六操作信息，并将所述第六操作信息发送给所述显示装置；

所述显示装置，还用于接收并显示所述第六操作信息；

和/或，

所述第三数据采集装置，用于实时获取所述牵引装置的第二受力值，并将所述第二受力值发送给所述控制器；

所述控制器，还用于接收所述第二受力值，并在监控到所述第二受力值满足第三设定条件，并且，监控到所述第二图像信息中包括工作人员的第三行为时，生成匹配所述第三行为的第七操作信息，并将所述第七操作信息发送给所述显示装置；

所述显示装置，还用于接收并显示所述第七操作信息。

在一种可能的实施方式中，监控设备402还包括第三图像采集装置；

所述第三图像采集装置，用于获取包括钻孔相对于旋挖钻机本体的位置的第三图像信息，并将所述第三图像信息发送给所述控制器；

所述控制器，还用于接收所述第三图像信息，从所述第三图像信息中提取钻孔位置特征，并在监控到所述钻孔位置特征满足第四设定条件时，生成匹配所述第四设定条件的第八操作信息，将所述第八操作信息发送给所述显示装置；

所述显示装置，还用于接收并显示所述第八操作信息。

本申请实施例提供的旋挖钻机，能够通过钻杆的运动状态信息确定钻杆的加固时机，提高了钻杆的加固效率，降低了钻杆在加固过程中受到破坏的可能性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种旋挖钻机的监控设备，其特征在于，所述旋挖钻机包括钻杆，所述监控设备包括：

第一数据采集装置，用于实时获取所述钻杆的运动状态信息，并将所述运动状态信息发送给控制器；

所述控制器，用于接收所述运动状态信息，并在监控到所述运动状态信息满足第一设定条件时，生成匹配所述第一设定条件的第一操作信息，并将所述第一操作信息发送给显示装置；

所述显示装置，用于接收并显示所述第一操作信息。

2.根据权利要求1所述的旋挖钻机的监控设备，其特征在于，所述运动状态信息包括延伸长度和运动方向；所述控制器，在监控到所述运动状态信息满足第一设定条件时，生成匹配所述第一设定条件的第一操作信息，包括：

当所述钻杆的运动方向为远离旋挖钻机本体的第一运动方向，且所述钻杆的延伸长度位于第一长度范围内时，生成安装操作信息；

当所述钻杆的运动方向为靠近旋挖钻机本体的第二运动方向，且所述钻杆的延伸长度位于第二长度范围内时，生成解安装操作信息。

3.根据权利要求1所述的旋挖钻机的监控设备，其特征在于，所述监控设备还包括第二数据采集装置；

所述第二数据采集装置，用于实时获取所述钻杆的第一受力值，并将所述第一受力值发送给所述控制器；

所述控制器，还用于接收所述第一受力值，并在监控到所述第一受力值满足第二设定条件时，生成匹配所述第二设定条件的第二操作信息，并将所述第二操作信息发送给所述显示装置；

所述显示装置，还用于接收并显示所述第二操作信息。

4.根据权利要求1所述的旋挖钻机的监控设备，其特征在于，所述旋挖钻机还包括牵引装置；所述监控设备还包括第三数据采集装置；

所述第三数据采集装置，用于实时获取所述牵引装置的第二受力值，并将所述第二受力值发送给所述控制器；

所述控制器，还用于接收所述第二受力值，并在监控到所述第二受力值满足第三设定条件时，生成匹配所述第三设定条件的第三操作信息，并将所述第三操作信息发送给所述显示装置；

所述显示装置，还用于接收并显示所述第三操作信息。

5.根据权利要求1所述的旋挖钻机的监控设备，其特征在于，

所述显示装置，还用于显示所述钻杆对应的第一模拟图像；

所述控制器，还用于在监控到所述钻杆的运动状态信息满足第一设定条件时，调整所述钻杆的第一模拟图像的图像颜色，得到所述钻杆的第二模拟图像，并将所述第二模拟图像发送给所述显示装置；

所述显示装置，还用于在接收到所述第二模拟图像后，将显示的所述第一模拟图像替换为所述第二模拟图像。

6.根据权利要求1所述的旋挖钻机的监控设备，其特征在于，所述监控设备还包括第一图像采集装置；

所述第一图像采集装置，用于获取包括地面施工环境的第一图像信息，并将所述第一图像信息发送给所述控制器；

所述控制器，还用于接收所述第一图像信息，并对所述第一图像信息进行分析，在基于所述第一图像信息监控到目标对象时，生成匹配所述目标对象的第四操作信息，并将所述第四操作信息发送给所述显示装置；

所述显示装置，还用于接收并显示所述第四操作信息。

7.根据权利要求1所述的旋挖钻机的监控设备，其特征在于，所述监控设备还包括第二图像采集装置；

所述第二图像采集装置，用于获取包括工作人员的第二图像信息，并将所述第二图像信息发送给所述控制器；

所述控制器，还用于接收所述第二图像信息，并对所述第二图像信息进行分析，在基于所述第二图像信息监控到工作人员的第一行为时，生成匹配所述第一行为的第五操作信息，并将所述第五操作信息发送给所述显示装置；

所述显示装置，还用于接收并显示所述第五操作信息。

8.根据权利要求7所述的旋挖钻机的监控设备，其特征在于，所述旋挖钻机还包括牵引装置；所述监控设备还包括第二数据采集装置和第三数据采集装置；

所述第二数据采集装置，用于实时获取所述钻杆的第一受力值，并将所述第一受力值发送给所述控制器；

所述控制器，还用于接收所述第一受力值，并在监控到所述第一受力值满足第二设定条件，并且，监控到所述第二图像信息中包括工作人员的第二行为时，生成匹配所述第二行为的第六操作信息，并将所述第六操作信息发送给所述显示装置；

所述显示装置，还用于接收并显示所述第六操作信息；

和/或，

所述第三数据采集装置，用于实时获取所述牵引装置的第二受力值，并将所述第二受力值发送给所述控制器；

所述控制器，还用于接收所述第二受力值，并在监控到所述第二受力值满足第三设定条件，并且，监控到所述第二图像信息中包括工作人员的第三行为时，生成匹配所述第三行为的第七操作信息，并将所述第七操作信息发送给所述显示装置；

所述显示装置，还用于接收并显示所述第七操作信息。

9.根据权利要求1所述的旋挖钻机的监控设备，其特征在于，所述监控设备还包括第三图像采集装置；

所述第三图像采集装置，用于获取包括钻孔相对于旋挖钻机本体的位置的第三图像信息，并将所述第三图像信息发送给所述控制器；

所述控制器，还用于接收所述第三图像信息，从所述第三图像信息中提取钻孔位置特征，并在监控到所述钻孔位置特征满足第四设定条件时，生成匹配所述第四设定条件的第八操作信息，将所述第八操作信息发送给所述显示装置；

所述显示装置，还用于接收并显示所述第八操作信息。

10.一种旋挖钻机，其特征在于，所述旋挖钻机包括钻杆和监控设备，其中，所述监控设备包括：

第一数据采集装置，用于实时获取所述钻杆的运动状态信息，并将所述运动状态信息发送给控制器；

所述控制器，用于接收所述运动状态信息，并在监控到所述运动状态信息满足第一设定条件时，生成匹配所述第一设定条件的第一操作信息，并将所述第一操作信息发送给显示装置；

所述显示装置，用于接收并显示所述第一操作信息。

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