安全监控系统在起重机上的应用探索

发表时间:2020/9/1   来源:《工程管理前沿》2020年4月12期   作者:唐虎辉
[导读] 安全监控运行系统是让运行流程以及安全监控运行系统的硬件充分融合,对起重机开展非接触的立体状态研讨剖析,从中提取有效的特征数据,以辨别起重机是否处于安全状态的相关运行体系。
        摘 要:安全监控运行系统是让运行流程以及安全监控运行系统的硬件充分融合,对起重机开展非接触的立体状态研讨剖析,从中提取有效的特征数据,以辨别起重机是否处于安全状态的相关运行体系。此运行体系关键研讨探究实现了让安全监控运行系统应用于起重机安全监测的形式,并结合监测结果,及时给出安全状态预警,减少由此引发的不少起重机伤亡或财产损失的起重机事件的概率。综上所述,这套运行体系的行业领域前景比较广阔。
关键词: 安全监控系统,起重机,应用探索

1绪论
        伴随起重机数量的增加以及建设规模的扩大,起重机伤亡或财产损失的起重机事件等不足日益明显。而近年来逐渐突出的起重机安全成为受众关注的关键。现如今该不足的研讨探究分为主观以及客观两种形式。所以,设计推广一个实时的、适用的、非接触式的起重机安全检测运行体系已成为现如今解决长时间连续运行而造成的起重机技能下降的现象迫在眉睫。
2安全监控在通用门式起重机上的应用
        安全监控运行系统,结合视频采集设备获得起重机实时立体状态,自动研讨剖析起重机的头部姿态、安全运行运动规律以及特征等数据来确定起重机精神状态,并给出相应的预警提示。所以,如果能够获得每一帧立体状态中的位置数据以及运动变化,就能够让一段时间内起重机的活动规律统计出来,结合安全状态研讨剖析指标,就能够对起重机安全状态开展评价。综上所述,受众运行体系的总体设计包含了以下几个阶段的内容:
2.1软件部分
2.1.1 立体状态预处理
        在起重机环境下结合数据程序采集的立体状态会受到不少因素的影响而包含运行数据,如分辨率、运行体系运行、突变背景等,给接下来的立体状态运算形成干扰。所以,受众对源立体状态结合直方图均衡化的手段开展预先处理,去除运行,增强立体状态对比度,凸显立体状态细节,提高立体状态质量。
2.1.2 起重机监测
        安全监控运行系统的起重机监测运行体系环节是安全监控运行系统的起重机安全监测信息采集体系前的关键流程。运行体系采用Adaboost算法,采取OpenCV提供的样本训练以及检测形式。首先采集样本,让用haartraining应用运行流程,从已采集的样本集中训练出分类器,该分类器能够很好地区别,并且通过安全监控管理系统对工作过程进行监控;在检测环节,监控参数主要包括了风速,重量超载指示,起升高度,运行行程,运行机构安全距离,操作指令,工作时间,累积工作时间,每次工作时间。而加载待检立体状态帧至分类器中,结合对立体状态像素点的扫描,找到立体状态中包含的,标定该区域。后续操作会在已标定的区域中开展,缩小计算区域,排除非因素的干扰,十分多地提高了运行体系的运行速率。
2.2硬件部分
2.2.1 起重机安全监测的信息采集体系
        该环节含有安全粗略化的信息采集以及安全精确化的信息采集两个阶段,让安全粗略区域结合一定阈值转换为二值化立体状态,再开展垂直方向上的灰度投影,求得直方图,因为安全以及周围皮肤的灰度出现较大差异,所以可从直方图中的波峰波谷预测出安全上下边缘的Y坐标,继而可对安全运行开展精确化的信息采集。
2.2.2安全运行状态预测
        结合最大类间方差法(Otsu)在不同的光线下对安全精确区域开展不同阈值的二值化,分别获取最佳的安全开闭状态时的形状。结合对连续N帧的对比能够预测。其中,系统信息采集源硬件主要包含了重量限制器,起升高度限位器,行程限位器,运行机构限位装置,超速保护装置,起升机构制动器。
2.2.3安全研讨剖析
        运行体系选取现如今公认有效的PERCOLS安全状态评价指标,安全状态的研讨剖析即可用“0”值在该序列中所占的比例来描述,当百分比高于一定的实验比例后即可认为起重机可能出现安全。结合以上五个流程的操作处理,运行体系可由采集设备获取的数据程序中研讨剖析出当前起重机是否处于安全状态及安全状态,给出不同状态的提醒警报,从而达到运行体系设计的目标。
3效用价值以及指标
3.1 实现效用价值
        监控过程中,主要达到其起升机构制动器状态,结合视频系统、远程监控功能,为起重机安全实时监督。效用价值实现含有以下几个流程。


(1)运行体系让结合数据程序获得的立体状态帧开展直方图均衡化,去除实际立体状态中出现的运行,放大立体状态细节,为后续的立体状态处理环节保证源立体状态质量。
(2)运行体系采用成功的Adaboost算法,采取OpenCV提供的样此训练集以及检测形式,取得了很高的检测成功率以及较低的错误接收率,十分多了缩减了运行体系设计推广时间。
(3)运行体系粗略标定安全出现的可能区域,然后采取灰度投影函数形式,排除安全风险因素的干扰,精确提升信息采集的安全性。
(4)运行体系采取自适应阈值化获取能够展示安全完整形状的二值化立体状态,结合安全区域内黑色像素点面积变化的比较来预测。
(5)运行体系选取现如今公认有效的PERCOLS安全状态评价指标,对当前起重机的安全状态开展研讨剖析,并给出不同状态的警告。
3.2指标部分
        此运行体系持续选取连续20帧开展一次安全状态预测。受众约定,
1、当PERCLOS的值小于0.4时,运行体系预测起重机处于正常起重机状态,不做任何处理;
2、当PERCLOS的值大于0.4时,运行体系预测起重机处于轻度安全状态,给出提示音,若起重机经提示后清醒,PERCLOS会在下一阶段的预测中降至0.4以下,提示音消失;
3、当起重机被轻度提示后仍无法保持清醒,PERCLOS的值会继续增加,当其大于0.7时,说明起重机已经进入安全状态,运行体系会给出急促的干扰噪音,强烈警告起重机安全性。
4安全监控运行系统的硬件框架
        单帧采集。在上面获取的安全监控运行系统的运行起重机摄像头存储缓冲区帧数据中,最多可支持的帧数(frames的值) 一般为两帧。对于单帧采集只需设置grab_buf.frame=0,即采集其中的第一帧,让用ioctl(grab_fd,VIDIOCMCAPTURE,&grab_buf)函数,若调用成功,则激活设备真正开始一帧立体状态的截取,是非阻塞的。接着让用ioctl(grab_fd,VIDIOCSYNC,& frame) 函数预测该帧立体状态是否截取完毕,成功返回表示截取完毕,之后就可把立体状态数据保存成文件的形式。
        连续帧采集。在单帧的基础上,采取grab_fd.frames 值确定采集完安全监控运行系统的运行起重机摄像头帧缓冲区帧数据开展循环的次数。在循环语句中,也是让用VIDIOCMCCAPTURE ioctl以及VIDIOCSYNC ioctl函数完成每帧截取,可要给采集到的每帧立体状态赋地址,采取语句buf =grab_data +grab_vm.offsets[frame],然后保存成文件的形式。若要继续采集可再加一个外循环,在外循环语句中只要给原来的内循环再赋frame=0即可。
        AT24C02支持IC,总线数据传送协议IC,总线协议规定任何让数据传送到总线的器件作为发送器。任何从总线接收数据的器件为接收器。数据传送是由产生串行时钟以及所有起始停止信号的主器件控制的。主器件以及从器件都能够作为发送器或接收器,可由主器件控制传送数据(发送或接收)的模式,结合器件地址输入端A0、A1以及A2能够实现让最多8个AT24C02器件连接到总线上。
FS8853三端稳压管
结语
        基于信息采集技术的安全监控运行系统的起重机安全监测方法因其实时性好、准确性高、非接触性和鲁棒性强等特点受到广泛的关注,对降低由起重机引发的交通事故有深远的影响。此次研究以起重机图像为研究对象,以信息采集为基础,信息采集并提取安全运行图像,然后信息采集出安全运行和嘴巴的状态,并综合考虑多种数据开展判别。安全监控运行系统的起重机安全监测系统能够部署在安全信息采集检测系统终端上,将其安装在上,能够结合摄像头采集数据,这样就能够准确明晰信息采集的位置,判断安全的数据状态,设置和处理相关的起重机是否存在严重的起重机现象,提醒、帮助起重机作出一个准确的决策。

参考文献
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