[發(fā)明專利]5G環(huán)境下車間行車安全運行報警方法

在審

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• 申請日: 2022-12-21
• 公開（公告）號: CN115872294A
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李翔龍;張佳衡;楊航杰;譚帆
• 申請（專利權(quán)）人: 四川大學(xué)
• 主分類號: B66C15/06
• 分類號: B66C15/06
• 代理公司: 四川省方圓智云知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 51368
• 代理人: 嚴曉玲

本發(fā)明提供一種5G環(huán)境下車間行車安全運行報警方法，雙目立體視覺監(jiān)控裝置，采集吊裝工件的形狀大小、牽引繩的長度角度信息；根據(jù)電動葫蘆的速度與時間信息計算出鋼繩長度，邊緣平臺通過5G網(wǎng)絡(luò)讀取上述信息；在牽引繩上裝有力傳感器，邊緣平臺通過5G網(wǎng)絡(luò)讀取力傳感器的信息，得到每根牽引繩的拉力；邊緣平臺計算出工件擺動受力大小和方向；根據(jù)上述數(shù)據(jù)計算出工件擺幅大小和方向；5G定位系統(tǒng)獲得工件附近工作人員的位置，邊緣平臺收集位置信息并進行處理計算；并根據(jù)結(jié)果判斷是否發(fā)出警報。本發(fā)明實現(xiàn)了對吊裝工件時重心偏移的快速響應(yīng)，以及工件運送過程對地面工作人員的及時提醒，可消除工件起吊及運送時的安全隱患。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明提供一種5G環(huán)境下車間行車安全運行報警方法，屬于吊裝穩(wěn)定控制技術(shù)領(lǐng)域，用于控制吊裝裝置避免發(fā)生擺動，提高安全性。

背景技術(shù)

行車是現(xiàn)代化生產(chǎn)必不可少的重要機械設(shè)備，它對于減輕繁重的體力勞動、提高勞動生產(chǎn)率和實現(xiàn)生產(chǎn)過程的機械化、自動化以及改善人民的物質(zhì)生活都具有重大的意義。行車是橫架于車間、倉庫和料場上空進行物料吊運的起重設(shè)備。行車的橋架沿鋪設(shè)在兩側(cè)高架上的軌道縱向運行，可以充分利用橋架下面的空間吊運物料，不受地面設(shè)備的阻礙。它是使用范圍最廣、數(shù)量最多的一種起重機械。其主要由橋架、牽引裝置、提升裝置組成，提升裝置用來控制吊裝工件的升降以及位置變化。

目前車間內(nèi)的吊裝作業(yè)為行車工作人員與地面指揮人員相互配合，地面指揮人員通過哨聲以及手勢向行車工作人員傳達信號，行車工作人員通過地面指揮來控制提升裝置，完成工件的起吊和運送工作。吊裝作業(yè)周圍設(shè)立吊裝危險區(qū)，拉警戒線，設(shè)圍欄，防止人員進入吊裝區(qū)域，減少安全隱患。

現(xiàn)在的吊裝作業(yè)完全由工作人員完成，行車工在吊裝過程中，必須對周圍環(huán)境進行確認，嚴禁工件從人頭上經(jīng)過，工作時嚴格服從地面人員的指揮。地面指揮人員指揮時要站在安全位置，離開工件垂直方向3米以外指揮。地面指揮人員跟隨工件運行指揮時，應(yīng)隨時喊開工件運行路線上的人員，在吊裝作業(yè)的整個過程，需準(zhǔn)確地向行車工以及地面工作人員傳達信號。在傳達信號時，可能因吊裝裝置、車間工件擺放情況等，造成工作人員之間視線的阻礙，信號可能未及時準(zhǔn)確傳達，影響起吊工作的進行。

另外工件在運行狀態(tài)時，因工件本身具有較大的質(zhì)量以及慣性，人的反應(yīng)時間一般在0.2秒左右，反應(yīng)后再進行操作，需要一定的時間，工件擺動有碰撞其他工件和工作人員的危險，造成極大的安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決吊裝作業(yè)人員信息交流速度慢的問題以及消除吊裝作業(yè)的安全隱患，提供了一種“5G+MEC+吊裝報警應(yīng)用”三者結(jié)合的新的方案。

5G通信具備高速率、低延遲、高可靠性等特性，可實現(xiàn)車間、工廠設(shè)備的集成和控制。5G傳輸空口時延一般在10毫秒左右，能夠快速地對吊裝情況做出響應(yīng)。

具體技術(shù)方案為：

5G環(huán)境下車間行車安全運行報警方法，包括以下步驟：

S1、吊鉤處裝有雙目立體視覺監(jiān)控裝置，實時采集吊裝工件的形狀大小，牽引繩的長度角度信息；

S2、根據(jù)電動葫蘆電機控制器的速度與時間信息計算出鋼繩長度，邊緣平臺通過5G網(wǎng)絡(luò)讀取上述信息用以計算；

S3、在牽引繩上裝有力傳感器，邊緣平臺通過5G網(wǎng)絡(luò)讀取力傳感器的信息，得到每根牽引繩的拉力；

S4、邊緣平臺根據(jù)牽引繩的角度和牽引繩的拉力，計算出牽引合力的方向和大小，結(jié)合牽引合力與工件重力，可得到工件擺動受力大小和方向；

S5、根據(jù)鋼繩長度、牽引繩長度、工件尺寸，以及工件擺動受力，計算出工件擺幅大小和方向；

S6、5G定位系統(tǒng)獲得工件附近工作人員的位置，邊緣平臺收集位置信息并進行處理計算；并根據(jù)結(jié)果判斷是否發(fā)出警報。

具體判斷方法為：