CN114575581A - 一种具有图像识别的施工平台及其升降控制方法 - Google Patents

一种具有图像识别的施工平台及其升降控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有图像识别的施工平台及其升降控制方法，包括施工平台,施工平台内设置有倾角传感器,倾角传感器用于检测施工平台倾斜的角度；电动葫芦，位于施工平台的上侧，电动葫芦的挂钩钩挂于施工平台上，每个电动葫芦的挂钩内设置有位移传感器，位移传感器用于检测挂钩移动的距离；图像识别系统，包括图像采集模块和图像分析模块，图像采集模块于施工平台的上侧和下侧均有设置，图像采集模块用于实时采集施工平台上侧和下侧的环境画面，图像分析模块对采集到的画面进行分析识别；分控箱，与电动葫芦连接，用于控制电动葫芦的启动和停止；总控箱，与各个分控箱电连接，总控箱内设置有显示面板。

Description

一种具有图像识别的施工平台及其升降控制方法
技术领域
本发明涉及施工平台升降技术领域，特别涉及一种具有图像识别的施工平台及其升降控制方法。
背景技术
提升架又称为爬架，是近年来开发的新型脚手架体系，能沿着建筑物向上攀爬或下降， 主要应用于高层剪力墙式建筑。提升架主要由施工平台、导轨、爬升执行元件、安装座以及水平桁架组成。现有技术中，爬升执行元件多为钩挂在施工平台上的多个电动葫芦，通过各个电动葫芦同时收放控制提升架的上下移动。然而在实际使用中，各个电动葫芦的收放速度存在微小差异，在提升架移动过程中可能会导致其出现偏斜，当偏斜程度较大时会使得某一处的电动葫芦承受较大的载荷。这不仅会影响电动葫芦的使用寿命，还存在较大的安全隐患。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种具有图像识别的施工平台，以解决现有技术中由于各个电动葫芦的收放速度存在差异，使得提升架在升降过程中可能会导致其出现较大偏斜的问题。
一方面，本发明提供了一种具有图像识别的施工平台的技术方案是：包括
施工平台,所述施工平台内设置有倾角传感器, 所述倾角传感器用于检测所述施工平台倾斜的角度；
电动葫芦，位于所述施工平台的上侧，所述电动葫芦的挂钩钩挂于所述施工平台上，每个所述电动葫芦的挂钩内设置有位移传感器，所述位移传感器用于检测所述挂钩移动的距离；
图像识别系统，包括图像采集模块和图像分析模块，所述图像采集模块于所述施工平台的上侧和下侧均有设置，所述图像采集模块用于实时采集所述施工平台上侧和下侧的环境画面，所述图像分析模块对采集到的画面进行分析识别，判断是否存在影响所述施工平台移动的障碍物；
分控箱，与所述电动葫芦连接，用于控制所述电动葫芦的启动和停止；
总控箱，与各个所述分控箱电连接，所述总控箱内设置有显示面板，所述显示面板用于显示各个所述分控箱的运行状态和各个所述挂钩的位移数值及倾角数据。
有益效果：位移传感器监测施工平台各钩挂点的位移距离，并在总控箱内显示。当某个钩挂点的位移距离远远大于其他钩挂点的位移距离时，施工人员可以在总控箱上及时发现，进而对施工平台进行调整，从而保证施工平台在提升过程中不会发生较大的偏斜；通过在施工平台内设置倾角传感器，一方面不仅可以检测施工平台是否发生较大的倾斜，而且还可以核验位移传感器的检测结果是否准确；通过设置图像识别系统，在施工平台移动之前代替人工检测周围环境，在施工平台移动过程中也能对环境进行实时监测，当施工平台的移动路径内忽然出现障碍时能够及时发现并停止施工平台的移动，进而提升了施工平台安全性。
进一步的，所述施工平台内设置有风力传感器，所述风力传感器用于检测所述施工平台所受风力的实时大小，所述电动葫芦的挂钩内设置有拉力传感器，所述拉力传感器用于检测挂钩所受到的拉力大小。
有益效果：通过设置风力传感器可以检测施工平台所受的风力等级，进而判断当前环境是否能够进行施工平台升降作业；通过设置拉力传感器可以核验位移传感器的检测结果是否准确，进一步提升了本发明的可靠性。
进一步的，所述分控箱内设置有电流电压报警器，所述电流电压报警器用于检测每个所述电动葫芦的输入电流和输入电压。
有益效果：当电动葫芦的输入电流或输入电压过大时可以提醒施工人员及时切断电源，保护电动葫芦的电动机。
进一步的，所述总控箱和所述分控箱内均设置有报警指示灯和蜂鸣器。
有益效果：当存在异常情况时，报警指示灯和蜂鸣器可以更加直观的提醒施工人员。
进一步的，所述总控箱内设置有延时启动模块和延时停止模块，所述延时启动模块和所述延时停止模块均连接有PLC控制器,所述PLC控制器通过所述延时启动模块控制所述电动葫芦按照顺序延时错峰启动，并通过所述延时停止模块控制所述电动葫芦按照启动顺序延时错峰停止。
有益效果：若所有电动葫芦同时启动会产生较大的瞬时电流，可能会烧坏电动葫芦的电动机，因此通过延时启动模块使得各个电动葫芦错峰启动，进而对电动葫芦形成保护；而延时停止模块使得各个电动葫芦能够按照启动顺序逐个停止，进而补偿电动葫芦在启动时的位移差，从而让施工平台最终能够保持在水平位置。
进一步的，所述图像采集模块包括摄像机，所述施工平台脚踏板的下侧面开设有开口朝下的凹槽,位于所述施工平台下侧的所述摄像机设置于所述凹槽内。
有益效果：凹槽对外界灰尘形成一定的阻挡，从而减少摄像机镜头处灰尘的积攒速度。
进一步的，所述脚踏板的下侧面分别固定连接有第一支撑板和第二支撑板,所述第一支撑板朝向所述第二支撑板的一侧固定连接有电动推杆,所述电动推杆靠近所述第二支撑板的一端固定连接有滑板,所述电动推杆推动所述滑板沿所述第二支撑板的延伸方向滑动,所述滑板内开设有第一导向槽,所述第二支撑板内开设有L形的第二导向槽,所述第一导向槽和所述第二导向槽内插设并滑动连接有支撑杆,所述电动推杆推动所述滑板滑动，所述滑板上的第一导向槽带动所述支撑杆于所述第二导向槽的横向部分和竖向部分之间滑动，所述支撑杆远离所述第二支撑板的一端延伸至所述摄像机的正下方并固定连接有驱动电机,所述驱动电机的输出轴朝向所述凹槽内的摄像机并设置有毛刷。
有益效果：由于施工现场灰尘较大，使得摄像机的镜头容易积攒灰尘，影响其使用及效果；位于施工平台上侧的摄像机施工人员可以方便的对其进行擦拭，而位于施工平台下侧的摄像机由于其位置的特殊性，施工人员不便擦拭；因此通过设置上述结构，当需要擦拭该摄像机时，首先控制电动推杆长度，使得滑板沿着第二支撑板滑动，由于支撑杆穿设在滑板的第一导向槽和第二支撑板的第二导向槽内，因此支撑杆会在滑板的推动下首先沿着第二导向槽的横向部分朝向其竖向部分滑动；当支撑杆与第二导向槽的竖向部分接触时，在第二导向槽竖向部分的阻挡下无法继续向前滑动，而此时由于第一导向槽沿斜向延伸，因此第一导向槽会逐渐推动支撑杆沿着第二导向槽的竖向部分逐渐靠近摄像机，从而让毛刷与摄像机的镜头相接触，然后再启动驱动电机，从而对摄像机的镜头进行擦拭；擦拭完成后再控制电动推杆的长度，使得驱动电机及毛刷再回复到初始位置，避免其出现在摄像机的摄像范围内。
另一方面，本发明还提供了一种施工平台升降控制方法，该方法用到了上述技术方案中一种具有图像识别的施工平台，具体包括以下步骤：
步骤S1：施工平台运行过程中，位移传感器实时记录各个挂钩的位移数值A；
步骤S2：从所有位移距离A中选取最小位移数值Amin，计算各个位移距离A与Amin的位移差ΔA；
步骤S3：判断是否所有ΔA均小于等于总控箱中预设位移差的极限值ΔAmax，是的情况下,所有电动葫芦继续正常运行；否的情况下，位移距离数值最小的电动葫芦以及与该电动葫芦位移差ΔA小于ΔAmax的电动葫芦继续运行，其他电动葫芦停止运行，直至停止运行电动葫芦的位移数值A，与继续运行的电动葫芦中位移数值最小的Amin的位移差ΔA均等于ΔAmax时再恢复运行。
有益效果：使用该控制方法使得施工平台在提升时不会出现较大的倾斜，从而大大增加了提升架的使用安全性。
进一步的，施工平台升降控制方法还包括以下步骤，总控箱实时监测分控箱是否存在故障，是的情况下，总控箱向分控箱发出停止信号，使所有分控箱停止驱动电动葫芦运行；否的情况下，启动图像识别系统，图像识别系统判断施工平台上侧或下侧是否存在障碍物，是的情况下，总控箱向分控箱发出停止信号，使分控箱停止驱动电动葫芦运行，否的情况下，分控箱驱动电动葫芦正常运行。
有益效果：通过设置图像识别系统可以及时的发现影响平台移动的障碍物，进一步提升了施工平台使用的安全性
进一步的，在步骤S3之后，所述施工平台升降控制方法还包括以下步骤：
步骤S03：当倾角传感器检测到施工平台处于水平位置时,倾角传感器将所有电动葫芦所移动的位移数值清零。
有益效果：该步骤使得提升架在每次移动完成后能够及时的对电动葫芦的位移距离进行清零，使得各个电动葫芦的位移数据不会因为积累而过大，较小的数据可以直观的展现设备状态，从而方便施工人员进行查看与判断，保证判断的准确性。
附图说明
图1为本发明一种具有图像识别的施工平台的模块结构示意图；
图2为本发明一种具有图像识别的施工平台脚踏板的底部结构示意图；
图3为本发明一种具有图像识别的施工平台第二支撑板和滑板的结构示意图；
图4为本发明一种具有图像识别的施工平台支撑杆的结构示意图。
图中：1、总控箱；2、分控箱；3、电动葫芦；4、施工平台；5、脚踏板；6、摄像机；7、第一支撑板；8、第二支撑板；9、电动推杆；10、滑板；11、第一导向槽；12、第二导向槽；13、支撑杆；14、驱动电机；15、毛刷；16、限位板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明，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，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。
如图1所示，一种具有图像识别的施工平台，包括施工平台4,施工平台4内设置有倾角传感器, 倾角传感器用于检测施工平台4倾斜的角度；施工平台4的上侧设置有电动葫芦3，电动葫芦3的挂钩钩挂于施工平台4上，每个电动葫芦3的挂钩内设置有位移传感器，位移传感器用于检测挂钩移动的距离；施工平台4内设置有图像识别系统，图像识别系统包括图像采集模块和图像分析模块，图像采集模块于施工平台4的上侧和下侧均有设置，图像采集模块用于实时采集施工平台4上侧和下侧的环境画面，图像分析模块对采集到的画面进行分析识别，判断是否存在影响施工平台4移动的障碍物；每两个电动葫芦3连接有一个分控箱2，分控箱2用于控制电动葫芦3的启动和停止；每个分控箱2均连接有总控箱1，总控箱1内设置有显示面板，显示面板用于显示各个分控箱2的运行状态及各个挂钩的位移数值。
位移传感器监测施工平台4各钩挂点的位移距离，并在总控箱1内显示，当某个钩挂点的位移距离远远大于其他钩挂点的位移距离时，施工人员可以在总控箱1上及时发现，进而对施工平台4进行调整，从而保证施工平台4在提升过程中不会发生较大的偏斜；通过在施工平台4内设置倾角传感器，一方面不仅可以检测施工平台4是否发生较大的倾斜，而且还可以核验位移传感器的检测结果是否准确；通过设置图像识别系统，在施工平台4移动之前代替人工检测周围环境，在施工平台4移动过程中也能对环境进行实时监测，当施工平台4的移动路径内忽然出现障碍时能够及时发现并停止施工平台4的移动，进而提升了施工平台4安全性。
在本实施例中，施工平台4内设置有风力传感器，风力传感器用于检测施工平台4所受风力的大小，电动葫芦3的挂钩内设置有拉力传感器，拉力传感器用于检测挂钩所受到的拉力大小。通过设置风力传感器可以检测施工平台4所受的风力等级，进而判断当前环境是否能够进行施工平台4升降作业；通过设置拉力传感器可以核验位移传感器的检测结果是否准确，进一步提升了本发明的可靠性。
在本实施例中，分控箱2内设置有电流电压报警器，电流电压报警器用于检测每个电动葫芦3的输入电流和输入电压。当电动葫芦3的输入电流或输入电压过大时可以提醒施工人员及时切断电源，保护电动葫芦3的电动机。
在本实施例中，总控箱1和分控箱2内均设置有报警指示灯和蜂鸣器，风力传感器、拉力传感器和电流电压报警器检测的数值均可以在总控箱1的显示面板上显示，当上述传感器检测到的数值出现异常时，报警指示灯和蜂鸣器会发出警报，进而更加直观的提醒施工人员应当查看总控箱1和分控箱2的运行状态。
在本实施例中，总控箱1内设置有延时启动模块和延时停止模块，延时启动模块和延时停止模块均连接有PLC控制器,PLC控制器通过延时启动模块控制电动葫芦3按照顺序延时错峰启动，并通过延时停止模块控制电动葫芦3按照启动顺序延时错峰停止。若所有电动葫芦3同时启动会产生较大的瞬时电流，可能会烧坏电动葫芦3的电动机，因此通过延时启动模块使得各个电动葫芦3错峰启动，进而对电动葫芦3形成保护；而延时停止模块使得各个电动葫芦3能够按照启动顺序逐个停止，进而补偿电动葫芦3在启动时的位移差，从而让施工平台4最终能够保持在水平位置。
如图2、图3和图4所示，参照图2中的方位，在本实施例中，图像采集模块包括摄像机6，施工平台4脚踏板5的下侧面开设有开口朝下的凹槽,位于施工平台4下侧的摄像机6设置于凹槽内。脚踏板5的下侧面分别固定连接有第一支撑板7和第二支撑板8,第一支撑板7位于第二支撑板8的右侧；第一支撑板7的左侧固定连接有电动推杆9,电动推杆9的左端固定连接有滑板10,第二支撑板8内开设有沿左右方向延伸的滑槽，滑板10滑动连接于滑槽内；滑板10内开设有自左向右倾斜的第一导向槽11,第二支撑板8内开设有L形的第二导向槽12,第二导向槽12的竖向部分位于第二支撑板8靠近右侧为位置，横向部分位于第二支撑板8靠近底部的位置；第一导向槽11和第二导向槽12内插设并滑动连接有支撑杆13，支撑杆13沿其周向固定连接有方形的限位板16，第二导向槽12横向部分和竖向部分开设有供限位板16滑动的限位槽，通过限位板16和限位槽的设置使得支撑杆13在沿第二导向槽12滑动时不会发生转动；支撑杆13的前端延伸至摄像机6的正下方并固定连接有驱动电机14,驱动电机14的输出轴沿竖向延伸，且其顶端朝向摄像机6并连接有毛刷15。
由于施工现场灰尘较大，使得摄像机6的镜头容易积攒灰尘，影响其使用；位于施工平台4上侧的摄像机6施工人员可以方便的对其进行擦拭，而位于施工平台4下侧的摄像机6由于其位置的特殊性，施工人员不便擦拭；因此通过设置上述结构，可以方便的擦拭摄像机6；具体的，当驱动电机14的输出轴位于摄像机6的左侧时，首先控制电动推杆9收缩，使得滑板10沿着第二支撑板8滑动，由于支撑杆13穿设在滑板10的第一导向槽11和第二支撑板8的第二导向槽12内，因此支撑杆13会在滑板10的推动下首先沿着第二导向槽12的横向部分朝向右侧滑动；当支撑杆13与第二导向槽12的竖向部分接触时，在第二导向槽12竖向部分的阻挡下无法继续向前滑动，而此时由于第一导向槽11沿斜向延伸，使得第一导向槽11与支撑杆13组成斜楔结构，因此第一导向槽11会逐渐推动支撑杆13沿着第二导向槽12的竖向部分逐渐靠近摄像机6，从而让毛刷15与摄像机6的镜头相接触，然后再启动驱动电机14，从而对摄像机6的镜头进行擦拭；擦拭完成后再控制电动推杆9伸长，使得驱动电机14及毛刷15再回复到初始位置，避免其出现在摄像机6的摄像范围内。
基于上述施工平台4的一种施工平台升降控制方法，具体包括以下步骤：
步骤S1：施工平台4运行过程中，位移传感器实时记录各个挂钩的位移数值A；
步骤S2：从所有位移距离A中选取最小位移数值Amin，计算各个位移距离A与Amin的位移差ΔA；
步骤S3：判断是否所有ΔA均小于等于总控箱1中预设位移差的极限值ΔAmax，是的情况下,所有电动葫芦3继续正常运行；否的情况下，位移距离数值最小的电动葫芦3以及与该电动葫芦3位移差ΔA小于ΔAmax的电动葫芦3继续运行，其他电动葫芦3停止运行，直至停止运行电动葫芦3的位移数值A，与继续运行的电动葫芦3中位移数值最小的Amin的位移差ΔA均等于ΔAmax时再恢复运行。
使用该控制方法使得施工平台4在提升时不会出现较大的倾斜，从而大大增加了提升架的使用安全性。
在本实施例中，施工平台升降控制方法还包括以下步骤：
总控箱1实时监测分控箱2是否存在故障，是的情况下，总控箱1向分控箱2发出停止信号，使所有分控箱2停止驱动电动葫芦3运行；否的情况下，启动图像识别系统，图像识别系统判断施工平台4上侧或下侧是否存在障碍物，是的情况下，总控箱1向分控箱2发出停止信号，使分控箱2停止驱动电动葫芦3运行，否的情况下，分控箱2驱动电动葫芦正常运行。
通过设置图像识别系统可以及时的发现影响平台移动的障碍物，进一步提升了施工平台4使用的安全性
在本实施例中，在步骤S3之后，施工平台升降控制方法还包括以下步骤：
步骤S03：当倾角传感器检测到施工平台4处于水平位置时,倾角传感器将所有电动葫芦3的位移清零。
该步骤使得提升架在每次移动完成后能够及时的对电动葫芦3的位移距离进行清零，使得各个电动葫芦3的位移数据不会因为积累而过大，较小的数据可以直观的展现设备状态，从而方便施工人员进行查看与判断，保证判断的准确性。。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有图像识别的施工平台，其特征在于：包括
施工平台,所述施工平台内设置有倾角传感器, 所述倾角传感器用于检测所述施工平台倾斜的角度；
电动葫芦，位于所述施工平台的上侧，所述电动葫芦的挂钩钩挂于所述施工平台上，每个所述电动葫芦的挂钩内设置有位移传感器，所述位移传感器用于检测所述挂钩移动的距离；
图像识别系统，包括图像采集模块和图像分析模块，所述图像采集模块于所述施工平台的上侧和下侧均有设置，所述图像采集模块用于实时采集所述施工平台上侧和下侧的环境画面，所述图像分析模块对采集到的画面进行分析识别，判断是否存在影响所述施工平台移动的障碍物；
分控箱，与所述电动葫芦连接，用于控制所述电动葫芦的启动和停止；
总控箱，与各个所述分控箱电连接，所述总控箱内设置有显示面板，所述显示面板用于显示各个所述分控箱的运行状态和各个所述挂钩的位移数值及倾角数据。
2.根据权利要求1所述的一种具有图像识别的施工平台，其特征在于：所述施工平台内设置有风力传感器，所述风力传感器用于检测所述施工平台所受风力的大小，所述电动葫芦的挂钩内设置有拉力传感器，所述拉力传感器用于检测挂钩所受到的拉力大小。
3.根据权利要求2所述的一种具有图像识别的施工平台，其特征在于：所述分控箱内设置有电流电压报警器，所述电流电压报警器用于检测每个所述电动葫芦的输入电流和输入电压。
4.根据权利要求3所述的一种具有图像识别的施工平台，其特征在于：所述总控箱和所述分控箱内均设置有报警指示灯和蜂鸣器。
5.根据权利要求4所述的一种具有图像识别的施工平台，其特征在于：所述总控箱内设置有延时启动模块和延时停止模块，所述延时启动模块和所述延时停止模块均连接有PLC控制器,所述PLC控制器通过所述延时启动模块控制所述电动葫芦按照顺序延时错峰启动，并通过所述延时停止模块控制所述电动葫芦按照启动顺序延时错峰停止。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种具有图像识别的施工平台，其特征在于：所述图像采集模块包括摄像机，所述施工平台脚踏板的下侧面开设有开口朝下的凹槽,位于所述施工平台下侧的所述摄像机设置于所述凹槽内。
7.根据权利要求6所述的一种具有图像识别的施工平台，其特征在于：所述脚踏板的下侧面分别固定连接有第一支撑板和第二支撑板,所述第一支撑板朝向所述第二支撑板的一侧固定连接有电动推杆,所述电动推杆靠近所述第二支撑板的一端固定连接有滑板,所述电动推杆推动所述滑板沿所述第二支撑板的延伸方向滑动,所述滑板内开设有第一导向槽,所述第二支撑板内开设有L形的第二导向槽,所述第一导向槽和所述第二导向槽内插设并滑动连接有支撑杆,所述电动推杆推动所述滑板滑动，所述滑板上的第一导向槽带动所述支撑杆于所述第二导向槽的横向部分和竖向部分之间滑动，所述支撑杆远离所述第二支撑板的一端延伸至所述摄像机的正下方并固定连接有驱动电机,所述驱动电机的输出轴朝向所述凹槽内的摄像机并设置有毛刷。
8.一种施工平台升降控制方法，其特征在于：所述施工平台为权利要求1中所述的施工平台，所述控制方法包括以下步骤：
步骤S1：施工平台运行过程中，位移传感器实时记录各个挂钩的位移数值A；
步骤S2：从所有位移距离A中选取最小位移数值Amin，计算各个位移距离A与Amin的位移差ΔA；
步骤S3：判断是否所有ΔA均小于等于总控箱中预设位移差的极限值ΔAmax，是的情况下,所有电动葫芦继续正常运行；否的情况下，位移距离数值最小的电动葫芦以及与该电动葫芦位移差ΔA小于ΔAmax的电动葫芦继续运行，其他电动葫芦停止运行，直至停止运行电动葫芦的位移数值A，与继续运行的电动葫芦中位移数值最小的Amin的位移差ΔA均等于ΔAmax时再恢复运行。
9.根据权利要求8所述的一种施工平台升降控制方法，其特征在于：所述施工平台升降控制方法还包括以下步骤：
施工平台升降控制方法还包括以下步骤，总控箱实时监测分控箱是否存在故障，是的情况下，总控箱向分控箱发出停止信号，使所有分控箱停止驱动电动葫芦运行；否的情况下，启动图像识别系统，图像识别系统判断施工平台上侧或下侧是否存在障碍物，是的情况下，总控箱向分控箱发出停止信号，使分控箱停止驱动电动葫芦运行，否的情况下，分控箱驱动电动葫芦正常运行。
10.根据权利要求8所述的一种施工平台升降控制方法，其特征在于：在步骤S3之后，所述施工平台升降控制方法还包括以下步骤：
步骤S03：当倾角传感器检测到施工平台处于水平位置时,倾角传感器将所有电动葫芦所移动的位移数值清零。
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