[發(fā)明專利]一種基于雙目視覺的橋式起重機(jī)吊裝防斜拉監(jiān)測與自動對中系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011334578.2
• 申請日: 2020-11-24
• 公開（公告）號: CN112340608A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何禎鑫;李衛(wèi)華;王欣;劉春桐;馮永保;李良
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍火箭軍工程大學(xué)
• 主分類號: B66C13/48
• 分類號: B66C13/48;B66C13/46;B66C13/06;B66C13/16
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 安彥彥

本發(fā)明提供的一種基于雙目視覺的橋式起重機(jī)吊裝防斜拉監(jiān)測與自動對中系統(tǒng)及方法，其特征在于，包括雙目視覺圖像采集系統(tǒng)、圖像處理系統(tǒng)和PLC變頻控制系統(tǒng)，其中，所述雙目視覺圖像采集系統(tǒng)用于采集吊鉤位置圖像信息，并將采集到的圖像信息傳輸至圖像處理系統(tǒng)；所述圖像處理系統(tǒng)用于對接收到的圖像信息進(jìn)行處理，用以計算吊鉤的位置信息和斜拉角度，并將得到的吊鉤的位置信息和斜拉角度傳輸至PLC變頻控制系統(tǒng)；所述PLC變頻控制系統(tǒng)用于根據(jù)接收到的吊鉤的位置信息和斜拉角度，對起重機(jī)進(jìn)行防搖擺控制；本發(fā)明有效提高了橋式起重機(jī)操作的安全性，提升了起重機(jī)的自動化、智能化水平。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及于起重機(jī)安全控制技術(shù)，具體地涉及一種基于雙目視覺的橋式起重機(jī)吊裝防斜拉監(jiān)測與自動對中系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

橋式起重機(jī)是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和起重中實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程制動器點(diǎn)擊放大機(jī)械化、自動化得重要工具和設(shè)備，廣泛應(yīng)用于工礦企業(yè)、鋼鐵化工、鐵路交通、港口碼頭以及物流周轉(zhuǎn)等場所，其使用安全性一直是使用單位和研發(fā)人員非常關(guān)注的問題。橋式起重機(jī)吊裝起吊前，鋼絲繩的斜拉會帶來較為嚴(yán)重的危害。一方面，斜吊時的角度越大，斜吊有可能超負(fù)荷，鋼絲繩受力增大，甚至?xí)l(fā)生鋼絲繩被拉斷的事故。另一方面，斜吊時產(chǎn)生的水平分力，當(dāng)重物離開地面或支架的瞬間，將使負(fù)載向垂直中心擺動，可能和掛吊人員、周圍作業(yè)人員或其他物體擠撞而引起事故。因此，橋式起重機(jī)吊裝操作時，起升鋼絲繩要通過吊物的重心，并保持垂直。

目前，主要是通過操作人員人眼判斷反復(fù)操作調(diào)整起重機(jī)來解決，調(diào)整效率和自動化程度低。現(xiàn)在部分企業(yè)采取了起重機(jī)防斜拉措施，針對這一問題，目前采取的解決措施是監(jiān)測起吊時吊鉤與起吊中心的斜拉角度，當(dāng)斜拉角超過給定閾值時開啟聲光報警，停止起吊。因此對斜拉角度的精確測量顯得尤為重要，常用的斜拉角度測量方法有：(1)基于電子角度傳感器檢測鋼絲繩的斜拉角度^[1]；(2)基于大小車兩個方向上的編碼器檢測由于鋼絲繩斜拉以及斜拉角度^[2]；(3)應(yīng)用機(jī)器視覺技術(shù)，采集繩長圖像，分析鋼絲繩傾斜角度^[3]；采集吊鉤圖像，經(jīng)過圖像處理后計算吊鉤中心所在位置及偏離起吊中心的角度^[4，5]。危剛等在“基于機(jī)器視覺的橋式起重機(jī)防斜拉控制系統(tǒng)設(shè)計”中提出利用單目視覺傳感器與繩長編碼器計算吊鉤斜拉的角度和相對起吊中心的偏差量的方法，取得較好的效果。

[1]謝為金，王惠民，張詩清，等.一種利用角度傳感器測量吊鉤擺角的方法[J].建筑機(jī)械，2013(17):71-74.

[2]Hyla?P，Szpytko?J.Crane?Payload?Position?Measurement?Vision-BasedSystem?Dedicated?for?Anti-sway?Solutions[M]//Telematics-Support?forTransport.Springer?Berlin?Heidelberg，2014:404-413.

[3]Hyla?P.Night?vision?applicability?in?anti-sway?vision-basedsolutions[C]//International?Conference?on?Methods?and?MODELS?in?Automationand?Robotics.IEEE，2015:358-363.

[4]Hideki?Kawai，Young?Bok?Kim，Yong?Woon?Choi.Anti-sway?system?withimage?sensor?for?container?cranes[J].Journal?of?Mechanical?Science?andTechnology，2009，23(10):2757.