一种塔式起重机的监控系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及建筑工地塔式起重机安全运行技术领域，具体涉及一种可对塔式起重 机吊钩运作状态进行监控的塔式起重机的监控系统。
【背景技术】
[0002] 塔式起重机为建筑工程中常用的重物吊装搬运设备，简称塔机（亦称塔吊），动臂 装在高耸塔身上部的旋转起重机，作业空间大，主要用于房屋建筑施工中物料的垂直和水 平输送及建筑构件的安装。
[0003] 塔式起重机在工作中，一般是通过信号工的手势、旗语、对讲机或者闭路电视来监 控其运行环境。通过闭路电视进行监控一般采用一个或多个摄像头拍摄运行环境情况，并 直接传输到电视墙或者显示屏幕上供驾驶员观看。但是由于电视墙或者显示屏幕一般采用 多块屏幕拼接而成，每个画面之间没有直接的关系（即每块屏幕显示的只是一个局部环 境），使得驾驶员需要观看多块屏幕才能确定当前塔吊的运行情况和周围环境。由此可见， 这种方式存在以下使用缺陷：
[0004] -、不够直观，即未能给出塔吊当前运行状态的量化参数，无法让驾驶员能够直观 的评估塔吊的运行情况，对于经验浅薄的驾驶员来说存在很大的安全隐患，比如说吊钩在 塔臂上运行过远超出了安全范围，吊钩在塔臂上运行过高超出了高度范围等；
[0005] 二、无法进行报警提示，即在塔吊运行超出安全范围时，不能给出报警信号以及时 提醒驾驶员注意塔吊的驾驶，使得驾驶员容易忽略一些危险的情况。
[0006] 当然，现有技术中也有采用传感器的方式来采集塔式起重机的各项运行参数，但 使用一段时间后，由于传感器损耗会带来误差，影响塔式起重机的正常工作。
【发明内容】
[0007] 针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种塔式起重机的监控系统，其通 过图像采集单元、图像处理计算单元和报警单元的配合，使得驾驶员可直观了解到塔吊当 前的运行情况，以降低塔吊运行的安全隐患。
[0008] 为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：
[0009] -种塔式起重机的监控系统，塔式起重机包括塔臂和滑动在塔臂上的吊钩，塔臂 设置于塔身上，并在与塔身的交接处设置有驾驶舱，其中所述监控系统包括：
[0010] 图像采集单元，其采集吊钩运行图像，并包括设置在驾驶舱位置处的第一摄像头、 和设置在塔臂末端的第二摄像头，塔式起重机在塔臂上悬设有径直朝向地面的第一参考尺 和第二参考尺，所述第一参考尺位于第一摄像头的视野前方，并将第一摄像头的视野边界 囊括在内，所述第二参考尺位于第二摄像头的视野前方，并将第二摄像头的视野边界囊括 在内，所述第一摄像头和第二摄像头在所处位置的安装方式使得二者的视野范围在塔臂中 间区域有交集，并可覆盖塔臂到地面的图像；
[0011] 图像处理计算单元，其连接图像采集单元，在图像处理计算单元内预设有第一摄 像头与第一参考尺之间的实际水平直线距离为第一计算基准A1及第二摄像头与第二参考 尺之间的实际水平直线距离为第二计算基准A2,图像处理计算单元从图像采集单元采集的 图像中选取拍摄到吊钩的摄像头画面作为计算画面，并获取计算画面中吊钩底端与相对应 的摄像头镜头中心之间的直线连线，及所述直线连线或直线连线的延长线经过画面中对应 参考尺的刻度的大小，然后以相对应的计算基准为基准，计算吊钩当前位置相对于塔臂实 际的高度参数和幅度参数，其中当图像处理计算单元将出现吊钩的第一摄像头的画面作为 计算画面时，计算基准选择A1，当图像处理计算单元将出现吊钩的第二摄像头的画面作为 计算画面时，计算基准选择A2;
[0012] 报警单元，其连接图像处理计算单元，并基于图像处理计算单元计算出的吊钩当 前位置相对于塔臂实际的高度参数或幅度参数发出报警信号。
[0013] 相比于现有技术，本发明至少包括如下有益效果：
[0014] 本发明所述塔式起重机的监控系统通过图像采集单元采集塔吊吊钩运行图像，并 基于吊钩运行图像及设置的参考尺，利用图像处理计算单元计算吊钩运行位置相对于塔臂 实际的高度参数和幅度参数，然后根据计算出的高度参数和幅度参数通过报警单元发出报 警信号。整个监控系统可有效辅助驾驶员对塔吊吊钩运行状态的直观获知，有效降低塔吊 运行过程中存在的安全隐患。
【附图说明】
[0015] 图1为本发明所述塔式起重机的监控系统结构示意图；
[0016] 图2为本发明所述监控系统的摄像头布置示意图；
[0017] 图3为本发明所述图像处理计算单元以拍摄到吊钩的第一摄像头的画面作为计算 画面时的计算原理图；
[0018] 图4为本发明所述图像处理计算单元以拍摄到吊钩的第二摄像头的画面作为计算 画面时的计算原理图；
[0019] 图5为本发明所述图像处理计算单元将第一摄像头和/或第二摄像头的拍摄图像 进行融合的示意图。
【具体实施方式】
[0020] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与作用更加清楚及易于了解， 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步阐述：
[0021] 参见图1并结合图2-4,本发明提出了一种塔式起重机的监控系统，塔式起重机包 括塔臂10和滑动在塔臂10上的吊钩11，塔臂10设置于塔身12上，并在与塔身12的交接处设 置有驾驶舱13,所述监控系统主要包括有图像采集单元、图像处理计算单元和报警单元，其 中：
[0022] 图像采集单元，其采集吊钩运行图像，并包括设置在驾驶舱位置处的第一摄像头 A、和设置在塔臂10末端的第二摄像头B，塔式起重机在塔臂10上悬设有径直朝向地面的第 一参考尺和第二参考尺，所述第一参考尺位于第一摄像头A的视野前方，并将第一摄像头A 的视野边界囊括在内，所述第二参考尺位于第二摄像头B的视野前方，并将第二摄像头B的 视野边界囊括在内，所述第一摄像头A和第二摄像头B在所处位置的安装方式使得二者的视 野范围在塔臂10中间区域有交集，并可覆盖塔臂10到地面的图像；
[0023]图像处理计算单元，其连接图像采集单元，在图像处理计算单元内预设有第一摄 像头A与第一参考尺之间的实际水平直线距离为第一计算基准A1及第二摄像头B与第二参 考尺之间的实际水平直线距离为第二计算基准A2,图像处理计算单元从图像采集单元采集 的图像中选取拍摄到吊钩的摄像头画面作为计算画面，并获取计算画面中吊钩底端与相对 应的摄像头镜头中心之间的直线连线，及所述直线连线或直线连线的延长线经过画面中对 应参考尺的刻度大小，然后以相对应的计算基准为基准，计算吊钩当前位置相对于塔臂10 实际的高度参数和幅度参数，其中当图像处理计算单元将出现吊钩的第一摄像头A的画面 作为计算画面时，计算基准选择A1，当图像处理计算单元将出现吊钩的第二摄像头B的画面 作为计算画面时，计算基准选择A2;
[0024]报警单元，其连接图像处理计算单元，并基于图像处理计算单元计算出的吊钩当 前位置相对于塔臂10实际的高度参数或幅度参数发出报警信号。
[0025] 上述监控系统中，对于图像处理计算单元而言，具体可包括有下述三种情况：
[0026] 当吊钩在塔臂上运行至第一摄像头A的视野中时，图像处理计算单元就从图像采