本發(fā)明涉及電力生產領域，具體涉及整機預操作前序安全監(jiān)控方法和系統(tǒng)。

背景技術：

1、司機上機操作起重機之前，工作人員需檢查電纜線是否放置在安全位置、鋼絲繩是否脫槽或扭曲、吊鉤是否完好、制動塊表面是否磨損、平臺表面是否有雜物、電氣柜表面是否有凝露，以此保證起重機能夠安全工作，相對于工作人員達到現(xiàn)場進行檢查，通過攝像機對現(xiàn)場采集的畫面進行檢查能夠節(jié)約人力成本，但是，還存在以下問題：工作人員通過攝像機對現(xiàn)場采集的畫面進行檢查需要主觀判斷，況且起重機工作前需要檢查的設備較多，工作人員在工作狀態(tài)不佳時面對較多的設備檢查難免存在誤判行為。

2、鑒于此，本發(fā)明提出整機預操作前序安全監(jiān)控方法和系統(tǒng)。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供整機預操作前序安全監(jiān)控方法和系統(tǒng)，以解決上述背景技術中提出的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：整機預操作前序安全監(jiān)控方法，包括：

3、攝像機采集到的電纜線圖像經過預處理得到電纜線輪廓兩側的線條，將電纜線輪廓兩側的線條設為貝塞爾曲線模型，通過貝塞爾曲線的控制點集合判斷電纜線是否放置在指定的安全位置；

4、攝像機采集到的鋼絲繩圖像經過預處理得到鋼絲繩的表面輪廓，將鋼絲繩的表面輪廓設為貝塞爾曲面模型，通過貝塞爾曲面的控制點集合判斷鋼絲繩是否發(fā)生脫槽或扭曲；

5、攝像機采集到的吊鉤圖像經過預處理得到吊鉤的輪廓線條，將吊鉤的輪廓線條設為b樣條曲線模型，通過b樣條曲線的控制點集合判斷吊鉤是否完好；

6、攝像機采集到的起升制動器的制動塊圖像經過預處理得到制動塊表面灰度值分布，將制動塊表面灰度值分布設為b樣條曲面模型，通過b樣條曲面的控制點集合判斷制動塊是否存在磨損；

7、攝像機采集到的平臺圖像經過預處理得到平臺表面灰度值分布，將平臺表面灰度值分布設為b樣條曲面模型，通過b樣條曲面的控制點集合判斷平臺是否存在雜物；

8、攝像機采集到的電氣柜圖像經過預處理得到電氣柜表面灰度值分布，將電氣柜表面灰度值分布設為有理b樣條曲面模型，通過有理b樣條曲面的控制點權值集合判斷電氣柜是否存在凝露現(xiàn)象。

9、進一步地，攝像機采集到的電纜線圖像經過預處理得到電纜線輪廓兩側的線條，將電纜線輪廓兩側的線條設為貝塞爾曲線模型，通過貝塞爾曲線的控制點集合判斷電纜線是否放置在指定的安全位置，包括：

10、在電纜線放置在指定的安全位置時，攝像機采集到的電纜線圖像經過灰度化、增強對比度、二值化、形態(tài)學開操作降噪處理、二階微分后得到電纜線輪廓圖，將電纜線輪廓兩側的線條設為n次貝塞爾曲線模型p(u)與q(u)，求得兩條貝塞爾曲線各自的控制點集合pi與qi(i＝0,1,…,n)，之后在每次整機預操作前序安全監(jiān)控時將當前電纜線圖像中電纜線輪廓兩側的線條設為n次貝塞爾曲線模型p’(u)與q’(u)，求得兩條貝塞爾曲線各自的控制點集合p’i與q’i(i＝0,1,…,n)，將p’i與pi進行比較，q’i與qi進行比較，若p’i相對于pi或者q’i相對于qi存在差異超出設定閾值的控制點，則視為電纜線未放置在指定的安全位置，對應的蜂鳴器發(fā)出長鳴，對應的燈泡進行閃爍。

11、進一步地，攝像機采集到的鋼絲繩圖像經過預處理得到鋼絲繩的表面輪廓，將鋼絲繩的表面輪廓設為貝塞爾曲面模型，通過貝塞爾曲面的控制點集合判斷鋼絲繩是否發(fā)生脫槽或扭曲，包括：

12、在鋼絲繩未發(fā)生脫槽與扭曲時，攝像機采集到的鋼絲繩圖像經過灰度化、增強對比度、二值化、形態(tài)學開操作降噪處理、二階微分后得到鋼絲繩輪廓圖，將鋼絲繩輪廓設為n×m次貝塞爾曲面模型p(u,v)，求得貝塞爾曲面的控制點集合pij(i＝0,1,…,n；j＝0,1,…,m)，之后在每次整機預操作前序安全監(jiān)控時將當前鋼絲繩圖像中鋼絲繩輪廓設為n×m次貝塞爾曲面模型p’(u,v)，求得貝塞爾曲面的控制點集合p’ij(i＝0,1,…,n；j＝0,1,…,m)，將p’ij與pij進行比較，若p’ij相對于pij存在差異超出設定閾值的控制點，則視為鋼絲繩發(fā)生脫槽或者扭曲，對應的蜂鳴器發(fā)出長鳴，對應的燈泡進行閃爍。

13、進一步地，攝像機采集到的吊鉤圖像經過預處理得到吊鉤的輪廓線條，將吊鉤的輪廓線條設為b樣條曲線模型，通過b樣條曲線的控制點集合判斷吊鉤是否完好，包括：

14、在吊鉤完好時，攝像機采集到的吊鉤圖像經過灰度化、增強對比度、二值化、形態(tài)學開操作降噪處理、二階微分后得到吊鉤輪廓圖，將吊鉤輪廓的線條設為閉環(huán)n次m段b樣條曲線模型pi,n(t)，i＝1,2,3,…,m，求得閉環(huán)b樣條曲線的控制點集合pi+k-1(i＝1,2,3,…,m，k＝0,1,2,…,n)，之后在每次整機預操作前序安全監(jiān)控時將當前吊鉤圖像中吊鉤輪廓的線條設為閉環(huán)n次m段b樣條曲線模型p’i,n(t)，i＝1,2,3,…,m，求得閉環(huán)b樣條曲線的控制點集合p’i+k-1(i＝1,2,3,…,m，k＝0,1,2,…,n)，將p’i+k-1與pi+k-1進行比較，若p’i+k-1相對于pi+k-1存在差異超出設定閾值的控制點，則視為吊鉤有殘缺，對應的蜂鳴器發(fā)出長鳴，對應的燈泡進行閃爍。

15、進一步地，攝像機采集到的起升制動器的制動塊圖像經過預處理得到制動塊表面灰度值分布，將制動塊表面灰度值分布設為b樣條曲面模型，通過b樣條曲面的控制點集合判斷制動塊是否存在磨損，包括：

16、在起升制動器的制動塊完好時，攝像機采集到的制動塊圖像經過灰度化得到制動塊灰度圖，將制動塊表面灰度值分布設為n×n’次m×m’段b樣條曲面模型pi,i’,n,n’(t,t’)，i＝1,2,3,…,m，i’＝1,2,3,…,m’，求得b樣條曲面模型的控制點集合pi+k-1,i’+k’-1(i＝1,2,3,…,m，k＝0,1,2,…,n，i’＝1,2,3,…,m’，k’＝0,1,2,…,n’)，之后在每次整機預操作前序安全監(jiān)控時將當前制動塊圖像中制動塊表面灰度值分布設為n×n’次m×m’段b樣條曲面模型p’i,i’,n,n’(t,t’)，i＝1,2,3,…,m，i’＝1,2,3,…,m’，求得b樣條曲面模型的控制點集合p’i+k-1,i’+k’-1(i＝1,2,3,…,m，k＝0,1,2,…,n，i’＝1,2,3,…,m’，k’＝0,1,2,…,n’)，將p’i+k-1,i’+k’-1與pi+k-1,i’+k’-1進行比較，若p’i+k-1,i’+k’-1相對于pi+k-1,i’+k’-1存在差異超出設定閾值的控制點，則視為制動塊有磨損情況，對應的蜂鳴器發(fā)出長鳴，對應的燈泡進行閃爍。

17、進一步地，攝像機采集到的平臺圖像經過預處理得到平臺表面灰度值分布，將平臺表面灰度值分布設為b樣條曲面模型，通過b樣條曲面的控制點集合判斷平臺是否存在雜物，包括：

18、在平臺無雜物時，攝像機采集到的平臺圖像經過灰度化得到平臺灰度圖，將平臺表面灰度值分布設為n×n’次m×m’段b樣條曲面模型pi,i’,n,n’(t,t’)，i＝1,2,3,…,m，i’＝1,2,3,…,m’，求得b樣條曲面模型的控制點集合pi+k-1,i’+k’-1(i＝1,2,3,…,m，k＝0,1,2,…,n，i’＝1,2,3,…,m’，k’＝0,1,2,…,n’)，之后在每次整機預操作前序安全監(jiān)控時將當前平臺表面灰度值分布設為n×n’次m×m’段b樣條曲面模型p’i,i’,n,n’(t,t’)，i＝1,2,3,…,m，i’＝1,2,3,…,m’，求得b樣條曲面模型的控制點集合p’i+k-1,i’+k’-1(i＝1,2,3,…,m，k＝0,1,2,…,n，i’＝1,2,3,…,m’，k’＝0,1,2,…,n’)，將p’i+k-1,i’+k’-1與pi+k-1,i’+k’-1進行比較，若p’i+k-1,i’+k’-1相對于pi+k-1,i’+k’-1存在差異超出設定閾值的控制點，則視為平臺有雜物，對應的蜂鳴器發(fā)出長鳴，對應的燈泡進行閃爍。

19、進一步地，攝像機采集到的電氣柜圖像經過預處理得到電氣柜表面灰度值分布，將電氣柜表面灰度值分布設為有理b樣條曲面模型，通過有理b樣條曲面的控制點權值集合判斷電氣柜是否存在凝露現(xiàn)象，包括：

20、在電氣柜無凝露時，攝像機采集到的電氣柜圖像經過灰度化得到電氣柜灰度圖，將電氣柜表面灰度值分布設為n×n’次m×m’段b樣條曲面模型pi,i’,n,n’(t,t’)，i＝1,2,3,…,m，i’＝1,2,3,…,m’，求得b樣條曲面模型的控制點集合pi+k-1,i’+k’-1(i＝1,2,3,…,m，k＝0,1,2,…,n，i’＝1,2,3,…,m’，k’＝0,1,2,…,n’)，之后在每次整機預操作前序安全監(jiān)控時將當前電氣柜表面灰度值分布設為n×n’次m×m’段有理b樣條曲面模型p’i,i’,n,n’(t,t’)，i＝1,2,3,…,m，i’＝1,2,3,…,m’，b樣條曲面模型的控制點集合保持不變，求得有理b樣條曲面模型控制點權值集合wi+k-1,i’+k’-1(i＝1,2,3,…,m，k＝0,1,2,…,n，i’＝1,2,3,…,m’，k’＝0,1,2,…,n’)，若wi+k-1,i’+k’-1存在超出設定閾值的權值，則視為電氣柜有凝露，對應的蜂鳴器發(fā)出長鳴，對應的燈泡進行閃爍。

21、整機預操作前序安全監(jiān)控系統(tǒng)，包括：攝像機采集模塊、圖像預處理模塊、目標參數(shù)計算模塊、蜂鳴器與燈泡警報模塊。

22、進一步地，目標參數(shù)計算模塊，包括：通過貝塞爾曲線判斷電纜線是否放置在指定的安全位置、通過貝塞爾曲面判斷鋼絲繩是否發(fā)生脫槽與扭曲、通過b樣條曲線判斷吊鉤是否完好、通過b樣條曲面判斷制動塊表面是否有磨損情況、通過b樣條曲面判斷平臺表面是否有雜物、通過有理b樣條曲面判斷電氣柜表面是否有凝露現(xiàn)象。

23、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：

24、1、在本發(fā)明中，根據(jù)貝塞爾曲線的性質，只要是貝塞爾曲線其中一個控制點發(fā)生變化，貝塞爾曲線的整體分布均會受到影響，貝塞爾曲線的控制點可控制貝塞爾曲線的位置與形狀。根據(jù)電纜線的材料結構，只要是電纜線的某一段放置位置發(fā)生變化，電纜線的整體放置位置均會受到影響。因此，可將電纜線輪廓兩側的線條設為貝塞爾曲線模型，通過控制點判斷電纜線的放置位置，既能節(jié)約檢查電纜線放置位置的人工成本，又能根據(jù)貝塞爾曲線的特點準確判斷電纜線的放置位置。

25、2、在本發(fā)明中，根據(jù)貝塞爾曲面的性質，只要是貝塞爾曲面其中一個控制點發(fā)生變化，貝塞爾曲面的整體分布均會受到影響，貝塞爾曲面的控制點可控制貝塞爾曲面的位置與形狀。根據(jù)鋼絲繩的材料結構，只要是鋼絲繩的某一段發(fā)生脫槽或扭曲，鋼絲繩的整體形狀均會受到影響。因此，可將鋼絲繩表面輪廓設為貝塞爾曲面模型，通過控制點判斷鋼絲繩的形狀，既能節(jié)約檢查鋼絲繩狀態(tài)的人工成本，又能根據(jù)貝塞爾曲面的特點準確判斷鋼絲繩的狀態(tài)。

26、3、在本發(fā)明中，根據(jù)b樣條曲線的性質，b樣條曲線其中一個控制點發(fā)生變化，該控制點僅能對一定范圍內的b樣條曲線分布發(fā)生影響，b樣條曲線的控制點可控制一定范圍內b樣條曲線的形狀。吊鉤的某一處發(fā)生破損殘缺，吊鉤的其他部分不會受到影響。因此，可將吊鉤的輪廓線條設為b樣條曲線模型，通過控制點判斷吊鉤的形狀，既能節(jié)約檢查吊鉤狀態(tài)的人工成本，又能根據(jù)閉環(huán)b樣條曲線的特點準確判斷吊鉤的狀態(tài)。

27、4、在本發(fā)明中，根據(jù)b樣條曲面的性質，b樣條曲面其中一個控制點發(fā)生變化，該控制點僅能對一定范圍內的b樣條曲面分布發(fā)生影響，b樣條曲面的控制點可控制一定范圍內b樣條曲面的形狀。制動塊的某一處發(fā)生磨損，制動塊的其他部分不會受到影響。因此，可將制動塊的表面灰度值分布設為b樣條曲面模型，通過控制點判斷制動塊的表面狀況，既能節(jié)約檢查制動塊表面狀態(tài)的人工成本，又能根據(jù)b樣條曲面模型的特點準確判斷制動塊的表面狀態(tài)。

28、5、在本發(fā)明中，平臺的某一處存在雜物，平臺的其他部分不會受到影響。因此，可將平臺的表面灰度值分布設為b樣條曲面模型，通過控制點判斷平臺的表面狀況，既能節(jié)約檢查平臺表面的人工成本，又能根據(jù)b樣條曲面模型的特點準確判斷平臺的表面狀態(tài)。

29、6、在本發(fā)明中，電氣柜表面有凝露時，對應的灰度值由電氣柜表面的顏色與露珠決定，因此，可將電氣柜的表面灰度值分布設為有理b樣條曲面模型，控制點僅反映電氣柜無凝露時的表面顏色，通過控制點的權值判斷電氣柜表面的凝露情況，既能節(jié)約檢查電氣柜表面的人工成本，又能根據(jù)有理b樣條曲面模型的特點準確判斷電氣柜的表面狀態(tài)。