一种基于5G网络的随车起重机远程控制系统的制作方法

一种基于5g网络的随车起重机远程控制系统
技术领域
1.本发明属于起重机控制系统技术领域，具体是一种基于5g网络的随车起重机远程控制系统。


背景技术：

2.随车起重机，简称随车吊是一种通过液压举升及伸缩系统来实现货物的升降、回转、吊运的设备，通常装配于载货汽车上。从近几年工程机械的发展来看，随车起重机的发展相对较快，已经成为工程建设中最主要的工程机械之一，而5g网络所指的就是在移动通信网络发展中的第五代网络，与之前的四代移动网络相比较而言，5g网络在实际应用过程中表现出更加强化的功能，并且理论上其传输速度每秒钟能够达到数十gb，这种速度是4g移动网络的几百倍。对于5g网络而言，其在实际应用过程中表现出更加明显的优势及更加强大的功能，而现有的起重机控制系统大多仍然需要人工现场进行控制，这存在较大的安全隐患，同时起重机的工作环境较为复杂，远程控制信号在接收过程中存在较大的干扰性，为了解决上述问题，现提供一种基于5g网络的随车起重机远程控制系统。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种基于5g网络的随车起重机远程控制系统。
4.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种基于5g网络的随车起重机远程控制系统，包括控制中心、图像数据采集模块、图像预处理模块、信号过滤模块、数据分析模块以及预警模块；
5.所述图像数据采集模块，用于获取起重机的环境数据；
6.所述图像预处理模块，用于对图像数据采集模块获取到的数据进行预处理；
7.所述数据分析模块，用于对图像预处理模块获取到的数据进行分析；
8.所述信号过滤模块，用于对远程控制指令的信号频段进行识别，并过滤外界干扰信号。
9.进一步地，环境数据的获取过程包括：通过两个高清摄像头实时获取起重机前端的画面，再通过一个高清摄像头实时获取起重机后面的画面，然后将获取到的画面上传至图像预处理模块，同时将三个高清摄像头所拍摄到的画面通过5g信号网络实时传输至控制中心。
10.进一步地，预处理的过程包括：将高清摄像头拍摄到的画面分别标记为第一传输画面、第二传输画面以及第三传输画面；之后对第一传输画面、第二传输画面以及第三传输画面进行逐帧分析，并生成逐帧画面，对每个画面进行灰度化处理，从而形成预处理画面；然后在第一传输画面与第二传输画面的叠加画面的逐帧画面上标记一条单向中轴线，并根据中轴线在每张逐帧画面上的位置生成起重机朝向趋势图形。
11.进一步地，对图像预处理模块获取到的数据的分析过程包括：以起重机所在位置为原点，建立三维空间坐标系；将第一传输画面、第二传输画面以及第三传输画面的预处理
画面与三维空间坐标系进行组合，生成三维环境立体图像；通过三维环境立体图像获得起重机前端和后端的环境信息，所述环境信息为是否存在障碍物；当起重机前端和后端存在障碍物时，则判定起重机的环境不适合执行起重指令，并通过预警模块向控制中心发送预警信息；若起重机前端和后端不存在障碍物，则判定起重机的环境适合执行起重指令。
12.进一步地，信号过滤模块对执行指令的识别的过程包括：接收5g信号基站向起重机发送的执行指令，获取执行指令的信号波段，并将执行指令的信号波段中的识别波段与信号过滤模块中的信号对照波段进行匹配，并获得匹配结果。
13.进一步地，所述图像数据采集模块由三个高清摄像头组成，三个高清摄像头分别安装在起重机前端沿中轴线对称的两侧以及起重机的后端正中。
14.进一步地，所述匹配结果包括合格指令和干扰指令。
15.进一步地，每台起重机的信号对照波段均具有单一性。
16.本发明的有益效果：
17.1、在起重机的前端设置有两个高清摄像头，获取起重机前端的画面，在起重机的后端设置有一个高清摄像头，获取起重机后端的画面，再将获得的画面进行预处理，从而能够对起重机周围的环境进行分析，根据分析结果，判断起重机所在的环境是否适合执行起重作业，在5g信号的基础上，实现远程操作起重机进行作业；
18.2、通过设置有信号过滤模块，信号过滤模块内设置有信号对照波段，在接受到执行指令时，通过将执行指令的信号波段中的识别波段与信号过滤模块中的信号对照波段进行匹配，从而判断执行指令是否为合格指令，当匹配结果为干扰指令时，则自动忽略干扰指令，且每台起重机的信号对照波段具有单一性，从而使得起重机在接受执行指令时，具有更强的抗干扰性。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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。
20.图1为一种基于5g网络的随车起重机远程控制系统的原理框图。
具体实施方式
21.如图1所示，一种基于5g网络的随车起重机远程控制系统，包括控制中心、图像数据采集模块、图像预处理模块、信号过滤模块、数据分析模块以及预警模块；
22.所述图像数据采集模块由三个高清摄像头组成，三个高清摄像头分别安装在起重机前端沿中轴线对称的两侧以及起重机的后端正中；用于获取起重机的环境数据，具体获取过程包括以下步骤：
23.步骤c1：在起重机的前端沿中轴线两侧分别安装一个高清摄像头，获取高清摄像头的拍摄区域；其中两个高清摄像头的拍摄区域存在叠加区域；通过两个高清摄像头实时获取起重机前端的画面，并将画面上传至图像预处理模块；
24.步骤c2：在起重机的后端中心处安装一个高清摄像头，通过该高清摄像头实时获
取起重机后面的画面，并将画面上传至图像预处理模块；
25.步骤c3：将三个高清摄像头所拍摄到的画面通过5g信号网络实时传输至控制中心。
26.所述图像预处理模块用于对图像数据采集模块获取到的数据进行预处理，具体过程包括以下步骤：
27.步骤y1：将起重机前端的两个高清摄像头拍摄到的画面分别标记为第一传输画面和第二传输画面，将起重机后端的高清摄像头拍摄到的画面标记为第三传输画面；
28.步骤y2：对第一传输画面、第二传输画面以及第三传输画面进行逐帧分析，并生成逐帧画面，对每个画面进行灰度化处理，从而形成预处理画面；
29.步骤y3：在第一传输画面与第二传输画面的叠加画面的逐帧画面上标记一条单向中轴线，并根据中轴线在每张逐帧画面上的位置生成起重机朝向趋势图形；
30.步骤y4：将步骤y1
‑
y3获取到的数据发送至数据分析模块；
31.所述数据分析模块用于对图像预处理模块获取到的数据进行分析，具体分析过程包括以下步骤：
32.步骤f1：以起重机所在位置为原点，建立三维空间坐标系；
33.步骤f2：将第一传输画面、第二传输画面以及第三传输画面的预处理画面与三维空间坐标系进行组合，生成三维环境立体图像；
34.步骤f3：通过三维环境立体图像获得起重机前端和后端的环境信息，所述环境信息为是否存在障碍物；
35.步骤f4：当起重机前端和后端存在障碍物时，则判定起重机的环境不适合执行起重指令，并通过预警模块向控制中心发送预警信息；若起重机前端和后端不存在障碍物，则判定起重机的环境适合执行起重指令。
36.在起重机的前端设置有两个高清摄像头，获取起重机前端的画面，在起重机的后端设置有一个高清摄像头，获取起重机后端的画面，再将获得的画面进行预处理，从而能够对起重机周围的环境进行分析，根据分析结果，判断起重机所在的环境是否适合执行起重作业，在5g信号的基础上，实现远程操作起重机进行作业；
37.所述信号过滤模块用于对远程控制指令的信号频段进行识别，并过滤外界干扰信号，具体过程包括以下步骤：
38.步骤x1：接收5g信号基站向起重机发送的执行指令，所述执行指令由识别波段与执行内容组成；
39.步骤x2：在信号过滤模块内设置有信号对照波段；
40.步骤x3：获取执行指令的信号波段，并将执行指令的信号波段中的识别波段与信号对照波段进行匹配；
41.步骤x4：当识别波段与信号对照波段匹配成功时，则判定执行指令为合格指令，根据数据分析模块的分析结果，控制起重机按照执行内容远程操作起重机；当识别波段与信号对照波段匹配不成功，则判定执行指令为干扰指令，则自动忽略该执行指令。
42.通过设置有信号过滤模块，信号过滤模块内设置有信号对照波段，在接受到执行指令时，通过将执行指令的信号波段中的识别波段与信号过滤模块中的信号对照波段进行匹配，从而判断执行指令是否为合格指令，当匹配结果为干扰指令时，则自动忽略干扰指
令，且每台起重机的信号对照波段具有单一性，从而使得起重机在接受执行指令时，具有更强的抗干扰性。在具体实施过程中，每台起重机的信号对照波段均具有单一性，从而能够避免起重机在相近区域内工作时，受到其他信号的干扰，从而产生安全隐患。
43.以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围，此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的设备，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式；所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方法的目的。
44.另对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。
45.因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附关联图标记视为限制所涉及的权利要求。
46.此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
47.最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。