KR20100037257A - Monitoring Method of Work Condition of Tower Crane Using Intelligent Imaging System - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 타워 크레인의 위험상태를 감지하여 경보하기 위한 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 타워크레인 선단에 경사 조절 장치를 가진 폐쇄회로 텔레비전(CCTV)을 부착하여 작업 현장에서 장애물에 가려진 부분을 타워크레인 운전자가 볼 수 있도록 함으로써 지상 작업자를 사고의 위험으로부터 방지할 수 있는 지능형 영상 시스템을 이용한 타워 크레인의 작업 상황 감시 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for detecting and alerting to a dangerous state of a tower crane, and more particularly, a closed circuit television (CCTV) having a tilt control device attached to a tip of a tower crane to block a part of the work site covered by an obstacle. The present invention relates to a method for monitoring the operation status of a tower crane using an intelligent imaging system that enables the crane operator to see and prevent ground workers from the risk of an accident.
타워 크레인(tower crane)은 항만 하역용으로 조선소의 선대(船臺)와 안벽(岸壁) 등에 설치되거나, 초고층 빌딩이나 아파트 건설현장, 플랜트 공사에서 벌크(bulk) 작업과 스풀 홀딩(spool holding) 등에 많이 사용되고 있다.Tower cranes are installed on the ship's fleet and quay walls for port unloading, or in bulk construction and spool holding in high-rise buildings, apartment construction sites, and plant construction. It is used a lot.
도 1은 본 발명이 적용되는 타워 크레인의 일례를 나타내고 있다.1 shows an example of a tower crane to which the present invention is applied.
이 도면에서 참조되는 바와 같이 타워 크레인은 기초 앵커(1) 위에 트러스 구조물로 형성되는 마스트(2)와, 상기 마스트(2) 상부에서 유압실린더와 유압모터를 이용하는 유압구동장치로 마스트(2)를 승하강시키는 텔레스코핑케이지(3)와, 상기 텔레스코핑케이지(3) 상부에 마련되는 운전실(4)과, 상기 운전실(4) 상부에 설 치되는 캣헤드(5)와, 상기 켓 헤드(5)로부터 수평상으로 길게 설치되는 트러스 구조물로 되어 트롤리(6)와 후크(7)가 설치되어 작업 대상물(M)을 견인하는 메인 지브(8)와, 상기 메인 지브(8)의 반대편에서 권상장치를 구비하여 메인지브(8)의 균형을 유지하는 카운터 지브(9)로 구성된다.As referred to in this figure, the tower crane is a mast (2) formed of a truss structure on the foundation anchor (1), and the mast (2) with a hydraulic drive device using a hydraulic cylinder and a hydraulic motor on the mast (2) above Telescoping
이러한 타워 크레인은 운전자가 지상으로부터 상당히 높은 위치의 운전실에서 탑승하여 작업을 하게 됨으로 '타워크레인의 방호조치에 관한 기술지침'에 따라 정격하중의 105% 이하에서 작동되는 과부하방지장치, 권과방지장치, 하강제한장치, 선회제한장치, 주행제한장치, 기복제한장치, 로프이완방지장치, 지브 텔레스코핑 제한장치 등의 운동제한장치와 상승, 하강, 기복의 속도를 제한하는 성능제한장치를 부착하고 있다.These tower cranes are operated by the operator in a cab at a considerably high position from the ground, so that the overload protection device and the overload protection device operate at 105% or less of the rated load according to the 'Technical Guidelines on the Protection Measures of the Tough Crane'. It is equipped with motion limiting devices such as lowering limiting device, turning limiting device, traveling limiting device, relief limiting device, rope relaxation prevention device, jib telescoping limiting device, and performance limiting device to limit the speed of rising, lowering and rolling. .
또한 풍향계, 풍속계, 기울기 센서 등과 같은 계측수단으로 변형에 대한 거동을 계측하여 자동적 연속적 객관적으로 모니터링 하여 타워 크레인의 변형으로 인한 파손 위험을 자동적으로 검출하고 경보할 수 있게 되어 있다.In addition, by measuring means such as a wind vane, anemometer, tilt sensor, and the like to measure the behavior of the deformation automatically and continuously monitoring objectively, the risk of damage due to the deformation of the tower crane can be automatically detected and alarmed.
이처럼 건설현장에서 사용하고 있는 타워크레인의 사용이 늘어나면서 타워크레인의 안전사고가 증가하기 있기 때문에 타워크레인의 안전사고를 예방할 수 있는 안전 경보시스템이 필요하고, 대부분의 건설현장에서 가장 중요하게 쓰이는 크레인은 과거에 비해 기술적인 측면에서는 눈부신 발전을 하였지만, 크레인 운전자와 다른 작업자들 간의 통신체계는 개선되지 못해 여전히 작업자들은 수신호에 의존하여 크레인을 운전하고 있는 실정이다. 이로 인해 크레인 운전자들은 사각지대에서 자재를 인양하는 과정에서 많은 사고가 발생하고 있다. As the use of tower cranes in construction sites increases, safety accidents of tower cranes increase, so a safety alarm system is needed to prevent safety accidents of tower cranes, and the crane used most in construction sites. Has developed remarkably in the technical aspect compared to the past, but the communication system between the crane operator and other workers has not improved, and the workers still operate the crane depending on the hand signal. As a result, many accidents occur when crane operators lift materials in blind spots.
예를 들어 도 1에서 보는 바와 같이 지상에서 타워 크레인의 작업 반경 내에 위치하는 지상 작업자의 지시에 따라 작업을 하게 되는데, 운전실(4)과 지상 작업자(H) 사이에 장애물(O)이 있어서 지상 작업자(H)가 운전실(4)로부터 가시적으로 확인이 안되어 지상 작업자(H)의 위치를 미처 파악하지 못한 상태에서 작업을 진행하여 운반체를 하강시키게 되므로 안전사고의 위험이 있다.For example, as shown in Figure 1, the work is performed according to the instructions of the ground operator located within the working radius of the tower crane on the ground, there is an obstacle (O) between the cab (4) and the ground worker (H) the ground worker (H) has not been visually confirmed from the cab (4) because the operation of the ground work (H) without knowing the position to proceed with the work to lower the carrier there is a risk of safety accident.
건설현장의 공사에 필요한 각종 기자재들을 운송하는데 사용되는 타워크레인에서 고공의 운전실에 위치한 타워크레인 운전자가 장애물 또는 지상으로부터 먼거리 등의 이유로 시야가 확보되지 않더라도 지상 인양물의 크기, 위치 및 주변상황을 운전실의 비디오 모니터를 통하여 확인할 수 있는 타워크레인의 무선 영상 감시 장치는 대한민국 공개특허 10-2001-7939에 보고되었다.In tower cranes used to transport equipment necessary for construction work on the construction site, tower cranes located in the cab of the high-altitude driver can check the size, location, and surrounding conditions of ground salvage, even if the field of view is not secured due to obstacles or distance from the ground. The wireless video surveillance apparatus of the tower crane which can be confirmed through the video monitor has been reported in Republic of Korea Patent Publication 10-2001-7939.
상기한 무선 영상 감시 장치는 타워크레인의 지브 상에서 수평 이동하는 트롤리에 줌기능과 회전기능을 갖는 CCTV카메라를 장착하고, 영상을 타워크레인 운전실의 모니터에 보내기 위한 무선 영상송신기와 카메라의 줌기능, 회전기능, 카메라의 전원을 ON/OFF하는 기능을 제어하는 무선 콘트롤 수신기와, 트롤리 상의 CCTV카메라에 전원공급을 위한 태양전지판과 파워 콘트롤러를 설치하고, 타워크레인의 운전실에 상기 CCTV카메라를 제어하는 카메라 무선 콘트롤러와 영상신호를 받기 위한 무선 영상수신기와 촬영된 피사체를 화상으로 나타내주는 비디오 모니터를 설치하여, 인양작업시 타워크레인 운전자가 카메라 무선 콘트롤러를 조작하여 상기 CCTV 카메라의 줌기능과 회전 기능을 동작시키면서, 그 초점을 지상으로 접근시키거나 멀어지게 하며, 인양물의 가장자리를 확대하여 볼 경우, 회전기를 사용하여 위치를 조정하면서 인양물의 위치, 크기 및 주변상황을 촬영하여 상기 비디오 모니터의 화상을 통하여 작업상황을 파악할 수 있게 하는 것이다.The wireless video surveillance apparatus is equipped with a CCTV camera having a zoom function and a rotation function on a trolley horizontally moving on the jib of the tower crane, and a zoom function and a rotation function of the camera and a wireless video transmitter for sending an image to the monitor of the tower crane cab. Wireless control receiver to control the function of turning on / off the power of the camera, a solar panel and a power controller for supplying power to the CCTV camera on the trolley, and the camera wireless to control the CCTV camera in the cab of the tower crane. By installing a controller and a wireless video receiver for receiving video signals and a video monitor that displays the photographed subject, the tower crane driver operates the camera wireless controller to lift and rotate the CCTV camera while lifting. , Bringing its focus to the ground or away from it, For a close-up view of the edge, so as to use the rotator to adjust the position to be taken for water lifting position, size, and the circumstances determine the working condition through the image of the video monitor.
이러한 타워크레인용 무선CCTV 카메라 시스템은 크레인 조종사가 육안으로 관찰하기 어려운 작업 영역을 볼 수 있도록 하여 크레인 작업 시 발생하는 안전사고로부터 대비 할 수 있어 안전한 작업환경을 조성하고자 하는 것이다. 그러나 인양작업시 CCTV카메라가 움직이는 자재를 목표물로 설정하여 추적하는 것이 아니라, 한곳에 고정 설치된 상태에서 운전자가 카메라 무선 콘트롤러를 조작하여 CCTV카메라의 줌기능과 회전기능을 무선으로 동작시키면서 그 초점을 지상으로 접근시키거나 멀어지게 하고, 상하좌우로 회전기를 동작하면서 인양물의 크기, 위치 및 주변상황을 촬영한 영상신호를 무선으로 송신하여 상기 비디오 모니터에 시각적으로 표현하는 영상을 통해 파악하게 되는 것으로, 이는 크레인 운전자가 카메라의 틸팅 각도를 맞추면서 작업을 수행하여야 하는 작업상의 불편한 점이 있어서 안전상에 문제점이 있는 것이었다.The tower crane wireless CCTV camera system is intended to create a safe working environment by allowing the crane pilot to see the work area that is difficult to observe with the naked eye so that it can be prepared from safety accidents occurring during crane work. However, during lifting, the CCTV camera does not set and track moving materials as targets, but the driver operates the wireless controller of the camera while fixedly installed in one place while operating the zoom and rotation functions of the CCTV camera wirelessly. Approach or move away, while operating the rotor up, down, left, and right to wirelessly transmit the image signal photographing the size, position and surrounding situation of the salvaged by the image to visually express on the video monitor, which is the crane There was a problem in safety because the driver had to work while adjusting the tilt angle of the camera.
본 발명은 붐(boom) 선단에 줌(zoom)기능과 경사각도를 조절할 수 있는 CCTV 를 설치하고, 지능형 영상 시스템을 이용하여 타워크레인의 작업영역을 스스로 찾아서 CCTV카메라가 작업영역을 자동으로 추적할 수 있게 됨으로써, 타워 크레인의 벽체 등과 같은 장애물에 가려진 지상 작업자의 위치를 운전자가 디스플레이 장치를 통하여 확인할 수 있게 하여 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 타워크레인의 작업 상황 감시 방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention is to install a CCTV that can adjust the zoom (zoom) function and the inclination angle at the tip of the boom, by using the intelligent video system to find the work area of the tower crane by itself CCTV camera can automatically track the work area It is possible to provide a method for monitoring a work condition of a tower crane that enables the driver to check the position of a ground worker covered by an obstacle such as a wall of a tower crane through a display device, thereby preventing a safety accident in advance.
CCTV카메라는 고공작업에서 작업물의 크기에 따라 줌기능이 필요하므로 줌기능을 지원하도록 하였으며, 크레인 작업의 안전사고는 바람의 영향이 크므로 풍속계와 연계하여 풍향과 풍속을 같이 디스플레이 하도록 하였다.The CCTV camera supports the zoom function because the zoom function is required according to the size of the work in high altitude work. The safety accident of crane work is greatly influenced by the wind, so the wind direction and the wind speed are displayed together with the anemometer.
CCTV카메라는 작업물을 추적하기 때문에 작업물의 이동과 상관없이 작업물은 항상 모니터 상에 나타난다.The CCTV camera tracks the workpiece, so the workpiece always appears on the monitor, regardless of the movement of the workpiece.
모니터는 운전자의 시야를 가릴 수도 있기 때문에 모니터가 상하로 이동할 수 있게 하고, 운전자가 크레인을 3축 제어할 수 있도록 모니터의 이동이 필요한 경우에는 발로 움직일 수 있도록 풋 스위치를 적용하는 것이 바람직하다.Since the monitor may obstruct the driver's field of view, it is desirable to apply a foot switch to allow the monitor to move up and down, and to move the foot when the monitor needs to be moved so that the driver can control the three axes of the crane.
이로써 타워크레인 운전자는 운전자와 작업물 사이에 장애물로 인한 시야 방해문제가 발생하는 문제를 지능형 영상 시스템을 이용하여 해결하고자 한다.As a result, the tower crane driver intends to solve the problem of obstruction of vision caused by obstacles between the driver and the workpiece by using an intelligent imaging system.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 지능형 영상 시스템을 이용한 타워 크레인의 작업 상황 감시 방법은 The operation status monitoring method of the tower crane using the intelligent imaging system of the present invention for achieving the above object is
타워크레인의 붐대 선단에 설치된 CCTV카메라로부터 작업 현장의 영상을 획득하는 제1단계;A first step of acquiring an image of a work site from a CCTV camera installed at a boom end of a tower crane;
상기 제1단계에서 획득된 영상을 저장하고 타워크레인 운전석에 설치된 모니터에 디스플레이하는 제2단계;A second step of storing the image acquired in the first step and displaying on the monitor installed in the tower crane driver's seat;
제2단계가 수행됨에 따라 자동모드와 수동모드를 선택하는 제3단계;A third step of selecting an automatic mode and a manual mode as the second step is performed;
상기 제3단계에서 자동모드가 선택되면 상기 제1단계에서 획득된 영상으로부터 추적 대상 목표물의 영상을 찾아 추적 대상 목표물을 설정하는 제4단계; A fourth step of searching for an image of the target to be tracked from the image acquired in the first step and setting a target to be tracked when the automatic mode is selected in the third step;
제4단계에서 설정된 추적 대상 목표물이 이동함에 따라서 CCTV카메라가 추적 대상 목표물을 따라 이동하여 타워크레인 운전석의 디스플레이 모니터에 추적 영상 데이터를 전송하고 디스플레이하는 제5단계;A fifth step of the CCTV camera moving along the target to be tracked as the target to be set in the fourth step is transmitted to transmit and display the tracking image data to the display monitor of the tower crane driver's seat;
상기 제3단계에서 자동모드가 아니면 수동모드가 선택되어 타워크레인 운전자의 수동 조작에 따라 CCTV카메라가 추적 대상 목표물의 영상 데이터를 상기 디스플레이 모니터에 전송하여 디스플레이 하는 제5단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 것이다.In the third step, if the automatic mode is not selected, the manual mode is selected, and according to the manual operation of the tower crane driver, the CCTV camera performs a fifth step of transmitting and displaying the image data of the target to be tracked to the display monitor. will be.
추적 대상 목표물을 설정하는 방법은 터치 스크린 모니터 상에서 특정한 사물을 클릭하여 선택하거나, 컬러 RGB를 조절하여 특정 색상을 가진 대상물을 선택할 수도 있다.The method of setting a target to be tracked may be selected by clicking a specific object on the touch screen monitor or by selecting a target having a specific color by adjusting the color RGB.
또한 상기와 같이 자동적 연속적으로 추적 대상 목표물을 모니터링 하는 과 정에서 기상관측기구와 기울기 센서 등과 같은 계측수단으로부터 측정된 데이터를 타워 크레인의 트러스 구조물의 초기 설계 및 해석 데이터와 비교 연산하여 구조물의 현재 상태를 파악하면서, 적분연산에 의한 각도 정보로 변환하는 과정에서 양자화 오차에 의한 전자적 기울기 센서 측정값의 오차를 기계적 기울기 센서의 설정 기울기 값으로 보정함으로써 타워크레인의 정확한 기울기 값을 획득하여 구조물의 변형과 그 변형에 따르는 손상을 적기에 예측하고, 위험, 경고 등과 같은 신호를 정확하게 통보할 수 있게 하여 운전자가 더욱 안전하게 타워 크레인 작업을 수행할 수 있게 하는 것이 바람직하다.In the process of continuously monitoring the target to be tracked as described above, the current state of the structure is calculated by comparing the data measured from the measurement means such as the meteorological observation mechanism and the tilt sensor with the initial design and analysis data of the truss structure of the tower crane. In the process of converting the angle information by the integral operation, the error of the electronic tilt sensor measurement value due to the quantization error is corrected to the set tilt value of the mechanical tilt sensor to obtain an accurate tilt value of the tower crane and It is desirable to be able to timely anticipate damage resulting from the modification and to be able to accurately signal signals such as dangers, warnings, etc., so that the operator can perform tower crane operations more safely.
이와 같은 본 발명에 의하면 타워크레인 붐대 선단에 부착한 CCTV카메라의 경사각도를 변화시켜서 운전석에 설치되는 모니터를 통하여 타워크레인 운전자가 장애물에 의하여 운전석에서 보이지 않는 부분을 확인할 수 있게 되어 물체를 안전하게 이송 및 하강할 수 있고, 지상 작업자의 안전과 시설물을 보호할 수 있다.According to the present invention by changing the inclination angle of the CCTV camera attached to the tip of the tower crane boom, the tower crane driver can check the invisible part of the driver's seat by obstacles through the monitor installed in the driver's seat to safely transport and Can descend and protect the safety and facilities of ground workers.
본 발명의 실시예를 첨부된 도면에 의하여 설명한다.An embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 지능형 영상 시스템을 이용한 타워 크레인의 위험 감지 경보 방법이 구현되는 제어 프로그램의 구성은 범용 통신관련 모듈(초기화, 종료, 쓰기, 읽기) / 풍향 풍속계, 팬 틸트 센서 보드 통신용 모듈 / 카메라 팬 틸트 장치 작동관 련 통신용 모듈 / 카메라 팬 틸트 장치 작동관련 통신용 모듈로 이루어진다.The configuration of the control program that implements the risk detection alarm method of the tower crane using the intelligent imaging system of the present invention is a universal communication module (initialization, termination, writing, reading) / wind direction anemometer, pan tilt sensor board communication module / camera pan tilt Communication module related to device operation / Camera Pan Tilt It consists of communication module related to device operation.
디스플레이 모니터의 인터페이스는 다이얼로그 박스 / 다이얼로그 바 / 정보 표시용 모듈로 구성된다.The interface of the display monitor consists of a dialog box / dialog bar / module for displaying information.
각종 다이얼로그 박스는 CCTV카메라 설정과 관련하여 팬 틸트, 줌 인 아웃, 원점 이동 조작패널 / 선택한 물체가 추적할 색상이 아닐 경우 경고 메시지 박스 / 추적할 물체를 잃어버린 경우의 경고 메시지 박스로 이루어진다.Various dialog boxes consist of Pan Tilt, Zoom In, Origin Move Control Panel / Warning Message Box when the selected object is not the color to track / Warning Message Box when the object to be tracked is lost.
다이얼로그 바는 각종 조작 버튼 / 풍속, 풍향, 기울기 정보를 디스플레이하기 위한 버튼으로 이루어진다.The dialog bar consists of various operation buttons / buttons for displaying wind speed, wind direction and tilt information.
각종 정보표시용 모듈은 풍향 표시용 모듈 / 기울기 표시용 모듈 / 풍속 표시용 모듈과 영상처리 및 카메라 제어 알고리즘을 포함하여 이루어진다.The various information display modules include a wind direction display module, a tilt display module, a wind speed display module, and an image processing and camera control algorithm.
도 2는 이러한 본 발명의 지능형 영상 시스템과 위험 감지 경보 방법이 모니터 상에 표현되는 화면의 일례를 보여주고 있다.2 illustrates an example of a screen on which the intelligent video system and the risk detection alarm method of the present invention are displayed on a monitor.
이 도면을 참조하면, 지능형 영상 시스템과 관련된 그래픽 사용자 인터페이스로서 디스플레이 영역 하단부에 확대, 축소버튼과 목표물 설정버튼 및 카메라 설정 버튼을 포함하는 수동 제어판(20)이 배치되고, 우측 상부에는 선택된 목표물 표시부(30)가 배치되어 있다.Referring to this figure, as a graphical user interface associated with an intelligent imaging system, a
그리고 위험 감지 경보를 위한 그래픽 사용자 인터페이스로서 목표물 표시부(30) 하부에 기상정보 표시부(40)와 구조물 정보 표시부(50)가 연속적으로 배치되어 있다.In addition, the weather
기상정보 표시부(40)는 풍속과 풍향을 수치적 데이터로 확인할 수 있고, 풍속 및 풍향의 표시를 그래픽화하여 나타내고 있다.The weather
구조물 표시 정보부(50)는 굽힘각과 파괴 경고각을 수치적 데이터로 확인할 수 있고, 굽힘각 표시를 그래픽화하여 나타내어 주고 있다. The structure
도 3은 본 발명에 따라 메인 지브(8)의 선단에 CCTV카메라(10)가 설치된 작업 상태도를 보여주고 있다.3 shows a working state diagram in which the
이러한 CCTV카메라(10)는 본 발명의 제어 알고리즘에 의하여 구동하는 경사 각도 조절 장치(도시되지 아니 함)가 구비되어 CCTV카메라(10)가 설정된 물체를 자동적으로 추적할 수 있는 지능형 비전시스템에 의하여 장애물에 가려진 장소의 영상을 타워크레인의 운전석에 마련된 모니터에 디스플레이 되어 타워크레인 운전자가 즉시 확인할 수 있게 됨으로써 공사 현장에서의 사고를 미연에 방지할 수 있게 된다.The
이러한 CCTV카메라(10)는 본 발명의 제어 알고리즘에 의하여 구동하는 경사 각도 조절 장치(도시되지 아니 함)가 구비되어 CCTV카메라(10)가 설정된 물체를 자동적으로 추적할 수 있는 지능형 비전시스템에 의하여 장애물에 의하여 가려진 장소의 영상을 타워크레인의 운전석에서 디스플레이하는 모니터에 의하여 타워크레인 운전자가 확인할 수 있게 되어 공사 현장에서의 사고를 미연에 방지할 수 있게 된다.The
본 발명이 구현되는 과정을 단계별로 살펴본다.Look at step by step the process of the present invention is implemented.
우선 CCTV카메라에 의하여 작업 초기의 영상을 획득하여<제1단계, S1> 타워크레인 운전실(4)에 디스플레이 한다.<제2단계, S2>First, a video of the initial operation is acquired by a CCTV camera and displayed in the tower crane cab 4 (
CCTV카메라의 이동은 자동모드와 수동모드가 있는데, 지능형 비전 시스템이 구동된 상태에서 타워크레인 운전실(4)의 운전자는 언제라도 자동모드와 수동모드를 선택할 수 있다.<제3단계, S3>The movement of CCTV cameras is automatic mode and manual mode, and the driver of the
CCTV카메라의 줌인(Zoom in) 줌아웃(Zoom out)은 수동모드와 자동모드에서 공동적으로 제공된다. Zoom in and zoom out of CCTV cameras are provided in both manual and automatic modes.
초기 화면에서 추적 대상 물체가 나타나지 않을 경우에는 디스플레이 화면의 수동 제어판(20)에서 카메라 설정모드를 클릭하면 운전자의 조작에 따르는 수동모드에서 카메라를 이동시킬 수 있다. 이러한 카메라 설정모드에서는 영상 확대 제어(Zoom/Wide/Tele) 뿐만 아니라 카메라의 틸팅 각도와 팬(Pan)각도의 조절도 가능하다. When the object to be tracked does not appear on the initial screen, when the camera setting mode is clicked on the
이는 타워크레인 운전자가 CCTV카메라(10)의 무선 콘터롤러를 조작하여 모니터에 전송되는 영상을 보면서 CCTV카메라의 줌기능과 회전 기능으로 초점을 지상으로 접근시키거나 멀어지게 하거나 경사 각도를 조절하여 작업대상물(O)이나 작업자(H)의 주변상황을 확인할 수 있다.This is because the tower crane driver operates the wireless controller of the
따라서 영상에서 목표물이 나타나지 않으면 상하 틸팅 각도만을 조절하여 목표물을 찾을 수 있다. 처음에는 타워크레인에 CCTV카메라를 설치한 후, 대부분의 공사가 1년 정도 지속되므로 이 과정에서 바람이나 다른 요인에 의해 카메라의 방향이 틀어질 수 있는데, 이때 메인 지브(8)의 단부에 설치된 CCTV카메라(10)의 방향도 틀어지게 됨으로 팬 각도 조절버턴을 이용하여 CCTV카메라(10)의 방향을 수정할 수 있다.Therefore, if the target does not appear in the image, the target can be found by adjusting only the tilt angle. At first, after installing the CCTV camera on the tower crane, most of the construction lasts about a year, so the direction of the camera may be distorted due to wind or other factors in the process. At this time, the CCTV installed at the end of the main jib (8) Since the direction of the
이러한 과정을 통해서도 카메라의 각도 조절이 여의치 않으면 홈(Home)버턴을 사용할 수 있다. 홈 버턴은 CCTV카메라를 초기화 시키는 버턴으로써 항상 CCTV카메라가 크레인 운전자의 방향으로 지면에 대해 45도 각도를 향하도록 설정되어 있다.Even through this process, if the angle of the camera is not easily adjusted, the home button can be used. The home button is a button for initializing the CCTV cameras. It is always set so that the CCTV cameras are facing 45 degrees to the ground in the direction of the crane driver.
또한 타워크레인의 거동에 따르는 위험 상황을 판단하기 위한 풍향, 풍속 및 크레인의 기울기 등도 수동모드와 자동모드에서 각각 제공된다.In addition, the wind direction, wind speed, and tilt of the crane for determining the dangerous situation according to the behavior of the tower crane are also provided in the manual mode and the automatic mode, respectively.
상기 제3단계(S3)에서 자동모드가 선택되면 물체 추적 프로그램에서는 CCTV카메라(10)가 설정된 목표물을 지능적인 영상 시스템에 의하여 추적할 수 있게 된다.<제4단계, S4>When the automatic mode is selected in the third step S3, the object tracking program can track the target set by the
이렇게 추적 대상 목표물을 설정하는 제4단계(S4)는 오른쪽 세로줄 계산여부, 왼쪽 세로줄 계산여부, 아래쪽 가로줄 계산여부를 비교하여 유사한 영상 가운데 가장 큰 추적 대상 물체를 찾는다.The fourth step (S4) of setting the target to be tracked is to find the largest tracking object among similar images by comparing the right vertical row calculation, the left vertical row calculation, and the lower horizontal row calculation.
예를 들면 영상의 RGB값에서 레드(Red)값이 G나 B값에 비해 10%가량(밝기값 30) 큰 값에 대해 목표물로 인식할 수 있고, 크기는 가로 세로 10pixel씩 100pixel 면적을 기준으로 하는 방법에 근거할 수 있다.For example, the red value of the RGB value of the image can be recognized as a target about 10% larger than the G or B value (brightness value 30), and the size is based on 100 pixel area of 10 pixels horizontally and vertically. It can be based on how.
그리고 상기 면적 이하인 경우에는 효과적인 추적을 신뢰할 수 없으므로 CCTV카메라의 줌 기능을 이용해서 추적토록 하는 것이 바람직하다. 여기서 추적 목표물은 항상 영상의 가로면에서 중앙 1/2안에 들어오는 것만을 인식하도록 하고, 유사한 물체가 여럿 있을 경우에는 가장 큰 물체를 추적하도록 설정할 수 있다.And if the area is less than the effective tracking is not reliable, it is preferable to track using the zoom function of the CCTV camera. In this case, the tracking target can always be set to recognize only what is inside the
물체의 추적 알고리즘은 필터링을 통해 얻은 추적 목표 영상의 면적이 일정 이하이면 목표물이 아닌 것으로 판단한다. 그리고 전체 영상에서 목표물을 찾지 못하더라도 목표물을 잃어버렸다는 메시지를 바로 출력하지 않고, 다시 영상을 획득해서 목표물을 찾는다. 이러한 과정을 반복하는 동안에는 CCTV카메라가 이동하지 않고 일정한 횟수 이상, 바람직하게는 약 20번 동안 계속해서 목표물을 찾지 못하면 목표물을 찾을 수 없다는 메시지를 출력한다.The tracking algorithm of the object determines that the tracking target image obtained by filtering is not the target if the area of the tracking target image is less than a predetermined level. And even if the target is not found in the entire video, it does not immediately output a message that the target is lost, and acquires the video again to find the target. While repeating this process, if the CCTV camera does not move and does not find the target for a certain number of times, preferably about 20 times, it outputs a message that the target cannot be found.
또한 추적 대상 목표물을 설정하는 방법은 타워크레인의 운전실에 마련되는 모니터에서 디스플레이 되는 물체 중에서 마우스 클릭을 통하여 선택되게 하거나, 상기 모니터를 터치 스크린으로 준비하여 추적 대상물을 선택할 수도 있다.In addition, the method of setting the target to be tracked may be selected by a mouse click among objects displayed on the monitor provided in the cab of the tower crane, or the target may be selected by preparing the monitor with a touch screen.
바람직하게 상기한 추적 대상 목표물은 작업 대상물(M)을 이동시키기 위한 후크(7)로 지정된다. 작업 대상물(M)을 이동시키는 후크(7)는 언제나 작업 대상물(M)과 함께 동반되므로 CCTV카메라(10)가 장애물(O)에 가려진 작업자(H) 주변의 영상을 항상 획득할 수 있다.Preferably said target to be tracked is designated with a
이렇게 추적된 영상은 타워크레인 운전실(4)에 마련된 모니터에 전송되어 운전자가 확인하게 됨으로서 안전하데 작업을 할 수 있게 된다.<제5단계, S5>The tracked image is transmitted to the monitor provided in the
이렇게 사각 지대에 놓여진 작업자(H)의 주변 영상을 관찰하면서 타워크레인 운전석의 운전자는 자동모드와 수동 모드를 언제라도 선택할 수 있다.Observing the surrounding image of the operator H placed in the blind spot, the driver of the tower crane driver can select the automatic mode and the manual mode at any time.
도 1은 종래 타워크레인의 작업 상태를 나타낸 도면1 is a view showing a working state of a conventional tower crane
도 2는 본 발명이 구현되는 모니터 화면을 나타낸 도면2 is a view showing a monitor screen in which the present invention is implemented.
도 3은 본 발명이 적용된 타워크레인의 작압 상태를 나타낸 도면Figure 3 is a view showing the operating state of the tower crane to which the present invention is applied
도 4는 본 발명의 순서도4 is a flow chart of the present invention
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