CN116168520A - 基于机器视觉的工程现场试验数字化管理系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于机器视觉的工程现场试验数字化管理系统，属于施工安全技术领域。基于机器视觉的工程现场试验数字化管理系统，包括监控装置以及显示装置，所述监控装置将实时监控到的画面通过显示装置进行显示，所述显示装置内部设置有分析模块，所述分析模块将监控到的实时画面进行分析。本基于机器视觉的工程现场试验数字化管理系统，通过设置监控装置以及显示装置，使得监控装置监控到的实时画面能够通过显示装置进行集中显示，并且当显示装置内部的分析模块分析出画面异常时，能够命令警报模块而触发警报，用以提醒工作人员画面异常，使得工作人员能够及时对画面异常进行安装管理，提高工程现场的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及施工安全技术领域，更具体地说，涉及基于机器视觉的工程现场试验数字化管理系统及方法。
背景技术
随着建筑行业的不断发展，施工现场的安全管理也备受重视，在现有技术中，对于工程现场安全的数字化管理一般都是通过布设摄像头对区域进行监管，然后将各个摄像头所监控到的画面集中显示在监控室，从而便于监管人员进行在线监控以及安全管理，但是由于摄像头都是布设在室外，而工程现场由于施工原因导致产生的灰尘量较大，一些灰尘可能会附着在摄像头的镜头处，从而导致该摄像头的清晰度较低，而由于摄像头的安装位置较高，导致人工清理不便，从而不利于对于施工现场的安全管理。
基于此，本发明设计了基于机器视觉的工程现场试验数字化管理系统及方法，以解决上述问题。
发明内容
1.要解决的技术问题
本发明的目的在于提供基于机器视觉的工程现场试验数字化管理系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
2.技术方案
基于机器视觉的工程现场试验数字化管理系统，包括监控装置以及显示装置，所述监控装置将实时监控到的画面通过显示装置进行显示，所述显示装置内部设置有分析模块，所述分析模块将监控到的实时画面进行分析，然后将分析出的异常画面通过显示装置进行着色显示；且显示装置内部还设置有警报模块，当分析模块分析出的异常画面通过显示装置进行着色显示时，显示模块命令警报模块触发警报；
其中，监控装置包括安装板，所述安装板上开设有若干安装孔，且安装板的侧面连接有支撑架，所述支撑架的上方连接有固定筒，所述固定筒的上方设置有监控摄像头，且固定筒的内腔设置有用于驱动监控摄像头转动的转动组件，所述监控摄像头的上方设置有防护罩，且监控摄像头的侧面设置有用于清洁镜头的清洁组价，所述监控摄像头的下方设置有联动组件，所述联动组件分别与转动组件和清洁组价相连接。
优选地，所述转动组件包括设置于固定筒内腔底部的驱动电机，所述驱动电机的输出轴上连接有残缺齿轮，所述残缺齿轮的外侧啮合有改向齿轮，所述改向齿轮的下方连接有支撑轴，所述支撑轴与固定筒的底部转动连接。
优选地，所述转动组件还包括转动连接于固定筒内壁上的齿环，所述齿环分别与残缺齿轮和改向齿轮相啮合，且齿环的上方连接有连接架，所述连接架的顶部贯穿固定筒并与监控摄像头相连接。
优选地，所述齿环的外侧设置有限位环，且固定筒的内壁位于限位环处开设有限位槽，所述限位环与限位槽接触但不连接。
优选地，所述清洁组价包括两个平行设置于监控摄像头侧面的连接板一，其中一个连接板一的上方连接有螺纹杆，且另一个连接板一的上方连接有导向杆，所述螺纹杆和导向杆的外侧均活动连接有连接耳，两个所述连接耳之间连接有连接块，所述连接块靠近监控摄像头的一侧设置有清洁棉，所述螺纹杆的顶部设置有复位组件，且监控摄像头靠近连接板一一侧的下方设置有固定块，所述固定块位于连接块的正下方设置有通槽，且通槽的宽度与连接块的宽度相等。
优选地，所述复位组件包括设置于监控摄像头侧面的连接板二，所述连接板二的上方设置有安装盘，所述安装盘的内腔连接有发条，且安装盘的中部转动连接有连接杆，所述连接杆与发条连接，且连接杆的顶端连接有从动齿轮，所述从动齿轮的外侧啮合有主动齿轮，所述主动齿轮与螺纹杆固定连接。
优选地，所述联动组件包括设置于监控摄像头下方的轴承架，所述轴承架上贯穿连接有转动杆，所述转动杆的一端连接有主动锥轮一，且转动杆的另一端贯穿固定筒并连接有从动锥轮二，所述从动锥轮二的外侧啮合有主动锥轮二，所述主动锥轮二与驱动电机的输出轴相连接。
优选地，所述联动组件还包括设置于监控摄像头下方的连接轴，所述连接轴的底端连接有从动锥轮一，所述从动锥轮一与主动锥轮一相啮合，且连接轴的外侧连接有摩擦轮一，所述摩擦轮一的外侧设置有摩擦轮二，所述摩擦轮二与摩擦轮一接触但不连接，且摩擦轮二的上方设置有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的顶部贯穿连接板一并与螺纹杆相连接。
基于机器视觉的工程现场试验数字化管理系统的管理方法，其步骤如下：
S1：首先将若干监控摄像头通过安装板和支撑架安装于施工现场；
S2：控制驱动电机带动残缺齿轮转动，使得残缺齿轮和改向齿轮带动齿环来回摆动，进而使得连接架带动监控摄像头进行来回摆动；
S3：控制电动伸缩杆伸缩使得摩擦轮二与摩擦轮一接触，驱动电机同时带动主动锥轮二转动，使得主动锥轮一带动从动锥轮一转动，进而使得摩擦轮一带动摩擦轮二转动，实现清洁组价的运转；
S4：摩擦轮二通过电动伸缩杆带动螺纹杆转动，使得连接块带动清洁棉向下移动，并对监控摄像头的镜头进行清理，当摩擦轮二与摩擦轮一脱离接触时，发条蓄力反弹，带动螺纹杆反向转动以带动连接块回到原始位置。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
1)、本发明中，通过设置监控装置以及显示装置，使得监控装置监控到的实时画面能够通过显示装置进行集中显示，并且当显示装置内部的分析模块分析出画面异常时，能够命令警报模块而触发警报，用以提醒工作人员画面异常，使得工作人员能够及时对画面异常进行安装管理，提高工程现场的安全性。
2)、本发明中，通过在监控装置中设置转动组件，使得该装置能够带动监控摄像头进行来回摆动，从而扩大监控摄像头的监控范围，避免监控摄像头在监控时出现死角，进而使得该数字化管理系统在使用时，能够极大的提高对于工程现场的管理范围，有利于对工程现场进行安全管理。
3)、本发明中，通过在监控装置中设置清洁组价，使得该装置能够带动清洁棉移动，从而利用清洁棉对监控摄像头的镜头进行清理，避免施工现场产生的灰尘附着在监控摄像头的镜头处，进而避免显示装置显示画面的清晰度较低，使得显示装置内部的分析模块能够及时对监控装置监控到的画面进行分析，从而提高该系统在进行管理时的时效性。
4)、本发明中，通过在监控装置中设置联动组件，控制摩擦轮二与摩擦轮一接触，即可使得转动组件在带动监控摄像头进行摆动时，能够带动清洁组件运转对监控摄像头的镜头进行清理，避免另设驱动设备对清洁组价提供动力，降低了该系统的资源投入。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的整体结构另一视角示意图；
图3为本发明的图2中A处结构放大图；
图4为本发明的固定筒结构剖视图；
图5为本发明的图4中B处结构放大图；
图6为本发明的清洁组价结构示意图；
图7为本发明的图6中C处结构放大图。
图中标号说明：1、安装板；2、安装孔；3、支撑架；4、固定筒；5、转动组件；51、驱动电机；52、残缺齿轮；53、改向齿轮；54、支撑轴；55、齿环；56、连接架；57、限位环；58、限位槽；6、监控摄像头；7、防护罩；8、清洁组价；81、连接板一；82、螺纹杆；83、连接耳；84、连接块；85、清洁棉；86、固定块；87、通槽；88、导向杆；89、连接板二；810、安装盘；811、发条；812、连接杆；813、从动齿轮；814、主动齿轮；9、联动组件；91、轴承架；92、转动杆；93、主动锥轮一；94、从动锥轮二；95、主动锥轮二；96、连接轴；97、从动锥轮一；98、摩擦轮一；99、摩擦轮二；910、电动伸缩杆。
具体实施方式
实施例：请参阅图1-7，基于机器视觉的工程现场试验数字化管理系统，包括监控装置以及显示装置，监控装置将实时监控到的画面通过显示装置进行显示，显示装置内部设置有分析模块，分析模块将监控到的实时画面进行分析，然后将分析出的异常画面通过显示装置进行着色显示；且显示装置内部还设置有警报模块，当分析模块分析出的异常画面通过显示装置进行着色显示时，显示模块命令警报模块触发警报；
其中，监控装置包括安装板1，安装板1上开设有若干安装孔2，且安装板1的侧面连接有支撑架3，支撑架3的上方连接有固定筒4，固定筒4的上方设置有监控摄像头6，且固定筒4的内腔设置有用于驱动监控摄像头6转动的转动组件5，监控摄像头6的上方设置有防护罩7，且监控摄像头6的侧面设置有用于清洁镜头的清洁组价8，监控摄像头6的下方设置有联动组件9，联动组件9分别与转动组件5和清洁组价8相连接。
具体的，首先将该监控摄像头6通过安装板1和支撑架3安装于施工现场，控制转动组件5工作使得带动监控摄像头6来回摆动，从而扩大监控摄像头6的监控范围，避免监控摄像头6监控范围出现死角，不利于对施工现场进行管理，由于该监控摄像头6安装于施工现场，施工现场产生的灰尘可能附着在监控摄像头6的镜头处，从而导致监控摄像头6的监控到的画面清晰度较低，此时控制联动组件9工作，使得转动组件5在运转时带动清洁组价8工作，从而对监控摄像头6的镜头进行清理。
转动组件5包括设置于固定筒4内腔底部的驱动电机51，驱动电机51的输出轴上连接有残缺齿轮52，残缺齿轮52的外侧啮合有改向齿轮53，改向齿轮53的下方连接有支撑轴54，支撑轴54与固定筒4的底部转动连接，转动组件5还包括转动连接于固定筒4内壁上的齿环55，齿环55分别与残缺齿轮52和改向齿轮53相啮合，且齿环55的上方连接有连接架56，连接架56的顶部贯穿固定筒4并与监控摄像头6相连接，齿环55的外侧设置有限位环57，且固定筒4的内壁位于限位环57处开设有限位槽58，限位环57与限位槽58接触但不连接。
具体的，控制驱动电机51工作，使得驱动电机51带动与其输出轴固定连接的残缺齿轮52转动，当残缺齿轮52与齿环55啮合时，残缺齿轮52带动齿环55同向转动，当残缺齿轮52转动至与齿环55脱离啮合时，残缺齿轮52与改向齿轮53啮合，使得残缺齿轮52带动改向齿轮53反向转动，改向齿轮53在反向转动时就会带动齿环55与其同向转动，从而实现齿环55的来回摆动，进而使得连接架56带动监控摄像头6进行来回摆动，扩大监控摄像头6的监控范围。
通过设置转动组件5，使得该装置能够带动监控摄像头6进行来回摆动，从而扩大监控摄像头6的监控范围，避免监控摄像头6在监控时出现死角，导致影响该系统对于施工现场的安全管理，同时由于监控摄像头6的监控范围扩大，能够降低监控摄像头6的安装个数，从而避免需要布设多个监控摄像头6以避免出现死角，能够有效的降低监控摄像头6的使用成本。
清洁组价8包括两个平行设置于监控摄像头6侧面的连接板一81，其中一个连接板一81的上方连接有螺纹杆82，且另一个连接板一81的上方连接有导向杆88，螺纹杆82和导向杆88的外侧均活动连接有连接耳83，两个连接耳83之间连接有连接块84，连接块84靠近监控摄像头6的一侧设置有清洁棉85，螺纹杆82的顶部设置有复位组件，且监控摄像头6靠近连接板一81一侧的下方设置有固定块86，固定块86位于连接块84的正下方设置有通槽87，且通槽87的宽度与连接块84的宽度相等，复位组件包括设置于监控摄像头6侧面的连接板二89，连接板二89的上方设置有安装盘810，安装盘810的内腔连接有发条811，且安装盘810的中部转动连接有连接杆812，连接杆812与发条811连接，且连接杆812的顶端连接有从动齿轮813，从动齿轮813的外侧啮合有主动齿轮814，主动齿轮814与螺纹杆82固定连接。
具体的，控制螺纹杆82转动，使得螺纹杆82带动与其螺纹连接的连接耳83向下移动，从而使得连接块84带动清洁棉85向下移动，利用清洁棉85对监控摄像头6的镜头进行清理，避免施工现场产生的灰尘附着在监控摄像头6的镜头处，螺纹杆82在转动时带动其端部的主动齿轮814转动，从而使得主动齿轮814带动与其啮合的从动齿轮813转动，从而使得从动齿轮813转动时带动发条811蓄力，当螺纹杆82失去动力后，即监控摄像头6清理完时，发条811由于蓄力反弹，从而使得从动齿轮813带动主动齿轮814反向转动，从而使得连接块84带动清洁棉85回到原始位置，以便下次进行清理工作，当清洁棉85的内部附着有水分时，连接块84在带动清洁棉85移动到固定块86处时，即可通过通槽87将清洁棉85内部的水分挤出。
通过设置清洁组价8，使得该装置能够带动清洁棉85移动，从而利用清洁棉85对监控摄像头6的镜头进行清理，避免施工现场产生的灰尘附着在监控摄像头6的镜头处，从而提高监控摄像头6在对施工现场进行监控时的清晰度，进而避免由于监控摄像头6清晰度较低导致影响对于施工现场的管理效果。
联动组件9包括设置于监控摄像头6下方的轴承架91，轴承架91上贯穿连接有转动杆92，转动杆92的一端连接有主动锥轮一93，且转动杆92的另一端贯穿固定筒4并连接有从动锥轮二94，从动锥轮二94的外侧啮合有主动锥轮二95，主动锥轮二95与驱动电机51的输出轴相连接，联动组件9还包括设置于监控摄像头6下方的连接轴96，连接轴96的底端连接有从动锥轮一97，从动锥轮一97与主动锥轮一93相啮合，且连接轴96的外侧连接有摩擦轮一98，摩擦轮一98的外侧设置有摩擦轮二99，摩擦轮二99与摩擦轮一98接触但不连接，且摩擦轮二99的上方设置有电动伸缩杆910，电动伸缩杆910的顶部贯穿连接板一81并与螺纹杆82相连接。
具体的，当需要给螺纹杆82提供动力以对监控摄像头6的镜头进行清理时，控制电动伸缩杆910伸缩使得摩擦轮二99与摩擦轮一98接触，当驱动电机51带动残缺齿轮52转动的同时，带动主动锥轮二95转动，从而使得主动锥轮二95带动与其啮合的从动锥轮二94转动，从动锥轮二94通过转动杆92带动主动锥轮一93转动，由于主动锥轮一93与从动锥轮一97啮合，使得主动锥轮一93在转动时带动从动锥轮一97转动，从而使得从动锥轮一97通过连接轴96带动摩擦轮一98转动，进而使得摩擦轮一98带动摩擦轮二99转动，摩擦轮二99在转动时就会通过电动伸缩杆910给螺纹杆82提供动力，从而带动清洁组价8的运转，当清理完后，只需控制电动伸缩杆910使得摩擦轮二99与摩擦轮一98脱离接触即可。
通过设置联动组件9，控制摩擦轮二99与摩擦轮一98接触，即可使得转动组件5在带动监控摄像头6进行摆动时，能够带动清洁组价8运转对监控摄像头6的镜头进行清理，避免另设驱动设备对清洁组价8提供动力，从而提高该装置的实用性能。
本发明工作原理：
首先将若干监控摄像头6通过安装板1和支撑架3安装于施工现场，控制驱动电机51带动残缺齿轮52转动，使得残缺齿轮52和改向齿轮53带动齿环55来回摆动，进而使得连接架56带动监控摄像头6进行来回摆动，当需要对监控摄像头6的镜头进行清理时，控制电动伸缩杆910伸缩使得摩擦轮二99与摩擦轮一98接触，驱动电机51同时带动主动锥轮二95转动，使得主动锥轮一93带动从动锥轮一97转动，进而使得摩擦轮一98带动摩擦轮二99转动，摩擦轮二99通过电动伸缩杆910带动螺纹杆82转动，使得连接块84带动清洁棉85向下移动，并对监控摄像头6的镜头进行清理，当清理完后，控制摩擦轮二99伸缩使其与摩擦轮一98脱离接触，发条811蓄力反弹，带动螺纹杆82反向转动以带动连接块84回到原始位置。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (9)
1.基于机器视觉的工程现场试验数字化管理系统，其特征在于：包括监控装置以及显示装置，所述监控装置将实时监控到的画面通过显示装置进行显示，所述显示装置内部设置有分析模块，所述分析模块将监控到的实时画面进行分析，然后将分析出的异常画面通过显示装置进行着色显示；且显示装置内部还设置有警报模块，当分析模块分析出的异常画面通过显示装置进行着色显示时，显示模块命令警报模块触发警报；
其中，监控装置包括安装板(1)，所述安装板(1)上开设有若干安装孔(2)，且安装板(1)的侧面连接有支撑架(3)，所述支撑架(3)的上方连接有固定筒(4)，所述固定筒(4)的上方设置有监控摄像头(6)，且固定筒(4)的内腔设置有用于驱动监控摄像头(6)转动的转动组件(5)，所述监控摄像头(6)的上方设置有防护罩(7)，且监控摄像头(6)的侧面设置有用于清洁镜头的清洁组价(8)，所述监控摄像头(6)的下方设置有联动组件(9)，所述联动组件(9)分别与转动组件(5)和清洁组价(8)相连接。
2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的工程现场试验数字化管理系统，其特征在于：所述转动组件(5)包括设置于固定筒(4)内腔底部的驱动电机(51)，所述驱动电机(51)的输出轴上连接有残缺齿轮(52)，所述残缺齿轮(52)的外侧啮合有改向齿轮(53)，所述改向齿轮(53)的下方连接有支撑轴(54)，所述支撑轴(54)与固定筒(4)的底部转动连接。
3.根据权利要求2所述的基于机器视觉的工程现场试验数字化管理系统，其特征在于：所述转动组件(5)还包括转动连接于固定筒(4)内壁上的齿环(55)，所述齿环(55)分别与残缺齿轮(52)和改向齿轮(53)相啮合，且齿环(55)的上方连接有连接架(56)，所述连接架(56)的顶部贯穿固定筒(4)并与监控摄像头(6)相连接。
4.根据权利要求3所述的基于机器视觉的工程现场试验数字化管理系统，其特征在于：所述齿环(55)的外侧设置有限位环(57)，且固定筒(4)的内壁位于限位环(57)处开设有限位槽(58)，所述限位环(57)与限位槽(58)接触但不连接。
5.根据权利要求1所述的基于机器视觉的工程现场试验数字化管理系统，其特征在于：所述清洁组价(8)包括两个平行设置于监控摄像头(6)侧面的连接板一(81)，其中一个连接板一(81)的上方连接有螺纹杆(82)，且另一个连接板一(81)的上方连接有导向杆(88)，所述螺纹杆(82)和导向杆(88)的外侧均活动连接有连接耳(83)，两个所述连接耳(83)之间连接有连接块(84)，所述连接块(84)靠近监控摄像头(6)的一侧设置有清洁棉(85)，所述螺纹杆(82)的顶部设置有复位组件，且监控摄像头(6)靠近连接板一(81)一侧的下方设置有固定块(86)，所述固定块(86)位于连接块(84)的正下方设置有通槽(87)，且通槽(87)的宽度与连接块(84)的宽度相等。
6.根据权利要求5所述的基于机器视觉的工程现场试验数字化管理系统，其特征在于：所述复位组件包括设置于监控摄像头(6)侧面的连接板二(89)，所述连接板二(89)的上方设置有安装盘(810)，所述安装盘(810)的内腔连接有发条(811)，且安装盘(810)的中部转动连接有连接杆(812)，所述连接杆(812)与发条(811)连接，且连接杆(812)的顶端连接有从动齿轮(813)，所述从动齿轮(813)的外侧啮合有主动齿轮(814)，所述主动齿轮(814)与螺纹杆(82)固定连接。
7.根据权利要求1所述的基于机器视觉的工程现场试验数字化管理系统，其特征在于：所述联动组件(9)包括设置于监控摄像头(6)下方的轴承架(91)，所述轴承架(91)上贯穿连接有转动杆(92)，所述转动杆(92)的一端连接有主动锥轮一(93)，且转动杆(92)的另一端贯穿固定筒(4)并连接有从动锥轮二(94)，所述从动锥轮二(94)的外侧啮合有主动锥轮二(95)，所述主动锥轮二(95)与驱动电机(51)的输出轴相连接。
8.根据权利要求7所述的基于机器视觉的工程现场试验数字化管理系统，其特征在于：所述联动组件(9)还包括设置于监控摄像头(6)下方的连接轴(96)，所述连接轴(96)的底端连接有从动锥轮一(97)，所述从动锥轮一(97)与主动锥轮一(93)相啮合，且连接轴(96)的外侧连接有摩擦轮一(98)，所述摩擦轮一(98)的外侧设置有摩擦轮二(99)，所述摩擦轮二(99)与摩擦轮一(98)接触但不连接，且摩擦轮二(99)的上方设置有电动伸缩杆(910)，所述电动伸缩杆(910)的顶部贯穿连接板一(81)并与螺纹杆(82)相连接。
9.基于机器视觉的工程现场试验数字化管理系统的管理方法，其特征在于：根据权利要求1-8任意一项所述的基于机器视觉的工程现场试验数字化管理系统，其步骤如下：
S1：首先将若干监控摄像头(6)通过安装板(1)和支撑架(3)安装于施工现场；
S2：控制驱动电机(51)带动残缺齿轮(52)转动，使得残缺齿轮(52)和改向齿轮(53)带动齿环(55)来回摆动，进而使得连接架(56)带动监控摄像头(6)进行来回摆动；
S3：控制电动伸缩杆(910)伸缩使得摩擦轮二(99)与摩擦轮一(98)接触，驱动电机(51)同时带动主动锥轮二(95)转动，使得主动锥轮一(93)带动从动锥轮一(97)转动，进而使得摩擦轮一(98)带动摩擦轮二(99)转动，实现清洁组价(8)的运转；
S4：摩擦轮二(99)通过电动伸缩杆(910)带动螺纹杆(82)转动，使得连接块(84)带动清洁棉(85)向下移动，并对监控摄像头(6)的镜头进行清理，当摩擦轮二(99)与摩擦轮一(98)脱离接触时，发条(811)蓄力反弹，带动螺纹杆(82)反向转动以带动连接块(84)回到原始位置。
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