[發明專利]基于圖像處理的塔式起重機異常預警方法及系統

有效

• 申請號: 202110223135.4
• 申請日: 2021-03-01
• 公開（公告）號: CN112573405B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 王建玲;楊航;李靜;楊其鋒
• 申請（專利權）人: 河南工學院
• 主分類號: B66C23/88
• 分類號: B66C23/88;B66C23/26;B66C23/62
• 代理公司: 鄭州芝麻知識產權代理事務所(普通合伙) 41173
• 代理人: 李慧敏

本發明提供了一種基于圖像處理的塔式起重機異常預警方法及系統；該方法包括：判斷塔式起重機升降機構制動器是否發生故障；若發生故障，則根據塔式起重機和所吊重物的狀態參數得到實時理想可掉落區域；在所述實時理想可掉落區域中剔除不可掉落區域，得到實時實際可掉落區域；獲取所述實時實際可掉落區域對應的地面圖像，基于所述地面圖像在實時實際可掉落區域中選擇實時最優掉落區域；光束照射在所述實時最優掉落區域，并將吊鉤移動到所述實時最優掉落區域上方。本發明可以在故障發生后及時將重物移動至實時最優掉落區域，并以光束提醒相關人員遠離實時最優掉落區域，避免重物墜落造成人財物的損失。

技術領域

本發明涉及起重機和圖像處理領域，具體為一種基于圖像處理的塔式起重機異常預警方法及系統。

背景技術

若塔式起重機升降機構制動器出現故障，則會導致滑鉤，滑鉤就是所謂的主卷揚沒有剎車，和汽車制動失靈是一個道理。有時候出現滑鉤的原因是抱閘松動或者剎車片磨損嚴重。目前國內的單制動吊機一旦抱閘出現問題,吊物就容易滑鉤,進而產生重物自由下墜,容易造成事故。當塔式起重機吊鉤向下滑鉤時應該向上起鉤或者用低速慢慢落下，而不應空檔滑鉤。在普通吊車中,有時可以通過打反車來控制滑鉤,但是對于變頻控制的吊車,滑鉤時打反車容易造成變頻器報故障,使變頻器失效,導致重物仍舊下墜。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提出一種基于圖像處理的塔式起重機異常預警方法，該方法包括：

步驟一，判斷塔式起重機升降機構制動器是否發生故障；若發生故障，執行步驟二；

步驟二，假設地面上沒有物體，根據塔式起重機和所吊重物的實時狀態參數得到實時理想可掉落區域；其中，實時狀態參數包括重物重量、重物的實時掉落速度和實時掉落加速度、起重小車與卷揚機間的吊索長度、重物與卷揚機間的吊索長度、起重小車最大移動速度、吊臂最大角速度；

在所述實時理想可掉落區域中剔除不可掉落區域，得到實時實際可掉落區域；

獲取所述實時實際可掉落區域對應的地面圖像，基于所述地面圖像在實時實際可掉落區域中選擇實時最優掉落區域；

光束照射在所述實時最優掉落區域，并將重物移至所述實時最優掉落區域上方；

步驟三，在將重物移至所述實時最優掉落區域上方的過程中重復執行步驟二，直至實時理想可掉落區域縮小為一個點，重物掉落。

進一步地，得到實時理想可掉落區域的方法為：將所述實時狀態參數輸入區域預測神經網絡中，得到實時理想可掉落區域的邊界方程。

進一步地，所述區域預測神經網絡訓練所用標簽數據的獲取方法為：根據對起重小車和吊臂進行的不同操作計算相應的可到達位置點，根據所有可到達位置點得到理想可掉落區域的邊界方程，標簽數據為邊界方程的系數。

進一步地，所述對起重小車和吊臂進行的不同操作包括：

第一操作，同一時刻只能對起重小車或吊臂進行操作；

第二操作，同一時刻對起重小車和吊臂同時進行操作；

第三操作，包括第一操作和第二操作。

進一步地，可到達位置點的確定和重物的掉落時間相關，對起重小車進行操作時重物的掉落時間通過以下方式確定：對起重小車不進行操作時重物掉落時間后重物與地面間的距離為H，對起重小車進行操作時重物掉落時間后重物與地面間的距離H'大于或小于H，其中，，故障發生時起重小車的位置為初始點，為對起重小車操作時間后起重小車與初始點的間隔距離且間隔距離有方向，K為實時影響系數，且K為正數或負數；基于H'計算重物的剩余掉落時間，和之和為對起重小車進行操作時重物的掉落時間。