[发明专利]用于塔式起重机的检测装置和塔式起重机

说明书

本发明实施例提供一种用于塔式起重机的检测装置和塔式起重机，用于塔式起重机的检测装置包括：引导光源；图像采集设备；以及控制器，被配置成：获取图像采集设备采集的图像，其中图像包含引导光源的图像；获取塔式起重机的吊绳的长度、吊绳与变幅小车的连接处的位置信息、图像采集设备的位置信息和图像采集设备的焦距；确定图像中引导光源所形成的光斑的几何中心的像素坐标、像素点的长度和像素点的宽度；以及根据吊绳的长度、连接处的位置信息、图像采集设备的位置信息、焦距、像素坐标、像素点的长度和像素点的宽度确定吊钩的偏转角度。本发明实施例可简便的计算出吊钩的偏转角度，应用场景广泛，可靠性高，抗干扰性强，实用性强。

技术领域

本发明涉及塔式起重机检测技术领域，具体地涉及一种用于塔式起重机的检测装置和塔式起重机。

背景技术

目前判断斜拉斜吊还主要是地面作业人员判断然后将结果反馈到司机，或者通过摄像头对吊钩的跟踪，将实时画面传送到驾驶室，由司机肉眼判断。摆角的监测装置大多可以分为接触式检测和非接触式检测。现存的接触式检测装置就是使用编码器来跟踪小车的运动，并计算负载的摆动角度。然而使用编码器可能会导致不准确。编码器老化或振动、摩擦等机构设计问题、控制系统性能恶化或结果不正确等引起的主要测量误差。非接触式的检测装置常用激光检测仪，但此类仪器对工作环境要求较高，价格昂贵。例如专利CN111807225A公开的系统通过数据采集单元、视频监测单元和视角补偿单元实现对吊钩的视频监控，但是本质上还是通过操作人员人眼判断吊钩的工作状态，容易出现人为疏忽。专利CN202110393591.3公开了一种基于凸透镜成像原理的双吊具摆角检测方法，该方法单纯通过透镜原理，计算摆角，能够检测的距离有限。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种用于塔式起重机的检测装置和塔式起重机，解决现有技术中的前述技术问题。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种用于塔式起重机的检测装置，包括：引导光源，设置在塔式起重机的吊钩处，引导光源的发光面垂直地面向上设置；图像采集设备，设置在塔式起重机的变幅小车上，图像采集设备被配置成朝向吊钩采集图像；以及控制器，被配置成：获取图像采集设备采集的图像，其中图像包含引导光源的图像；获取塔式起重机的吊绳的长度、吊绳与变幅小车的连接处的位置信息、图像采集设备的位置信息和图像采集设备的焦距；确定图像中引导光源所形成的光斑的几何中心的像素坐标、像素点的长度和像素点的宽度；以及根据吊绳的长度、连接处的位置信息、图像采集设备的位置信息、焦距、像素坐标、像素点的长度和像素点的宽度确定吊钩的偏转角度。

在本发明实施例中，像素坐标被定义为(u，v)；其中，n为光斑中所有像素点的个数，i为光斑中的第i个像素点。

在本发明实施例中，根据吊绳的长度、连接处的位置信息、图像采集设备的位置信息、焦距、像素坐标、像素点的长度和像素点的宽度确定吊钩的偏转角度包括：根据吊绳的长度、连接处的位置信息、图像采集设备的位置信息、焦距、像素坐标、像素点的长度和像素点的宽度查询预设表格，以确定偏转角度，其中预设表格中存储有吊绳的长度、连接处的位置信息、图像采集设备的位置信息、焦距、像素坐标、像素点的长度、像素点的宽度和偏转角度之间的对应关系。

在本发明实施例中，吊绳的长度、连接处的位置信息、图像采集设备的位置信息、焦距、像素坐标、像素点的长度、像素点的宽度和偏转角度之间的对应关系满足：其中，θ为偏转角度，dx为像素点的长度，dy为像素点的宽度，(u，v)为像素坐标，f为焦距，x₀为连接处在垂直于塔臂且平行于地面的方向上与图像采集设备之间的距离，y₀为连接处在平行于塔臂的方向上与图像采集设备之间的距离，L为吊绳的长度。

在本发明实施例中，引导光源设置在吊钩与吊绳的连接处。

在本发明实施例中，引导光源为红外引导光源，红外引导光源被配置成发出红外光线。

在本发明实施例中，红外引导光源为主动式红外引导光源。