[发明专利]基于机器视觉和拉力传感器的钢梁吊装监控系统及其方法

权利要求书

1.一种基于机器视觉和拉力传感器的钢梁吊装监控系统，以监测待架设梁段和已架设梁段，便于二者拼接，其特征在于，包括拉力传感器、工业相机、智能计算终端、无线网桥、网络交换机、方形基准标靶、方形监测标靶，其中，

桥面吊机通过钢丝吊绳连接于待架设梁段，所述拉力传感器安装于所述钢丝吊绳上；

所述工业相机固定于桥面吊机上，使其镜头竖直朝下；

所述网络交换机分别与所述工业相机、所述智能计算终端、所述无线网桥通讯连接；

所述方形基准标靶位于已架设梁段桥面两侧；

所述方形监测标靶位于待架设梁端桥面两侧，所述方形监测标靶和所述方形基准标靶一一对应。

2.根据权利要求1所述的基于机器视觉和拉力传感器的钢梁吊装监控系统，其特征在于，所述拉力传感器有四个，所述钢丝吊绳有四个，分别为1号拉力传感器、2号拉力传感器、3号拉力传感器、4号拉力传感器，分别对应安装于1号钢丝吊绳、2号钢丝吊绳、3号钢丝吊绳上，安装工况均相同，用于监测钢丝吊绳的拉力。

3.根据权利要求1所述的基于机器视觉和拉力传感器的钢梁吊装监控系统，其特征在于，所述无线网桥包括发射端和接收端，发射端和接收端成对使用，为所述工业相机、所述智能计算终端提供网络。

4.根据权利要求1所述的基于机器视觉和拉力传感器的钢梁吊装监控系统，其特征在于，所述方形基准标靶有两个，分别为1号方形基准标靶和2号方形基准标靶，二者分别布置于已架设梁段桥面两侧，1号方形基准标靶和2号方形基准标靶的图像中心连线为L3。

5.根据权利要求4所述的基于机器视觉和拉力传感器的钢梁吊装监控系统，其特征在于，所述方形监测标靶有两个，分别为1号方形监测标靶和2号方形监测标靶，分别布置于待架设梁段桥面两侧，1号方形监测标靶和2号方形监测标靶的图像中心连线为L4；

其中两个所述方形监测标靶和两个所述方形基准标靶一一对应，1号方形基准标靶和1号方形监测标靶的图像中心连线为L1，2号方形基准标靶和2号方形监测标靶的图像中心连线为L2。

6.一种基于机器视觉和拉力传感器的钢梁吊装监控方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、使用桥面吊机将待架设梁段吊至和已架设梁段大致高度处；

以纵桥向为X轴，以高程向为Y轴，以横桥向为Z轴，X轴、Y轴以及Z轴交汇于圆点O，平面XOZ水平；

S2、绕X轴转角监测

实时监测4个拉力传感器的拉力值，所述智能计算终端控制桥面吊机调节待架设梁段以所述X轴为轴心进行自转，直至2号拉力传感器和4号拉力传感器的拉力值相等，并且1号拉力传感器和3号拉力传感器的拉力值相等，即两对钢丝吊绳拉力大小分别相等；

S3：绕Y轴转角监测

所述智能计算终端控制桥面吊机调节待架设梁段以所述Y轴为轴心进行自转，直至L4平行L3；

S4：绕Z轴转角监测

所述智能计算终端控制桥面吊机调节待架设梁段以所述Z轴为轴心进行自转，直至1号拉力传感器和2号拉力传感器的拉力值相等，3号拉力传感器和4号拉力传感器示数相等；

S5、进行高程向Y方向位移监测

所述智能计算终端实时计算待架设梁段和已架设梁段之间的相对高差，所述智能计算终端发送吊装指令，控制桥面吊机将待架设梁段沿着Y轴方向移动，直至待架设梁段和已架设梁段之间的相对高差为0；

S6、进行横桥向Z方向位移监测

所述智能计算终端控制桥面吊机将待架设梁段沿着Z轴方向移动，直至L1垂直于L3，且L2垂直于L3；

S7、进行纵桥向X方向位移监测

所述智能计算终端控制桥面吊机将待架设梁段沿着X轴方向移动，直至待架设梁段和已架设梁段彼此贴近，并拼接完成。

7.根据权利要求6所述的基于机器视觉和拉力传感器的钢梁吊装监控方法，其特征在于，所述S3：进行绕Y轴转角监测，具体为：

所述智能计算终端实时监测L3和L4是否平行，如果不平行，所述智能计算终端控制桥面吊机将待架设梁段沿着Y轴方向移动，直至L4平行L3。