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申请/专利权人：合肥嘉联智能科技有限公司

摘要：本发明公开了吊装作业安全控制技术领域的一种塔吊作业盲区可视化装置，包括控制组件、图像采集组件、高度传感器、无线网络传输模块、显示组件和充电组件，所述控制组件包括主控制模块和从控制模块，所述主控制模块安装于塔吊驾驶室内，所述从控制模块安装于变幅小车上，所述主控制模块和从控制模块之间通过无线网络连接；所述主控制模块电连接高度传感器；所述从控制模块与图像采集组件电性连接。本发明的塔吊作业盲区可视化装置，结构简单、安装安全、方便，使用安全，整个使用系统稳定性好，控制方式简便，方便了用户的体验，保障建筑施工时的安全，为建筑吊装作业提供了一种安全方便的可视化装置。

主权项：1.一种塔吊作业盲区可视化装置，其特征在于：包括控制组件、图像采集组件、高度传感器、一对无线网络传输模块、显示组件和充电组件；所述控制组件包括主控制模块和从控制模块，所述主控制模块安装于塔吊驾驶室内，所述从控制模块安装于变幅小车上，所述主控制模块和从控制模块之间通过无线网络连接；所述主控制模块电连接高度传感器；所述从控制模块与图像采集组件电性连接；所述图像采集组件固定安装于变幅小车下方，随变幅小车移动，所述图像采集组件包括变焦变倍智能摄像机和移动电源，所述移动电源为变焦变倍智能摄像机电连接提供电能；所述变焦变倍智能摄像机的摄像头拍摄对准吊钩的方向，用于拍摄吊钩及下方的环境；所述高度传感器与主控制模块电连接，所述高度传感器安装在塔吊平衡臂上，且高度传感器的转动轴与平衡臂起升卷扬机的转动轴连接，所述高度传感器用于测量吊钩到起重臂的距离；所述显示组件包括显示器和视频解码器，所述显示器和视频解码器均安装于塔吊驾驶室内，且二者之间电性连接，所述视频解码器与控制组件之间通过网络连接，视频解码器将网络信号解码后通过显示器显示摄像机所拍摄的视频画面及移动电源的电量信息；所述一对无线网络传输模块中的一只无线网络传输模块安装于塔吊驾驶室外，另一只无线网络传输模块安装于塔式起重机变幅小车上，每个所述无线网络传输模块用于无线视频信号和无线控制信号的输送和接收；所述主控制模块将采集到的高度信息通过无线网络传输模块一传递至从控制模块，所述从控制模块根据接收到的高度信息对摄像机进行实时变焦，以便摄像机拍摄到更加清晰的画面，所述从控制模块将摄像机拍摄的图像和移动电源的电量信息通过无线网络传输模块传输至主控制模块；所述充电组件包括充电导杆和充电导轨，所述充电导杆固定于塔吊驾驶室附近，所述充电导杆与外电源连接，所述充电导轨随变幅小车移动，通过导体与移动电源电连接，当充电导杆与充电导轨接触时为移动电源充电，所述充电组件用于为图像采集组件中的移动电源充电，保证摄像机的正常工作；所述充电导杆通过连接件固定于起重臂的连接杆上，所述连接件通过绝缘块与充电导杆转动连接。

全文数据：一种塔吊作业盲区可视化装置技术领域本发明涉及吊装作业安全控制技术领域，具体为一种塔吊作业盲区可视化装置。背景技术塔吊具有垂直吊装、效率高、吊装几乎无死角、相比安装顶升技术成熟等优点，在现在建筑行业得到广泛的应用。塔吊一般都安附在建筑物一侧，由于建筑物的遮挡，相对于塔机的建筑物的另一侧成为塔吊司机的视觉盲区，塔吊装盲区作为施工现场重大危险源，也是多年来建筑吊装作业安全控制需要解决的问题。现有的吊装盲区解决方案主要有：一、最早的最直接的解决方案，便是通过移动电源供电在吊钩上安装一个带有WiFi视频传输功能的摄像头，来全天候拍摄施工现场；同时在塔吊顶部驾驶室安装一个WiFi接收端，接受吊钩发出来的视频信号并且解码显示，同时进行硬盘刻录。伴随着无线发生器技术的革新，这个方案初步实现，但是该方案依然存在一些缺陷，例如移动电源需要人为的及时更换和充电，工作量较大；吊钩震动影响该系统的可靠性还会导致视频抖动、视觉效果不好；WiFi信号传输故障时影响吊装作业等问题。二、在塔吊起重臂最前端安装可变倍变焦的球形摄像机，通过控制系统控制摄相机的动作来实时跟踪捕捉吊钩，以达到实现实时视频跟踪捕捉可视。但该方案依然存在一些问题，摄相机安装在塔吊起重臂的最前端，在多个塔吊同时作业时，摄相机会被相干涉的塔吊起重臂击落，不仅影响吊装作业，坠落的摄相机还会形成极大的安全隐患；安装线路复杂，需要把视频线及电源线布线到塔吊起重臂的最前端；由于吊装时起重臂下沉幅度大造成视频画面晃动大；系统负载成本较高等问题。基于此，本发明设计了一种塔吊作业盲区可视化装置，以解决上述问题。发明内容本发明的目的在于提供一种塔吊作业盲区可视化装置，以解决上述背景技术中提出的吊装盲区可视化解决方案中，摄像机放置于起重臂最前端不跟随吊钩移动有视觉盲区，摄像机不能自动变焦影响工作人员正常工作的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种塔吊作业盲区可视化装置，包括控制组件、图像采集组件、高度传感器、无线网络传输模块、显示组件和充电组件；所述控制组件包括主控制模块和从控制模块，所述主控制模块安装于塔吊驾驶室内，所述从控制模块安装于变幅小车上，所述主控制模块和从控制模块之间通过无线网络连接；所述主控制模块电连接高度传感器；所述从控制模块与图像采集组件电性连接；所述图像采集组件固定安装于变幅小车下方，随变幅小车移动，所述图像采集组件包括变焦变倍智能摄像机和移动电源，所述移动电源为变焦变倍智能摄像机电连接提供电能；所述变焦变倍智能摄像机的摄像头拍摄对准吊钩的方向，用于拍摄吊钩及下方的环境；所述高度传感器与主控制模块电连接，所述高度传感器安装在塔吊平衡臂上，且高度传感器的转动轴与平衡臂起升卷扬机的转动轴连接，所述高度传感器用于测量吊钩到起重臂的距离；所述显示组件包括显示器和视频解码器，所述显示器和视频解码器均安装于塔吊驾驶室内，且二者之间电性连接，所述视频解码器与控制组件之间通过网络连接，视频解码器将网络信号解码后通过显示器显示摄像机所拍摄的视频画面及移动电源的电量信息；所述无线网络传输模块包括一对无线网络传输模块，其中一只无线网络传输模块安装于塔吊驾驶室外，另一只无线网络传输模块安装于塔吊变幅小车上，所述无线网络模块用于无线视频信号和无线控制信号的输送和接收；所述主控制模块将采集到的高度信息通过无线网络模块一传递至从控制模块，所述从控制模块根据接收到的高度信息对摄像机进行实时变焦，以便摄像机拍摄到更加清晰的画面，所述从控制模块将摄像机拍摄的图像和移动电源的电量信息通过无线网络模块传输至主控制模块；所述充电组件包括充电导杆和充电导轨，所述充电导杆固定于塔吊驾驶室附近，所述充电导杆与外电源连接，所述充电导轨随变幅小车移动，通过导体与移动电源电连接，当充电导杆与充电导轨接触时为移动电源充电，所述充电组件用于为图像采集组件中的移动电源充电，保证摄像机的正常工作。优选的，所述充电导杆通过连接件固定于起重臂的连接杆上，所述连接件通过绝缘块与充电导杆转动连接。优选的，所述图像采集组件还包括放置盒，所述放置盒内集成有图像采集组件中的移动电源和控制组件的从控制模块。优选的，所述充电导轨通过导体固定于放置盒的顶部。优选的，所述导体为铜柱。优选的，所述放置盒的底部设置有强力磁铁，通过强力磁铁的磁力将放置盒固定于变幅小车的横梁上。与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本发明的塔吊作业盲区可视化装置，安装简单安全，安装时把变幅小车收回到驾驶室的最近处，进行安装，不需要长距离的布线，大大降低了安装风险；2、本发明大大降低了施工时的安全隐患：本发明将图像采集组件安装到变幅小车的下方，让摄像头直接实时拍摄吊钩及周围环境，克服了摄相机安装在塔吊起重臂的最前端，在多个塔吊同时作业时，摄相机会被相干涉的塔吊起重臂击落，不仅影响吊装作业，坠落的摄相机还会形成极大的安全隐患；同时克服了由于吊装时起重臂下沉幅度大造成视频画面晃动大，不清晰的缺点；3、本发明的塔吊作业盲区可视化装置，主要由几个集成部分组成，各集成部分单独安装，安装完毕体积小，占用空间小，使用稳定性高；4、本发明通过设置高度信号采集模块、主机控制模块和从控制模块，实时的控制摄像机的变焦，拍到更加清晰图像，保证显示器显示的画面更清楚，实现吊装盲区可视化，保障建筑施工时的安全；5、本发明采用移动电源给摄像机提供电源，又通过移动充电组件很方便地在夜晚或摄像机不工作的时候给移动电源充电，既能保证摄像机正常工作时电量充足，又不需要为摄像机布置长长电线，节约了成本的同时，大大简化了安装工序，提高了安装摄像机的安全性，本移动电源充满电可以连续使用18-20个小时，大大改善了现有的塔吊可视化系统充电问题。总之，本发明的塔吊作业盲区可视化装置，结构简单、安装安全、方便，使用安全，整个使用系统稳定性好，控制方式简便，方便了用户的体验，保障建筑施工时的安全，为建筑吊装作业提供了一种安全方便的可视化装置。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明系统控制示意图；图2为本发明充电状态时的充电组件和可视组件安装结构示意图；图3为本发明安装示意图；图4为连接充电导杆的连接件示意图。附图中，各标号所代表的部件列表如下：1-摄像机，2-充电导轨，3-连接件，4-充电导杆，5-高度传感器，6-平衡臂，7-起重臂，8-驾驶室，9-变幅小车，10-图像采集组件，11-主控制模块，12-放置盒，13-绝缘块。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。请参阅图1-3，一种塔吊作业盲区可视化装置，包括包括控制组件、图像采集组件10、高度传感器5、无线网络传输模块、显示组件和充电组件；所述控制组件包括主控制模块11和从控制模块，所述主控制模块11安装于塔吊驾驶室8内，所述从控制模块安装于变幅小车9上，所述主控制模块11和从控制模块之间通过无线网络连接；所述主控制模块11电连接高度传感器5；所述从控制模块与图像采集组件10电性连接；所述图像采集组件10固定安装于变幅小车9横梁上，所述图像采集组件10包括摄像机1和移动电源，所述移动电源为摄像机1电连接提供电能；所述摄像机1的摄像头拍摄对准吊钩的方向，用于拍摄吊钩及下方的环境；所述高度传感器5与主控制模块11电连接，所述高度传感器5安装在塔吊平衡臂6上，且高度传感器5的转动轴与平衡臂6起升卷扬机的转动轴连接，所述高度传感器5用于测量吊钩到起重臂7的距离；所述显示组件包括显示器和视频解码器，所述显示器和视频解码器均安装于塔吊驾驶室8内，且二者之间电性连接，所述视频解码器与控制组件之间通过网络连接，视频解码器将网络信号解码后通过显示器显示摄像机1所拍摄的视频画面及移动电源的电量信息；所述无线网络传输模块包括一对无线网络传输模块，其中一只无线网络传输模块安装于塔吊驾驶室8外，另一只无线网络传输模块安装于塔吊变幅小车9上，所述无线网络模块用于无线视频信号和无线控制信号的输送和接收；所述主控制模块11负责采集计算从高度传感器5出传来的吊钩行程量，并计算发送控制命令给从控制模块，从控制模块根据接收到命令控制调整摄像机1进行实时变焦变倍，以达到最好的视频效果，所述从控制模块将摄像机1拍摄的图像和移动电源的电量信息通过无线网络模块传输至主控制模块11，通过视频解码器解码形成视频图像，在显示器显示吊钩周围的图像和移动电源的电量情况；所述充电组件包括充电导杆4和充电导轨2，充电导杆4通过连接件3固定在驾驶室8附近的起重臂的连接杆上，连接件3通过绝缘块13与充电导杆4转动连接，所述图像采集组件10还包括放置盒12，所述放置盒12内集成有图像采集组件10中的移动电源和控制组件中的从控制模块，所述充电导轨2通过导体固定于放置盒12的顶部，本实施例导体为铜柱，放置盒12的底部设置有强力磁铁，通过强力磁铁的磁力将放置盒12固定吸引在变幅小车9的横梁上。本实施例的一个具体应用为：图像采集组件10安装在变幅小车9上，随变幅小车9的运动而运动，摄像机1垂直拍摄变幅小车9下方吊钩的吊装画面及周围环境图像，从控制模块将图像通过无线网络模块传输至主控制模块11，通过视频解码器解码形成视频图像，在显示器显示吊钩周围的视频图像，驾驶员根据显示器里的视频图像，进行操作，从而实现吊装盲区可视化操作，通过放置盒内放置的移动电源给摄像机1提供电能，能维持一天的拍摄工作，高度传感器5安装于塔吊平衡臂6起升卷扬机的一侧，和起升卷扬机同轴旋转，高度传感器5与主控制模块11电连接，主控制模块11中的高度信号采集模块采集由高度传感器5检测到吊钩与起重臂7距离的信号，再由主控制模块11对高度信号采集模块采集到的高度信号进行分析，然后主控制模块11发送控制指令，控制指令发送至无线网络模块，无线网络模块将控制指令，传输给从控制模块，控制指令最终通过从控制模块对摄像机1进行实时变焦变倍，使得驾驶室8内的工作人员可以观察到更加清晰的视频画面。在塔吊吊装作业时，摄像机1采集的视频信号和从控制模块采集的有关移动电源的电量信息由从控制模块通过无线网络模块传送无线指令至主机控制模块，视频信号和移动电源的电量信号再由主机控制模块将信号传给视频解码器，最终视频解码器将数字信号进行视频解码后通过显示器进行显示，使得驾驶室8里的工作人员可以通过显示器画面实时接收到吊钩的吊装画面和移动端移动电源的电量信息，实现塔吊吊装盲区的可视化，在需要充电时，收回变幅小车，使得变幅小车向驾驶室一侧靠近，将充电导杆4与充电导轨2接触，实现充电器中电能的传递，对移动电源进行充电。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

权利要求：1.一种塔吊作业盲区可视化装置，其特征在于：包括控制组件、图像采集组件、高度传感器、无线网络传输模块、显示组件和充电组件；所述控制组件包括主控制模块和从控制模块，所述主控制模块安装于塔吊驾驶室内，所述从控制模块安装于变幅小车上，所述主控制模块和从控制模块之间通过无线网络连接；所述主控制模块电连接高度传感器；所述从控制模块与图像采集组件电性连接；所述图像采集组件固定安装于变幅小车下方，随变幅小车移动，所述图像采集组件包括变焦变倍智能摄像机和移动电源，所述移动电源为变焦变倍智能摄像机电连接提供电能；所述变焦变倍智能摄像机的摄像头拍摄对准吊钩的方向，用于拍摄吊钩及下方的环境；所述高度传感器与主控制模块电连接，所述高度传感器安装在塔吊平衡臂上，且高度传感器的转动轴与平衡臂起升卷扬机的转动轴连接，所述高度传感器用于测量吊钩到起重臂的距离；所述显示组件包括显示器和视频解码器，所述显示器和视频解码器均安装于塔吊驾驶室内，且二者之间电性连接，所述视频解码器与控制组件之间通过网络连接，视频解码器将网络信号解码后通过显示器显示摄像机所拍摄的视频画面及移动电源的电量信息；所述无线网络传输模块包括一对无线网络传输模块，其中一只无线网络传输模块安装于塔吊驾驶室外，另一只无线网络传输模块安装于塔式起重机变幅小车上，所述无线网络模块用于无线视频信号和无线控制信号的输送和接收；所述主控制模块将采集到的高度信息通过无线网络模块一传递至从控制模块，所述从控制模块根据接收到的高度信息对摄像机进行实时变焦，以便摄像机拍摄到更加清晰的画面，所述从控制模块将摄像机拍摄的图像和移动电源的电量信息通过无线网络模块传输至主控制模块；所述充电组件包括充电导杆和充电导轨，所述充电导杆固定于塔吊驾驶室附近，所述充电导杆与外电源连接，所述充电导轨随变幅小车移动，通过导体与移动电源电连接，当充电导杆与充电导轨接触时为移动电源充电，所述充电组件用于为图像采集组件中的移动电源充电，保证摄像机的正常工作。2.根据权利要求1所述的一种塔吊作业盲区可视化装置，其特征在于：所述充电导杆通过连接件固定于起重臂的连接杆上，所述连接件通过绝缘块与充电导杆转动连接。3.根据权利要求1所述的一种塔吊作业盲区可视化装置，其特征在于：所述图像采集组件还包括放置盒，所述放置盒内集成有图像采集组件中的移动电源和控制组件的从控制模块。4.根据权利要求3所述的一种塔吊作业盲区可视化装置，其特征在于：所述充电导轨通过导体固定于放置盒的顶部。5.根据权利要求4所述的一种塔吊作业盲区可视化装置，其特征在于：所述导体为铜柱。6.根据权利要求3所述的一种塔吊作业盲区可视化装置，其特征在于：所述放置盒的底部设置有强力磁铁，通过强力磁铁的磁力将放置盒固定于变幅小车的横梁上。

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