一种集成式塔式起重机视频安全监控系统及塔式起重机的制作方法

1.本发明属于塔式起重机技术领域，具体涉及一种集成式塔式起重机视频安全监控系统及塔式起重机。


背景技术：

2.现有技术中塔式起重机的视频监控系统，一般采用有线摄像头，安装不便；摄像头仅对吊点进行视频监控，对吊点工作状态无自动判断、识别功能；摄像头固定在臂头或臂根，对变幅移动的吊钩可视化监控效果差。且现有视频监控系统不具备乱绳预警功能和吊钩倾斜、钩挂故障报警等功能。现有视频监控系统对移动的吊钩追踪效果差，画面丢失可能性高；视频监控系统独立于控制系统，数据交互不通，不利于系统综合控制。


技术实现要素：

3.为解决现有技术中的不足，本发明提供一种集成式塔式起重机视频安全监控系统及塔式起重机，能对吊钩进行自动追踪，同时能对吊钩的异常工作状态进行预警。
4.为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：第一方面，提供一种集成式塔式起重机视频安全监控系统，包括吊钩摄像头、卷扬摄像头、卷扬监测终端、可视化交互终端、数据交换终端和plc控制器；所述吊钩摄像头与所述可视化交互终端无线通信连接；所述可视化交互终端与所述数据交换终端通信连接；所述卷扬摄像头与所述卷扬监测终端通信连接；所述卷扬监测终端与所述数据交换终端通信连接；所述数据交换终端与所述plc控制器通信连接，所述plc控制器与塔式起重机控制系统通信连接。
5.进一步地，所述吊钩摄像头安装在塔式起重机的变幅小车上，用于监控吊钩的工作状态。
6.进一步地，所述可视化交互终端将吊钩的工作状态信息通过数据交换终端上传至plc控制器。
7.进一步地，所述可视化交互终端通过数据交换终端、plc控制器从塔式起重机控制系统中获取塔式起重机运行参数，并根据塔式起重机运行参数控制吊钩摄像头自动对焦，实现对吊钩位置的智能追踪。
8.进一步地，所述塔式起重机运行参数包括高度、幅度、角度、风速和吊重。
9.进一步地，所述plc控制器用于接收吊钩的工作状态信息，并结合塔式起重机运行参数判断吊钩状态，若出现吊钩摆动角度超过阈值、歪斜或钩挂现象，则向塔式起重机控制系统发送停机信号及报警信号。
10.进一步地，还包括司机室摄像头，所述司机室摄像头与所述可视化交互终端通信连接；所述可视化交互终端包括指纹识别模块和人脸识别模块，用于验证塔式起重机驾驶员的身份信息。
11.进一步地，所述可视化交互终端还包括语音播报模块，用于实现语音报警功能。
12.进一步地，所述可视化交互终端还包括gprs模块，用于实现吊钩、钢丝绳及司机室工作画面的远程监控。
13.第二方面，提供一种塔式起重机，所述塔式起重机配置有权利要求1~10任一项所述的集成式塔式起重机视频安全监控系统。
14.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：（1）本发明通过将吊钩摄像头与可视化交互终端无线通信连接，可视化交互终端与数据交换终端通信连接，数据交换终端与plc控制器通信连接，plc控制器与塔式起重机控制系统通信连接，实现对吊钩的自动追踪，同时能对吊钩的异常工作状态进行预警，提高塔机安全性；（2）本发明安装维护方便，使用简单；吊钩摄像头采用无线模式，减少线路敷设和电缆损伤故障，吊钩智能化自动追踪，使操作人员可实时监控吊点及其周围情况，安全可靠；（3）本发明与塔式起重机控制系统实时交互，为塔机安全控制、乱绳检测、钢丝绳损伤等其他功能提供辅助信息。
附图说明
15.图1是本发明实施例提供的一种集成式塔式起重机视频安全监控系统的系统结构示意图。
具体实施方式
16.下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
17.实施例一：如图1所示，一种集成式塔式起重机视频安全监控系统，包括吊钩摄像头、司机室摄像头、卷扬摄像头、可视化交互终端、卷扬监测终端、数据交换终端和plc控制器；吊钩摄像头与可视化交互终端无线通信连接；司机室摄像头与可视化交互终端通信连接；卷扬摄像头与卷扬监测终端通信连接；可视化交互终端、卷扬监测终端分别与数据交换终端通信连接；数据交换终端与plc控制器通信连接，plc控制器与塔式起重机控制系统通信连接。
18.吊钩摄像头安装在塔式起重机的变幅小车上，吊钩摄像头用于吊点画面监控，吊钩摄像头采用无线形式，减少电缆线长距离敷设的困难，避免变幅小车运行中电缆打绞、擦伤、扯断等故障。吊钩摄像头始终监控吊点下方，无论吊钩上升、下降、前进、后退都在吊钩摄像头的监控范围内；吊钩摄像头将吊点监控画面实时、无线发送至可视化交互终端，然后通过可视化交互终端上传至数据交换终端和plc控制器；可视化交互终端根据吊钩高度、幅度、角度、吊重等基本运行参数，调整吊钩摄像头，智能控制摄像头自动对焦，实现对吊钩位置的智能追踪；同时，可视化交互终端根据吊点监控画面，可以分析、识别吊载是否有摆动、钩挂等异常现象，并将分析结果发送至plc控制器。当发生异常情况时，plc控制器可控制起升电机停止动作，防止发生危险后果。
19.可视化交互终端用于接收监控画面，并根据其获取的塔式起重机运行基本参数（如高度、幅度、风速、吊重等）发出指令，智能控制摄像头自动对焦，实现对吊钩位置的智能
追踪；可视化交互终端包括指纹识别模块和人脸识别模块，用于验证塔式起重机驾驶员的身份信息。本实施例无需额外安装人脸识别模块，通过司机室摄像头和可视化交互终端实现人脸身份识别，保证塔机操作安全；无需额外安装指纹识别系统，通过可视化交互终端内置指纹识别模块，实现指纹身份识别，保证塔机操作安全。
20.数据交换终端用于视频系统与塔式起重机控制系统数据交互，使可视化交互终端获得塔机运行的基本参数，同时控制系统可以接收吊点异常信息反馈；plc控制器用于接收吊点反馈信息，其可结合吊重、风速、角度等信息，综合判断吊点状态，若吊点发生摆动、钩挂等异常现象，则立即停止工作，提醒相关人员检查，以保证吊装安全；通信网络用于连接吊钩摄像头(无线网络)、交互终端、plc等设备，实现数据传输；蜂鸣器用于发出声光报警；本实施例中，还包括卷扬摄像头和卷扬监测终端；卷扬摄像头与卷扬监测终端通信连接；卷扬监测终端与数据交互终端通信连接；卷扬摄像头采集卷扬机构的工作状态信息，卷扬监测终端根据监测画面判断是否发生卷扬乱绳的问题或是否存在发生卷扬乱绳的风险，并做出预警，同时将预警信息上传至数据交换终端和plc控制器，塔式起重机控制系统在必要时做出停机处理。
21.本方案实现原理：吊钩安装在变幅小车底部，保证其始终监控下方吊点；吊钩通过无线网络与可视化交互终端通讯，将监控画面上传至可视化交互终端；可视化交互终端通过数据交互终端获取控制系统的塔机运行基本参数（如高度、幅度、风速、吊重等），再结合其收到的监控画面，发出指令，调整摄像头自动对焦吊点，实现对吊钩位置的智能追踪；可视化交互终端对收到的监控画面进行解析、识别，判断吊钩状态是否正常，如是否存在吊载歪斜、摆动角度过大、钩挂等情况。可视化终端将解析结果实时发送至plc控制器，plc控制器结合风速、高度、吊重量等塔机运行状态，判断是否需要停止工作，提醒相关人员进行检查。
22.本实施例集吊点画面监控、吊点工作状态监控、吊钩自动追踪、钢丝绳乱绳预警、司机室画面监控、身份识别和语音报警等功能于一体的塔机视频安全监控系统；与塔式起重机控制系统进行数据交互、融合的视频监控系统，发生故障或报警时，可自动控制系统停止工作，安全性高；无需额外安装传感器，通过控制系统发送的塔机运行参数，实现超大高度吊点智能自动追踪、自动对焦，成本低、可靠性高；吊钩摄像头安装在变幅小车上的形式，保证其始终监控吊点上方；采用无线摄像头，减少线缆敷设，避免发生电缆打绞、拉断等问题，降低故障率；吊钩工作状态自动解析、识别，一旦发生吊钩摆动角度过大、钩挂、歪斜等情况，可通过控制系统报警、停止工作，提高塔机安全性；单机构、多机构卷筒运行状态监控，防止发生钢丝绳乱绳，提高钢丝绳寿命、降低维护、使用成本；无需额外安装人脸识别模块，通过司机室摄像头和可视化交互终端实现人脸身份识别，保证塔机操作安全；无需额外安装指纹识别系统，通过可视化交互终端内置指纹识别模块，实现指纹身份识别，保证塔机操作安全；通过可视化终端内置语音播报模块，实现语音报警功能。
23.本实施例通过在可视化交互终端可视化终端内置gprs模块，实现吊钩工作画面、工作状态远程监控；实现司机室工作画面远程监控；实现钢丝绳工作状态远程管理、监控；实现塔司身份识别和考勤打卡管理。
24.实施例二：基于实施例一所述的一种集成式塔式起重机视频安全监控系统，本实施例提供一
种塔式起重机，所述塔式起重机配置有第一方面所述的集成式塔式起重机视频安全监控系统。
25.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。