[發明專利]一種工程機械及其卷揚亂繩監測裝置和方法

有效

• 申請號: 201410364417.6
• 申請日: 2014-07-28
• 公開（公告）號: CN105438983B
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 趙忠祥;朱長建;韓菲;宋文生;張永亮;谷建偉
• 申請（專利權）人: 徐州重型機械有限公司
• 主分類號: B66C13/16
• 分類號: B66C13/16;B66C15/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 羅滿

1.一種卷揚亂繩監測裝置，其特征在于，包括卷揚亂繩預警單元和卷揚亂繩報警單元；

其中，所述卷揚亂繩預警單元包括：

第一檢測部件，用于獲取卷揚起吊重量信息；

第二檢測部件，用于獲取卷揚的卷筒旋轉信息；

控制器，用于根據所述起吊重量信息，獲取卷揚鋼絲繩拉力F，并根據所述卷筒旋轉信息，獲取卷揚鋼絲繩收放速度V，并判斷所述鋼絲繩拉力F或鋼絲繩收放速度V是否超過限定值，若判斷結果為是，則輸出預警信息；

其中，所述卷揚亂繩報警單元包括：

卷揚監控攝像部件，用于實時采集卷揚卷筒上的鋼絲繩圖像；

圖像處理設備，用于從采集到的鋼絲繩圖像中提取鋼絲繩位置信息并進行平行度分析，并判斷鋼絲繩平行度指標是否超出不同等級的閾值，若判斷結果為是，則輸出不同等級的報警信息，所述不同等級的報警信息分別表示不同的亂繩程度。

2.根據權利要求1所述的卷揚亂繩監測裝置，其特征在于，所述控制器按照公式F＝G/N計算鋼絲繩拉力F，其中G為卷揚起吊重量，N為鋼絲繩滑輪組倍率。

3.根據權利要求1所述的卷揚亂繩監測裝置，其特征在于，所述控制器按照公式V＝n·π·R/T₁計算鋼絲繩收放速度V，其中T₁為限定時間，n為限定時間內卷揚轉動圈數，R為鋼絲繩在卷揚上的纏繞直徑。

4.根據權利要求1所述的卷揚亂繩監測裝置，其特征在于，所述控制器按照下述方式判斷所述鋼絲繩拉力F和鋼絲繩收放速度V是否超過限定值：

預設鋼絲繩拉力范圍[F₁,F₂]和鋼絲繩收放速度范圍[V₁,V₂]，其中F₁、F₂分別為設定的鋼絲繩拉力下限值和上限值，V₁、V₂分別為設定的鋼絲繩收放速度下限值和上限值；

若鋼絲繩拉力F超出預設范圍[F₁,F₂]，或鋼絲繩收放速度V超出預設范圍[V₁,V₂]，則判斷結果為是，反之，判斷結果為否。

5.根據權利要求1所述的卷揚亂繩監測裝置，其特征在于，所述圖像處理設備按照下述方式提取鋼絲繩位置信息并進行平行度分析：

通過卷揚監控攝像部件實時采集鋼絲繩圖像；

對采集的鋼絲繩圖像進行預處理，減少噪聲干擾，提高系統準確度和魯棒性，且當圖像信息微弱、無法識別時，對圖像進行增強、集合調整；

進行圖像分割，定位分理出待識別物體，此環節輸入整幅圖像，輸出像元圖像；

抽取圖像特征，利用圖像檢測技術，對濾波后的圖像進行圖像提取，獲得鋼絲繩線性信息；

根據鋼絲繩線性信息，獲取鋼絲繩傾斜角度，并判斷鋼絲繩傾斜角度是否超出閾值。

6.根據權利要求1所述的卷揚亂繩監測裝置，其特征在于，所述控制器按照下述方式輸出報警信息：

設定不同等級的鋼絲繩平行度指標閾值；

判斷鋼絲繩平行度指標是否超過設定的各閾值，若判斷結果為是，則輸出與不同等級閾值相對應的不同等級報警信息。

7.一種卷揚亂繩監測方法，包括以下步驟：

卷揚亂繩預警：

獲取卷揚起吊重量信息；

獲取卷揚的卷筒旋轉信息；

根據所述起吊重量信息，獲取卷揚鋼絲繩拉力F，并根據所述卷筒旋轉信息，獲取卷揚鋼絲繩收放速度V，并判斷所述鋼絲繩拉力F或鋼絲繩收放速度V是否超過限定值，若判斷結果為是，則輸出預警信息；

卷揚亂繩報警：

實時采集卷揚卷筒上的鋼絲繩圖像；

從采集到的鋼絲繩圖像中提取鋼絲繩位置信息并進行平行度分析，并判斷鋼絲繩平行度指標是否超出閾值，若判斷結果為是，則輸出報警信息。

8.根據權利要求7所述的卷揚亂繩監測方法，其特征在于，按照公式F＝G/N計算鋼絲繩拉力F，其中G為卷揚起吊重量，N為鋼絲繩滑輪組倍率。

9.根據權利要求7所述的卷揚亂繩監測方法，其特征在于，按照公式V＝n·π·R/T₁計算鋼絲繩收放速度V，其中T₁為限定時間，n為限定時間內卷揚轉動圈數，R為鋼絲繩在卷揚上的纏繞直徑。