一种吊车吊绳防撞预警系统的制作方法

本发明涉及吊车防撞，具体涉及一种吊车吊绳防撞预警系统。

背景技术：

1、吊车市场近年来也异常的活跃起来。然而，在大型工业吊车随车司机操作的过程中，由于受到视力和障碍物的影响，不能准确的判断吊臂与物体之间的距离，这样极大的影响了司机的准确操作，甚至使吊臂、吊绳与物体之间产生碰撞，故此，有必要设计一种新型的吊车防撞系统。

2、目前常用的方法为，利用超声波测距装置或红外测距装置测量吊绳与物体之间的距离，两者间的距离低于预设值时，通过报警装置报警来提醒司机。但是这种方式存在以下缺陷：

3、(1)吊车的吊绳较细，采用常规的传感器，如超声波相控阵等测距设备不易准确测出其准确位置，因此预警会不准确。

4、(2)吊车在作业时，吊绳往往会出现摆动，增加了预警难度，使预警不及时。

5、(3)当吊臂与物体之间存在一些较小的活动性障碍物时，超声波测距装置或红外测距装置不能准确的检测到障碍物的存在。

技术实现思路

1、针对所述缺陷，本发明实施例公开了一种吊车吊绳防撞预警系统，其根据吊绳摆动幅度来设置预警范围的思路，充分考量了吊车作业过程的实际情况，使得预警更加精确。

2、本发明实施例公开一种吊车吊绳防撞预警系统，其包括安装于所述吊车的吊臂顶端的俯视摄像头、前视摄像头、前视超声波相控阵、角度传感器、第一长度传感器、第二长度传感器、处理器、报警装置，其中，所述俯视摄像头用于识别吊钩在吊臂方向上的偏转幅度，所述角度传感器用于确定所述吊臂的倾角，所述前视摄像头和前视超声波相控阵用于检测所述吊车作业前方障碍物及其坐标，所述第一长度传感器和第二长度传感器分别确定所述吊臂长度以及吊绳长度，所述处理器用于接收所述俯视摄像头、前视摄像头、前视超声波相控阵、角度传感器、第一长度传感器、第二长度传感器采集的数据，并根据所述数据确定障碍物与吊绳最大偏转点之间的距离，并在所述距离小于预设值时，通过所述报警装置发出报警。

3、作为较佳的实施例，所述处理器用于接收所述俯视摄像头、前视摄像头、前视超声波相控阵、角度传感器、第一长度传感器、第二长度传感器采集的数据，并根据所述数据确定障碍物与吊绳最大偏转点之间的距离，包括：

4、以吊臂底部为坐标原点，以吊臂垂直方向为z轴，以吊臂指向方向的水平方向为x轴建立世界坐标系，根据所述第一长度传感器和确定的吊臂长度以及所述角度传感器确定的吊臂倾角得到吊臂底部和顶端的坐标点：

5、p1＝(0,0,0)

6、p2＝(lsinθ1,0,lcosθ1)

7、其中，p1和p2分别为吊臂底部和顶端的坐标点，l为吊臂长度，θ1为吊臂倾角；

8、基于所述俯视摄像头识别吊钩在吊臂方向上的偏转幅度以及第二长度传感器确定的吊绳长度确定吊钩的最大偏转角度：

9、

10、其中，θ2为吊钩的最大偏转角度，s为吊钩在吊臂方向上的偏转幅度，d为吊绳长度；

11、根据所述吊臂顶端的坐标点以及吊钩的最大偏转角度确定吊绳在所述最大偏转角度时吊钩的位置坐标：

12、p3＝(lsinθ1+dsinθ2,0,lcosθ1-dcosθ2)

13、其中，p3为吊绳在所述最大偏转角度时吊钩的位置坐标；

14、根据所述吊绳在所述最大偏转角度时吊钩的位置坐标以及前视摄像头和前视超声波相控阵检测的障碍物坐标计算吊钩和障碍物的最小距离：

15、

16、其中，l为吊钩和障碍物的最小距离，(x1、y1、z1)为障碍物坐标。

17、作为较佳的实施例，在所述距离小于预设值时，通过所述报警装置发出报警，包括：

18、当所述最小距离小于预设值时，通过所述报警装置发出报警，所述报警装置为声/光报警器。

19、与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：

20、1、利用对吊钩的识别、吊绳长度、吊臂角度、吊绳摆动角度来计算吊绳的位置，克服吊绳难以测距的困难。

21、2、充分考虑到吊绳的摆动幅度来设置预警范围，充分考量了吊车作业过程的实际情况，使该预警系统更符合实际的需求，能准确地预防碰撞。

22、3、该预警系统结构简单，只需在吊车指定位置安装传感器即可实现，安装成本低。

技术特征：

1.一种吊车吊绳防撞预警系统，其特征在于，其包括安装于所述吊车上的俯视摄像头、前视摄像头、前视超声波相控阵、角度传感器、第一长度传感器、第二长度传感器、处理器、报警装置，其中，所述俯视摄像头用于识别吊钩在吊臂方向上的偏转幅度，所述角度传感器用于确定所述吊臂的倾角，所述前视摄像头和前视超声波相控阵用于检测所述吊车作业前方障碍物及其坐标，所述第一长度传感器和第二长度传感器分别确定所述吊臂长度以及吊绳长度，所述处理器用于接收所述俯视摄像头、前视摄像头、前视超声波相控阵、角度传感器、第一长度传感器、第二长度传感器采集的数据，并根据所述数据确定障碍物与吊绳最大偏转点之间的距离，并在所述距离小于预设值时，通过所述报警装置发出报警。

2.根据权利要求1所述的吊车吊绳防撞预警系统，其特征在于，所述处理器用于接收所述俯视摄像头、前视摄像头、前视超声波相控阵、角度传感器、第一长度传感器、第二长度传感器采集的数据，并根据所述数据确定障碍物与吊绳最大偏转点之间的距离，包括：

3.根据权利要求2所述的吊车吊绳防撞预警系统，其特征在于，在所述距离小于预设值时，通过所述报警装置发出报警，包括：

技术总结
本发明公开了一种吊车吊绳防撞预警系统，其包括安装于吊车上的用于识别吊钩在吊臂方向上的偏转幅度的俯视摄像头、用于检测吊车作业前方障碍物及其坐标的前视摄像头和前视超声波相控阵、用于确定吊臂的倾角的角度传感器、分别用于确定吊臂长度以及吊绳长度第一长度传感器和第二长度传感器以及处理器、报警装置，处理器用于接收俯视摄像头、前视摄像头、前视超声波相控阵、角度传感器、第一长度传感器、第二长度传感器采集的数据，并根据数据确定障碍物与吊绳最大偏转点之间的距离，并在距离小于预设值时，通过报警装置发出报警。本发明根据吊绳摆动幅度来设置预警范围的思路，充分考量了吊车作业过程的实际情况，使得预警更加精确。

技术研发人员：俞思帆,黎颖,易满成,刘健欣,彭政,刘晶,黄薇蓉,李卓坚,姜伟,朱明华,张连源,吴卓腾
受保护的技术使用者：广东电网有限责任公司广州供电局
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15