一种叉车安全监控系统的制作方法

本申请属于仓储物流领域，具体涉及一种叉车安全监控系统。

背景技术：

uwb(ultrawideband)即超宽带技术，它是一种无载波通信技术，利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此其所占的频谱范围很宽。uwb定位采用了宽带脉冲通讯技术，具备极强的抗干扰能力，使定位误差减小。uwb室内定位技术的出现填补了高精度定位领域的空白，它具有对信道衰落不敏感、发射信号功率谱密度低、低截获能力、系统复杂度低、能提供厘米级的定位精度等优点。

叉车是现在人们常用的搬运车辆之一，叉车在仓库和工厂的日常运营中发挥着重要作用，如未按操作规范驾驶，将严重威胁安全，存在诸多潜在的危害，甚至造成操作人员或其他行人死亡。随着中国仓储物流行业的飞速发展和叉车保有量的大幅提高，物料搬运中的事故风险率与死亡率一直居高不下。叉车的运行安全包括：行驶路线在安全区域内，行驶速度在限定速度内，行驶时托叉高度在安全范围内，驾驶人员符合相关资质等，目前尚没有设备能对叉车运行的各个环节都进行有效监控。

技术实现要素：

本申请的目的在于提供一种叉车安全监控系统，实现对叉车的行驶路线、行驶速度、行驶时托叉的高度以及驾驶员身份进行全面监控，以提高叉车运作的安全性。

为实现上述目的，本申请所采取的技术方案为：

一种叉车安全监控系统，所述的叉车安全监控系统包括设置在叉车上的控制器，与所述控制器连接的红外测距传感器、uwb标签、电子陀螺仪、摄像机、报警装置，以及与所述uwb标签通信的uwb基站；

所述红外测距传感器安装于叉车的托叉底部，并将采集的距离信息输送至所述控制器；所述uwb标签安装于叉车顶部，并将采集的位置信息输送至所述控制器；所述电子陀螺仪安装在叉车内，并将采集的加速度信息输送至所述控制器；所述摄像机安装于叉车的驾驶室左前方且正对驾驶位，并将采集的图像信息输送至所述控制器；所述报警装置安装于叉车的驾驶室右前方，并接收所述控制器输出的报警信息，根据所述报警信息发出警报。

作为优选，所述控制器为嵌入式电脑主机，所述嵌入式电脑主机与叉车的电源连接。

作为优选，所述红外测距传感器通过收线器与所述嵌入式电脑主机连接。

作为优选，所述摄像机为usb摄像头，所述usb摄像头通过usb串口与所述控制器连接。

作为优选，所述报警装置为音频报警装置或/和灯光报警装置。

作为优选，所述报警装置为扬声器，所述扬声器通过音频线与所述控制器连接。

作为优选，所述uwb基站至少设有4个，所述uwb基站安装在叉车安全行驶区域的边缘上方。

本申请提供的叉车安全监控系统，通过红外测距传感器、uwb标签、电子陀螺仪、摄像机分别获得距离信息、位置信息、加速度信息、图像信息，并通过距离信息得到叉车行驶时托叉的高度，通过位置信息得到叉车的行驶路线，通过一定时间内的位置信息和加速度信息得到叉车的行驶速度，通过图像信息核对驾驶员身份，以对叉车的行驶路线、行驶速度、行驶时托叉的高度以及驾驶员身份进行全面监控以及报警，以提高叉车运作的安全性。

附图说明

图1为本申请的叉车安全监控系统的结构示意图；

图2为本申请的叉车安全监控系统的工作流程图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，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，当组件被称为与另一个组件“连接”时，它可以直接与另一个组件连接或者也可以存在居中的组件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是在于限制本申请。

如图1所示，其中一实施例中，提供一种叉车安全监控系统，该叉车安全监控系统包括设置在叉车上的控制器1，与控制器1连接的红外测距传感器6、uwb标签5、电子陀螺仪2、摄像机3、报警装置4，以及与uwb标签5通信的uwb基站7。

其中，控制器1为嵌入式电脑主机，该嵌入式电脑主机与叉车的电源连接，并在叉车打开电源时，自动激活程序进行运行。

红外测距传感器6安装于叉车的托叉底部，并将采集的距离信息输送至控制器1。在一实施例中，红外测距传感器6通过收线器与嵌入式电脑主机的gpio接口连接。

uwb标签5安装于叉车顶部，并将采集的位置信息输送至控制器。在一实施例中，uwb标签5通过串口线与嵌入式电脑主机的串口连接。

为了提高叉车定位的精确性，在一实施例中，uwb基站7至少设有4个，且uwb基站安装在叉车安全行驶区域的边缘上方。

电子陀螺仪2安装在叉车内，并将采集的加速度信息输送至控制器，在一实施例中，电子陀螺仪通过串口线与嵌入式电脑主机的串口连接。

摄像机3安装于叉车的驾驶室左前方且正对驾驶位，并将采集的图像信息输送至控制器。正对驾驶位的安装位置便于清晰采集驾驶员的脸部信息，并通过控制器校验驾驶员的身份。

在一实施例中，摄像机3为usb摄像头，usb摄像头通过usb串口与控制器连接。usb摄像头使用方便、灵活性好。

报警装置4安装于叉车的驾驶室右前方，并接收控制器输出的报警信息，根据报警信息发出警报。其中报警装置为音频报警装置或/和灯光报警装置。在一实施例中，为了降低灯光影响驾驶员行驶，报警装置采用扬声器，扬声器通过音频线与控制器连接，用于播放告警提示音。

如图2所示，通过实施例提供叉车安全监控系统的一种工作原理。

实施例1：

在叉车工作时，为了安全性都会设定叉车安全行驶区域、叉车行驶限速范围、叉车行驶时托叉高度范围等安全规定。本实施例的叉车安全监控系统即对叉车在工作时是否遵循上述安全规定进行监控。

在叉车打开电源开关时，嵌入式电脑主机自动激活程序进行运行。

在叉车行驶运行前，嵌入式电脑主机获取usb摄像头采集的图像信息，通过人脸识别算法，与嵌入式电脑主机预存的有资质的驾驶员人脸库中的人员进行对比，判断当前驾驶员是否为有资质的驾驶员。

有资质的驾驶员应理解为允许驾驶该叉车的驾驶员。且当对比结果为当前驾驶员为无资质的驾驶员，则嵌入式电脑主机向扬声器输出报警信息，扬声器根据报警信息发出无资质驾驶员警报。

在叉车行驶运行时，嵌入式电脑主机获取uwb标签的位置信息，uwb定位系统以每秒50帧的速率刷新叉车的实时位置信息，按照时间线得到叉车的行驶路线，并判断叉车的行驶路线是否在叉车安全行驶区域。若判断到叉车的行驶路线不在叉车安全行驶区域，则嵌入式电脑主机向扬声器输出报警信息，扬声器根据报警信息发出线路违规警报，实现行驶路线监控。

嵌入式电脑主机获取uwb标签的位置信息和电子陀螺仪的加速度信息，并根据两帧间的位置信息和加速度信息，通过卡尔曼滤波算法计算得出叉车的速度，判断叉车的速度是否在叉车行驶限速范围内，若判断到叉车的速度不在叉车行驶限速范围内，则嵌入式电脑主机向扬声器输出报警信息，扬声器根据报警信息发出超速警报，实现行驶速度监控。

嵌入式电脑主机获取红外测距传感器的距离信息并根据距离信息判断叉车行驶时托叉高度是否在叉车行驶时托叉高度范围内，若判断到叉车行驶时托叉高度是否在叉车行驶时托叉高度范围内，则嵌入式电脑主机向扬声器输出报警信息，扬声器根据报警信息发出超高警报，实现托叉高度监控。

本实施例的叉车安全监控系统对叉车的行驶路线、行驶速度、行驶时托叉的高度以及驾驶员身份进行全面监控以及报警，以提高叉车运作的安全性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。