CN211056545U - 吊装作业操控视频监控系统及塔机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的实施方式提供了一种吊装作业操控视频监控系统，包括分布于所述吊装作业的工作环境中的多个图像采集装置，所述吊装作业操控视频监控系统还包括：设置于操控座席的前方的用于显示所述的吊装作业的主视角图像的第一显示屏，和用于显示所述图像采集装置所采集的除所述主视角图像外的其他图像的第二显示屏；所述其他图像中包括吊钩实时图像。本实用新型提供的实施方式应用于吊装作业监控领域，具有监控全面，获取信息丰富的优点。

Description

吊装作业操控视频监控系统及塔机

技术领域

本实用新型涉及吊装作业视频监控技术领域，特别涉及一种吊装作业操控视频监控系统和一种塔机。

背景技术

现有的吊装作业方式都是依靠塔上操作室司机和塔下吊装施工人员配合作业，这种完全依靠人眼和经验进行判断的操作方式不仅对司机和吊装施工人员的技术要求较高，并且考验他们二者之间的默契和信任程度，其背后潜藏着巨大的安全风险。首先，司机需要攀爬至塔上操控室才能工作，塔机高度从十几米到几百米不等，在现有技术几乎没有安全措施的情况下，对塔机司机的人身安全造成了巨大的隐患。同时，对塔机司机的体力要求也特别高，将会使得想要从事塔机吊装这一行业的人受到限制。其次，司机在操纵室进行高空施工作业时，由于人眼可视范围有限，难以对周围作业环境进行准确地判断，容易造成误操作或操作不当而导致吊装效率不高或事故发生。现有技术中已经有大量的对吊装作业进行视频监控的方案，但是其多采用单屏显示或者单屏幕分屏显示，无法获取到全面的吊装作业信息。而且虽然现在的应用场景中存在多屏显示的用法，但是该多屏显示大多属于屏幕的扩展或者显示相同的内容，目前尚未见到采用多屏并列显示不同内容的吊装作业视频监控系统。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种吊装作业操控视频监控系统，以至少解决现有技术的吊装作业操控视频监控中的监控内容单一的问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种吊装作业操控视频监控系统，包括分布于所述吊装作业的工作环境中的多个图像采集装置，所述吊装作业操控视频监控系统还包括：设置于操控座席的前方的用于显示所述的吊装作业的主视角图像的第一显示屏，和用于显示所述图像采集装置所采集的除所述主视角图像外的其他图像的第二显示屏；所述其他图像中包括吊钩实时图像。

优选的，所述第二显示屏还用于显示所述吊装作业的辅助视角图像。

优选的，所述图像采集装置包括：固定图像采集装置和移动图像采集装置，所述移动图像采集装置设置于所述工作环境中工作人员所配戴的安全帽上。

优选的，所述主视角图像包括所述吊装作业设备的起重臂前方的图像，所述辅助视角图像包括所述吊装作业设备的平衡臂后方、起重臂前方、载重小车下方和回转机构下方的图像中的一项或多项。

优选的，所述吊装作业操控视频监控系统包括第三显示屏，所述第三显示屏用于显示所述工作环境中所述安全帽的分布情况，以及显示所选定的安全帽的移动图像采集装置所拍摄的图像。

优选的，所述吊装作业操控视频监控系统还包括：放音设备和拾音设备，所述放音设备和拾音设备用于通过所述安全帽与配戴所述安全帽的工作人员通话。

优选的，所述吊装作业操控视频监控系统还包括：设置于所述操作座席左侧的左显示屏和设置于所述操作座席右侧的右显示屏，所述左显示屏和所述右显示屏用于分别显示吊装作业设备的左侧图像和右侧图像。

优选的，所述吊装作业操控视频监控系统还包括图像合成服务器，所述图像合成服务器用于将多个位置相关的图像采集装置所获取的图像合成为宽幅图像或全景图像，以供所述第一显示屏和\或所述第二显示屏显示。

优选的，所述吊装作业操控视频监控系统还包括图像识别服务器，所述图像识别服务器用于通过所述图像采集装置所获取的图像来识别所述吊装作业中吊钩在所述工作环境中的位置边界。

优选的，所述第一显示屏和所述第二显示屏为同一硬件屏幕上的多个分屏。

在本实用新型的第二方面，还提供了一种塔机，所述塔机包括前述的吊装作业操控视频监控系统，所述系统中的操控座席、第一显示屏和第二显示屏均设置于塔下。

本实用新型所述的吊装作业操控视频监控系统，能够多角度全方位地在显示屏上显示司机所关注的施工画面，从而减少塔机操作时的安全隐患，进而提高施工效率；同时，操作台中各设备的一体化封装设置使得操作者能够在不改变原有的塔上操作习惯的前提下，进行塔下正常作业。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施方式及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例的系统结构图一；

图2为本实用新型实施例的系统结构图二。

附图标记说明

1-显示屏 12-显示屏 23-显示屏3

4-工控机触摸屏 5-左联动台操作界面

6-右联动台操作界面 7-操作台台体 8-司机座椅

9-操作台的电控柜 10-智能安全帽的充电放置柜

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型实施例，并不用于限制本实用新型实施例。

一种吊装作业操控视频监控系统，包括分布于所述的工作环境中的多个图像采集装置，所述吊装作业操控视频监控系统还包括：设置于操控座席的前方的第一显示屏和第二显示屏；

所述第一显示屏用于显示所述的吊装作业的主视角图像；

所述第二显示屏用于显示所述图像采集装置所采集的除所述主视角图像外的其他图像，所述其他图像中包括吊钩实时图像。

如此，避免了现有吊装监控中的视角单一的问题，能够从多个角度实时监控吊装情况，全方位地在显示屏上显示司机所关注的施工画面，从而减少塔机操作时的安全隐患，进而提高施工效率。

具体的，本吊装作业操控视频监控系统实际组网中，还包括图像采集装置、传输系统以及硬盘录像机等设备，此处未示出。本实用新型提供的一种实施例中，显示屏为3个，如图2所示。其中，显示屏1和显示屏2用于显示摄像机的实时拍摄画面，塔机操作者也可以按照个人操作习惯登录视频管理系统对视频画面进行设置，上述视频管理系统安装于工控机中，属于工控机中路径规划系统的一部分。在实际应用中，图2中示出的最左边的显示屏1用于显示不常用到的辅助视角画面，其至少应该包括吊钩位置图像，此处的辅助视角画面包括平衡臂后方、起重臂前方、载重小车下方和回转机构下方的施工画面；中间的显示屏2用于显示吊装作业的主要视角画面(主要为起重臂前方的画面)；最右边的显示屏3用于显示安全帽监控系统的登录界面，安全帽监控系统基于北斗卫星导航实时显示智能安全帽的当前位置。当塔机操作者通过操作台与吊装施工人员进行视频通话时，会拍摄吊装施工人员所佩戴的智能安全帽的前方画面，塔机操作者根据所拍摄画面就可以很清晰地了解到吊装设备周围的环境，进而通过联动台操作手柄操控联动台以对货物进行吊装。本实施例中，为了方便实际操作、模拟真实的塔上操作环境，操作台包括左联动台和右联动台两部分。本实施例中的左右联动台与现有的塔机上的联动台的结构、功能相同。

本实用新型提供的一种实施例中，操作台前方还设置有司机座椅，操作台和司机座椅均设置于预设的地面操控室中。如图2所示，地面操控室中还设置有操作台的电控柜和智能安全帽的充电放置柜。

本实用新型提供的一种实施例中，所述操作台还包括：触摸屏，该触摸屏镶嵌于操作台台体的上表面，且触摸屏连接工控机，用于展示工控机的各种系统参数，塔机操作者可通过该触摸屏对上述各种系统参数进行设置。

本实用新型提供的一种实施例中，所述第二显示屏还用于显示所述吊装作业的辅助视角图像。此处的辅助视角画面包括平衡臂后方、起重臂前方、载重小车下方和回转机构下方的施工画面中的一项或多项，其是通过设置于工作环境中的多个图像采集装置来获取的。例如：本实施例中的第一摄像机为枪型摄像机，第二摄像机为球型摄像机。塔机操作者根据第一摄像机和第二摄像机所拍摄的画面来判断最优作业方式，其中，设置于待操控塔机的平衡臂臂根上的第一摄像机有两个，分别设置于平衡臂臂根的左右两侧，用于拍摄平衡臂后方的施工画面；设置于待操控塔机的起重臂臂根上的第一摄像机有两个，分别设置于起重臂臂根的左右两侧，用于拍摄起重臂前方的施工画面；设置于待操控塔机的载重小车上的第一摄像机有一个，用于实时拍摄载重小车下方、吊钩垂直向下的画面；设置于待操控塔机的回转机构上的第一摄像机有一个，用于拍摄回转机构下方，即施工场景的全角度画面。设置于回转机构上的第一摄像机也可以设置于回转机构下方。第二摄像机有两个，分别设置于待操控塔机的起重臂臂根和起重臂臂尖上，用于广角度自动跟踪拍摄被吊物体，其以吊物为中心的直径范围可以通过工控机的球机自动控制参数进行设置。

本实用新型提供的一种实施例中，所述图像采集装置包括：固定图像采集装置和移动图像采集装置，所述移动图像采集装置设置于所述工作环境中工作人员所配戴的安全帽上。以及吊装作业操控视频监控系统还包括第三显示屏，所述第三显示屏用于显示所述工作环境中所述安全帽的分布情况，以及显示所选定的安全帽的移动图像采集装置所拍摄的图像。上述智能安全帽、安装于工控机中的网页登录安全帽监控系统、第二麦克风和显示屏共同组成智能安全帽监控系统。其中，智能安全帽由吊装施工人员佩戴，具有定位、通话、拍摄视频等功能，通过4G信号与操作台进行通信。塔机操作者在操作台上通过显示屏3显示的安全帽监控系统进行登录，此系统基于北斗导航能实时显示智能安全帽所在的位置，塔机操作者随时可以和吊装施工人员发送语音、视频通话请求，智能安全帽能够将现场拍摄的画面传送到操作台的工控机，并通过显示屏3进行显示。此方法不仅增加了更多的现场视角以方便塔机操作者进行判断，也便于塔机操作者与吊装施工人员及时进行沟通，减少误操作。

本实用新型提供的一种实施例中，所述吊装作业操控视频监控系统还包括：放音设备和拾音设备，所述放音设备和拾音设备用于通过所述安全帽与配戴所述安全帽的工作人员通话。为了实现语音通话功能，本实施例中的操作台还包括：第二麦克风，该第二麦克风设置于操作台台体的上表面，且第二麦克风连接工控机。对应的，本实施例所述的系统还包括：具有定位功能的智能安全帽，该智能安全帽与操作台的工控机无线连接。进一步地，智能安全帽的帽体上还设置有摄像头和第一麦克风，具有拍摄和通话功能，且摄像头和第一麦克风均与操作台的工控机无线连接。

本实用新型提供的一种实施例中，所述吊装作业操控视频监控系统还包括：设置于所述操作座席左侧的左显示屏和设置于所述操作座席右侧的右显示屏，所述左显示屏和所述右显示屏用于分别显示吊装作业设备的左侧图像和右侧图像。为了更好地在操作座席上模拟出塔上操作位的视野，在操作座席的左右两侧均设置显示屏，同步显示塔上的左侧图像和右侧图像。地面操作人员不仅能够直接观察到吊装作业设备两侧的情况，扩大观察视野，降低事故风险，而且更加符合塔上操作习惯。

本实用新型提供的一种实施例中，所述吊装作业操控视频监控系统还包括图像合成服务器，所述图像合成服务器用于将多个位置相关的图像采集装置所获取的图像合成为宽幅图像或全景图像，以供所述第一显示屏和\或所述第二显示屏显示。图像合成服务器将多路图像传感器信号合成为单一视野图像；图像合成服务器将多路图像传感器信号合成为复合视野图像。例如，类似于昆虫的复眼成像，图像合成服务器可以将与多路图像传感器信号对应的多个视野图像拼接为复合视野图像。

本实用新型提供的一种实施例中，所述吊装作业操控视频监控系统还包括图像识别服务器，所述图像识别服务器用于通过所述图像采集装置所获取的图像来识别所述塔机的吊钩在所述工作环境中的位置边界。具体地，操作台的工控机中安装有路径规划系统，该路径规划系统是各个分系统的集合。本实施例中的路径规划系统将主界面、摄像头控制、安全监控系统、智能安全帽通信、系统设置等部分的状态通过图2所示的显示屏进行显示，塔机操作者通过触摸屏可对系统状态进行设置并控制塔机运行。主界面显示了塔机的边界设定、算法调试、任务模式、运动控制参数等；摄像头控制界面显示了球型摄像机1/2的手动或自动控制模式选择、安装水平或垂直偏差，手动控制模式下的垂直向上/下、水平向左/右、放大、缩小命令，自动控制模式下的视角允许偏离百分比、拍摄画面垂直范围、吊绳长度；安全监控系统实时显示吊钩当前高度、幅度、回转角度、重量、力矩、风速、最大工作高度/幅度、力矩限位、幅度限位、吊重限位、回转限位、高度限位、风速限位等信息；智能安全帽监控系统界面实时显示每顶智能安全帽的坐标值并能够呼叫智能安全帽；系统设置界面为电控系统类型选择、远控模式选择和控制模式选择。

本实用新型提供的一种实施例中，所述第一显示屏和所述第二显示屏为同一硬件屏幕上的多个分屏。随着显示技术的进步，显示屏的尺寸也越来越大。当选用的显示屏幕足够大的时候，可以不再设置独立硬件的第二显示屏或第三显示屏，而采用在同一硬件屏幕上的多个分屏的方式进行显示，既保留了多屏显示能够显示丰富内容的优点，又节省了硬件成本。

本实用新型提供的一种实施例中，还提供了一种塔机，所述塔机包括前述的吊装作业操控视频监控系统，所述系统中的操控座席、第一显示屏和第二显示屏均设置于塔下。整个吊装作业操控视频监控系统的技术路线由塔上和塔下两部分组成。整套系统的工作原理是基于在塔机上布置的多个摄像头来多视角拍摄塔机自身及周围场景的画面，并实时传送到操作台的显示屏上，塔机操作者根据显示屏上的画面对施工环境做出判断，根据其难易程度选择合理的控制方式，最后操控塔下联动台完成吊装任务。所述操控座席、所述第一显示屏和所述第二显示屏设置于地面上，不仅降低了操作人员的操作风险，还避免了上下塔吊所带来的时间浪费，进而实现了远程操作控制。此处的“塔下”是相对于“塔上”而言，并不属于对于位置的限定。

本实用新型所述的吊装作业操控视频监控系统，由于在工作环境，例如塔机的平衡臂、起重臂、载重小车和回转机构上均布置了摄像机，摄像机与操作台中的工控机连接，因此能够多角度全方位地在显示屏上显示司机所关注的施工画面，从而减少塔机操作时的安全隐患，进而提高施工效率。同时，操作台中各设备的一体化封装设置使得操作者能够在不改变原有的塔上操作习惯的前提下，进行塔下正常作业。

以上结合附图详细描述了本实用新型实施例的可选实施方式，但是，本实用新型实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型实施例的技术构思范围内，可以对本实用新型实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型实施例的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。

Claims (11)

1.一种吊装作业操控视频监控系统，包括分布于所述吊装作业的工作环境中的多个图像采集装置，其特征在于，所述吊装作业操控视频监控系统还包括：设置于操控座席的前方的用于显示所述的吊装作业的主视角图像的第一显示屏，和用于显示所述图像采集装置所采集的除所述主视角图像外的其他图像的第二显示屏；所述其他图像中包括吊钩实时图像。

2.根据权利要求1所述的吊装作业操控视频监控系统，其特征在于，所述第二显示屏还用于显示所述吊装作业的辅助视角图像。

3.根据权利要求2所述的吊装作业操控视频监控系统，其特征在于，所述主视角图像包括所述吊装作业设备的起重臂前方的图像，所述辅助视角图像包括所述吊装作业设备的平衡臂后方、起重臂前方、载重小车下方和回转机构下方的图像中的一项或多项。

4.根据权利要求1所述的吊装作业操控视频监控系统，其特征在于，所述图像采集装置包括：固定图像采集装置和移动图像采集装置，所述移动图像采集装置设置于所述工作环境中工作人员所配戴的安全帽上。

5.根据权利要求4所述的吊装作业操控视频监控系统，其特征在于，所述吊装作业操控视频监控系统包括第三显示屏，所述第三显示屏用于显示所述工作环境中所述安全帽的分布情况，以及显示所选定的安全帽的移动图像采集装置所拍摄的图像。

6.根据权利要求5所述的吊装作业操控视频监控系统，其特征在于，所述吊装作业操控视频监控系统还包括：放音设备和拾音设备，所述放音设备和拾音设备用于通过所述安全帽与配戴所述安全帽的工作人员通话。

7.根据权利要求1所述的吊装作业操控视频监控系统，其特征在于，所述吊装作业操控视频监控系统还包括：设置于所述操作座席左侧的左显示屏和设置于所述操作座席右侧的右显示屏，所述左显示屏和所述右显示屏用于分别显示吊装作业设备的左侧图像和右侧图像。

8.根据权利要求1所述的吊装作业操控视频监控系统，其特征在于，所述吊装作业操控视频监控系统还包括图像合成服务器，所述图像合成服务器用于将多个位置相关的图像采集装置所获取的图像合成为宽幅图像或全景图像，以供所述第一显示屏和\或所述第二显示屏显示。

9.根据权利要求1所述的吊装作业操控视频监控系统，其特征在于，所述吊装作业操控视频监控系统还包括图像识别服务器，所述图像识别服务器用于通过所述图像采集装置所获取的图像来识别所述吊装作业中吊钩在所述工作环境中的位置边界。

10.根据权利要求1所述的吊装作业操控视频监控系统，其特征在于，所述第一显示屏和所述第二显示屏为同一硬件屏幕上的多个分屏。

11.一种塔机，其特征在于，所述塔机包括权利要求1至10中任一项权利要求所述的吊装作业操控视频监控系统，所述系统中的操控座席、第一显示屏和第二显示屏均设置于塔下。

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