一種塔式起重機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及建筑工地塔式起重機(jī)安全運(yùn)行技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可對(duì)塔式起重 機(jī)吊鉤運(yùn)作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控的塔式起重機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 塔式起重機(jī)為建筑工程中常用的重物吊裝搬運(yùn)設(shè)備，簡(jiǎn)稱塔機(jī)（亦稱塔吊），動(dòng)臂 裝在高聳塔身上部的旋轉(zhuǎn)起重機(jī)，作業(yè)空間大，主要用于房屋建筑施工中物料的垂直和水 平輸送及建筑構(gòu)件的安裝。
[0003] 塔式起重機(jī)在工作中，一般是通過(guò)信號(hào)工的手勢(shì)、旗語(yǔ)、對(duì)講機(jī)或者閉路電視來(lái)監(jiān) 控其運(yùn)行環(huán)境。通過(guò)閉路電視進(jìn)行監(jiān)控一般采用一個(gè)或多個(gè)攝像頭拍攝運(yùn)行環(huán)境情況，并 直接傳輸?shù)诫娨晧蛘唢@示屏幕上供駕駛員觀看。但是由于電視墻或者顯示屏幕一般采用 多塊屏幕拼接而成，每個(gè)畫面之間沒(méi)有直接的關(guān)系（即每塊屏幕顯示的只是一個(gè)局部環(huán) 境），使得駕駛員需要觀看多塊屏幕才能確定當(dāng)前塔吊的運(yùn)行情況和周圍環(huán)境。由此可見(jiàn)， 這種方式存在以下使用缺陷：
[0004] -、不夠直觀，即未能給出塔吊當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)的量化參數(shù)，無(wú)法讓駕駛員能夠直觀 的評(píng)估塔吊的運(yùn)行情況，對(duì)于經(jīng)驗(yàn)淺薄的駕駛員來(lái)說(shuō)存在很大的安全隱患，比如說(shuō)吊鉤在 塔臂上運(yùn)行過(guò)遠(yuǎn)超出了安全范圍，吊鉤在塔臂上運(yùn)行過(guò)高超出了高度范圍等；
[0005] 二、無(wú)法進(jìn)行報(bào)警提示，即在塔吊運(yùn)行超出安全范圍時(shí)，不能給出報(bào)警信號(hào)以及時(shí) 提醒駕駛員注意塔吊的駕駛，使得駕駛員容易忽略一些危險(xiǎn)的情況。
[0006] 當(dāng)然，現(xiàn)有技術(shù)中也有采用傳感器的方式來(lái)采集塔式起重機(jī)的各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)，但 使用一段時(shí)間后，由于傳感器損耗會(huì)帶來(lái)誤差，影響塔式起重機(jī)的正常工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中所存在的不足，本發(fā)明提供了一種塔式起重機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)，其通 過(guò)圖像采集單元、圖像處理計(jì)算單元和報(bào)警單元的配合，使得駕駛員可直觀了解到塔吊當(dāng) 前的運(yùn)行情況，以降低塔吊運(yùn)行的安全隱患。
[0008] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案：
[0009] -種塔式起重機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)，塔式起重機(jī)包括塔臂和滑動(dòng)在塔臂上的吊鉤，塔臂 設(shè)置于塔身上，并在與塔身的交接處設(shè)置有駕駛艙，其中所述監(jiān)控系統(tǒng)包括：
[0010] 圖像采集單元，其采集吊鉤運(yùn)行圖像，并包括設(shè)置在駕駛艙位置處的第一攝像頭、 和設(shè)置在塔臂末端的第二攝像頭，塔式起重機(jī)在塔臂上懸設(shè)有徑直朝向地面的第一參考尺 和第二參考尺，所述第一參考尺位于第一攝像頭的視野前方，并將第一攝像頭的視野邊界 囊括在內(nèi)，所述第二參考尺位于第二攝像頭的視野前方，并將第二攝像頭的視野邊界囊括 在內(nèi)，所述第一攝像頭和第二攝像頭在所處位置的安裝方式使得二者的視野范圍在塔臂中 間區(qū)域有交集，并可覆蓋塔臂到地面的圖像；
[0011] 圖像處理計(jì)算單元，其連接圖像采集單元，在圖像處理計(jì)算單元內(nèi)預(yù)設(shè)有第一攝 像頭與第一參考尺之間的實(shí)際水平直線距離為第一計(jì)算基準(zhǔn)A1及第二攝像頭與第二參考 尺之間的實(shí)際水平直線距離為第二計(jì)算基準(zhǔn)A2,圖像處理計(jì)算單元從圖像采集單元采集的 圖像中選取拍攝到吊鉤的攝像頭畫面作為計(jì)算畫面，并獲取計(jì)算畫面中吊鉤底端與相對(duì)應(yīng) 的攝像頭鏡頭中心之間的直線連線，及所述直線連線或直線連線的延長(zhǎng)線經(jīng)過(guò)畫面中對(duì)應(yīng) 參考尺的刻度的大小，然后以相對(duì)應(yīng)的計(jì)算基準(zhǔn)為基準(zhǔn)，計(jì)算吊鉤當(dāng)前位置相對(duì)于塔臂實(shí) 際的高度參數(shù)和幅度參數(shù)，其中當(dāng)圖像處理計(jì)算單元將出現(xiàn)吊鉤的第一攝像頭的畫面作為 計(jì)算畫面時(shí)，計(jì)算基準(zhǔn)選擇A1，當(dāng)圖像處理計(jì)算單元將出現(xiàn)吊鉤的第二攝像頭的畫面作為 計(jì)算畫面時(shí)，計(jì)算基準(zhǔn)選擇A2;
[0012] 報(bào)警單元，其連接圖像處理計(jì)算單元，并基于圖像處理計(jì)算單元計(jì)算出的吊鉤當(dāng) 前位置相對(duì)于塔臂實(shí)際的高度參數(shù)或幅度參數(shù)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
[0013] 相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明至少包括如下有益效果：
[0014] 本發(fā)明所述塔式起重機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)圖像采集單元采集塔吊吊鉤運(yùn)行圖像，并 基于吊鉤運(yùn)行圖像及設(shè)置的參考尺，利用圖像處理計(jì)算單元計(jì)算吊鉤運(yùn)行位置相對(duì)于塔臂 實(shí)際的高度參數(shù)和幅度參數(shù)，然后根據(jù)計(jì)算出的高度參數(shù)和幅度參數(shù)通過(guò)報(bào)警單元發(fā)出報(bào) 警信號(hào)。整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)可有效輔助駕駛員對(duì)塔吊吊鉤運(yùn)行狀態(tài)的直觀獲知，有效降低塔吊 運(yùn)行過(guò)程中存在的安全隱患。
【附圖說(shuō)明】
[0015] 圖1為本發(fā)明所述塔式起重機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016] 圖2為本發(fā)明所述監(jiān)控系統(tǒng)的攝像頭布置示意圖；
[0017] 圖3為本發(fā)明所述圖像處理計(jì)算單元以拍攝到吊鉤的第一攝像頭的畫面作為計(jì)算 畫面時(shí)的計(jì)算原理圖；
[0018] 圖4為本發(fā)明所述圖像處理計(jì)算單元以拍攝到吊鉤的第二攝像頭的畫面作為計(jì)算 畫面時(shí)的計(jì)算原理圖；
[0019] 圖5為本發(fā)明所述圖像處理計(jì)算單元將第一攝像頭和/或第二攝像頭的拍攝圖像 進(jìn)行融合的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與作用更加清楚及易于了解， 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述：
[0021] 參見(jiàn)圖1并結(jié)合圖2-4,本發(fā)明提出了一種塔式起重機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)，塔式起重機(jī)包 括塔臂10和滑動(dòng)在塔臂10上的吊鉤11，塔臂10設(shè)置于塔身12上，并在與塔身12的交接處設(shè) 置有駕駛艙13,所述監(jiān)控系統(tǒng)主要包括有圖像采集單元、圖像處理計(jì)算單元和報(bào)警單元，其 中：
[0022] 圖像采集單元，其采集吊鉤運(yùn)行圖像，并包括設(shè)置在駕駛艙位置處的第一攝像頭 A、和設(shè)置在塔臂10末端的第二攝像頭B，塔式起重機(jī)在塔臂10上懸設(shè)有徑直朝向地面的第 一參考尺和第二參考尺，所述第一參考尺位于第一攝像頭A的視野前方，并將第一攝像頭A 的視野邊界囊括在內(nèi)，所述第二參考尺位于第二攝像頭B的視野前方，并將第二攝像頭B的 視野邊界囊括在內(nèi)，所述第一攝像頭A和第二攝像頭B在所處位置的安裝方式使得二者的視 野范圍在塔臂10中間區(qū)域有交集，并可覆蓋塔臂10到地面的圖像；
[0023]圖像處理計(jì)算單元，其連接圖像采集單元，在圖像處理計(jì)算單元內(nèi)預(yù)設(shè)有第一攝 像頭A與第一參考尺之間的實(shí)際水平直線距離為第一計(jì)算基準(zhǔn)A1及第二攝像頭B與第二參 考尺之間的實(shí)際水平直線距離為第二計(jì)算基準(zhǔn)A2,圖像處理計(jì)算單元從圖像采集單元采集 的圖像中選取拍攝到吊鉤的攝像頭畫面作為計(jì)算畫面，并獲取計(jì)算畫面中吊鉤底端與相對(duì) 應(yīng)的攝像頭鏡頭中心之間的直線連線，及所述直線連線或直線連線的延長(zhǎng)線經(jīng)過(guò)畫面中對(duì) 應(yīng)參考尺的刻度大小，然后以相對(duì)應(yīng)的計(jì)算基準(zhǔn)為基準(zhǔn)，計(jì)算吊鉤當(dāng)前位置相對(duì)于塔臂10 實(shí)際的高度參數(shù)和幅度參數(shù)，其中當(dāng)圖像處理計(jì)算單元將出現(xiàn)吊鉤的第一攝像頭A的畫面 作為計(jì)算畫面時(shí)，計(jì)算基準(zhǔn)選擇A1，當(dāng)圖像處理計(jì)算單元將出現(xiàn)吊鉤的第二攝像頭B的畫面 作為計(jì)算畫面時(shí)，計(jì)算基準(zhǔn)選擇A2;
[0024]報(bào)警單元，其連接圖像處理計(jì)算單元，并基于圖像處理計(jì)算單元計(jì)算出的吊鉤當(dāng) 前位置相對(duì)于塔臂10實(shí)際的高度參數(shù)或幅度參數(shù)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
[0025] 上述監(jiān)控系統(tǒng)中，對(duì)于圖像處理計(jì)算單元而言，具體可包括有下述三種情況：
[0026] 當(dāng)?shù)蹉^在塔臂上運(yùn)行至第一攝像頭A的視野中時(shí)，圖像處理計(jì)算單元就從圖像采