一种基于激光雷达的变电站吊车距离预警装置及预警方法与流程

本发明涉及一种基于激光雷达的变电站吊车距离预警装置及预警方法，属于吊车智能化。

背景技术：

1、变电站使用的吊车需要根据工作现场的需求选择合适的类型和型号，以保障吊车的稳定性和安全性。在选择时需要考虑荷载量、施工高度、路面情况等因素，且必须需要有相关的上岗证明和资质；

2、在变电站使用吊车时，吊车司机必须经过专业培训，且周围需要大量人员进行辅助观察不同角度、不同高度进行测算，且在装卸货时，以防止吊装工具摇晃和过载需要有专业工作人员指挥，需要耗费大量人力，且在吊车使用时，必须保证周边环境整洁、无障碍、全控的状态，而运作过程中可能会出现突然误入的人或其他事物，需要进行预防；

3、其次，在吊车到达现成后需要进行测算吊车可运动范围，以防止在吊车吊重物的过程中造成人员损伤，且在有一些不可移除的遮挡物时，需要对测距的设备高度进行调整；

4、现有专利如专利号为“cn115028094a”的发明专利公开了一种基于激光雷达的吊车吊臂安全距离预警装置及方法，通过装置包括激光雷达、标靶和处理器，激光雷达将采集的激光点云数据发送至处理器，设置激光雷达和标靶的连接线与吊臂的中轴线平行，处理器对所有激光点云进行空间立方网格划分，基于标靶的激光点云特征和标靶相对于吊臂的高度确定吊臂的中轴线及其表面的坐标，识别吊臂和标靶的激光点云数据、蚊虫和雨滴的激光点云并作为非目标对象去除；选择与标靶和/或吊臂的中轴线之间的距离最小的激光点云作为目标对象进行距离计算，基于当前吊车作业的安全距离进行分级预警；针对现有吊车预警装置的精确差的缺陷，该方案可以有效提高吊车安全距离的预警精度。

5、但是上述专利中仅通过吊车吊臂上安装的激光雷达对周围环境进行扫描，扫描范围十分有限，无法完整的对吊车周边环境进行扫描，无法完成识别施工现场的所有障碍，可能存在视角盲区。

技术实现思路

1、为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提出了一种基于激光雷达的变电站吊车距离预警装置及预警方法。

2、本发明的技术方案如下：

3、一方面，本发明提供了一种基于激光雷达的变电站吊车距离预警装置，包括主控模块以及传感器：

4、所述主控模块包括扫描单元、三维点云数据库单元、遮挡物识别单元、移动目标分析单元以及预警单元；

5、所述扫描单元用于通过传感器(1)实时扫描目标区域；

6、所述三维点云数据库单元用于储存扫描模块扫描目标区域得到的实时三维点云数据；

7、所述遮挡物识别单元用于识别实时三维点云数据中的固定遮挡物，并进行过滤；

8、所述分析单元用于基于预设的预警条件，实施分析过滤后的实时三维点云数据，当预警条件触发时进行预警。

9、作为本发明的优选实施方式，所述传感器底部连接可拆卸支撑架。

10、作为本发明的优选实施方式，所述预警装置还包括监测箱，所述与传感器电连接，其内部设有配件箱、主机、传感器放置柜、通讯设备以及供电电源。

11、作为本发明的优选实施方式，所述三维点云数据库单元基于点云库算法对三维点云数据与图像数据进行融合，并生成可视化数据。

12、另一方面，本发明还提供了一种基于激光雷达的变电站吊车距离预警方法，具体步骤为：

13、将变电站吊车距离预警装置放置于待测区域内，变电站吊车距离预警装置的扫描单元实时采集区域内的三维点云数据并上传至三维点云数据库单元中；

14、吊车驶入该区域的停靠点的过程中，分析单元实时分析吊车位置，测量吊车位置与预设的预警区域间的距离，当吊车位置与预警区域间的距离达到预设阈值时进行预警；

15、当吊车驶入停靠点并进行工作时，分析单元实时分析区域内是否触发了预警条件。

16、作为本发明的优选实施方式，通过遮挡物识别单元三维点云数据库中储存的实时三维点云数据进行数据分析，分析实时三维点云数据中的遮挡物并进行过滤。

17、作为本发明的优选实施方式，变电站吊车距离预警装置若在同一场景多次进行使用，每次使用均与上次使用场景进行比对并进行更新。

18、本发明具有如下有益效果：

19、1、本发明采用激光雷达传感器获取的数据，开发虚拟区域设置功能和多物体实时距离测量功能，通过设定虚拟区域，实现施工人员靠近虚拟区域自动触发报警，并借助距离测量功能帮助施工人员对安全区进行判断。

技术特征：

1.一种基于激光雷达的变电站吊车距离预警装置，其特征在于，包括主控模块以及传感器(1)；

2.根据权利要求1所述的一种基于激光雷达的变电站吊车距离预警装置，其特征在于，所述传感器(1)底部连接可拆卸支撑架(11)。

3.根据权利要求1所述的一种基于激光雷达的变电站吊车距离预警装置，其特征在于，所述预警装置还包括监测箱(2)，所述与传感器(16)电连接，其内部设有配件箱(21)、主机(22)、传感器放置柜(23)、通讯设备(24)以及供电电源(25)。

4.根据权利要求3所述的一种基于激光雷达的变电站吊车距离预警装置，其特征在于，所述主控模块内置于主机(22)。

5.根据权利要求1所述的一种基于激光雷达的变电站吊车距离预警装置，其特征在于，所述三维点云数据库单元基于点云库算法对三维点云数据与图像数据进行融合，并生成可视化数据。

6.一种基于激光雷达的变电站吊车距离预警方法，其特征在于，基于权利要求1至5所述的变电站吊车距离预警装置实现，具体步骤为：

7.根据权利要求6所述的一种基于激光雷达的变电站吊车距离预警方法，其特征在于，通过遮挡物识别单元三维点云数据库中储存的实时三维点云数据进行数据分析，分析实时三维点云数据中的遮挡物并进行过滤。

8.根据权利要求6所述的一种基于激光雷达的变电站吊车距离预警方法，其特征在于，变电站吊车距离预警装置若在同一场景多次进行使用，每次使用均与上次使用场景进行比对并进行更新。

技术总结
本发明涉及一种基于激光雷达的变电站吊车距离预警装置，包括主控模块以及传感器，所述主控模块包括扫描单元、三维点云数据库单元、遮挡物识别单元、移动目标分析单元以及预警单元；所述扫描单元用于通过传感器实时扫描目标区域；所述三维点云数据库单元用于储存扫描模块扫描目标区域得到的实时三维点云数据；所述遮挡物识别单元用于识别实时三维点云数据中的固定遮挡物，并进行过滤；所述分析单元用于基于预设的预警条件，实施分析过滤后的实时三维点云数据，当预警条件触发时进行预警。

技术研发人员：马腾,姚文旭,钱健,林爽,林晨翔,谢炜,熊嘉丽,李扬笛,杨彦,周晨曦
受保护的技术使用者：国网福建省电力有限公司电力科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23