起重机械起重顶部高压线监测预警装置的制作方法

本实用新型涉及起重机械辅助设备领域，具体涉及一种起重机械起重顶部高压线监测预警装置。

背景技术：

起重机械在作业时，操作人员坐在操作室内，无法随时观察起重机械顶部的情况。如果起重机械意外触碰到电缆，一方面直接将电缆碰断，带电的电缆掉落到的地面，对周围的人和物均带了非常大的危险；另外一方面，电缆没有碰断，则有可能通过起重机械将电压传递到操作室，操作人员极有可能触电身亡，同时起重机械的油箱带电后，也有可能发生爆炸等危险情况。

而为了避免上述情况，目前起重机械在作业时，需要另外一个或者多个指挥人员在附近时刻观察周边环境，以提醒操作室的操作人员。但是人工提醒往往存在不及时的问题，意外发生后才发现问题。此外，指挥人员也有失误的时候，也无法及时提醒操作人员。

目前对电缆的识别方式很多，常见方式如下：一、Robert J Fontana，J F Larrick，Jeffrey E Cade，Eugene P Rivers Jr，An Ultra Wideband Synthetic Vision Sensor for Airborne Wire Detectio n，Proceedings of SPIE(Vol 3364)，1998，2-10。使用超宽带雷达，用极短的脉冲获得较高的分辨率，较宽的频带也能够探测到更多的目标，抗干扰性能也更好。二、V N Danovskii，V Ya Kim，V M Lisitsyn，K V O brosov，S V Tikhonova，Information Support of Low-Altitude Fl ight Safety，Journal of Computer and Systems Sciences Inter national(Vol 46)，2007。使用毫米波雷达站和1.54um的激光定位雷达来探测目标。激光定位雷达可以优化低空飞行姿态，并检测多种目标如电缆、柱状物和电线等。根据实验，0.3～1.5km内的电力线可以被检测到。三、Kazuo Y amamoto，Kimio Yamada，Obstacle Detection for Helicopter Fligh ts by Infrared Images，Proceeding of SPIE(Vol 4363)，2001，76-85。采用高分辨率的红外探测相机(频带响应：8-12um)来获得图像，在此基础上通过图像分块和方向滤波器的处理来增强目标与背景的对比度，最后用拟合出水平或近似水平的线来表示目标，作用距离为100～500m。

目前的起重机械没有利用电缆识别装置用于预警触碰电缆，无法及时发现电缆而有效地避免上述危险情况，安全系数低。仅仅是依靠指挥人员辅助预判，也无法有效避免人工疏忽出错的情况，没有设置自动报警的功能，无法及时提醒操作人员，人身财产安全得不到保证。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种起重机械起重顶部高压线监测预警装置，以增加起重机械危险预警装置，减小触碰电缆的概率，提高安全系数。

本实用新型提供一种起重机械起重顶部高压线监测预警装置，包括红外探测相机和信息处理器，所述信息处理器包括图像分割模块、方向滤波器和图像处理模块；通过所述红外探测相机拍摄图像，并且该图像经过图像分割模块、方向滤波器和图像处理模块处理从而识别电缆；

还包括摄像头、主控器、显示器和报警器；所述红外探测相机和摄像头均安装于起重机械的操作室的外部，所述显示器和主控器均安装于操作室的内部，显示器用于显示所述摄像头拍摄的画面；所述报警器安装于操作室，并且所述主控器分别与所述信息处理器、摄像头、显示器和报警器电连接。

优选地，所述红外探测相机安装于操作室的上面。红外探测相机固定安装在操作室顶壁的外侧面，并且红外探测相机的摄像口竖直向上，用于拍摄起重机械顶部的画面，便于识别电缆。

优选地，所述摄像头设有五个，五个摄像头分别安装于操作室的上面和四个侧面。五个摄像头可以无死角的直观的看到起重机械周围的环境，如果信息处理器别出起重机械的上面有电缆，还可以通过操作室的上面的摄像头进行确认，减少误报的情况。

优选地，还包括分屏器和录像机；所述录像机与所述主控器电连接，用于保存五个所述摄像头拍摄的画面；所述分屏器电连接于所述主控器和显示器之间，用于将五个所述摄像头拍摄的画面显示在显示器上。

分屏器将五个摄像头拍摄的画面同时显示在一个显示器上，避免使用多个显示器占用操作室的空间。起重机械作业期间，录像机将五个所述摄像头拍摄的画面保存下来，便于后期调取画面。

优选地，所述报警器设有两个，两个报警器分别安装于操作室的内部和操作室的上面。起重机械有可能在非常吵杂的环境中作业，而操作室又处于紧闭状态，操作室的内部的报警器用于提醒操作人员，操作室的上面报警器用于提醒外部的其他人员。双报警器大大提高了警示效果。

优选地，所述报警器均为声光报警器。

优选地，所述显示器为触摸式显示器。

优选地，所述显示器上设有误报消除按钮。信息处理器在有可能出现识别电缆出错的情况，每次信息处理器识别出电缆后，操作人员可以通过操作室上面的摄像头进行确认，如果出现识别错误，则可以通过显示器上设有误报消除按钮消除这种误报情况。

优选地，所述主控器为PLC控制器。可编程逻辑控制器，简称PLC，一种具有微处理机的数字电子设备，用于自动化控制的数字逻辑控制器，可以将控制指令随时加载内存内储存与执行。可编程控制器由内部CPU，指令及资料内存、输入输出单元、电源模组、数字模拟等单元所模组化组合成。

本实用新型的有益效果体现在：

在起重机械作业过程中开启本设备，通过红外探测相机和信息处理器识别起重机械的上方是否有电缆，如果信息处理器出识别出电缆，则将信息传递给主控器，主控器使报警器工作以提醒的操作人员。为了进一步确认电缆，操作人员通过显示器观察摄像头拍摄的画面进行人工识别。通过设备识别和人工识别的双重识别方式，大大提高了电缆识别的准确度，在起重机械触碰电缆前就进行了预警，以避免与电缆触碰，保证了设备的安全以及人身财产安全。本设备自动报警，有效率的避免了人工疏忽而出现触碰电缆的情况，大大提高了起重机械在作业过程中的安全系数。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实施例的原理框图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

如图1所示，本实施例提供了一种起重机械起重顶部高压线监测预警装置，为了自动识别电缆，避免人工疏忽而出现触碰电缆的情况，本实施例通过图像识别的方式自动识别电缆，具体方式如下：包括红外探测相机和信息处理器，所述信息处理器包括图像分割模块、方向滤波器和图像处理模块。所述红外探测相机和摄像头均安装于起重机械的操作室的外部，进一步地，所述红外探测相机安装于操作室的上面。红外探测相机固定安装在操作室顶壁的外侧面，并且红外探测相机的摄像口竖直向上，用于拍摄起重机械顶部的画面，便于识别电缆。红外探测相机拍摄图像数据经过图像分割模块、方向滤波器和图像处理模块处理从而识别出电缆。

当识别出电缆后，需要及时提示操作人员并由操作人员进行人工确认。本实施例还包括摄像头、主控器、显示器和报警器，并且所述主控器分别与所述信息处理器、摄像头、显示器和报警器电连接。具体安装位置如下：

所述显示器和主控器均安装于操作室的内部，所述显示器为触摸式显示器。所述显示器上设有误报消除按钮。信息处理器在有可能出现识别电缆出错的情况，每次信息处理器识别出电缆后，操作人员可以通过操作室上面的摄像头进行确认，如果出现识别错误，则可以通过显示器上设有误报消除按钮消除这种误报情况。所述摄像头设有五个，五个摄像头分别安装于操作室的上面和四个侧面。五个摄像头可以无死角的直观的看到起重机械周围的环境，如果信息处理器别出起重机械的上面有电缆，还可以通过操作室的上面的摄像头进行确认，减少误报的情况。为了将五个所述摄像头拍摄的画面显示在一个显示器上，还包括分屏器和录像机；所述录像机与所述主控器电连接，用于保存五个所述摄像头拍摄的画面；所述分屏器电连接于所述主控器和显示器之间。分屏器将五个摄像头拍摄的画面同时显示在一个显示器上，避免使用多个显示器占用操作室的空间。起重机械作业期间，录像机将五个所述摄像头拍摄的画面保存下来，便于后期调取画面。

所述报警器设有两个，两个报警器分别安装于操作室的内部和操作室的上面。起重机械有可能在非常吵杂的环境中作业，而操作室又处于紧闭状态，操作室的内部的报警器用于提醒操作人员，操作室的上面报警器用于提醒外部的其他人员。双报警器大大提高了警示效果。所述报警器均为声光报警器。

本实施例提供的起重机械起重顶部高压线监测预警装置的电源由起重机械的提供，本设备具体工作原理如下：在起重机械作业过程中开启本设备，通过红外探测相机和信息处理器识别起重机械的上方是否有电缆，如果信息处理器出识别出电缆，则将信息传递给主控器，主控器使报警器工作以提醒的操作人员。为了进一步确认电缆，操作人员通过显示器观察摄像头拍摄的画面进行人工识别。如果操作人员没有观察到电缆，可以再和周围的指挥人员进行确认。属于误报，则可以通过显示器上的误报消除按钮进行误报消除。如果操作人员观察到电缆则进行及时避让以免触碰。通过设备识别和人工识别的双重识别方式，大大提高了电缆识别的准确度，在起重机械触碰电缆前就进行了预警，以避免与电缆触碰，保证了设备的安全以及人身财产安全。本设备自动报警，有效率的避免了人工疏忽而触碰电缆的情况，大大提高了起重机械在作业过程中的安全系数。

本实施例中的所述主控器为PLC控制器。可编程逻辑控制器，简称PLC，一种具有微处理机的数字电子设备，用于自动化控制的数字逻辑控制器，可以将控制指令随时加载内存内储存与执行。可编程控制器由内部CPU，指令及资料内存、输入输出单元、电源模组、数字模拟等单元所模组化组合成。

本实施例除了通过图像识别的方式自动识别电缆，还可以通过其他方式识别电缆，具体地，使用电缆寻迹及故障定位仪，也可以识别起重机械上方的电缆，电缆寻迹及故障定位仪是由WD2132F发射机和WD2132J接收机及感应式探头、电位差式探测架等组成。仪器采用电磁感应方法对光缆、电缆进行路由寻迹及埋深测试，采用电位差方法对光缆、电缆进行故障定位测试。适用于具有金属导体的各种光缆、电缆的路由、埋深及对地绝缘不良点的定位测试。具体型号可以选用B0-2132。

具体地，也可以使用多功能墙体探测仪，可探测的物体包括：塑料管道、电缆、三相电缆、低压电缆、各种类金属等。具体型号可以采用BOSCH D-TECT150。测量的最大范围为150M，精度：5mm。重量：0.7公斤。尺寸：220-97-120mm。

将电缆寻迹及故障定位仪或者多功能墙体探测仪安装在其中机械的操作室的上面，再通过信号转接模块将电缆寻迹及故障定位仪或者多功能墙体探测仪与主控器电连接，一旦电缆寻迹及故障定位仪或者多功能墙体探测仪识别出电缆后将信号发送至主控器，主控器再使报警器工作，从而也可以达到识别电缆预警的作用。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。