[發明專利]一種起重機吊裝監視系統及其控制方法

在審

• 申請號: 202011027790.4
• 申請日: 2020-09-25
• 公開（公告）號: CN112040200A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 柳坤;周赫赫;徐莉;張盛楠;趙焱;任丹陽;白曉軍;王小東
• 申請（專利權）人: 安徽柳工起重機有限公司
• 主分類號: H04N7/18
• 分類號: H04N7/18;H04N5/232;H04N5/247;H04N5/225;B66C13/46;B66C13/48;B66C13/16
• 代理公司: 蚌埠鼎力專利商標事務所有限公司 34102
• 代理人: 王琪

1.一種起重機吊裝監視系統，其特征在于：包括安裝在起重機的馬頭臂臂頭上的伺服電機一、安裝在伺服電機一轉軸上的自動變焦攝像頭一、安裝在起重機的基本臂變幅肋板上的伺服電機二和安裝在伺服電機二轉軸上的自動變焦攝像頭二；所述馬頭臂臂頭上安裝有角度傳感器；所述自動變焦攝像頭一上設有無線視頻發射器一；所述自動變焦攝像頭二上設有無線視頻發射器二；所述伺服電機一與伺服驅動器一電性連接；所述伺服電機二與伺服驅動器二電性連接。

2.根據權利要求1所述的一種起重機吊裝監視系統，其特征在于：還包括無線視頻接收器、顯示屏、視頻控制器和控制器；所述無線視頻接收器分別與無線視頻發射器一、無線視頻發射器二無線連接；所述無線視頻接收器的輸出端與視頻控制器的輸入端相連；所述視頻控制器的輸出端，分別與顯示屏的輸入端、伺服驅動器一的輸入端、伺服驅動器二的輸入端相連；所述視頻控制器與控制器交互式連接；所述視頻控制器安裝在轉臺操縱室內。

3.根據權利要求2所述的一種起重機吊裝監視系統，其特征在于：所述起重機的卷揚端部安裝有卷揚編碼器；所述卷揚編碼器由起重機供電，并與控制器電性連接。

4.根據權利要求2所述的一種起重機吊裝監視系統，其特征在于：所述角度傳感器由起重機供電，并與控制器電性連接。

5.根據權利要求2所述的一種起重機吊裝監視系統，其特征在于：所述控制器安裝在起重機轉臺操縱室后方，所述控制器和視頻控制器均由起重機供電。

6.根據權利要求1～5任意一項所述的一種起重機吊裝監視系統的控制方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：

(1)卷揚編碼器測量卷揚旋轉圈數，并將測得的卷揚旋轉圈數發送給控制器，獲取鋼絲繩的長度信息；

(2)角度傳感器采集起重臂的角度信息，并將采集的角度信息發送給控制器；

(3)控制器將接收到的鋼絲繩的長度信息和起重臂的角度信息處理后發送給視頻控制器，視頻控制器再發送給伺服驅動器一和伺服驅動器二，使伺服驅動器一、伺服驅動器二分別控制伺服電機一和伺服電機二旋轉相應角度，使得自動變焦攝像頭一、自動變焦攝像頭二旋轉相應角度，旋轉至吊裝物方向；

(4)自動變焦攝像頭一、自動變焦攝像頭二旋轉至吊裝物方向后，視頻控制器控制自動變焦攝像頭一、自動變焦攝像頭二自動變焦拍攝吊裝物畫面，拍攝畫面由無線視頻發射器一和無線視頻發射器二發送到無線視頻接收器，無線視頻接收器將拍攝信息發送給視頻控制器，視頻控制器將處理后的拍攝畫面投放到顯示屏上。

7.根據權利要求6所述的一種起重機吊裝監視系統的控制方法，其特征在于：步驟(3)中，自動變焦攝像頭二的旋轉角度的計算方法為：

當吊裝物在自動變焦攝像頭二所在水平面以下時，自動變焦攝像頭二的旋轉角度x采用以下公式求得：

x＝α+β＝α+arctan(L₄-LSinα)/(LCosα)

其中，L為自動變焦攝像頭二到臂頭的距離，為定值；L₁為臂頭到自動變焦攝像頭二所在水平面的垂直距離，為已知值；L₂為自動變焦攝像頭二所在水平面到重物重心的垂直距離，為已知值，L₁+L₂＝L₄，L₄由控制器通過吊鉤倍率與卷揚編碼器計算出；L₃為自動變焦攝像頭二到鋼絲繩的水平距離；α為起重臂與水平面間的夾角，由安裝在馬頭臂臂頭的角度傳感器測得；β為待求角度，β＝arctanL₂/L₃＝arctan[(L₄-LSinα)/(LCosα)]；

當吊裝物在自動變焦攝像頭二所在水平面以上時，自動變焦攝像頭二的旋轉角度y采用以下公式求得：

y＝β＝α-arctanL₂/L₃＝α-arctan[(LSinα-L₁)/(LCosα)]

其中，L為自動變焦攝像頭二到臂頭的距離，為定值；L₁為臂頭到吊裝物重心的垂直距離，由控制器通過吊鉤倍率與卷揚編碼器計算出，為已知值；L₂為吊裝物重心到自動變焦攝像頭二所在水平面的垂直距離，L₂＝LSinα-L₁；L₃為自動變焦攝像頭二到鋼絲繩的水平距離，L₃＝LCosα；α為起重臂與水平面間的夾角，由安裝在馬頭臂臂頭角度傳感器測得；β為待求角度。