CN113252324A - 一种基于图像识别的导轨架螺栓连接可靠性检测方法 - Google Patents

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吴联定
杨佳林
潘曦
赵一鸣
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Abstract

本发明提供了一种基于图像识别的导轨架螺栓连接可靠性检测方法,通过设定螺栓组的尺寸大小、相应的螺栓标准伸出长度及阈值;相机实时拍摄导轨架的图像并将图像及对应的拍摄时间实时传输给控制系统,并且通过记步机构实时计算出升降机或升降工作平台的运行高度;控制系统识别出所拍摄图像中的螺栓组,并计算螺栓组的水平正视图;控制系统根据螺栓组的水平正视图,以螺母的厚度为基准,按比例计算螺栓实际伸出长度;判定螺栓实际伸出长度与螺栓标准伸出长度的比值是否超出阈值;如没超出阈值则评定安全;如超出阈值则判定螺栓组出现故障,控制系统停机、发出报警信号、计算并显示故障螺栓组的位置,实现对导轨架螺栓组的实时自动监测。

Description

一种基于图像识别的导轨架螺栓连接可靠性检测方法
技术领域
本发明属于工程机械技术领域,特别涉及升降机或升降平台的导轨架螺栓连接可靠性的检测。
背景技术
施工升降机作为一种简易的垂直运输机械装备,在施工工地上被大量使用;导架爬升式工作平台作为一种新型的施工装备,也愈来愈多地得到工程应用。两者运行的重要部件导轨架是保障其安全运行的重中之重。导轨架是由多个标准节通过4个端部的螺栓连接起来,一旦螺栓连接出问题则会酿成重大安全事故,因此,螺栓连接的可靠性显得尤为重要。同时,在设备运行过程中也会发生因振动等因素造成的螺栓组松动甚至失效,需定期检查螺栓连接的可靠性。但由于连接螺栓较多,定期对螺栓连接可靠性的检查工作量就更显得巨大,同时,检查工作与施工人员的责任心息息相关,存在较大的人为安全隐患。
因此,如何提供可以实现螺栓连接可靠性的实时、精确、自动检测的导轨架螺栓连接可靠性检测方法,已成为建筑施工界需进一步完善优化的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于图像识别的导轨架螺栓连接可靠性检测方法,用于解决现有的导轨架螺栓连接可靠性检测工作量大及过多依靠施工人员工作责任心的安全隐患问题,实现螺栓连接可靠性的实时自动检测。
为解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:
一种基于图像识别的导轨架螺栓连接可靠性检测方法,包括以下步骤:
步骤1:在控制系统中根据设计图纸,设定螺栓组的尺寸大小、相应的螺栓标准伸出长度及阈值;
步骤2:相机实时拍摄导轨架的图像并将图像以及对应的拍摄时间实时传输给控制系统,所述相机通过安装座安装于升降机或升降工作平台上,并且控制系统通过记步机构实时计算出升降机或升降工作平台的运行高度;
步骤3:控制系统识别出所拍摄图像中的螺栓组,并计算得出螺栓组的水平正视图;
步骤4:控制系统根据螺栓组的水平正视图,以螺母的厚度为基准,按比例计算螺栓实际伸出长度,所述螺栓实际伸出长度是指螺栓伸出螺母的部分的长度;
步骤5:将螺栓实际伸出长度与螺栓标准伸出长度进行对比,判定螺栓实际伸出长度与螺栓标准伸出长度的比值是否超出阈值;
步骤6:如没有超出阈值则评定安全,并返回步骤2;如超出阈值则判定螺栓组出现故障,控制系统控制升降机或升降工作平台的动力系统停机、发出报警信号,并根据螺栓组出现故障的图像的拍摄时间所对应的记步机构计算的升降机或升降工作平台的运行高度,得到故障螺栓组的位置,并将故障螺栓组的位置进行显示。
优选的,在上述的基于图像识别的导轨架螺栓连接可靠性检测方法中,当螺栓实际伸出长度与螺栓标准伸出长度的比值大于等于阈值时,表示螺栓实际伸出长度与螺栓标准伸出长度的比值没有超出阈值,判定安全;当螺栓实际伸出长度与螺栓标准伸出长度的比值小于阈值时,表示螺栓实际伸出长度与螺栓标准伸出长度的比值超出阈值,判定螺栓组出现故障。
优选的,在上述的基于图像识别的导轨架螺栓连接可靠性检测方法中,所述阈值为0.8。
优选的,在上述的基于图像识别的导轨架螺栓连接可靠性检测方法中,所述记步机构包括随动齿轮以及齿轮圈数计数器,随动齿轮安装于升降机或升降工作平台上,随动齿轮与导轨架的齿条啮合,升降机或升降工作平台上下运动过程中,带着随动齿轮转动。
优选的,在上述的基于图像识别的导轨架螺栓连接可靠性检测方法中,所述齿轮圈数计数器计算齿轮的转动圈数和转动方向并将结果发送给控制系统,控制系统根据齿轮齿距、转动圈数以及转动方向计算出升降机或升降工作平台的运行距离,根据升降机或升降工作平台的运行距离以及初始高度计算出升降机或升降工作平台的运行高度。
优选的,在上述的基于图像识别的导轨架螺栓连接可靠性检测方法中,所述相机包括两个,所述导轨架位于升降机或升降工作平台的凹槽内,两个相机相对设置于升降机或升降工作平台上,且所述两个相机位于所述导轨架的中部外侧,相邻导轨架标准节通过四个螺栓组连接,每个相机分别负责两个螺栓组的拍摄。
优选的,在上述的基于图像识别的导轨架螺栓连接可靠性检测方法中,所述控制系统嵌入升降机或升降工作平台原有的控制系统中。
由以上公开的技术方案可知,与现有技术相比,本发明的有益效果如下:
本发明提供的一种基于图像识别的导轨架螺栓连接可靠性检测方法,通过设定螺栓组的尺寸大小、相应的螺栓标准伸出长度及阈值;相机实时拍摄导轨架的图像并将图像以及对应的拍摄时间实时传输给控制系统,并且通过记步机构实时计算出升降机或升降工作平台的运行高度;控制系统识别出所拍摄图像中的螺栓组,并计算得出螺栓组的水平正视图;控制系统根据螺栓组的水平正视图,以螺母的厚度为基准,按比例计算螺栓实际伸出长度,所述螺栓实际伸出长度是指螺栓伸出螺母的部分的长度;判定螺栓实际伸出长度与螺栓标准伸出长度的比值是否超出阈值;如没有超出阈值则评定安全;如超出阈值则判定螺栓组出现故障,控制系统控制升降机或升降工作平台的动力系统停机、发出报警信号,并根据螺栓组出现故障的图像的拍摄时间所对应的记步机构计算的升降机或升降工作平台的运行高度,得到故障螺栓组的位置,并将故障螺栓组的位置进行显示,从而可以实现对导轨架螺栓组的实时自动监测,减少了大量人力物力,降低了螺栓组连接可靠性检测对施工人员的依赖性。
附图说明
图1是基于图像识别的导轨架螺栓连接可靠性检测方法的应用示意图。
图2是相邻的导轨架标准节的连接示意图。
图3是导轨架的结构示意图。
图中:1-相机、2-安装座、3-升降机或升降工作平台、4-导轨架、41-导轨架标准节、42-螺栓组、421-螺栓、422-螺母、423-垫圈、43-齿条、5-随动齿轮。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。以下将由所列举之实施例结合附图,详细说明本发明的技术内容及特征。需另外说明的是,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。为叙述方便,下文中所述的“上”、“下”与附图的上、下的方向一致,但这不能成为本发明技术方案的限制。
请参阅图1至图3,本实施例公开了一种基于图像识别的导轨架4螺栓连接可靠性检测装置的施工方法,包括以下步骤:
步骤1:在控制系统中根据设计图纸,设定螺栓组42的尺寸大小、相应的螺栓标准伸出长度及阈值,所述螺栓组42包括螺栓421、螺母422以及垫圈423,所述螺栓421依次穿过相邻导轨架标准节41上的通孔以及垫圈423后由对应的螺母422紧固;
步骤2:相机1实时拍摄导轨架4的图像并将图像以及对应的拍摄时间实时传输给控制系统,所述相机1通过安装座2安装于升降机或升降工作平台3上,并且控制系统通过记步机构实时计算出升降机或升降工作平台3的运行高度;
步骤3:控制系统识别出所拍摄图像中的螺栓组42,并计算得出螺栓组42的水平正视图;
步骤4:控制系统根据螺栓组42的水平正视图,以螺母422的厚度为基准,按比例计算螺栓实际伸出长度,所述螺栓实际伸出长度是指螺栓伸出螺母422的部分的长度;
步骤5:将螺栓实际伸出长度与螺栓标准伸出长度进行对比,判定螺栓实际伸出长度与螺栓标准伸出长度的比值是否超出阈值;
步骤6:如没有超出阈值则评定安全,并返回步骤2;如超出阈值则判定螺栓组42出现故障,控制系统控制升降机或升降工作平台3的动力系统停机、发出报警信号,并根据螺栓组42出现故障的图像的拍摄时间所对应的记步机构计算的升降机或升降工作平台3的运行高度,得到故障螺栓组42的位置,并将故障螺栓组42的位置进行显示。
本发明提供的一种基于图像识别的导轨架4螺栓连接可靠性检测装置的施工方法,通过设定螺栓组42的尺寸大小、相应的螺栓标准伸出长度及阈值;相机1实时拍摄导轨架4的图像并将图像以及对应的拍摄时间实时传输给控制系统,并且通过记步机构实时计算出升降机或升降工作平台3的运行高度;控制系统识别出所拍摄图像中的螺栓组42,并计算得出螺栓组42的水平正视图;控制系统根据螺栓组42的水平正视图,以螺母422的厚度为基准,按比例计算螺栓实际伸出长度,所述螺栓实际伸出长度是指螺栓伸出螺母422的部分的长度;判定螺栓实际伸出长度与螺栓标准伸出长度的比值是否超出阈值;如没有超出阈值则评定安全;如超出阈值则判定螺栓组42出现故障,控制系统控制升降机或升降工作平台3的动力系统停机、发出报警信号,并根据螺栓组42出现故障的图像的拍摄时间所对应的记步机构计算的升降机或升降工作平台3的运行高度,得到故障螺栓组42的位置,并将故障螺栓组42的位置进行显示,从而可以根据来自相机的拍摄图像本身判断螺栓组42是否出现故障,实现对导轨架4螺栓组42准确高效的实时自动监测,监测无需和其他图像进行比对,提高了监测准确性和监测效率,减少了大量人力物力,降低了螺栓组42连接可靠性检测对施工人员的依赖性。
优选的,在上述的基于图像识别的导轨架4螺栓连接可靠性检测装置的施工方法中,当螺栓实际伸出长度与螺栓标准伸出长度的比值大于等于阈值时,表示螺栓实际伸出长度与螺栓标准伸出长度的比值没有超出阈值,判定安全;当螺栓实际伸出长度与螺栓标准伸出长度的比值小于阈值时,表示螺栓实际伸出长度与螺栓标准伸出长度的比值超出阈值,判定螺栓组42出现故障,由此实现了对导轨架4螺栓组42连接可靠性的实时自动监测。
优选的,在上述的基于图像识别的导轨架4螺栓连接可靠性检测装置的施工方法中,所述阈值为0.8,当螺栓实际伸出长度与螺栓标准伸出长度的比值大于等于0.8时,表示螺栓实际伸出长度与螺栓标准伸出长度的比值没有超出0.8,判定安全;当螺栓实际伸出长度与螺栓标准伸出长度的比值小于0.8时,表示螺栓实际伸出长度与螺栓标准伸出长度的比值超出0.8,判定螺栓组42出现松动故障。
优选的,在上述的基于图像识别的导轨架4螺栓连接可靠性检测装置的施工方法中,所述记步机构包括随动齿轮5以及齿轮圈数计数器,随动齿轮5安装于升降机或升降工作平台3上,随动齿轮5与导轨架4的齿条43啮合,升降机或升降工作平台3上下运动过程中,带着随动齿轮5转动。
优选的,在上述的基于图像识别的导轨架4螺栓连接可靠性检测装置的施工方法中,所述齿轮圈数计数器计算齿轮的转动圈数和转动方向并将结果发送给控制系统,控制系统根据齿轮齿距、转动圈数以及转动方向计算出升降机或升降工作平台3的运行距离,根据升降机或升降工作平台3的运行距离以及初始高度计算出升降机或升降工作平台3的运行高度。
优选的,在上述的基于图像识别的导轨架4螺栓连接可靠性检测装置的施工方法中,所述相机1包括两个,所述导轨架4位于升降机或升降工作平台3的凹槽内,两个相机1相对设置于升降机或升降工作平台3上,且所述两个相机1位于所述导轨架4的中部外侧,相邻导轨架标准节41通过四个螺栓组42连接,每个相机1分别负责两个螺栓组42的拍摄,从而可以以最少的相机1数量,实现对导轨架4上的所有螺栓组42的全面监控。
优选的,在上述的基于图像识别的导轨架4螺栓连接可靠性检测装置的施工方法中,所述控制系统嵌入升降机或升降工作平台3原有的控制系统中,以优化系统内部构成。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述,并非对本发明范围的任何限定,本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰,均属于权利要求书的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于图像识别的导轨架螺栓连接可靠性检测方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:在控制系统中根据设计图纸,设定螺栓组的尺寸大小、相应的螺栓标准伸出长度及阈值;
步骤2:相机实时拍摄导轨架的图像并将图像以及对应的拍摄时间实时传输给控制系统,所述相机通过安装座安装于升降机或升降工作平台上,并且控制系统通过记步机构实时计算出升降机或升降工作平台的运行高度;
步骤3:控制系统识别出所拍摄图像中的螺栓组,并计算得出螺栓组的水平正视图;
步骤4:控制系统根据螺栓组的水平正视图,以螺母的厚度为基准,按比例计算螺栓实际伸出长度,所述螺栓实际伸出长度是指螺栓伸出螺母的部分的长度;
步骤5:将螺栓实际伸出长度与螺栓标准伸出长度进行对比,判定螺栓实际伸出长度与螺栓标准伸出长度的比值是否超出阈值;
步骤6:如没有超出阈值则评定安全,并返回步骤2;如超出阈值则判定螺栓组出现故障,控制系统控制升降机或升降工作平台的动力系统停机、发出报警信号,并根据螺栓组出现故障的图像的拍摄时间所对应的记步机构计算的升降机或升降工作平台的运行高度,得到故障螺栓组的位置,并将故障螺栓组的位置进行显示。
2.如权利要求1所述的基于图像识别的导轨架螺栓连接可靠性检测方法,其特征在于,当螺栓实际伸出长度与螺栓标准伸出长度的比值大于等于阈值时,表示螺栓实际伸出长度与螺栓标准伸出长度的比值没有超出阈值,判定安全;当螺栓实际伸出长度与螺栓标准伸出长度的比值小于阈值时,表示螺栓实际伸出长度与螺栓标准伸出长度的比值超出阈值,判定螺栓组出现故障。
3.如权利要求1所述的基于图像识别的导轨架螺栓连接可靠性检测方法,其特征在于,所述阈值为0.8。
4.如权利要求1所述的基于图像识别的导轨架螺栓连接可靠性检测方法,其特征在于,所述记步机构包括随动齿轮以及齿轮圈数计数器,随动齿轮安装于升降机或升降工作平台上,随动齿轮与导轨架的齿条啮合,升降机或升降工作平台上下运动过程中,带着随动齿轮转动。
5.如权利要求4所述的基于图像识别的导轨架螺栓连接可靠性检测方法,其特征在于,所述齿轮圈数计数器计算齿轮的转动圈数和转动方向并将结果发送给控制系统,控制系统根据齿轮齿距、转动圈数以及转动方向计算出升降机或升降工作平台的运行距离,根据升降机或升降工作平台的运行距离以及初始高度计算出升降机或升降工作平台的运行高度。
6.如权利要求1所述的基于图像识别的导轨架螺栓连接可靠性检测方法,其特征在于,所述相机包括两个,所述导轨架位于升降机或升降工作平台的凹槽内,两个相机相对设置于升降机或升降工作平台上,且所述两个相机位于所述导轨架的中部外侧,相邻导轨架标准节通过四个螺栓组连接,每个相机分别负责两个螺栓组的拍摄。
7.如权利要求1所述的基于图像识别的导轨架螺栓连接可靠性检测方法,其特征在于,所述控制系统嵌入升降机或升降工作平台原有的控制系统中。
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