一种基于图像采集的吊物重心位置监测系统及方法技术方案

一种基于图像采集的吊物重心位置监测系统及方法，包括：用于处理数据的数据处理系统；与数据处理系统连接，用于识别吊具相对天车摆动位移的图像采集系统，所述图像采集系统设置在天车车架下方；与数据处理系统连接，用于监测吊绳伸出长度的转动角度测量器，所述转动角度测量器设置在天车卷筒上。本发明专利技术相较于现有技术，能够检测天车所吊货物的重心，实时监测货物重心的变化，为天车控制提供依据，提高天车运行速率，提高生产效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于图像采集的吊物重心位置监测系统及方法
本专利技术涉及一种吊物重心位置检测系统，具体涉及一种基于图像采集的吊物重心位置监测系统，属于港口机械
本专利技术还涉及一种基于图像采集的吊物重心位置监测方法。
技术介绍
随着全球贸易量的不断提高，港口的吞吐量要求越来越高。在港口不扩建的前提下，提高港口门式起重机天车的运行效率，能够大大提高港口门式起重机的工作效率。但天车运行是一个非常复杂的非线性系统，主要分为3个控制部分：起动阶段、稳定运行阶段、制动阶段。在这三个阶段中，由于天车与货物为柔性连接，货物相对于天车形成摆动。会极大影响天车运行过程中的平稳性，使得天车在整个运行过程中不稳定，运行速度慢，极大影响生产效率，若到达目的地时，货物还存在摆动，则天车还需要额外的操作使得货物停止摆动，浪费时间。同时，还容易导致安全事故的发生。一般在起动阶段，通过控制小车的加速度，实现吊摆消摆，在消摆位置小车速度达到全速，随后的中间过程，小车以最大速度匀速无摆前进，这样在作业过程中大部分时间，小车速度最高运行。当小车接近目标位置时，同样通过控制小车的加速度，实现与起动阶段相反的过程。当达到卸料目的地时，吊摆完成消摆。卸料过程为静态卸料，吊具在目标位置上方。也就是说无论是起动阶段、稳定运行阶段、制动阶段中的哪一个阶段，都必须对货物的实时重心位置进行检测，从而才能更好的控制货物的平稳运行。因此，如何提供一种基于图像采集的吊物重心位置监测系统，能够检测天车所吊货物的重心，实时监测货物重心的变化，为天车控制提供依据，提高天车运行速率，提高生产效率，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本专利技术能够检测天车所吊货物的重心，实时监测货物重心的变化，为天车控制提供依据，提高天车运行速率，提高生产效率。本专利技术提供一种基于图像采集的吊物重心位置监测系统，包括：用于处理数据的数据处理系统；与数据处理系统连接，用于识别吊具相对天车摆动位移的图像采集系统，所述图像采集系统设置在天车车架下方；与数据处理系统连接，用于监测吊绳伸出长度的转动角度测量器，所述转动角度测量器设置在天车卷筒上。根据本专利技术的第一个实施方案，提供的一种基于图像采集的吊物重心位置监测系统。一种基于图像采集的吊物重心位置监测系统，包括：用于处理数据的数据处理系统；与数据处理系统连接，用于识别吊具相对天车摆动位移的图像采集系统，所述图像采集系统设置在天车车架下方；与数据处理系统连接，用于监测吊绳伸出长度的转动角度测量器，所述转动角度测量器设置在天车卷筒上。进一步地，作为本专利技术一种更为优选地实施方案，所述图像采集系统用于识别吊具相对天车摆动位移具体为，所述图像采集系统包括：设置在吊具上端的待捕捉标记；设置在天车车架下方，用于实时获取待捕捉标记位置的标记捕捉装置。进一步地，作为本专利技术一种更为优选地实施方案，所述图像采集系统与所述数据处理系统连接连接具体为：所述标记捕捉装置通过信号与数据处理系统连接。进一步地，作为本专利技术一种更为优选地实施方案，所述标记捕捉装置为摄像头。进一步地，作为本专利技术一种更为优选地实施方案，所述标记捕捉装置为红外探测器，所述待捕捉标记为红外发射器。进一步地，作为本专利技术一种更为优选地实施方案，所述标记捕捉装置为雷达探测器，所述待捕捉标记为雷达波反射器。进一步地，作为本专利技术一种更为优选地实施方案，所述转动角度测量器用于监测吊绳伸出长度具体为，所述转动角度测量器的转动轴与天车卷筒的转动轴同轴连接。进一步地，作为本专利技术一种更为优选地实施方案，所述转动角度测量器为绝对式编码器。进一步地，作为本专利技术一种更为优选地实施方案，所述转动角度测量器为多盘绝对式编码器。根据本专利技术的第二个实施方案，提供的一种基于图像采集的吊物重心位置监测方法。一种基于图像采集的吊物重心位置监测方法，包括以下步骤：识别天车吊起货物后的摆长L；实时识别沿天车运动方向天车与货物的相对位移d；计算货物相对天车的摆动角度θ；以摆长L和摆动角度θ建立天车与货物重心的极坐标运动轨迹模型。在本专利技术中，提供一种基于图像采集的吊物重心位置监测系统，包括：用于处理数据的数据处理系统；与数据处理系统连接，用于识别吊具相对天车摆动位移的图像采集系统，所述图像采集系统设置在天车车架下方；与数据处理系统连接，用于监测吊绳伸出长度的转动角度测量器，所述转动角度测量器设置在天车卷筒上。本申请涉及的基于图像采集的吊物重心位置监测系统，相较于现有技术而言，通过图像采集系统识别吊具相对天车的实时摆动位移，通过转动角度测量器监测吊绳伸出长度，即可知道吊物重心的高度。吊具连接货物，即吊具连接吊物。数据处理系统通过吊绳伸出的长度，即吊具相对天车的摆动位移，既可以计算出吊绳任意时间摆动的角度。通过建立吊绳摆动角度和吊绳长度即可以建立极坐标模型。该极坐标模型能够实时反映出天车运动过程中物体重心的位置变化情况，达到监测吊物重心位置的目的。从而，为天车控制提供依据，提高天车运行速率，提高生产效率。附图说明图1为本专利技术实施例中基于图像采集的吊物重心位置监测系统的整体结构图；图2为本专利技术实施例中基于图像采集的吊物重心位置监测方法的流程图。1：数据处理系统；2：图像采集系统；201：待捕捉标记；202：标记捕捉装置；3：转动角度测量器。具体实施方式为了使本领域的技术人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上，它可以直接在另一个元件上或者间接设置在另一个元件上；当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至另一个元件上。需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于图像采集的吊物重心位置监测系统，其特征在于，包括：/n用于处理数据的数据处理系统；/n与数据处理系统连接，用于识别吊具相对天车摆动位移的图像采集系统，所述图像采集系统设置在天车车架下方；/n与数据处理系统连接，用于监测吊绳伸出长度的转动角度测量器，所述转动角度测量器设置在天车卷筒上。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于图像采集的吊物重心位置监测系统，其特征在于，包括：
用于处理数据的数据处理系统；
与数据处理系统连接，用于识别吊具相对天车摆动位移的图像采集系统，所述图像采集系统设置在天车车架下方；
与数据处理系统连接，用于监测吊绳伸出长度的转动角度测量器，所述转动角度测量器设置在天车卷筒上。


2.根据权利要求1所述的基于图像采集的吊物重心位置监测系统，其特征在于，所述图像采集系统用于识别吊具相对天车摆动位移具体为，所述图像采集系统包括：设置在吊具上端的待捕捉标记；设置在天车车架下方，用于实时获取待捕捉标记位置的标记捕捉装置。


3.根据权利要求2所述的基于图像采集的吊物重心位置监测系统，其特征在于，所述图像采集系统与所述数据处理系统连接连接具体为：所述标记捕捉装置通过信号与数据处理系统连接。


4.根据权利要求3所述的基于图像采集的吊物重心位置监测系统，其特征在于，所述标记捕捉装置为摄像头。


5.根据权利要求3所述的基于图像采集的吊物重心位置监测系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：李弢霖，李斌，夏艺萌，王敏学，骆亦琦，梁潇潇，
申请(专利权)人：湖南釜晟智能科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43