CN112010187A - 一种基于塔吊的监测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种基于塔吊的监测方法及装置，涉及建筑施工领域，该方法包括：获取实时线缆高度、吊臂高度值、无障碍高度值以及塔吊的监控图像；在监控图像中确定塔吊受力装置的地面投影子图像和高空投影子图像；地面投影子图像和高空投影子图像相互垂直；将实时线缆高度、吊臂高度值、无障碍高度值、地面投影子图像以及高空投影子图像标记于监控图像中，得到塔吊的监测图像；根据监测图像判断塔吊是否存在安全性问题，并在塔吊存在安全性问题时输出报警信息。可见，实施这种实施方式，通过多个方面获取到塔吊的各项信息，并将这些信息呈现于塔吊操作人员的面前，并且实现实时报警，从而能够降低人力消耗，还能够有效提高塔吊使用的安全性。

Description

一种基于塔吊的监测方法及装置

技术领域

本申请涉及建筑施工领域，具体而言，涉及一种基于塔吊的监测方法及装置。

背景技术

目前，建筑行业发展如火如荼，众多的建筑设备已经被广泛应用，这其中，就包括常见的塔吊设备。在实践当中发现，现在的塔吊设备通常需要依靠塔吊操作人员的经验和辅助人员的指挥才能准确、有效、安全的完成建筑施工作业。由此可见，在塔吊使用较多的场景下，该种方法的人力消耗较大、对塔吊操作人员的要求高、容错率较低，同时也会存在一定的安全风险。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种基于塔吊的监测方法及装置，能够通过多个方面获取到塔吊的各项信息，并将这些信息呈现于塔吊操作人员的面前，并且实现实时报警，从而能够降低人力消耗，还能够有效提高塔吊使用的安全性。

本申请实施例第一方面提供了一种基于塔吊的监测方法，包括：

获取实时线缆高度，并通过设置于所述塔吊上的激光测距仪获取吊臂高度值和无障碍高度值；

获取所述塔吊的监控图像；

在所述监控图像中确定塔吊受力装置的地面投影子图像和高空投影子图像；所述地面投影子图像和所述高空投影子图像相互垂直；

将所述实时线缆高度、所述吊臂高度值、所述无障碍高度值、所述地面投影子图像以及所述高空投影子图像标记于所述监控图像中，得到所述塔吊的监测图像；

根据所述监测图像判断所述塔吊是否存在安全性问题，并在所述塔吊存在安全性问题时输出报警信息。

在上述实现过程中，该基于塔吊的监测方法可以优先获取实时线缆高度，并通过设置于塔吊上的激光测距仪获取吊臂高度值和无障碍高度值；然后再获取塔吊的监控图像；并在监控图像中确定塔吊受力装置的地面投影子图像和高空投影子图像；地面投影子图像和高空投影子图像相互垂直；在获取到实时线缆高度、吊臂高度值、无障碍高度值、地面投影子图像以及高空投影子图像之后，进一步将实时线缆高度、吊臂高度值、无障碍高度值、地面投影子图像以及高空投影子图像标记于监控图像中，得到塔吊的监测图像；最后，再根据监测图像判断塔吊是否存在安全性问题，并在塔吊存在安全性问题时输出报警信息。可见，实施这种实施方式，能够通过激光测距仪、摄像头获取多种参数与图像，并进一步将所有参数和图像融合为监测图像，以便于工作人员直接观看进行安全性判断，从而避免了多人工作，降低了人力消耗；同时，实施这种实施方式，还能够根据监测图像自动进行安全性判断，从而使用机器进行安全性辅助，进而提高了塔吊使用的安全性。

进一步地，根据所述监测图像判断所述塔吊是否存在安全性问题，并在所述塔吊存在安全性问题时输出报警信息的步骤包括：

判断所述实时线缆高度与预设的安全距离阀值的和值是否小于所述吊臂高度值；

当所述实时线缆高度与预设的安全距离阀值的和值不小于所述吊臂高度值时，输出第一报警信息。

在上述实现过程中，该方法在根据监测图像判断塔吊是否存在安全性问题，并在塔吊存在安全性问题时输出报警信息的过程中，可以先判断实时线缆高度与预设的安全距离阀值的和值是否小于吊臂高度值；并在实时线缆高度与预设的安全距离阀值的和值不小于吊臂高度值时，输出第一报警信息。可见，实施这种实施方式，能够判断出塔吊吊物是否离地面过近，如果过近则发出第一报警信息，以提示周围人群和塔吊操作者，从而实现提高安全性的效果。

进一步地，所述根据所述监测图像判断所述塔吊是否存在安全性问题，并在所述塔吊存在安全性问题时输出报警信息的步骤包括：

判断所述实时线缆高度与预设的安全距离阀值的和值是否小于所述无障碍高度值；

当所述实时线缆高度与预设的安全距离阀值的和值不小于所述无障碍高度值时，输出第二报警信息。

在上述实现过程中，在根据监测图像判断塔吊是否存在安全性问题，并在塔吊存在安全性问题时输出报警信息的过程中，该方法可以判断实时线缆高度与预设的安全距离阀值的和值是否小于无障碍高度值；当实时线缆高度与预设的安全距离阀值的和值不小于无障碍高度值时，输出第二报警信息。可见，实施这种实施方式，能够判断出塔吊吊物是否可以通过对应的障碍物，并在判断出无法通过相应障碍物时发出报警信息，以使塔吊操作者可以得知当前情况，从而进行相应的操作处理。

进一步地，所述根据所述监测图像判断所述塔吊是否存在安全性问题，并在所述塔吊存在安全性问题时输出报警信息的步骤包括：

在所述监控图像中获取被吊物图像；

判断所述被吊物图像与所述地面投影子图像是否重合；

当所述被吊物图像与所述地面投影子图像不重合时，输出第三报警信息。

在上述实现过程中，在根据监测图像判断塔吊是否存在安全性问题，并在塔吊存在安全性问题时输出报警信息的过程中，该方法可以优先在监控图像中获取被吊物图像；然后再判断被吊物图像与地面投影子图像是否重合；并在被吊物图像与地面投影子图像不重合时，输出第三报警信息。可见，实施这种实施方式，能够判断出被吊物是否位于塔吊小车的正下方，当被吊物不位于塔吊小车的正下方时，该方法能够发出报警信息，其中该种情况可以认为塔吊不适合在当前位置进行起吊作业；并且，该报警信息可以提示塔吊操作者暂停吊物取放，从而能够避免因超力矩起吊导致的安全事故，进而提高塔吊工作的安全性。

进一步地，根据所述监测图像判断所述塔吊是否存在安全性问题，并在所述塔吊存在安全性问题时输出报警信息的步骤包括：

根据所述高空投影子图像，获取所述塔吊的吊钩晃动幅度；

当所述吊钩晃动幅度超过预设的幅度阀值时，输出第四报警信息。

在上述实现过程中，在根据监测图像判断塔吊是否存在安全性问题，并在塔吊存在安全性问题时输出报警信息的过程中，该方法可以优先根据高空投影子图像判断塔吊的吊钩的晃动幅度；然后在塔吊吊钩的晃动幅度超过预设的幅度阀值时，输出第四报警信息。可见，实施这种实施方式，能够实时监测出吊钩的晃动幅度，当吊钩的晃动幅度超过预设的幅度阀值时，输出的报警信息能够提示塔吊操作者暂停塔吊工作，从而避免吊钩大幅度摇晃造成的工作危险；同时，实施这种实施方式，还能够提示行人或其他工人注意避让，从而规避安全性风险，进而提高塔吊工作安全性。

本申请实施例第二方面提供了一种基于塔吊的监测装置，所述基于塔吊的监测装置包括：

获取单元，用于获取实时线缆高度，并通过设置于所述塔吊上的激光测距仪获取吊臂高度值和无障碍高度值；

获取单元，还用于获取所述塔吊的监控图像；

确定单元，用于在所述监控图像中确定塔吊受力装置的地面投影子图像和高空投影子图像；所述地面投影子图像和所述高空投影子图像相互垂直；

标记单元，用于将所述实时线缆高度、所述吊臂高度值、所述无障碍高度值、所述地面投影子图像以及所述高空投影子图像标记于所述监控图像中，得到所述塔吊的监测图像；

报警单元，用于根据所述监测图像判断所述塔吊是否存在安全性问题，并在所述塔吊存在安全性问题时输出报警信息。

在上述实现过程中，该基于塔吊的监测装置可以通过多个单元完成检测图像的获取与自动报警，从而实现多人工作一体实现，进而避免了多人工作，降低了人力消耗；同时，实施这种实施方式，还能够根据监测图像自动进行安全性判断，从而使用该装置进行安全性辅助，进而提高了塔吊使用的安全性。

进一步地，所述报警单元包括：

第一判断子单元，用于判断所述实时线缆高度与预设的安全距离阀值的和值是否小于所述吊臂高度值；

报警子单元，用于在所述实时线缆高度与预设的安全距离阀值的和值不小于所述吊臂高度值时，输出第一报警信息。

在上述实现过程中，该基于塔吊的监测装置能够判断出塔吊吊物是否离地面过近，如果过近则发出第一报警信息，以提示周围人群和塔吊操作者，从而实现提高安全性的效果。

进一步地，所述报警单元包括：

第二判断子单元，用于判断所述实时线缆高度与预设的安全距离阀值的和值是否小于所述无障碍高度值；

报警子单元，用于在所述实时线缆高度与预设的安全距离阀值的和值不小于所述无障碍高度值时，输出第二报警信息。

在上述实现过程中，基于塔吊的监测装置能够判断出塔吊吊物是否可以通过对应的障碍物，并在判断出无法通过相应障碍物时发出报警信息，以使塔吊操作者可以得知当前情况，从而进行相应的操作处理。

本申请实施例第三方面提供了一种电子设备，包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行本申请实施例第一方面中任一项所述的基于塔吊的监测方法。

本申请实施例第四方面提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行本申请实施例第一方面中任一项所述的基于塔吊的监测方法。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请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为本申请实施例提供的一种基于塔吊的监测方法的流程示意图；

图2为本申请实施例提供的另一种基于塔吊的监测方法的流程示意图；

图3为本申请实施例提供的一种基于塔吊的监测装置的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的另一种基于塔吊的监测装置的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种塔吊吊绳高度预警示意图；

图6为本申请实施例提供的一种激光测距仪和摄像机的部署安装示意图；

图7为本申请实施例提供的另一种激光测距仪和摄像机的部署安装示意图；

图8为本申请实施例提供的一种摄像头拍摄光路示意图；

图9为本申请实施例提供的一种检测图像的画面示意图。

图标：A-小车；B-吊钩；C摄像机；D-测距设备；E-驾驶室；F-间距测量设备；G-地面投影标记；H-禁止标识；I-警告标识；J-水平面；K-竖直方向。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

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。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例1

请参看图1，图1为本申请实施例提供了一种基于塔吊的监测方法的流程示意图。该方法应用于塔吊使用场景当中，具体应用于塔吊操作者使用塔吊进行货物吊取或运送过程当中。其中，该基于塔吊的监测方法包括：

S101、获取实时线缆高度，并通过设置于塔吊上的激光测距仪获取吊臂高度值和无障碍高度值。

请参见图5，图5为本实施例提供的一种塔吊吊绳高度预警示意图，其中，实时线缆高度(h1)、吊臂高度值(h2)、无障碍高度值(minh)。具体的，在图5示出的吊绳高度预警示意图中，h2是激光测距仪获取的塔吊离地面的高度，minh是当前作业过程中得到的h2的最小值，h1为吊绳当前长度，h3为预警阀值(即预设的安全距离阀值)。

在本实施例中，在塔吊运行过程中，激光测距仪开启激光进行测距，获得吊臂和正下方地面的实时垂直高度差h2；当存在障碍物时，获得的h2为吊臂与障碍物顶层之间的距离；持续更新h2的最小值并记录为无障碍高度值minh。

在本实施例中，当起吊过程中minh<h1+h3时，表示被吊物无法在预设的安全距离阀值内通过障碍物顶层，需要预警；当作业过程中h2<h1+h3时，表示吊钩或被吊物与地面距离太近，也需要预警。

本实施例中，实时线缆高度可以通过线缆长度测量仪获取。作为一种可选的方式，通过设置于塔吊钢绳转轴上的轮式测量仪对钢绳的长度进行测量获取实时线缆高度。

S102、获取塔吊的监控图像。

本实施例中，所述监控图像由摄像机获取。

请参见图6，图6为本实施例提供的一种激光测距仪和摄像机的部署安装示意图。其中，测距设备D(即激光测距仪)和摄像机C均安装在小车A上(示意图中吊绳旁边的两个小方块)。

本实施例中，在该种实施方式中，塔吊的小车下方、钢绳和滑轮组的后方位置，安装视频监控摄像机和激光测距仪。其中，视频摄像机和铅垂方向呈一定夹角，使得在塔吊的工作高度范围内，塔吊的吊钩在视频画面内始终可见。激光测距仪则以铅垂方式安装，使得激光光轴和铅垂方向一致，即垂直于地面。

请参见图7，图7为本实施例提供的另一种激光测距仪和摄像机的部署安装示意图。其中，测距设备D(即激光测距仪)安装在小车A上，摄像机C安装在驾驶室E外。其中，间距测量设备F用于测量驾驶室E和小车A的距离。

本实施例中，该方法可以获取实时的视频监控画面，即监控图像。

S103、在监控图像中确定塔吊受力装置的地面投影子图像和高空投影子图像；地面投影子图像和高空投影子图像相互垂直。

本实施例中，地面投影子图像是根据事先标定的摄像机的成像内参、摄像机和铅垂方向的角度、摄像机与钢绳及滑轮组正中心(即小车正中心)的安装距离、吊臂高度值、相机成像原理进行计算得到的。具体的，钢绳及滑轮组正中心(小车正中心)在地面上的垂直投影在监控视频画面中的投影图像即为地面投影子图像，其对应于监测视频中的像素坐标，记为地面投影像素坐标。

在本实施例中，与地面投影子图像相类似，该方法还可以计算钢绳及滑轮组正中心(小车正中心)在当前吊臂所在铅垂面(与水平面垂直的平面)上的垂直投影图像即为高空投影子图像。具体的，高空投影子图像在监控视频画面中的投影像素坐标，记为高空投影像素坐标。

在本实施例中，地面投影子图像和高空投影子图像相互垂直，在监控图像中，地面投影子图像为横向图像，高空投影子图像为纵向图像(能够标记绳长高度的图像)。

在本实施例中，地面投影子图像和高空投影子图像皆可以设置有刻度。

S104、将实时线缆高度、吊臂高度值、无障碍高度值、地面投影子图像以及高空投影子图像标记于监控图像中，得到塔吊的监测图像。

本实施例中，监测图像显示在塔吊的司机室中的计算机设备的显示组件上，该计算机设备与上述视频监控摄像机、激光测距仪、线缆长度测量仪等设备均通过有线或无线方式相互连接。

在本实施例中，该过程可以理解为在实时视频监控画面的地面投影像素坐标位置标注明显的视觉标记(如方框，圆形，十字丝等)，记为地面投影子图像的地面投影标记；在实时视频监控画面的高空投影像素坐标位置标注明显的视觉标记(如线段，方框，圆形，十字丝等)，记为高空投影子图像的高空投影标记，并使用颜色或形状与地面投影标记区分。同时，还可在视频监控画面上的显著位置，标注无障碍高度值；并在视频监控画面上的显著位置，标注实时吊臂高度值。

作为一种可选的实施方式，在得到塔吊的监测图像之后，该方法还包括：

输出该监测图像。

实施这种实施方式，能够显示带上述标注的实时视频监控画面。

S105、根据监测图像判断塔吊是否存在安全性问题，并在塔吊存在安全性问题时输出报警信息。

本实施例中，塔吊又名塔式起重机，作为一种能够实现垂直和水平运输物料的搬运机械，特别是因其起重高度高、起升重量大、工作幅度大等特点，其高效率的垂直运输能力使塔吊在建筑业得到了广泛的应用。塔吊的结构组成主要可以分为基础、塔身、顶升、回转机构、起升、平衡臂、起重臂架、起重小车、塔顶、司机室、变幅等部分。其中，基础是塔吊安装在地面上的部分；塔身是塔吊的身子，也是升高的部分：顶升是使得塔吊可以升高的部分；回转是保持塔吊上半身可以水平旋转的部分；起升机构用来将重物提升起来的部分；平衡臂架是保持力矩平衡的部分；起重臂架是提升重物的受力部分；小车是用来安装滑轮组和钢绳以及吊钩的，是直接受力部分；塔顶是用来保持臂架受力平衡的部分；司机室是操作的地方；变幅是使小车沿轨道运行的部分。

本实施例中，该方法的执行主体可以为计算机、服务器等计算装置，对此本实施例中不作任何限定。

在本实施例中，该方法的执行主体还可以为智能手机和平板等智能设备，对此本实施例中不作任何限定。

可见，实施图1所描述的基于塔吊的监测方法，能够优先获取实时线缆高度，并通过设置于塔吊上的激光测距仪获取吊臂高度值和无障碍高度值；然后再获取塔吊的监控图像；并在监控图像中确定塔吊受力装置的地面投影子图像和高空投影子图像；地面投影子图像和高空投影子图像相互垂直；在获取到实时线缆高度、吊臂高度值、无障碍高度值、地面投影子图像以及高空投影子图像之后，进一步将实时线缆高度、吊臂高度值、无障碍高度值、地面投影子图像以及高空投影子图像标记于监控图像中，得到塔吊的监测图像；最后，再根据监测图像判断塔吊是否存在安全性问题，并在塔吊存在安全性问题时输出报警信息。可见，实施这种实施方式，能够通过激光测距仪、摄像头获取多种参数与图像，并进一步将所有参数和图像融合为监测图像，以便于工作人员直接观看进行安全性判断，从而避免了多人工作，降低了人力消耗；同时，实施这种实施方式，还能够根据监测图像自动进行安全性判断，从而使用机器进行安全性辅助，进而提高了塔吊使用的安全性。

实施例2

请参看图2，图2为本申请实施例提供的另一种基于塔吊的监测方法的流程示意图。图2所描述的基于塔吊的监测方法的流程示意图是根据图1所描述的基于塔吊的监测方法的流程示意图进行改进得到的。其中，该基于塔吊的监测方法包括：

S201、获取实时线缆高度，并通过设置于塔吊上的激光测距仪获取吊臂高度值和无障碍高度值。

S202、获取塔吊的监控图像。

请参阅图8，图8为本实施例提供的一种摄像头拍摄光路示意图。其中，h2为通过激光测距仪获取的塔吊离地面高度，h1为吊绳当前长度；底部虚线有4个交点，从左往右定义为A，B，C，D，其中，

A，D：摄像机画面边缘；

B：吊钩静止时在摄像头画面中的成像像素坐标；

C：吊钩静止时在地面上的投影位置在摄像头画面中的成像像素坐标。

在本实施例中，C点位置为地面投影子图像的实际位置，B点位置为高空投影子图像的实际位置。

S203、在监控图像中确定塔吊受力装置的地面投影子图像和高空投影子图像；地面投影子图像和高空投影子图像相互垂直。

S204、将实时线缆高度、吊臂高度值、无障碍高度值、地面投影子图像以及高空投影子图像标记于监控图像中，得到塔吊的监测图像，并触发执行步骤S205～S206或步骤S207～S208或步骤S209～S211或步骤S212～S213。

请参阅图9，图9是检测图像的画面示意图，在该图中，吊钩下方的方框表示吊钩静止时在地面上的投影位置在摄像头画面中的成像区域G；左上角方框显示无障碍高度值minh、实时线缆高度值h1、激光测距仪获取的吊臂高度值h2；同时，禁止标识H和警告标识I分别在不同的条件显示同时播放警告音。其中，水平面为J，吊钩倾斜角为吊钩与竖直方向K之间的夹角，通过该吊钩倾斜角可以得知吊钩B的倾斜方向与角度。

S205、判断实时线缆高度与预设的安全距离阀值的和值是否小于吊臂高度值，若是，则结束本流程；若否，则执行步骤S206。

S206、输出第一报警信息。

本实施例中，该方法可以根据预设的安全距离阀值，计算实时线缆高度是否处于安全区域内，计算公式为：实时线缆高度+第一安全距离阀值<吊臂高度值(即h1+h3<h2)。如果未处于安全区域内，则能够在实时视频监控画面的显著位置标注图案或文字，提示危险。

S207、判断实时线缆高度与预设的安全距离阀值的和值是否小于无障碍高度值，若是，则结束本流程；若否，则执行步骤S208。

S208、输出第二报警信息。

本实施例中，当实时线缆高度处于安全区域内，且此时能够监测到实时线缆高度持续变小时，表示吊车正在进行起吊作业，此时需要计算实时线缆高度是否处于预警区域内，其计算公式为：实时线缆高度+第一安全距离阀值>无障碍高度值(即minh<h1+h3)。如果处于预警区域，则在实时视频监控画面的显著位置标注图案或文字，提示预警。

S209、在监控图像中获取被吊物图像。

S210、判断被吊物图像与地面投影子图像是否重合，若是，则结束本流程；若否，则执行步骤S211。

S211、输出第三报警信息。

本实施例中，监测图像可以显示出被吊物图像，并且该监测图像可以确定出地面投影标记和被吊物之间的水平距离。如果地面投影子图像(用于表示小车正中心在地面上的垂直投影)不与被吊物的重心重合，则发出第三报警信息，以使塔吊操作者可以根据图像进行吊臂水平转动控制和小车滑动控制，从而可以使得地面投影子图像和被吊物的重心重合。当地面投影子图像与被吊物的重心重合时，该方法认为当吊钩和钢绳静止或垂直方向受力时，吊钩位于被吊物重心的正上方，由此可避免起吊角度过大引起的超力矩起吊。

S212、根据高空投影子图像，获取塔吊的吊钩晃动幅度。

S213、当吊钩晃动幅度超过预设的幅度阈值时，输出第四报警信息。

本实施例中，幅度阈值可以为用户提前设置好的，对此本实施例中不再多加赘述。

本实施例中，检测图像中会显示出高空投影子图像和吊钩之间的水平距离。当吊钩在检测图像中大幅度偏离高空投影子图像时，认定吊钩出现大幅度晃动，从而输出报警信息，提示塔吊操作人员暂停起吊作业，并等待吊钩平稳后继续作业。

本实施例中，上述摄像机可采用可变倍的视频监控摄像机。实施这种实施方式时，在塔吊运行过程中，该方法根据吊臂高度值和实时线缆高度控制视频监控摄像机的倍率。举例来说，当钢绳和滑轮组与正下方地面距离较近时，缩小倍率；当正下方地面距离较远时，放大倍率；这样的话可以使得正下方地面在视频监控画面中的大小适中，便于塔吊操作者观察。

本实施例中，上述摄像机可采用带云台的视频监控摄像机(含带变倍或不带变倍)。实施这种实施方式，可以在塔吊运行过程中，根据吊臂高度值和实时线缆高度，控制云台转动，使得正下方地面和塔吊吊钩同时处于视频监控画面内，便于塔吊司机观察。

本实施例中，摄像机还可以安装在其他位置。其中，当摄像机不带云台且不带变倍时，该摄像机需要安装在固定位置的固定角度，使得作业区域始终位于视频画面内；当摄像机带变倍时，该摄像机只需要安装在固定角度使得作业区域始终位于视频画面内，在塔吊运行过程中，该方法能够根据吊臂高度值和实时线缆高度，控制视频监控摄像机的倍率，使得正下方地面在视频监控画面中的大小适中，便于塔吊司机观察；当摄像机带云台时(含带变倍或不带变倍)，该摄像机可以安装在其他可观测到吊钩及作业区域的位置，如司机室下方，增设用于实时测量钢绳和滑轮组中心与视频监控摄像机的水平距离(受小车滑动影响)的传感器(如激光测距仪)。该方法可以利用三角函数原理计算以地面投影标记为中心的云台的俯仰角：

俯仰角＝arctan(吊臂高度值/钢绳和滑轮组中心与视频监控摄像机的水平距离)；

或以地面投影标记和高空投影标记的中点为中心的云台的俯仰角：

俯仰角＝arctan((吊臂高度值+实时线缆高度)/(2*钢绳和滑轮组中心与视频监控摄像机的水平距离))；

或以高空投影标记为中心的云台的俯仰角：

俯仰角＝arctan(实时线缆高度/钢绳和滑轮组中心与视频监控摄像机的水平距离)。

在实践中，该方法可以转动云台到指定俯仰角，使得钢绳和滑轮组中心在正下方地面的投影区域始终位于视频监控画面中。

在本实施例中，该方法可以采用轮式测量仪测量钢绳长度，也可使用其他方法测量钢绳长度，对此本实施例中不作任何限定。

在本实施例中，在吊钩上安装显著光源，可帮助塔吊司机在实时监控视频中观察吊钩位置。

在本实施例中，在吊钩上安装声光报警装置，在上述报警信息输出时可以同时发出声光报警，提醒吊钩下方施工人员远离。

在本实施例中，激光测距仪可更换成毫米波雷达或激光雷达，通过拟合平面也可达到测量吊臂和正下方地面垂直高差的目的。

可见，实施图2所描述的基于塔吊的监测方法，能够通过激光测距仪、摄像头获取多种参数与图像，并进一步将所有参数和图像融合为监测图像，以便于工作人员直接观看进行安全性判断，从而避免了多人工作，降低了人力消耗；同时，实施这种实施方式，还能够根据监测图像自动进行安全性判断，从而使用机器进行安全性辅助，进而提高了塔吊使用的安全性。

实施例3

请参看图3，图3为本申请实施例提供的一种基于塔吊的监测装置的结构示意图。其中，该基于塔吊的监测装置包括：

获取单元310，用于获取实时线缆高度，并通过设置于塔吊上的激光测距仪获取吊臂高度值和无障碍高度值；

获取单元310，还用于获取塔吊的监控图像；

确定单元320，用于在监控图像中确定塔吊受力装置的地面投影子图像和高空投影子图像；地面投影子图像和高空投影子图像相互垂直；

标记单元330，用于将实时线缆高度、吊臂高度值、无障碍高度值、地面投影子图像以及高空投影子图像标记于监控图像中，得到塔吊的监测图像；

报警单元340，用于根据监测图像判断塔吊是否存在安全性问题，并在塔吊存在安全性问题时输出报警信息。

本实施例中，对于基于塔吊的监测装置的解释说明可以参照实施例1或实施例2中的描述，对此本实施例中不再多加赘述。

可见，实施图3所描述的基于塔吊的监测装置，能够通过多个单元完成监测图像的获取与自动报警，从而实现多人工作一体实现，进而避免了多人工作，降低了人力消耗；同时，实施这种实施方式，还能够根据监测图像自动进行安全性判断，从而使用该装置进行安全性辅助，进而提高了塔吊使用的安全性。

实施例4

请参看图4，图4为本申请实施例提供的另一种基于塔吊的监测装置的结构示意图。图4所描述的基于塔吊的监测装置的结构示意图是根据图3所描述的基于塔吊的监测装置的结构示意图进行改进得到的。其中，报警单元340包括：

第一判断子单元341，用于判断实时线缆高度与预设的安全距离阀值的和值是否小于吊臂高度值；

报警子单元345，用于在实时线缆高度与预设的安全距离阀值的和值不小于吊臂高度值时，输出第一报警信息。

作为一种可选的实施方式，报警单元340还包括：

第二判断子单元342，用于判断实时线缆高度与预设的安全距离阀值的和值是否小于无障碍高度值；

报警子单元345，用于在实时线缆高度与预设的安全距离阀值的和值不小于无障碍高度值时，输出第二报警信息。

作为一种可选的实施方式，报警单元340还包括：

获取子单元346，用于在监控图像中获取被吊物图像；

第三判断子单元343，用于判断被吊物图像与地面投影子图像是否重合；

报警子单元345，用于当被吊物图像与地面投影子图像不重合时，输出第三报警信息。

作为一种可选的实施方式，报警单元340还包括：

第四判断子单元344，用于根据高空投影子图像，获取塔吊的吊钩晃动幅度；

报警子单元345，用于当吊钩晃动幅度超过预设的幅度阀值时，输出第四报警信息。

本实施例中，对于基于塔吊的监测装置的解释说明可以参照实施例1或实施例2中的描述，对此本实施例中不再多加赘述。

可见，实施图4所描述的基于塔吊的监测装置，能够通过多个单元完成检测图像的获取与自动报警，从而实现多人工作一体实现，进而避免了多人工作，降低了人力消耗；同时，实施这种实施方式，还能够根据监测图像自动进行安全性判断，从而使用该装置进行安全性辅助，进而提高了塔吊使用的安全性。

本申请实施例提供了一种电子设备，包括存储器以及处理器，存储器用于存储计算机程序，处理器运行计算机程序以使电子设备执行本申请实施例1或实施例2中任一项基于塔吊的监测方法。

本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序指令，计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行本申请实施例1或实施例2中任一项基于塔吊的监测方法。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。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。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，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，可轻易想到变化或替换，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所述以权利要求的保护范围为准。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种基于塔吊的监测方法，其特征在于，包括：

获取实时线缆高度，并通过设置于所述塔吊上的激光测距仪获取吊臂高度值和无障碍高度值；

获取所述塔吊的监控图像；

在所述监控图像中确定塔吊受力装置的地面投影子图像和高空投影子图像；所述地面投影子图像和所述高空投影子图像相互垂直；

将所述实时线缆高度、所述吊臂高度值、所述无障碍高度值、所述地面投影子图像以及所述高空投影子图像标记于所述监控图像中，得到所述塔吊的监测图像；

根据所述监测图像判断所述塔吊是否存在安全性问题，并在所述塔吊存在安全性问题时输出报警信息。

2.根据权利要求1所述的基于塔吊的监测方法，其特征在于，所述根据所述监测图像判断所述塔吊是否存在安全性问题，并在所述塔吊存在安全性问题时输出报警信息的步骤包括：

判断所述实时线缆高度与预设的安全距离阀值的和值是否小于所述吊臂高度值；

当所述实时线缆高度与预设的安全距离阀值的和值不小于所述吊臂高度值时，输出第一报警信息。

3.根据权利要求1所述的基于塔吊的监测方法，其特征在于，所述根据所述监测图像判断所述塔吊是否存在安全性问题，并在所述塔吊存在安全性问题时输出报警信息的步骤包括：

判断所述实时线缆高度与预设的安全距离阀值的和值是否小于所述无障碍高度值；

当所述实时线缆高度与预设的安全距离阀值的和值不小于所述无障碍高度值时，输出第二报警信息。

4.根据权利要求1所述的基于塔吊的监测方法，其特征在于，所述根据所述监测图像判断所述塔吊是否存在安全性问题，并在所述塔吊存在安全性问题时输出报警信息的步骤包括：

在所述监控图像中获取被吊物图像；

判断所述被吊物图像与所述地面投影子图像是否重合；

当所述被吊物图像与所述地面投影子图像不重合时，输出第三报警信息。

5.根据权利要求1所述的基于塔吊的监测方法，其特征在于，所述根据所述监测图像判断所述塔吊是否存在安全性问题，并在所述塔吊存在安全性问题时输出报警信息的步骤包括：

根据所述高空投影子图像，获取所述塔吊的吊钩晃动幅度；

当所述吊钩晃动幅度超过预设的幅度阀值时，输出第四报警信息。

6.一种基于塔吊的监测装置，其特征在于，所述监测装置包括：

获取单元，用于获取实时线缆高度，并通过设置于所述塔吊上的激光测距仪获取吊臂高度值和无障碍高度值；

获取单元，还用于获取所述塔吊的监控图像；

确定单元，用于在所述监控图像中确定塔吊受力装置的地面投影子图像和高空投影子图像；所述地面投影子图像和所述高空投影子图像相互垂直；

标记单元，用于将所述实时线缆高度、所述吊臂高度值、所述无障碍高度值、所述地面投影子图像以及所述高空投影子图像标记于所述监控图像中，得到所述塔吊的监测图像；

报警单元，用于根据所述监测图像判断所述塔吊是否存在安全性问题，并在所述塔吊存在安全性问题时输出报警信息。

7.根据权利要求6所述的基于塔吊的监测装置，其特征在于，所述报警单元包括：

第一判断子单元，用于判断所述实时线缆高度与预设的安全距离阀值的和值是否小于所述吊臂高度值；

报警子单元，用于在所述实时线缆高度与预设的安全距离阀值的和值不小于所述吊臂高度值时，输出第一报警信息。

8.根据权利要求6所述的基于塔吊的监测装置，其特征在于，所述报警单元包括：

第二判断子单元，用于判断所述实时线缆高度与预设的安全距离阀值的和值是否小于所述无障碍高度值；

报警子单元，用于在所述实时线缆高度与预设的安全距离阀值的和值不小于所述无障碍高度值时，输出第二报警信息。

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行权利要求1至5中任一项所述的基于塔吊的监测方法。

10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读取存储介质中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行权利要求1至5任一项所述的基于塔吊的监测方法。

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