一种集装箱起吊时车板分离自动检测和监控方法技术

本发明专利技术提供一种集装箱起吊时车板分离自动检测和监控方法，本发明专利技术能够实时监视、获取和处理堆场作业区的视频图像，对设备关键部位进行监测，依据所监测目标的各种先验条件和设备动作关联，对图像画面的各种特征进行实时识别、分析、判断，最终进行预警报警或实时反馈各种参数数据，排除司机操控起重机设备时可能忽略的潜在安全隐患。与传统检测手段不同，本发明专利技术不仅可以输出传统的视频监控画面供司机随时查看，更拥有主动检测识别判断功能，可有效缓解司机的劳动强度，为设备的安全运行提供保障，预防各类事故的发生，能够有效避免人为误操作引起的集装箱货柜车被吊起事故的发生。

【技术实现步骤摘要】
一种集装箱起吊时车板分离自动检测和监控方法
本专利技术属于集装箱货柜车防吊起的
，具体涉及一种集装箱起吊时车板分离自动检测和监控方法。
技术介绍
随着全球集装箱运输的飞速发展，现代集装箱码头及堆场的作业越来越繁忙，工作环境越来越复杂。目前集装箱的起吊通常利用龙门吊或者轮胎吊，由于集装箱装卸作业的特殊性，在装卸过程中时常发生由于货柜车锁销未完全打开而将货柜车被集装箱一并带起的事件。在堆场上利用轮胎吊进行集装箱吊装作业时，一般情况下可以分为以下三种工况：(1)集装箱和货柜车分离，此时，集装箱和货柜车之间存在较为均匀的间隙，称之为“完全分离状态”；(2)集装箱和货柜车部分分离，即集装箱的一端与货柜车分离，而另一端未分离，此时，集装箱和货柜车之间存在一定的间隙，但是呈一边大一边小的三角形间隙，称之为“不完全分离状态”或“单边分离状态”；(3)集装箱和货柜车两端均未分离，此时集装箱和货柜车之间基本无间隙，称之为“完全不分离状态”。对于第(2)和第(3)种工况，严重时会导致损坏集装箱和卡车，甚至会发生司机伤亡事故。为了防止货柜车和集装箱一并带起的事故发生，码头及堆场通常采用摄像头摄像技术，轮胎吊司机通过司机室显示器监视集装箱与卡车的分离状况，起吊操作员通过话务机与司机沟通现场情况，靠人为操作避免事故的发生，即完全通过“人防”来避免事故的发生。当前，集装箱码头堆场面积大，作业车种多且车况复杂，对于大型的作业场地而言，机械设备的调配和管理非常重要，靠人容易引起疲劳和疏忽，而依靠传统无线对讲机来下达作业指令和传递生产信息存在诸多不便，极大地影响了作业效率。显然，当前的“人防”措施已经无法有效避免上述事故的发生。由此，为了应对日益繁重和复杂的集装箱运输行业，需要一种基于机器视觉自动检测集装箱与货柜车是否分离，并在未分离情况下自动或者提示停止起升机构动作的“技防”措施，避免货柜车和集装箱一并带起的事故发生。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够解决现有无法实现通过技术措施自动检测卡车和集装箱是否完全分离，并在发生起重机误将卡车吊起的情况下，能自动停止起重机的起升动作，能够有效防止堆场集装箱货柜车被吊起事故的发生的集装箱起吊时车板分离自动检测和监控方法。为了解决上述技术问题，本专利技术通过下述技术方案得以解决：本专利技术提供一种集装箱起吊时车板分离自动检测和监控方法，包括以下步骤：步骤A，信号处理模块1从数据采集模块2采集的集装箱和卡车的实时图像数据中获取集装箱和卡车的位置；步骤B，根据集装箱和卡车的位置变化来判断卡车是否被吊起；步骤C，控制报警模块4在卡车被吊起或卡车未与集装箱完全分离时发出警告。上述的集装箱起吊时车板分离自动检测和监控方法，所述步骤B至少包括：在吊具从集卡车板上抓箱拉起时，采集车板与集装箱结合面的图像数据，通过实时图像数据分析，获取卡车的车架边缘轮廓位置和集装箱的边缘轮廓位置，判断车架边缘位置与集装箱的边缘轮廓位置之间是否有重叠，并判断在吊箱上升时，集装箱底部与集卡车板轮廓线之间的夹角角度是否发生变化；如果在吊具抓箱上升时，集装箱下底面轮廓与卡车的车架轮廓线无重叠，集卡车车架边缘轮廓位置不变，而集装箱的边缘位置逐渐升高，且卡车的车架边缘位置和集装箱的边缘位置之间的夹角角度不变，则判定集装箱脱离卡车，卡车未被吊起；如果卡车的车架边缘位置和集装箱的边缘位置之间的距离不变或两者轮廓线有重叠或卡车的车架边缘位置和集装箱的边缘位置之间的夹角角度逐渐增大，则判定集装箱未脱离卡车，卡车被吊起。上述的集装箱起吊时车板分离自动检测和监控方法，在吊具开始作业对卡车上的集装箱进行抓取过程中，摄入装置5将实时扫描到的集装箱轮廓数据、地面轮廓数据和卡车轮廓数据发送给信号处理模块1。上述的集装箱起吊时车板分离自动检测和监控方法，所述摄入装置5为相机或多线激光扫描仪或毫米波雷达中的一种或多种。上述的集装箱起吊时车板分离自动检测和监控方法，还包括至少两个光电开关、一个电子控制器6和一个起升编码器构成，所述起升编码器设置在集装箱起重机的起升电动机的转轴上。上述的集装箱起吊时车板分离自动检测和监控方法，所述光电开关分别设置在起重机支架上，所述光电开关水平间隔小于20英尺，所述光电开关通过导线与所述电子控制器6的一个输入端口相连，所述起升编码器通过导线与所述电子控制器6的另一个输入端口相连。上述的集装箱起吊时车板分离自动检测和监控方法，所述电子控制器6由可编程逻辑控制器构成，所述光电开关与所述电子控制器6之间串接有信号转换器。上述的集装箱起吊时车板分离自动检测和监控方法，所述数据采集模块2主要由输入输出隔离光电耦合电路、单片机电路、稳压电源电路和RS232通讯电路构成；其输入端口用于接收所述电子控制器6发出的作业状态开关指令，当所述电子控制器6发出对应的动作指令时，所述光电耦合电路将与之对应的电子控制器6I/O口电平拉低，电子控制器6根据I/O口的电平状态使对应的相机开启或关闭，通过改变同步触发端口的信号输出状态，使得相对应的传感器触发采集图像，并通过RS232端口向信号处理模块1发出设备动作信号，通知信号处理模块1进行视频图像处理画面的开或闭动作。一种集装箱起吊时车板分离自动检测和监控方法，包括以下步骤：步骤a，信号处理模块1从数据采集模块2采集的集装箱和卡车的实时图像数据中获取集装箱和卡车的位置；步骤b，图像识别装置3检测卡车轮胎投影图像位置及形状的变化来判断卡车是否与集装箱完全分离；步骤c，控制报警模块4在卡车被吊起或卡车未与集装箱完全分离时发出警告。上述的集装箱起吊时车板分离自动检测和监控方法，还包括至少两个光电开关、一个电子控制器6和一个起升编码器构成，所述起升编码器设置在集装箱起重机的起升电动机的转轴上。上述的集装箱起吊时车板分离自动检测和监控方法，所述光电开关分别设置在起重机支架上，所述光电开关水平间隔小于20英尺，所述光电开关通过导线与所述电子控制器6的一个输入端口相连，所述起升编码器通过导线与所述电子控制器6的另一个输入端口相连。上述的集装箱起吊时车板分离自动检测和监控方法，所述电子控制器6由可编程逻辑控制器构成，所述光电开关与所述电子控制器6之间串接有信号转换器。上述的集装箱起吊时车板分离自动检测和监控方法，所述数据采集模块2主要由输入输出隔离光电耦合电路、单片机电路、稳压电源电路和RS232通讯电路构成；其输入端口用于接收所述电子控制器6发出的作业状态开关指令，当所述电子控制器6发出对应的动作指令时，所述光电耦合电路将与之对应的电子控制器6I/O口电平拉低，电子控制器6根据I/O口的电平状态使对应的相机开启或关闭，通过改变同步触发端口的信号输出状态，使得相对应的传感器触发采集图像，并通过RS232端口向信号处理模块1发出设备动作信号，通知信号处理模块1进行视频图像处理画面的开或闭动作。上述的集装箱起吊时车板分离自动检测和监控方法，所述步骤b至少包括：从卡本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集装箱起吊时车板分离自动检测和监控方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤A，信号处理模块（1）从数据采集模块（2）采集的集装箱和卡车的实时图像数据中获取集装箱和卡车的位置；/n步骤B，根据集装箱和卡车的位置变化来判断卡车是否被吊起；/n步骤C，控制报警模块（4）在卡车被吊起或卡车未与集装箱完全分离时发出警告。/n

【技术特征摘要】
1.一种集装箱起吊时车板分离自动检测和监控方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤A，信号处理模块（1）从数据采集模块（2）采集的集装箱和卡车的实时图像数据中获取集装箱和卡车的位置；
步骤B，根据集装箱和卡车的位置变化来判断卡车是否被吊起；
步骤C，控制报警模块（4）在卡车被吊起或卡车未与集装箱完全分离时发出警告。


2.根据权利要求1所述一种集装箱起吊时车板分离自动检测和监控方法，其特征在于，所述步骤B至少包括：在吊具从集卡车板上抓箱拉起时，采集车板与集装箱结合面的图像数据，通过实时图像数据分析，获取卡车的车架边缘轮廓位置和集装箱的边缘轮廓位置，判断车架边缘位置与集装箱的边缘轮廓位置之间是否有重叠，并判断在吊箱上升时，集装箱底部与集卡车板轮廓线之间的夹角角度是否发生变化；
如果在吊具抓箱上升时，集装箱下底面轮廓与卡车的车架轮廓线无重叠，集卡车架边缘轮廓位置不变，而集装箱的边缘位置逐渐升高，且卡车的车架边缘位置和集装箱的边缘位置之间的夹角角度不变，则判定集装箱脱离卡车，卡车未被吊起；
如果卡车的车架边缘位置和集装箱的边缘位置之间的距离不变或两者轮廓线有重叠或卡车的车架边缘位置和集装箱的边缘位置之间的夹角角度逐渐增大，则判定集装箱未脱离卡车，卡车被吊起。


3.根据权利要求2所述一种集装箱起吊时车板分离自动检测和监控方法，其特征在于，在吊具开始作业对卡车上的集装箱进行抓取过程中，摄入装置（5）将实时扫描到的集装箱轮廓数据、地面轮廓数据和卡车轮廓数据发送给信号处理模块（1）。


4.根据权利要求3所述一种集装箱起吊时车板分离自动检测和监控方法，其特征在于，所述摄入装置（5）为相机或多线激光扫描仪或毫米波雷达中的一种或多种。


5.根据权利要求1所述一种集装箱起吊时车板分离自动检测和监控方法，其特征在于，还包括至少两个光电开关、一个电子控制器（6）和一个起升编码器构成，所述起升编码器设置在集装箱起重机的起升电动机的转轴上。


6.根据权利要求5所述一种集装箱起吊时车板分离自动检测和监控方法，其特征在于，所述光电开关分别设置在起重机支架上，所述光电开关水平间隔小于20英尺，所述光电开关通过导线与所述电子控制器（6）的一个输入端口相连，所述起升编码器通过导线与所述电子控制器（6）的另一个输入端口相连。


7.根据权利要求6所述一种集装箱起吊时车板分离自动检测和监控方法，其特征在于，所述电子控制器（6）由可编程逻辑控制器构成，所述光电开关与所述电子控制器（6）之间串接有信号转换器。


8.根据权利要求7所述一种集装箱起吊时车板分离自动检测和监控方法，其特征在于，所述数据采集模块（2）主要由输入输出隔离光电耦合电路、单片机电路、稳压电源电路和RS232通讯电路构成；其输入端口用于接收所述电子控制器（6）发出的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘达，白景涛，赵强，杜浚铭，武海，唐杰，李义升，
申请(专利权)人：宁波大榭招商国际码头有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33