[发明专利]基于图像处理的起重机控制方法、系统以及起重机

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械领域，具体地，涉及一种用于确定卷筒的绳索缠绕状态的方法、设备、用于包含双起升机构的起重机的控制方法、系统、以及包含该系统的起重机。

背景技术

现有的塔式起重机一般采用双起升机构来抬吊物体，每一起升机构由电机、卷筒、以及钢丝绳构成，该双起升机构驱动一吊钩横梁起升和下降，以抬吊物体。

然而，双起升机构在同时工作时，因电动机特性差异、卷筒制造误差、排绳状况不同，易导致吊钩横梁倾斜。此时，钢丝绳受力不平衡，长期如此运行会导致结构、传动机构、电气元件等偏载，严重时可造成吊重坠落或设备损毁。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于确定卷筒的绳索缠绕状态的方法、设备、用于包含双起升机构的起重机的控制方法、系统、以及包含该系统的起重机。

为了实现上述目的，本发明提供一种用于确定卷筒的绳索缠绕状态的方法，该方法包括：获取可反映所述卷筒上的绳索缠绕状态的图像；对该图像进行解码及二值化处理，以生成数据矩阵；以及基于该数据矩阵，确定所述卷筒上的绳索缠绕状态。

相应的，本发明还提供一种用于确定卷筒的绳索缠绕状态的设备，该设备包括：图像采集装置，用于获取可反映所述卷筒上的绳索缠绕状态的图像；以及控制装置，用于对所述图像进行解码及二值化处理，以生成数据矩阵；基于该数据矩阵，确定所述卷筒上的绳索缠绕状态。

相应的，本发明还提供一种用于包含双起升机构的起重机的控制方法，该双起升机构包含第一起升机构及第二起升机构，该第一起升机构及第二起升机构均包含卷筒、缠绕在卷筒上的绳索、以及驱动该卷筒转动的电机，该第一起升机构及第二起升机构用于驱动吊钩横梁起升和下降，该方法包括：分别获取可反映所述第一起升机构的卷筒上的绳索缠绕状态的图像以及可反映所述第二起升机构的卷筒上的绳索缠绕状态的图像；对所获取的图像分别进行解码及二值化处理，以生成两个数据矩阵；比较该两个数据矩阵，以判断所述吊钩横梁是否发生倾斜；以及在所述吊钩横梁倾斜的情况下，调节所述电机的转速，以使得所述吊钩横梁趋于水平。

相应的，本发明还提供一种用于包含双起升机构的起重机的控制系统，该双起升机构第一起升机构及第二起升机构，该第一起升机构及第二起升机构均包含卷筒、缠绕在卷筒上的绳索、以及驱动该卷筒转动的电机，该第一起升机构及第二起升机构用于驱动吊钩横梁起升和下降，该系统包括：图像采集装置，用于分别获取可反映所述第一起升机构的卷筒上的绳索缠绕状态的图像以及可反映所述第二起升机构的卷筒上的绳索缠绕状态的图像；控制装置，用于执行以下操作：对所获取的图像分别进行解码及二值化处理，以生成两个数据矩阵；比较该两个数据矩阵，以判断所述吊钩横梁是否发生倾斜；以及在所述吊钩横梁倾斜的情况下，调节所述电机的转速，以使得所述吊钩横梁趋于水平。

相应的，本发明还提供一种起重机，该起重机包括上述用于包含双起升机构的起重机的控制系统。

通过上述技术方案，可通过图像处理的方式判断吊钩横梁是否发生倾斜，并在发生倾斜的情况下调节电机转速，以使吊钩横梁趋于水平，从而避免了背景技术部分所提及的因吊钩横梁倾斜所引发的问题。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明提供的用于确定卷筒的绳索缠绕状态的系统的结构示意图；

图2为图像采集装置与卷筒的布局示意图；

图3为图像采集所采集的图像；

图4为图像处理流程图；

图5为对应于图3所示的图像的数据矩阵；

图6A、图6B以及图6C分别为绳索缠绕状态为正常状态、叠绳状态、及跳绕状态的示意图及相应的数据矩阵；

图7A及图7B分别为双起升机构同步与不同步状态下的绳索缠绕状态示意图；

图8为倾角传感器于吊钩横梁上的布置示意图；

图9A、图9B、图9C以及图9D分别为具有双起升机构的起重机的吊钩处于冲顶预警位置、起升减速位置、起升紧急制动位置以及冲顶位置时的示意图及相应的数据矩阵；以及

图10A、图10B、图10C以及图10D分别为具有单起升机构的起重机的吊钩处于冲顶预警位置、起升减速位置、起升紧急制动位置以及冲顶位置时的示意图及相应的数据矩阵。

附图标记说明