一种利用激光雷达实现汽车起重机臂架近电检测的方法及过程

1、本发明属于工程机械技术领域，涉及一种汽车起重机电气施工过程中利用激光雷达检测臂架与高压线距离的方法。可根据臂架与高压线距离的变化，设定合理的预警阈值，为起重机的安全运行提供保障。

背景技术：

2、随着经济的发展，基础设施建设的需求不断增长，汽车起重机（简称起重机）在电力建设中的应用越来越广泛。在实际工作过程中，经常会遇到吊杆靠近高压电缆的情况。如果不及时发现，将会导致严重的事故。现有的防护措施大多是通过检测电场强度信息来判断吊杆是否处于危险距离。这种检测方法不可靠，需要根据不同的电压等级调整传感器。多传感器对起重机臂频繁伸缩的工作特性适应性较差。

技术实现要素：

3、本发明提供了一种利用激光雷达检测汽车起重机吊臂近电气距离的方法，以解决现有技术可靠性差、对传感器性能要求高、需要频繁调整和安装较多传感器的问题。 .

4.本发明是通过以下措施实现的。

5、一种利用激光雷达检测汽车起重机臂架近电距离的方法，采用以下步骤：设置激光雷达；臂架工作时，利用激光雷达获取臂架、各节臂头、吊钩和定滑轮组的吊距，臂架点云数据1和起重索点云数据2；当附近有高压电缆时，激光雷达同时获取附近高压电缆的点云数据3；根据臂架点云数据1，确定臂架最前面的臂架中心点，臂架1的中心线；根据吊索点云数据2，确定吊索中心线2；根据高压电缆的点云数据3，确定高压电缆中心线位置3；计算臂顶中心点到高压电缆中心线位置3的最短距离。当最短距离超过安全阈值时，发出报警信号，停止吊装；当最短距离超过安全阈值时，发出报警信号，停止吊装；计算起重电缆中心线位置2与高压电缆中心线位置3之间的最短距离。当最短距离超过安全阈值时，发出报警信号，停止提升。当最短距离超过安全阈值时汽车起重机，发出报警信号，停止吊装；当最短距离超过安全阈值时，发出报警信号，停止吊装；计算起重电缆中心线位置2与高压电缆中心线位置3之间的最短距离。当最短距离超过安全阈值时，发出报警信号，停止提升。当最短距离超过安全阈值时，发出报警信号一种利用激光雷达实现汽车起重机臂架近电检测的方法及过程，停止吊装；当最短距离超过安全阈值时，发出报警信号，停止吊装；计算起重电缆中心线位置2与高压电缆中心线位置3之间的最短距离。当最短距离超过安全阈值时，发出报警信号，停止提升。

6、本发明所述的利用激光雷达检测汽车起重机吊臂近电距离的方法，进一步地：所述计算方法为聚类等算法。

7、本发明上述利用激光雷达检测汽车起重机吊臂近电气距离的方法，进一步的：高压电缆的中心线位置3为点云确定的中心线图3 高压电缆及其延长线。

8、本发明上述利用激光雷达检测汽车起重机吊臂近电距的方法，进一步地：

当高压电缆不止一根时，计算距高压电缆中心线三的距离，以最短距离为准。

9、本发明所述的利用激光雷达检测汽车起重机臂架近电距离的方法，进一步的：激光雷达一个，位于臂架下方的一侧或其他装置。可以扫描所有吊杆和附近高压线电缆的位置。

10. 上述本发明的汽车起重机吊臂近电距激光雷达检测方法优选为：利用激光雷达获取吊臂各特征点的实时点云数据。将汽车起重机吊臂和高压电缆传送到计算单元，由计算单元分析计算吊臂、吊钩和钢丝绳与高压线的危险距离，必要时发出报警信号。

11、上述利用激光雷达检测汽车起重机臂架近电距离的方法中，优选的：所述激光雷达为激光测距传感器。

12、本发明通过在起重机臂架下方或靠近起重机的外表面设置激光雷达来检测臂架和高压电缆；通过利用激光雷达测量吊臂前端定滑轮组中心点和起重机各节中心点的臂头中心点位移变化及附近的位置信息高压电缆根据建立的检测模型进行计算。判断臂架的近电状态。该测量方法具有精度高、适应性强、安装简单可靠、实时检测臂架与高压电缆最短距离、不影响起重机正常工作等特点。该检测方法适用于各类起重机的臂架安全检测，也可应用于升降平台车等类似工程机械的近电操作保护。具有很大的应用价值，为保障工程机械的施工安全提供了一种新的方法。技术手段。

13、本发明的有益效果是：本发明通过在吊臂下方或起重机附近的外表面设置激光雷达传感器检测顶部定滑轮组的中心点来获取吊臂的位置。起重机与臂架臂头中心点的距离，同时通过检测附近高压电缆的位置，可以实时获取吊臂与附近高压电缆的距离变化，并可设置合理的预警阈值，为起重机作业提供安全保障。本发明利用一种最简单的激光雷达传感器，在施工过程中实时了解工程机械的近电状态，确保工程机械的安全运行，

图纸说明

14.附图1是本发明的臂架结构示意图；附图2是本发明的点云图。

15、图中1为激光雷达传感器汽车起重机，2为臂头，3为定滑轮组。

详细方法

16、下面结合附图1-2对本发明作进一步说明。

17、本发明的汽车起重机为五节伸缩臂。如图所示。如图1所示，激光雷达传感器1设置在起重机主臂下方的外表面。

18、利用激光雷达获取臂架首节、各节臂头2、前端定滑轮组3、附近高压电缆、铁塔等点云数据（如图2)所示，通过聚类等算法，可以得到各段臂头、定滑轮组中心点与各高压电缆的相对位置。根据建立的检测模型计算臂架与高压电缆的最短距离，判断是否处于安全阈值，实时反映臂架的安全性。

19、利用激光雷达实时检测汽车起重机吊臂与高压电缆之间的距离。

20、实时检测臂架与高压电缆的距离变化，可设定安全阈值，实现预警。

避免安全事故。

21、具体测量方法是：汽车吊位于高压线塔下施工。高压线塔有3条高压线，高压线为220kv高压。

22、臂架工作时，用激光雷达获取臂架点云数据1、臂头各段、吊钩定滑轮组、起重索点云数据2；当附近有高压电缆时，激光雷达同时获取附近高压电缆的点云数据3；如图2所示，根据臂架点云数据1，确定臂架顶部的臂架中心点和臂架1的中心线；根据起重线电缆的点云数据，确定起重电缆的中心线位置2，根据高压电缆的点云数据3，确定三者的中心线位置3确定高压电缆；

23. 计算吊臂顶部中心点与任意一根高压电缆中心线 3 之间的最短距离。当最短距离超过安全阈值（6米）时，发出报警信号，停止升降；计算臂架中心线1与任意高压电缆中心线位置3之间的最短距离。当最短距离超过安全阈值（6米）时，发出报警信号，停止吊装；三个中心线之间的最短距离，当最短距离超过安全阈值（6米）时，发出报警信号并停止吊装。

24、该测量方法具有安装简单可靠、精度高、不影响起重机正常工作、适应性强、实时检测臂架近电状态等特点。其应用价值为保障工程机械的施工安全提供了一种新的技术手段。

25、选用的传感器是一款性价比高、安全可靠的激光测距传感器，可广泛应用于无人驾驶环境感知、机器人导航、动态路径规划、高精度测绘等领域。该激光雷达测距仪采用独特的非重复扫描技术，提供更高密度的点云，准确检测视野中的每一个细节。激光雷达的高可靠性设计有效保证了在极冷和极热环境下的稳定运行。

26、对于本领域的普通技术人员来说，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原则和精神的情况下，所作出的更改、修改、替换、修饰等，仍属于本发明的范围。本发明。保护范围内。