一种基于图像识别的门式起重机安全智能预警方法及预警系统技术方案

本发明专利技术涉及起重设备安全技术领域，特别是一种基于图像识别的门式起重机安全智能预警系统，包括双目摄像头

【技术实现步骤摘要】
一种基于图像识别的门式起重机安全智能预警方法及预警系统


[0001]本专利技术涉及起重设备安全
，特别是一种基于图像识别的门式起重机安全智能预警方法及预警系统
。

技术介绍

[0002]门式起重机是一种广泛应用的起重设备，多数大中型门式起重机的驾驶室位于横梁侧面，主要由起重司机进行操作
。
在操作过程中可能因视线受阻
、
疏忽大意等原因未能及时发现安全隐患，或是违规操作，从而造成安全事故
。
[0003]因此，需提供一种基于图像识别的门式起重机安全预警系统，对门式起重机作业过程中的违章行为
、
安全隐患等进行智能识别和预警，从而提高门式起重机的作业安全性
。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术具体采用以下技术方案
。
[0005]设计一种基于图像识别的门式起重机安全智能预警方法，具体包括以下步骤：
[0006]S1
：通过门式起重机上的双目摄像头拍摄实时图像，并利用起重机运行数据采集器采集门式起重机的运行数据，然后通过有线或无线方式实时传输至计算服务器；
[0007]S2
：对实时拍摄的图像经过计算服务器中的图像语义算法
SegNet、FCN
和图像分析识别算法
YOLOv5s
进行分析，以识别门式起重机运行范围内的人员
、
移动设备
、
吊装物
、
其它物品等，并计算其外形数据；
[0008]S3
：图像语义识别算法
SegNet、FCN
将分析的结果传输至物体跟踪识别算法程序
HOG
，并利用该算法程序对人员
、
移动设备的运动方向
、
速度进行识别；
[0009]S4
：计算服务器根据采集的门式起重机的移动方向
、
速度
、
小车位置，以及识别的人员体型
、
位置
、
移动方向
、
速度
、
吊装物外形
、
旋转方向等数据，计算人员与吊装物的相对位置及速度，预测人员与吊装物的移动轨迹，给出发生碰撞或吊装物能够越过人员上方等情况的概率，并根据人员停止移动
、
门式起重机刹车所需的距离，计算出两者的安全距离；
[0010]S5
：如果人员与吊装物发生碰撞
、
吊装物越过人员上方等情况的概率较高，且小于安全距离，则计算服务器将预警信息则通过门式起重机驾驶室内的显示器进行显示，同时，计算服务器控制门式起重机驾驶室内
/
外的声光报警设备进行报警，并向安全管理人员手机发送文字预警信息；
[0011]S6
：计算服务器将以上步骤中的计算结果
、
门式起重机运行数据
、
关键图像实时传输至云平台进行处理和存储，并对相关数据进行统计
、
分析；
[0012]S7
：相关人员可通过终端设备访问云平台的数据，评判接入云平台门式起重机的安全运行情况，找出影响门式起重机运行安全的关键，以改善门式起重机的安全生产条件
。
[0013]一种基于图像识别的门式起重机安全智能预警系统，包括起重机运行数据采集器和分布在门式起重机上的多个双目摄像头，在起重机驾驶室内设有计算服务器，起重机运
行数据采集器实时读取门式起重机的运行数据，所述双目摄像头将拍摄的图像
、
以及起重机运行数据采集器读取的数据分别通过有线或无线的方式实时传输至计算服务器，在所述计算服务器内部署有图像语义识别算法
、
物体运行轨迹识别及预测算法，所述计算服务器将图像语义识别算法计算和分析的结果
、
以及自动识别的关键图像
、
门式起重机运行数据实时传输至云平台进行处理和存储，并通过终端设备进行访问云平台存储的数据；
[0014]在所述驾驶室的内部和外部分别设有声光报警设备，所述计算服务器控制门式起重机驾驶室内外的声光报警设备进行报警，并向安全管理人员的手机发送文字预警信息
。
[0015]优选地，所述双目摄像头的拍摄范围覆盖门式起重机的水平运动和吊装物的垂直运动范围
。
[0016]优选地，所述图像语义识别算法包括图像语义算法
SegNet、FCN
和图像分析识别算法
YOLOv5s。
[0017]优选地，所述声光报警设备包括灯光提醒装置和语音提醒装置
。
[0018]优选地，在所述驾驶室内设有显示终端，所述计算服务器将预警信息通过显示终端进行显示
。
[0019]本专利技术的有益效果在于：
[0020]本专利技术采用图像识别算法对门式起重机运行范围内的人员
、
设备
、
物体及其移动特征进行识别，对可能的违章操作
、
安全隐患进行识别
、
预测，并通过多种手段如语音提醒和灯光警示，进行预警
、
报警，通过人工智能技术，利用计算机服务器和云平台管理来加强门式起重机运行的安全管理，有效减少门式起重机操作人员疏忽
、
视野不佳造成的安全事故，避免门式起重机生产运行过程中的违章操作，能够对门式起重机生产运行过程中的安全隐患
、
违章操作全时段实时智能识别，减轻安全管理人员的劳动强度；并且通过终端设备可远程为生产管理人员提供门式起重机生产运行的安全数据，从而提高门式起重机运行的安全性
。
附图说明
[0021]图1是本专利技术的流程框图；
具体实施方式
[0022]以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术
。
[0023]实施例1[0024]一种基于图像识别的门式起重机安全智能预警方法，如图1所示，具体包括以下步骤：
[0025]S1
：通过门式起重机上的双目摄像头拍摄实时图像，并利用起重机运行数据采集器采集门式起重机的运行数据，然后通过有线或无线方式实时传输至计算服务器；
[0026]S2
：对实时拍摄的图像经过计算服务器中的图像语义算法
SegNet、FCN
和图像分析识别算法
YOLOv5s
进行分析，以识别门式起重机运行范围内的人员
、
移动设备
、
吊装物
、
其它物品等，并计算其外形数据；
[0027]S3
：图像语义识别算法
SegNet、FCN
将分析的结果传输至物体跟踪识别算法程序
HOG
，并利用该算法程序对人员
、...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于图像识别的门式起重机安全智能预警方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
S1
：通过门式起重机上的双目摄像头拍摄实时图像，并利用起重机运行数据采集器采集门式起重机的运行数据，然后通过有线或无线方式实时传输至计算服务器；
S2
：对实时拍摄的图像经过计算服务器中的图像语义识别算法进行分析，以识别门式起重机运行范围内的人员
、
移动设备
、
吊装物
、
其它物品等，并计算其外形数据；
S3
：图像语义识别算法将分析的结果传输至物体跟踪识别算法程序
HOG
，并利用该算法程序对人员
、
移动设备的运动方向
、
速度进行识别；
S4
：计算服务器根据采集的门式起重机的移动方向
、
速度
、
小车位置，以及识别的人员体型
、
位置
、
移动方向
、
速度
、
吊装物外形
、
旋转方向等数据，计算人员与吊装物的相对位置及速度，预测人员与吊装物的移动轨迹，给出发生碰撞或吊装物能够越过人员上方等情况的概率，并根据人员停止移动
、
门式起重机刹车所需的距离，计算出两者的安全距离；
S5
：如果人员与吊装物发生碰撞
、
吊装物越过人员上方等情况的概率较高，且小于安全距离，则计算服务器将预警信息则通过门式起重机驾驶室内的显示器进行显示，同时，计算服务器控制门式起重机驾驶室内
/
外的声光报警设备进行报警，并向安全管理人员手机发送文字预警信息；
S6
：计算服务器将以上步骤中的计算结果
、
门式起重机运行数据

【专利技术属性】
技术研发人员：周振建，高会中，谷田鑫，王凯，赵海雷，吕乾乾，卢高明，任颖莹，江南，陈瑞祥，秦银平，郁凯旋，万雪钰，
申请(专利权)人：中铁隧道局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：