一种对挖掘机进行监控的方法技术领域
本发明涉及一种监控方法，尤其是涉及一种对挖掘机进行监控的方法。
背景技术
挖掘机是工程建设中最主要的工程机械之一。其工作时，于铲斗内装
满土石方，再提升铲斗并回到卸料地点卸料，装卸料时转台往复转动，驾
驶员观察左后方时需要观看驾驶室左前方的后视镜，观察右后方时需要观
察机身右侧扶手上的后视镜，不断左右张望。同时，受转台不断转动的干
扰，后视镜常被车体遮挡，全过程中近三分之二的状态无法看到后视镜，
增加了驾驶员作业难度和危险性。另外在深槽开挖施工中，由于开挖深度
较深，挖掘机臂较长，作业人员无法观察到深槽内的情况，需要另外的人
员进行指挥，不利于加快施工进度，而且存在指挥失误等人为隐患。
针对上述问题，国内也提出了一些解决方案，例如设计可旋转的驾驶
座椅、设计倒车报警器等方案，但都不能同时解决上述问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一
种对挖掘机进行监控的方法，能够对挖掘机的工作状态进行实时全面监
控，降低了驾驶员的劳动强度，提高了挖掘机工作的安全性、可靠性和工
作效率。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种对挖掘机进行监
控的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，信息检测：采用超声波测距仪测量位于挖掘机后方的障碍物
与所述挖掘机之间的距离，以获得距离信息；采用第一摄像装置拍摄所述
挖掘机侧方区域和后方区域情况，以获得第一图像信息；采用第二摄像装
置拍摄深槽开挖施工时的深坑内部情况，以获得第二图像信息；采用角速
度传感器检测所述挖掘机的挖掘速度，以获得速度信息；所述超声波测距
仪安装在所述挖掘机的车体尾部；所述第一摄像装置的数量为3个，且3
个所述第一摄像装置分别安装在所述挖掘机的左右两侧和尾部；所述第二
摄像装置安装在所述挖掘机的动臂上；所述角速度传感器的数量为3个，
且3个所述角速度传感器分别安装在所述挖掘机的动臂、斗杆和铲斗的近
端节点处；
步骤二，数据采集与处理：所述超声波测距仪、第一摄像装置、第二
摄像装置和角速度传感器分别将所述距离信息、第一图像信息、第二图像
信息和速度信息传输给布设在所述挖掘机的驾驶室内的信号处理器；所述
信号处理器包括CPU模块以及分别与所述CPU模块相接的数据采集模块、
存储器模块、显示驱动电路和数据发送模块；所述数据采集模块对所述距
离信息、第一图像信息、第二图像信息和速度信息进行采集并依次进行如
下处理：放大、滤波、A/D转换，然后将A/D转换后的数据传输给所述CPU
模块；
步骤三，数据存储与显示：所述CPU模块将所述距离信息、第一图像
信息、第二图像信息和速度信息存储在所述存储器模块中，并通过所述显
示驱动电路驱动安装在所述驾驶室内的LCD显示屏进行实时数据显示；所
述LCD显示屏与所述显示驱动电路相接；
步骤四，数据处理及发送：所述CPU模块将所述距离信息与预先设置
的距离阈值进行比较，若距离过小，则通过所述数据发送模块向控制器发
送报警控制命令；所述CPU模块根据所述第一图像信息，通过所述数据发
送模块向控制器发送行驶速度调整命令，以避开所述障碍物；所述CPU模
块根据所述第二图像信息和所述速度信息，通过所述数据发送模块向控制
器发送挖掘速度调整命令；所述数据发送模块与所述控制器相接；
步骤五，控制命令执行及故障报警：所述控制器接收到所述行驶速度
调整命令，则控制行驶调速装置对所述挖掘机的行驶速度进行调节；所述
控制器接收到所述挖掘速度调整命令，则控制挖掘调速装置对所述挖掘机
的挖掘速度进行调节；所述控制器接收到所述报警控制命令，则驱动安装
在所述驾驶室顶部的旋转报警灯进行报警；所述行驶调速装置、挖掘调速
装置和旋转报警灯均与所述控制器相接。
上述一种对挖掘机进行监控的方法，其特征在于：所述第一摄像装置
和第二摄像装置均为带夜视功能的红外视频摄像器。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、利用角速度传感器对挖掘机运动部件的运动轨迹进行跟踪，方便
了挖掘速度的调节。
2、驾驶人员可以在驾驶室内方便及时地观测到挖掘机侧方和后方情
况，进而快速做出安全预防措施。
3、针对视界不开阔的深槽开挖，采用摄像装置代替人员观察，使挖
掘机实现一人一机的作业模式。
综上所述，本发明设计合理、实现方便，能够对挖掘机的工作状态进
行实时全面监控，降低了驾驶员的劳动强度，提高了挖掘机工作的安全性、
可靠性和工作效率。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
如图1所示，本发明包括以下步骤：
步骤一，信息检测：采用超声波测距仪测量位于挖掘机后方的障碍物
与所述挖掘机之间的距离，以获得距离信息；采用第一摄像装置拍摄所述
挖掘机侧方区域和后方区域情况，以获得第一图像信息；采用第二摄像装
置拍摄深槽开挖施工时的深坑内部情况，以获得第二图像信息；采用角速
度传感器检测所述挖掘机的挖掘速度，以获得速度信息；所述超声波测距
仪安装在所述挖掘机的车体尾部；所述第一摄像装置的数量为3个，且3
个所述第一摄像装置分别安装在所述挖掘机的左右两侧和尾部；所述第二
摄像装置安装在所述挖掘机的动臂上；所述角速度传感器的数量为3个，
且3个所述角速度传感器分别安装在所述挖掘机的动臂、斗杆和铲斗的近
端节点处；
步骤二，数据采集与处理：所述超声波测距仪、第一摄像装置、第二
摄像装置和角速度传感器分别将所述距离信息、第一图像信息、第二图像
信息和速度信息传输给布设在所述挖掘机的驾驶室内的信号处理器；所述
信号处理器包括CPU模块以及分别与所述CPU模块相接的数据采集模块、
存储器模块、显示驱动电路和数据发送模块；所述数据采集模块对所述距
离信息、第一图像信息、第二图像信息和速度信息进行采集并依次进行如
下处理：放大、滤波、A/D转换，然后将A/D转换后的数据传输给所述CPU
模块；
步骤三，数据存储与显示：所述CPU模块将所述距离信息、第一图像
信息、第二图像信息和速度信息存储在所述存储器模块中，并通过所述显
示驱动电路驱动安装在所述驾驶室内的LCD显示屏进行实时数据显示；所
述LCD显示屏与所述显示驱动电路相接；
步骤四，数据处理及发送：所述CPU模块将所述距离信息与预先设置
的距离阈值进行比较，若距离过小，则通过所述数据发送模块向控制器发
送报警控制命令；所述CPU模块根据所述第一图像信息，通过所述数据发
送模块向控制器发送行驶速度调整命令，以避开所述障碍物；所述CPU模
块根据所述第二图像信息和所述速度信息，通过所述数据发送模块向控制
器发送挖掘速度调整命令；所述数据发送模块与所述控制器相接；
步骤五，控制命令执行及故障报警：所述控制器接收到所述行驶速度
调整命令，则控制行驶调速装置对所述挖掘机的行驶速度进行调节；所述
控制器接收到所述挖掘速度调整命令，则控制挖掘调速装置对所述挖掘机
的挖掘速度进行调节；所述控制器接收到所述报警控制命令，则驱动安装
在所述驾驶室顶部的旋转报警灯进行报警；所述行驶调速装置、挖掘调速
装置和旋转报警灯均与所述控制器相接。
本实施例中，所述第一摄像装置和第二摄像装置均为带夜视功能的红
外视频摄像器。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是
根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构
变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。