JP3244086U - 風力発電機用かご式昇降機の安全検出システム及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】作業員が昇降機への点検作業を怠り、保護具の不適切な着用による昇降機搭乗時の安全性が低いという問題を解決する、風力発電機用かご式昇降機の安全検出システム及び装置を提供する。【解決手段】エレベータ安全監視の技術分野に関し、特に、風力発電機用かご式昇降機の安全検出システム及び装置を提供する。昇降機の運転前に、昇降機の現在の昇降回数と事前設定されたしきい値回数との比較に基づき、昇降機を検査するかどうかを判断するステップ１と、昇降機外部の画像情報を取得し、使用者が保護具を正しく着用しているかどうかを判断するステップ２と、アラーム情報を出力し、外部端末を介して昇降機に故障の早期警報を与えながら音声プロンプトモジュールを介して、エレベータが正常に起動できない原因を音声アナウンスで知らせるステップ３とを含む。【選択図】図１

Description

本考案は、エレベータ安全監視の技術分野に関し、特に、風力発電機用かご式昇降機の安全検出システム及び装置に関する。

現在、風力発電機用かご式昇降機の普及に伴い、かご式昇降機を風力発電機のタワー内に設置することで、メンテナンス作業員がタワー基部からナセル内に入るのに便利である。かご式昇降機の長期使用に伴い、かごの機械的強度、かご頂部のストップレバー、かごの制御ボックス及びかごロープの摩耗・絡み合い状況を点検する必要があり、実際の使用において一部使用者が関連設備を点検せずにそのまま昇降機を使用すること、及び関連の保護具を着用しないまま、昇降機を使用するなどの状況が存在し、一定の危険性がある。このため、本考案者らは風力発電機用かご式昇降機の安全検出の方法、システム及び装置を提案する。

本考案の目的は、背景技術に記載される作業員が昇降機への点検作業を怠り、保護具の不適切な着用による昇降機搭乗時の安全性が低いという問題を解決するための風力発電機用かご式昇降機の安全検出の方法、システム及び装置を提供することである。

本考案の実施例は、風力発電機用かご式昇降機の安全検出方法を提供し、以下のステップ：
昇降機の運転前に、昇降機の現在の昇降回数と事前設定されたしきい値回数との比較に基づき、昇降機を点検するかどうかを判断し、前記現在の昇降回数がしきい値回数を超えた場合、昇降機の安全検査回路を遮断し、手動で安全検査回路をターンオンした後、エレベータの昇降回数がゼロクリアするステップ１、
昇降機外部の画像情報を取得し、保護具を正しく着用する画像情報特徴パラメータを抽出し、トレーニングされた部位検出モデルを介して画像情報に対して部位特徴認識を実行し、使用者が保護具を正しく着用しているかどうかを判断するステップ２、及び
アラーム情報を出力し、外部端末を介して昇降機に故障の早期警報を与えながら音声プロンプトモジュールを介して、エレベータが正常に起動できない原因を音声アナウンスで知らせるステップ３
を含む、上記方法。

本考案は、昇降機の始動回路に接続された安全検査回路と制御スイッチモジュールとを備え、前記安全検査回路は直列に接続された複数のタッチスイッチを備え、前記タッチスイッチが昇降機の複数の部品に設けられ、複数の前記タッチスイッチの出力端にリレーが接続され、前記制御スイッチモジュールは制御信号を送信して複数のタッチスイッチの導通状態を制御するために用いられる機器監視モジュールと、昇降機の昇降回数を収集するための計数モジュールと、昇降機の外部に設けられ、人体画像情報を収集するための画像取得モジュールと、外部端末と通信するための通信モジュールと、前記機器監視モジュール及び／又は画像取得モジュールの検出結果に基づき昇降機の開閉及び昇降を制御するためのコントローラと、コントローラ、画像認識装置及び機器監視モジュールにそれぞれ電気的に接続された電源モジュールと、コントローラと通信可能に接続され、音と光による警報装置である警報モジュールとを備えた風力発電機用かご式昇降機の安全検出システムも提供する。

さらに、前記システムは、前記安全検査回路の両端に並列に接続されたバイパスボタンを含む一時始動回路をさらに備える。

さらに、前記部品は、頂部邪魔板、ワイヤロープ、駆動歯車、制御ボックス及び墜落防止器を含む。

さらに、前記システムは、通信モジュールを介してコントローラと通信可能に接続されたクラウドサーバをさらに備える。

本考案は、安全検出システムに応用されるタッチスイッチも提供し、前記タッチスイッチはタッチ検出組立体と、圧力検出組立体と、フィードバック組立体と、復帰組立体とを備え、前記タッチ検出組立体はタッチスイッチへのタッチを検出して、タッチ検出信号を生成するために用いられ、前記圧力検出組立体は前記タッチスイッチの圧力を検出するために用いられ、フィードバック組立体はタッチスイッチの状態をフィードバックするために用いられ、前記復帰組立体は圧力検出組立体を弾き飛ばすために用いられる。

本考案は、安全検出システムに応用される画像収集装置も提供し、前記画像収集装置は、エレベータ外のビデオ情報を収集して、エレベータ外の人体画像情報を得えるためのカメラと、画像内の人員のヘルメット着用の有無を検出するための第１認識モデル及びクライミング用保護具の正しい着用の有無を検出するための第２認識モデルを含む画像認識モジュールとを備える。

さらに、前記画像収集装置は、第１認識モデル及び第２認識モデルの識別結果の音声情報を出力するための音声プロンプトモジュールをさらに備える。

本考案は、プロセッサと、前記プロセッサと通信可能に接続されたメモリとを備えた電子機器も提供し、前記メモリは、前記プロセッサによって実行可能な命令を格納し、前記命令は前記プロセッサによって実行されて、前記プロセッサが請求項１に記載の安全検出方法のステップを実行できるようにする。

本考案は、プロセッサによって実行されて、請求項１に記載の安全検出方法のステップを実現する安全検出方法を実現するためのプログラムを格納するコンピュータ読み取り可能な記憶媒体も提供する。

本考案は、以下の有利な効果を有する。
１．本考案の風力発電機用かご式昇降機の安全検出方法によれば、画像認識装置は、機械学習方法を介して保護具着用特徴モデルを継続的に改善し、使用者が昇降機に入る前に関連の保護具を着用しているかどうかを識別でき、使用者の油断による事故を防ぐことができる。
２．本考案の風力発電機用かご式昇降機の安全検出システムは、複数の部品に検出装置を増設することにより、昇降機の始動前の複数の位置の検出作業を完了しなければならず、使用者が昇降機を使用する時点検作業の漏れを避けることができる。
３．本考案の安全検出システムに応用されるタッチスイッチは、コントローラを介して制御タッチスイッチのオンオフを制御し、機械的なスイッチによるオンオフを必要としない。
４．本考案の安全検出システムに応用される画像収集装置は、使用者がエレベータに入る前に関連の保護具の検出を完了することができ、昇降機に搭乗できない原因を直感的にフィードバックでき、比較的高い人的コストも必要がない。

以下、本考案の実施形態の技術的手段を明確に説明するため、実施形態に使用する必要がある添付図面を簡単に説明する。以下の図面は、本考案のいくつかの実施形態というのみであるため、本考案の範囲を限定するものと見なされるべきではないことを理解されたい。当業者にとって創造性の活動をしない前提で、これらの添付属図面に基づいてその他の関連図面を得ることができる。

本考案の実施形態で提供されるかご式昇降機の安全検出方法のフローチャートである。 本考案の実施形態で提供されるかご式昇降機の安全監視システムの概略図である。 本考案の実施形態で提供されるかご式昇降機の安全監視システムのフローチャートである。

以下、本考案の実施形態内の添付の図面を参照しつつ、本考案の実施形態内の技術的手段をさらに説明する。

類似する符号及び英字は、以下の図面においてあくまで類似する構成要素であることを示すため、ある構成要素が１つの図面で定義されると、後続の図面でさらに定義及び解釈する必要がないことに留意されたい。特筆すべきことは、本考案の説明において用語「上」、「下」、「左」、「右」、「鉛直」、「水平」、「内」、「外」などが示した方位又は位置関係は、図面に基づいて示した方位又は位置関係或いは本考案の製品が使用時に普段配置される方位又は位置関係であり、単に本考案を簡単に説明しやすくするためであり、示された装置又は部材が必ず特定の方位を有し、または特定の方位で構成され操作することと指示又は示唆するものではないので、本考案に対する限定と理解してはいけない。また、用語「第１」、「第２」は単に目的を描写するのに使われており、比較的な重要性を指示又は示唆することを明示すると理解してはいけない。

図１～図３を参照すると、図１は、本考案の実施形態で提供される風力発電機用かご式昇降機の安全検出方法であり、図１に示すように、以下のステップを含む。

ステップ１：昇降機の運転前に、昇降機の現在の昇降回数と事前設定されたしきい値回数との比較に基づき、昇降機を点検するかどうかを判断し、前記現在の昇降回数がしきい値回数を超えた場合、昇降機の安全検査回路を遮断し、手動で安全検査回路をターンオンした後、エレベータの昇降回数をゼロクリアし、
ステップ１において、しきい値回数を介して昇降機の昇降可能回数を決定し、該しきい値昇降回数に基づいて安全検査回路を介して昇降機の運転回数を制限し、安全検査回路が遮断された後で、昇降機を始動できなくなり、手動で安全検査回路上の複数のスイッチをターンオンすることで、使用を続けることができ、このようにサイクルする。

ステップ２：昇降機外部の画像情報を取得し、保護具を正しく着用する画像情報特徴パラメータを抽出し、トレーニングされた部位検出モデルを介して画像情報に対して部位特徴認識を実行し、使用者が保護具を正しく着用しているかどうかを判断し、
ステップ２において、前記部位監視モデルのトレーニングプロセスは、ヘルメットを正しく着用したとラベルを付けた第１サンプル人物写真、ヘルメットを正しく着用していないとラベルを付けた第２サンプル人物写真、クライミング用保護具を正しく着用したとラベルを付けた第３サンプル人物写真で、クライミング用保護具を正しく着用していないとラベルを付けた第４サンプル人物写真を取得し、ＹＯＬＯｖ４内のＭｏｓａｉｃのデータ拡張方法を用い、一定数量のサンプル写真を１枚のトレーニング画像に併合し、合成された第１サンプル人物トレーニング写真と第２サンプル人物トレーニング写真を比率５：１に従い第１トレーニングセット及び第１テストセットにそれぞれ入力して、第１認識モデルを得、合成された第３サンプル人物トレーニング写真と第４サンプル人物トレーニング写真を同様に比率５：１に従い第２トレーニングセット及び第２テストセットにそれぞれ入力して、第２認識モデルを得ることを含み、
特筆すべきことは、システムの誤判定の発生を避けるため、バインド・マッチング方法を用い、「ヘルメットを着用した頭部」と「ヘルメットを着用していない頭部」、「保護具を着用した身体」 と「保護具を着用していない身体」をそれぞれ２つの異なる監視対象として、誤判定の発生を効果的に防ぐことができる。

ステップ３：アラーム情報を出力し、外部端末を介して昇降機に故障の早期警報を与えながら音声プロンプトモジュールを介して、エレベータが正常に起動できない原因を音声アナウンスで知らせ、
ステップ３において、前記音声プロンプトモジュールが出力する情報は、前記安全検査回路と部位監視モデルの識別結果、例：ヘルメットを正しく着用していない、ヘルメットを着用していない、クライミング用保護具を正しく着用していない、クライミング用保護具を着用していない、昇降機を点検してください、ある部品を点検してください等である。

本考案は、風力発電機用かご式昇降機の安全検出システムも提供し、図２は本考案で提供されるかご式昇降機の安全監視システムの概略図であり、図２に示すように、昇降機の始動回路に接続された安全検査回路と制御スイッチモジュールとを備え、前記安全検査回路は直列に接続された複数のタッチスイッチを備え、前記タッチスイッチが昇降機の複数の部品に設けられ、複数の前記タッチスイッチの出力端にリレーが接続され、前記制御スイッチモジュールは制御信号を送信して複数のタッチスイッチの導通状態を制御するために用いられる機器監視モジュールと、昇降機の昇降回数を収集するための計数モジュールと、昇降機の外部に設けられ、人体画像情報を収集するための画像取得モジュールと、外部端末と通信するための通信モジュールと、前記機器監視モジュール及び／又は画像取得モジュールの検出結果に基づき昇降機の開閉及び昇降を制御するためのコントローラと、コントローラ、画像認識装置、機器監視モジュールにそれぞれ電気的に接続された電源モジュールと、コントローラと通信可能に接続され、音と光による警報装置である警報モジュールとを備える。

上記構造において、前記コントローラは、従来技術内のシングルチップマイコンのようなデータ処理機能を有するコントローラを用いてもよいが、本考案はこれに限定されず、他の適したタイプのコントローラであり得る。前記コントローラは、前記計数モジュールを介して昇降機の昇降回数を記録し、昇降機の昇降回数が昇降回数のしきい値範囲に達した場合、昇降機の複数の部品に点検作業を実施する必要があることを示し、この時制御スイッチモジュールを介して複数のタッチスイッチの弾き飛ばしを制御することで、昇降機を継続して使用できなくなるようにする。昇降機を使用したい場合は、各検出装置のタッチスイッチをトリガーしてから昇降機を使用することができ、どの位置のタッチスイッチがトリガーされていない場合、昇降機が始動できない。

前記画像認識装置は、コントローラと通信可能に接続され、昇降機の外部に配置されている。画像認識装置は、使用者が保護具を着用していないこと及び／又は保護具を正しく着用していないことを認識した場合、前記コントローラは命令を音と光による警報装置に送信し、音と光による警報装置が使用者に保護具を着用することを思い出させる警報を発する。

好ましくは、前記システムは、前記安全検査回路の両端に並列に接続されたバイパスボタンを含む一時始動回路をさらに備える。

上記構造において、昇降過程中の昇降機の損傷などの故障状況を防止するため、一時始動回路を設けることにより、あるデバイスの損傷後、バイパスボタンを押して昇降機の始動回路を緊急ターンオンして昇降機を始動し、作業員が昇降機内に閉じ込められることを避けることができるよう確保する。

好ましくは、本実施形態において、タッチスイッチをそれぞれ昇降機の頂部邪魔板、ワイヤロープ、駆動歯車、制御ボックス及び墜落防止器に着脱可能に取り付けられ、導線で昇降機の始動回路中に直列に接続するが、上述の部品に限定されず、実際の応用ニーズに応じて昇降機その他の部品にタッチスイッチを取り付けることもできる。

好ましくは、前記システムは、通信モジュールを介してコントローラと通信可能に接続されたクラウドサーバをさらに備える。

上記構造において、クラウドサーバは、コントローラと無線通信可能に接続され、作業員が外部端末を使用してクラウドサーバにアクセスして、昇降機のリモート検出を実現し、クラウドサーバを介して昇降機の関連データを照会できることで、該システムの実用性をさらに高めることができる。

本考案は、安全検出システムに応用されるタッチスイッチも提供し、前記タッチスイッチはタッチ検出組立体と、圧力検出組立体と、フィードバック組立体と、復帰組立体とを備え、前記タッチ検出組立体はタッチスイッチへのタッチを検出して、タッチ検出信号を生成するために用いられ、前記圧力検出組立体は前記タッチスイッチの圧力を検出するために用いられ、フィードバック組立体はタッチスイッチの状態をフィードバックするために用いられ、前記復帰組立体は圧力検出組立体を弾き飛ばすために用いられる。

上記構造において、本実施形態におけるタッチ検出組立体は、静電容量方式のフレキシブルタッチ回路フィルムを用い、圧力検出組立体が圧力センサーを用い、二者を併用してスイッチの表面に触れた指及びスイッチに加えられた圧力を検出して静電容量の変化を実現し、タッチスイッチのオンオフ信号を制御スイッチモジュールに出力し、前記制御スイッチモジュールは静電容量方式のフレキシブルタッチ回路フィルム及び圧力センサーの信号を含む各タッチスイッチの信号を受け取り、論理的な判断処理を行う。前記タッチスイッチの外面にはタッチスイッチ状態の光信号プロンプトを実現するＬＥＤ表示灯が設けられ、点検作業中、タッチスイッチ外面にあるＬＥＤ表示灯は点検者がタッチスイッチの状態の判断を容易にする。

本考案は、安全検出システムに応用される画像収集装置も提供し、前記画像収集装置は、エレベータ外のビデオ情報を収集して、エレベータ外の人体画像情報を得えるためのカメラと、画像内の人員のヘルメット着用の有無を検出するための第１認識モデル及びクライミング用保護具の正しい着用の有無を検出するための第２認識モデルを含む画像認識モジュールとを備える。

上記構造において、カメラによって昇降機外にいる人員の画像情報を収集し、前記画像情報をシステムコントローラにアップロードし、前記コントローラは従来の人工知能技術で使用者が保護具を着用しているかどうかを検出し、保護具を正しく着用している場合、命令を送信して昇降機のドアを開けるよう制御し、使用者が関連の保護具を着用していない場合、昇降機を使用できない。

さらに、前記画像収集装置は、第１認識モデル及び第２認識モデルの識別結果の音声情報を出力するための音声プロンプトモジュールをさらに備える。

上記構造において、前記音声プロンプトモジュールは、従来の音声アナウンサーを用い、前記音声アナウンサーが前記第１認識モデル、第２認識モデルの監視結果を読み取ってアナウンスするために用いられる。

本考案は、プロセッサと、前記プロセッサと通信可能に接続されたメモリとを備えた電子機器も提供し、前記メモリは、前記プロセッサによって実行可能な命令を格納し、前記命令は前記プロセッサによって実行されて、前記プロセッサが請求項１に記載の安全検出方法のステップを実行できるようにする。

本考案は、プロセッサによって実行されて、請求項１に記載の安全検出方法のステップを実現する安全検出方法を実現するためのプログラムを格納するコンピュータ読み取り可能な記憶媒体も提供する。

特筆すべきことは、本考案内のデータ通信、データ処理、クラウドサービス、画像認識などの制御プログラムはいずれも先行技術内の成熟した従来技術であり、当業者は先行技術内の同じ機能の原理に基づいて本考案の応用を達成でき、該プログラム部分は本考案の革新的な点ではない。

本考案は、具体的な実施例で上記のとおりに開示したが、開示した具体的な実施例が本考案として限定的に用いることではなく、当該技術を熟知する者は本考案の精神と範囲に基づき各種の改変と修飾を行なうことができ、かかる改変或いは潤飾も全て本考案の保護範囲にあり、本考案の保護範囲は、実用新案登録請求の範囲に定義するものを基準とする。

Claims (9)

1. 風力発電機用かご式昇降機の安全検出システムであって、昇降機の始動回路に接続された安全検査回路と制御スイッチモジュールとを備え、前記安全検査回路は直列に接続された複数のタッチスイッチを備え、前記タッチスイッチが前記昇降機の複数の部品に設けられ、複数の前記タッチスイッチの出力端にリレーが接続され、前記制御スイッチモジュールは制御信号を送信して複数のタッチスイッチの導通状態を制御するために用いられる機器監視モジュールと、前記昇降機の昇降回数を収集するための計数モジュールと、前記昇降機の外部に設けられ、人体画像情報を収集するための画像取得モジュールと、外部端末と通信するための通信モジュールと、前記機器監視モジュール及び／又は前記画像取得モジュールの検出結果に基づき前記昇降機の開閉及び昇降を制御するためのコントローラと、前記コントローラ、画像認識装置及び前記機器監視モジュールにそれぞれ電気的に接続された電源モジュールと、前記コントローラと通信可能に接続され、音と光による警報装置である警報モジュールとを備えたことを特徴とする、安全検出システム。
2. 前記安全検出システムは、前記安全検査回路の両端に並列に接続されたバイパスボタンを含む一時始動回路をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の安全検出システム。
3. 前記部品は、頂部邪魔板、ワイヤロープ、駆動歯車、制御ボックス及び墜落防止器を含むことを特徴とする、請求項１に記載の安全検出システム。
4. 前記安全検出システムは、通信モジュールを介してコントローラと通信可能に接続されたクラウドサーバをさらに備えることを特徴とする、請求項１～３のいずれか一項に記載の安全検出システム。
5. 請求項１～３のいずれか一項に記載の安全検出システムに応用されるタッチスイッチであって、前記タッチスイッチは、タッチ検出組立体と、圧力検出組立体と、フィードバック組立体と、復帰組立体とを備え、前記タッチ検出組立体はタッチスイッチへのタッチを検出して、タッチ検出信号を生成するために用いられ、前記圧力検出組立体は前記タッチスイッチの圧力を検出するために用いられ、フィードバック組立体はタッチスイッチの状態をフィードバックするために用いられ、前記復帰組立体は圧力検出組立体を弾き飛ばすために用いられることを特徴とする、タッチスイッチ。
6. 請求項１～３のいずれか一項に記載の安全検出システムに応用される画像収集装置であって、前記画像収集装置は、エレベータ外のビデオ情報を収集して、エレベータ外の人体画像情報を得えるためのカメラと、画像内の人員のヘルメット着用の有無を検出するための第１認識モデル及びクライミング用保護具の正しい着用の有無を検出するための第２認識モデルを含む画像認識モジュールとを備えることを特徴とする、画像収集装置。
7. 前記画像収集装置は、前記第１認識モデル及び前記第２認識モデルの識別結果の音声情報を出力するための音声プロンプトモジュールをさらに備えることを特徴とする、請求項６に記載の画像収集装置。
8. 電子機器であって、プロセッサと、前記プロセッサと通信可能に接続されたメモリとを備え、前記メモリは、前記プロセッサによって実行可能な命令を格納し、前記命令は前記プロセッサによって実行されて、前記プロセッサが請求項１に記載の安全検出方法のステップを実行できるようにすることを特徴とする、電子機器。
9. コンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、プロセッサによって実行されて、請求項１に記載の安全検出方法のステップを実現する安全検出方法を実現するためのプログラムを格納することを特徴とする、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体。