自发充电式智能吊钩制造技术

本发明专利技术公开了一种自发充电式智能吊钩，利用3D摄像头、高度传感器、红外传感器等传感器实现运动状态的精准监测，使得塔吊司机可以准确评估吊钩的运行情况，及时进行相关处理，与此同时，通过太阳能发电模组和钢丝绳发电模组进行自主发电，使得智能吊钩可以长时间连续使用，满足用户需求。

Self charging intelligent hook

The invention discloses a self-charging intelligent hook, which uses 3D camera, height sensor, infrared sensor and other sensors to realize accurate monitoring of the movement state, so that the tower crane driver can accurately evaluate the operation of the hook and carry out relevant processing in time. At the same time, the hook is generated by solar power generation module and wire rope. The electric module can generate electricity autonomously, so that the intelligent hook can be used for a long time to meet the needs of users.

【技术实现步骤摘要】
自发充电式智能吊钩
本专利技术涉及建筑工地塔式起重机安全运行
，特别是一种自发充电式智能吊钩。
技术介绍
塔式起重机为建筑工程中常用的重物吊装搬运设备，简称塔机(亦称塔吊)，动臂装在高耸塔身上部的旋转起重机，作业空间大，主要用于房屋建筑施工中物料的垂直和水平输送及建筑构件的安装。塔式起重机在工作中，由于建筑物遮挡、视觉盲区、光线不好等因素的影响，塔吊司机只能根据信号工的手势、旗语、对讲机指示等进行操作，增加了事故发生的概率。为了解决这一问题，人们目前提出的解决方案一般是采用一个或多个摄像头拍摄吊钩运行情况，并直接传输到电视墙或者显示屏幕上供塔吊司机观看。这种方式虽然增加了塔吊司机获取的信息量，但是由于吊钩上并未安装传感器和控制装置，使得塔吊司机获取的信息并不能客观反映吊钩的运行状态。
技术实现思路
针对
技术介绍
中存在的技术问题，本专利技术提出一种自发充电式智能吊钩，其特征在于,所述自发充电式智能吊钩包括中央处理模块、运动环境监测模块、运动参数检测模块和供电模块，所述中央处理模块内置专家系统，所述供电模块包括太阳能发电模组和钢丝绳发电模组。进一步地，所述中央处理模块会将实时采集的吊钩运动参数输入所述专家系统，判断当前的运动状态是否安全，通过吊机驾驶舱内的全息投影仪将所述运动参数和判断结果投影到投影镜面上，如果经判断，当前运行状态存在十分严重的安全隐患，所述中央处理模块会通过语音提醒塔吊司机，并根据所述专家系统中的处理方案进行紧急处理。进一步地，所述运动环境监测模块包含3D摄像头、障碍物传感器、高度传感器和红外传感器。进一步地，所述3D摄像头的拍摄角度可以调整，所述运动环境监测模块包含三种工作模式。进一步地，所述工作模式包括运行监测模式，3D摄像头调整角度，进行水平拍摄，获取吊钩周围的空间信息，并且启动障碍物传感器，感测四周是否存在可能影响吊钩运行的障碍物。进一步地，所述工作模式包括物料装载模式，3D摄像头调整角度，进行垂直向下拍摄，获取地面物料装载情况。进一步地，所述工作模式包括物料下降模式，3D摄像头调整角度，进行垂直向下拍摄，获取物料目标地周围情况，并且启动高度传感器和红外传感器，高度传感器用于确认当前吊钩的实际高度，红外传感器监测吊钩周围是否有生命体存在，若出现生命特征，便通过刺耳的鸣笛声和语音进行驱赶。进一步地，所述运动参数检测模块包含速度传感器、加速度传感器和重量传感器。进一步地，所述供电模块还包括蓄电池组，用于为整个吊钩提供电能。进一步地，所述蓄电池组包括两块蓄电池，其中一块为吊钩供电，另一块通过太阳能发电模组和钢丝绳发电模组进行充电，两块蓄电池交替使用。附图说明图1是自发充电式智能吊钩结构示意图。具体实施方式为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本专利技术的具体实施方式。自发充电式智能吊钩包括中央处理模块、运动环境监测模块、运动参数检测模块和供电模块。在驾驶舱内设置有全息投影仪和投影镜面，投影镜面安装在驾驶舱的前挡风玻璃上，全息投影仪可以将全息图像、运动参数等信息投影到投影镜面上，直观生动，便于塔吊司机观察。运动环境监测模块包含3D摄像头、障碍物传感器、高度传感器和红外传感器，3D摄像头包括红外光发射器、红外光图像传感器、可见光图像传感器、图像处理芯片和镜头，可以充分获取空间信息，并且3D摄像头的拍摄角度可以调整，为了实现360°无死角拍摄，在运动环境监测模块中设置8个3D摄像头。运动环境监测模块包含三种工作模式：1）运行监测模式，3D摄像头调整角度，进行水平拍摄，获取吊钩周围的空间信息，并且启动障碍物传感器，感测四周是否存在可能影响吊钩运行的障碍物；2）物料装载模式，3D摄像头调整角度，进行垂直向下拍摄，获取地面物料装载情况；3）物料下降模式，3D摄像头调整角度，进行垂直向下拍摄，获取物料目标地周围情况，并且启动高度传感器和红外传感器，高度传感器用于确认当前吊钩的实际高度，红外传感器监测吊钩周围是否有生命体存在，若出现生命特征，便通过刺耳的鸣笛声进行驱赶。运动参数检测模块包含速度传感器、加速度传感器和重量传感器，用于检测吊钩的上升/下降速度和摆动幅度，以及当前物料的重量。中央处理模块接收各个传感器的检测数据，进行相关的后续处理。对于运动环境监测模块来说，中央处理模块处理3D摄像头获取的图像信息，并将处理后的图像信息和障碍物传感器、高度传感器、红外传感器等传感器的检测结果通过全息投影仪投影到投影镜面上，对于运动参数检测模块来说，中央处理模块会将吊钩的上升/下降速度和摆动幅度、物料的重量等信息输入内置的专家系统，判断当前的运动状态是否安全，是否存在隐患，随后将检测数据和判断结果传输给显示模块中的检测数据显示部分，通过全息投影仪将检测数据投影到投影镜面上，如果经判断，当前运行状态存在十分严重的安全隐患，中央处理模块会通过语音提醒塔吊司机，并根据专家系统中的相关处理方案进行紧急处理。为了满足需求，中央处理模块选用Altera的Cyclone5，片上既有FPGA，又有两颗CortexA9的HPS，FPGA可用来做图像的预处理——如镜头去畸变，简单图像增强等，A9可用来进一步实现复杂的图像算法。供电模块包括太阳能发电模组、钢丝绳发电模组和蓄电池组，用于为整个吊钩提供电能。蓄电池组包括两块蓄电池，其中一块为吊钩供电，另一块通过太阳能发电模组和钢丝绳发电模组进行充电，两块蓄电池交替使用，保证吊钩的持续稳定供电。自发充电式智能吊钩的具体工作过程如下：1）物料装载，运动环境监测模块进入物料装载模式，拍摄地面操作人员的装载过程，通过全息投影仪投影到投影镜面上，塔吊司机会观察整个装载过程，检查装载过程是否符合规范，物料安装是否牢固，发现问题后及时与地面操作人员沟通，纠正错误，安装完毕后，塔吊司机会先将物料提升一小段高度，通过运动参数检测模块中的重量传感器检测物料重量，检验是否符合安全操作要求，如果不符合要求，可以重新进行调整，通过上述操作，在源头保证塔式起重机的作业安全；2）物料转运，运动环境监测模块进入运行监测模式，通过全息投影仪将3D摄像头拍摄的画面和障碍物传感器的检测结果投影到投影镜面，供塔吊司机观察，与此同时，中央处理模块会将实时采集的运动信息，例如吊钩的上升/下降速度和摆动幅度等，输入内置的专家系统，判断当前的运动状态是否安全，通过全息投影仪将检测数据和判断结果投影到投影镜面上，供塔吊司机观察，如果存在十分严重的安全隐患，中央处理模块会通过语音提醒塔吊司机，并根据专家系统中的相关处理方案进行紧急处理；3）物料落地，运动环境监测模块进入物料下降模式，通过全息投影仪将3D摄像头拍摄的画面投影到投影镜面上，供塔吊司机观察物料目标地周围是否有人存在，利用高度传感器得到当前吊钩的实际高度，控制吊钩的下降速度，并且通过红外传感器监测吊钩周围是否有生命体存在，若出现生命特征，便通过刺耳的鸣笛声和语音进行驱赶，直至物料安全落地。自发充电式智能吊钩利用3D摄像头、高度传感器、红外传感器等传感器实现运动状态的精准监测，使得塔吊司机可以准确评估吊钩的运行情况，及时进行相关处理，与此同时，通过太阳能发电模组和钢丝绳发电模组进行自主发电，使得智能吊钩可以长时间连续使用，满足用户需求。以上所揭露的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自发充电式智能吊钩，其特征在于,所述自发充电式智能吊钩包括中央处理模块、运动环境监测模块、运动参数检测模块和供电模块，所述中央处理模块内置专家系统，所述供电模块包括太阳能发电模组和钢丝绳发电模组。

【技术特征摘要】
1.一种自发充电式智能吊钩，其特征在于,所述自发充电式智能吊钩包括中央处理模块、运动环境监测模块、运动参数检测模块和供电模块，所述中央处理模块内置专家系统，所述供电模块包括太阳能发电模组和钢丝绳发电模组。2.根据权利要求1所述的自发充电式智能吊钩，其特征在于，所述中央处理模块会将实时采集的吊钩运动参数输入所述专家系统，判断当前的运动状态是否安全，通过吊机驾驶舱内的全息投影仪将所述运动参数和判断结果投影到投影镜面上，如果经判断，当前运行状态存在十分严重的安全隐患，所述中央处理模块会通过语音提醒塔吊司机，并根据所述专家系统中的处理方案进行紧急处理。3.根据权利要求1所述的自发充电式智能吊钩，其特征在于，所述运动环境监测模块包含3D摄像头、障碍物传感器、高度传感器和红外传感器。4.根据权利要求3所述的自发充电式智能吊钩，其特征在于，所述3D摄像头的拍摄角度可以调整，所述运动环境监测模块包含三种工作模式。5.根据权利要求4所述的自发充电式智能吊钩，其特征在于，所述工作模式包括运行监测模式，3D摄像头调整角度，进行水平拍摄，获取吊钩...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋延强，张誉耀，胥朝波，文力，黄建春，彭善忠，
申请(专利权)人：中国华西企业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51