一种塔吊作业监控装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种具有单目测距功能的塔吊作业监控装置，该监控装置安装在塔吊上，包括发射端装置和接收端装置；发射端装置包括摄像头、电源、发射端MCU控制模块和无线发射模块；摄像头、电源和无线发射模块分别与发射端MCU控制模块相连；接收端装置包括无线接收模块、接收端MCU控制模块和显示模块；无线接收模块和显示模块分别与接收端MCU控制模块相连；接收端装置通过无线接收模块与发射端装置的无线发射模块通讯相连。本实用新型专利技术监控装置，能达到对工地现场的实时监控和辅助作业，有效地解决了驾驶员的视觉盲区和吊钩高度控制，提高了塔吊的作业效率。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种塔吊作业监控装置，具体涉及一种具有单目测距功能的监控装置。
技术介绍
塔吊广泛地用于各种高层建设中，而且是一种必不可少的吊运工具，但是塔吊作业受到驾驶员视野的影响，导致运行效率不高，而且容易发生安全事故。一方面是由于吊臂较长，作业距离远，工地情况复杂，驾驶员的视野受到了很大影响，目前工地上主要是通过地面的指挥人员使用对讲机和信号旗手进行指挥，这样单一的人工模式并没有很好地解决驾驶员在作业中视觉盲区的问题。另外一方面由于驾驶员对吊钩的高度把握不是很好，就会造成一些安全事故发生，尤其是快接近地面的时候，驾驶员不清楚吊钩距离地面或者当前作业面具体还有多高距离，而这种高度预估一般是靠多年的操作经验积累，且存在较大的误差。专利号为CN201120061445.2，名为“塔式起重机下落视频传输辅助系统”提供了一种视频监控方式，采用多摄像头配合使用，但是该系统没有对获取的图像数据进行处理，不能得到吊钩距离地面或当前作业面的实时高度信息，这样对于驾驶员还是不能准确的把握吊钩的下落情况，智能化程度较低。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种能有效获得吊钩距地面或当前作业面的实时高度信息的监控装置。为了达到上述目的，本技术提供了一种塔吊作业监控装置，该监控装置安装在塔吊上，包括发射端装置和接收端装置；发射端装置包括摄像头、电源、发射端MCU控制模块和无线发射模块；摄像头、电源和无线发射模块分别与发射端MCU控制模块相连；接收端装置包括无线接收模块、接收端MCU控制模块和显示模块；无线接收模块和显示模块分别与接收端MCU控制模块相连；接收端装置通过无线接收模块与发射端装置的无线发射模块通讯相连。上述发射端装置设于塔吊的变幅小车上；变幅小车下方的吊钩上设有颜色标志物；摄像头垂直向下安装，且对焦于上述颜色标志物；接收端装置设于塔吊的驾驶室内。其中，发射端装置外设有防护罩，使其可以防护灰尘和雨雪等。发射端MCU控制模块和接收端MCU控制模块均包括USB接口、JTAG接口、微处理器和闪存；USB接口、JTAG接口和闪存分别与微处理器相连。摄像头为USB摄像头，通过USB接口与发射MCU模块相连。接收端装置还包括存储模块；存储模块与接收端MCU控制模块的微处理器相连。微处理器采用S3C6410微处理器，显示模块采用IXD液晶屏，存储模块采用SD存储卡。本技术相比现有技术具有以下优点:本技术监控装置MCU控制模块对摄像头拍摄的图像进行处理，采用计算机视觉技术得到的吊钩距离地面或者当前作业面的实时高度数据，并与视频图像信息同时显示在显示模块上，让驾驶员能够更加准确地对吊钩进行实时操作，从很大程度上提高了作业的安全和效率。同时利用存储模块存储高度信息和视频图像信息，可以作为施工安全单位的数据信息参考。且利用无线模块进行数据传输，既解决了有线传输的布线复杂问题，又解决了驾驶室狭小空间的监控安放问题。本技术监控装置结构简单，能达到对工地现场的实时监控，有效地解决了驾驶员的视觉盲区和吊钩高度控制，提高了塔吊的作业效率。附图说明图1为本技术监控装置应用在塔吊上的结构示意图；图2为图1中发射端装置的结构框图；图3为图1中接收端装置的结构框图。图中，11-驾驶室，12-变幅小车,13-吊钩，14-颜色标志物,21-发射端装置，22-接收端装置。具体实施方式以下结合附图对本技术监控装置进行详细说明。如图1所示，本技术监控装置包括发射端装置21和接收端装置22。发射端装置21安装在塔吊的变幅小车12上。发射端装置21外罩保护罩(未画出)，能有效隔绝灰尘和雨雪等。接收端装置22安装在塔吊的驾驶室11内，与发射端装置21通讯相连。如图2所示，发射端装置21包括USB摄像头、太阳能供电电源、发射端M⑶控制模块和无线发射模块。其中，发射端MCU控制模块包括USB接口、JTAG接口、S3C6410微处理器和FLASH(闪存，ARM公司)。USB摄像头通过USB接口与S3C6410微处理器相连。太阳能供电电源、FLASH和无线发射模块分别与S3C6410微处理器相连。结合图1，吊钩13的上方设有颜色标志物14。USB摄像头垂直向下安装在变幅小车12上，且对焦于颜色标志物14上，同时使吊钩13附近的工地场景始终处于USB摄像头的视野中。如图3所示，接收端装置22包括无线接收模块、接收端MCU控制模块、IXD液晶屏和SD存储卡。其中接收端MCU控制模块包括USB接口、JTAG接口、S3C6410微处理器和FLASH。无线接收模块、IXD液晶屏和SD存储卡分别与S3C6410微处理器相连。接收端装置22的无线接收模块与发射端装置21的无线发射模块通讯相连。使用时，发射端装置21使用防护罩遮住后，安装在塔吊的变幅小车12上，随着变幅小车12前后移动，且由太阳能供电电源(太阳能电池板)供电，USB摄像头捕捉颜色标志物14信息和工地上的场景，通过无线发射模块将图像数据发出。然后由安放在驾驶室11内接收端装置22的无线接收模块将视频数据接收，利用接收端MCU控制模块将接收到的图像数据采取色彩空间变换法对图像中的亮度因素排除，并对颜色标志物14进行定位，然后进行边缘增强目标，从而检测出的颜色标志物14的边界，最后通过统计像素点计算面积法计算出颜色标志物14的实时面积。依据计算出的颜色标志物14的面积大小的变化来实现距离的检测，颜色标志物14面积大小变化和实际距离变化曲线可以通过Matlab语言进行仿真，利用C言搭建测距程序，通过测距程序对颜色标志物14进行数据图像处理获得测距计算结果。最终编写基于MCU控制模块平台的QT界面，在塔吊作业之前驾驶员在该界面上输入当前塔吊距离地面高度，以及当前作业面高度，这样用塔吊高度和楼层高度减去吊钩13下放距离就可以得到吊钩13距离地面或者当前作业面的实时高度。最终将处理过的视频图像信息和吊钩距离地面或者当前作业面的实时高度数据传输到IXD显示屏上，从而实现对工地现场的实时监控，有效解决了驾驶员的视觉盲区和吊钩高度控制，提高了塔吊的作业效率。权利要求1.一种具有单目测距功能的塔吊作业监控装置，所述监控装置安装在所述塔吊上；其特征在于:包括发射端装置和接收端装置；所述发射端装置包括摄像头、电源、发射端MCU控制模块和无线发射模块；所述摄像头、电源和无线发射模块分别与所述发射端MCU控制模块相连；所述接收端装置包括无线接收模块、接收端MCU控制模块和显示模块；所述无线接收模块和显示模块分别与所述接收端MCU控制模块相连；所述接收端装置通过无线接收模块与发射端装置的无线发射模块通讯相连。2.根据权利要求1所述的塔吊作业监控装置，其特征在于:所述发射端装置设于所述塔吊的变幅小车上；所述变幅小车下方的吊钩上设有颜色标志物；所述摄像头垂直向下安装，且对焦于所述颜色标志物；所述接收端装置设于所述塔吊的驾驶室内。3.根据权利要求2所述的塔吊作业监控装置，其特征在于:所述发射端装置外设有防护罩。4.根据权利要求1至3任一所述的塔吊作业监控装置，其特征在于:所述发射端MCU控制模块和接收端MCU控制模块均包括USB接口、JTAG接口、微处理器和闪存；所述USB接口、JTAG接口本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有单目测距功能的塔吊作业监控装置，所述监控装置安装在所述塔吊上；其特征在于：包括发射端装置和接收端装置；所述发射端装置包括摄像头、电源、发射端MCU控制模块和无线发射模块；所述摄像头、电源和无线发射模块分别与所述发射端MCU控制模块相连；所述接收端装置包括无线接收模块、接收端MCU控制模块和显示模块；所述无线接收模块和显示模块分别与所述接收端MCU控制模块相连；所述接收端装置通过无线接收模块与发射端装置的无线发射模块通讯相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张自嘉，王旭，姚佳，朱莉，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：实用新型
国别省市：