[發明專利]一種起重機負載空間擺角實時檢測系統及方法

在審

• 申請號: 201810029030.3
• 申請日: 2018-01-12
• 公開（公告）號: CN108217460A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 顏世軍;彭劍;謝獻忠
• 申請（專利權）人: 湖南科技大學
• 主分類號: B66C13/16
• 分類號: B66C13/16
• 代理公司: 上海諾衣知識產權代理事務所(普通合伙) 31298
• 代理人: 王海鳳

本發明公開了一種起重機負載空間擺角實時檢測系統及方法，該系統包括獲取單元、數據采集模塊、數據處理模塊和數據輸出模塊，獲取單元用于獲取自身空間坐標信息的四個GPS定位儀，數據采集模塊用于采集四個GPS定位儀獲取的空間坐標信息，數據處理模塊用于對所獲取的空間位置坐標進行處理，獲得負載的實時偏擺角信息，數據輸出模塊用于輸出實時偏擺角信息。上述方法通過前述檢測系統計算負載的實時偏擺角信息。有效提高了負載偏擺檢測的檢測精度，可有效解決大型起重機復雜吊具系統在實際作業時的偏擺角實時檢測問題。

技術領域

本發明涉及工程機械領域，尤其涉及一種起重機負載空間擺角實時檢測系統及方法。

背景技術

起重機械吊裝負載時，在外部載荷激勵、回轉運動與變幅運動自激作用下，負載將會產生明顯的偏擺且擺動周期長，當偏擺角度較大時，嚴重影響吊裝作業效率和安全性，對起重機作業過程中的負載偏擺進行實時檢測，對了解負載偏擺運動規律、實施負載防擺控制技術和保證起重機作業安全都十分必要。

現有技術中對起重機負載偏擺檢測方法及裝置主要有三種，一種基于激光發射器，一種基于角度傳感器，另外一種是結合利用角度測量器和位移測量器。

基于激光掃描技術的檢測方法通過在臂頭放置一個激光發射器，在吊鉤上放置反射裝置，要求頂端的激光發射器具有一定的自搜索功能，能跟隨反射裝置運動，激光發射器的運動量大小和方向直接反映吊重的擺角大小和方向。

基于角度傳感器的測量方法通過在在吊繩頂端位置安裝一個內壁耐磨的套筒，套在吊繩上，套筒可隨吊繩擺動，套筒與兩個正交的角度傳感器連接，即可測量吊重的擺角。

基于角度測量和位移測量的負載空間偏擺測量方法通過在臂架上固連一角度測量器和一直線位移測量器，兩測量器通過一伸縮部件利用套環與吊繩連接，套環隨吊繩空間擺動做平面運動，利用測得的伸縮部件位移信息和擺角信息，即可測量負載的空間擺角。

現有技術中基于激光掃描技術的起重機負載偏擺測量方案實測時對作業環境要求較高，例如在強光或多霧的作業環境中，很難保證激光測距儀距離測量的準確性，且方案實現成本昂貴。利用角度傳感器或角度測量器與位移測量器想結合的測量方案多需要在吊繩上布置套筒或套環，這對大型起重機多倍率吊繩系統實施困難，機型適用性較弱。

發明內容

針對現有技術存在的上述不足，不發明的第一個目的在于提供一種起重機負載空間擺角實時檢測系統。

本發明的第二目的在于提供一種起重機負載空間擺角實時檢測方法。

為實現上述第一個目的，本發明采用如下技術方案：一種起重機負載空間擺角實時檢測系統，其特征在于：包括獲取單元、數據采集模塊、數據處理模塊和數據輸出模塊；

所述獲取單元包括臂尾GPS定位儀、臂頭GPS定位儀、第一吊鉤GPS定位儀和第二吊鉤GPS定位儀；

所述臂尾GPS定位儀安裝在吊臂的尾部，臂頭GPS定位儀安裝在吊臂的頭部；

所述第一吊鉤GPS定位儀和第二吊鉤GPS定位儀分別安裝在銷的兩端，所述銷用于連接吊鉤和懸臂；

所述臂尾GPS定位儀、臂頭GPS定位儀、第一吊鉤GPS定位儀和第二吊鉤GPS定位儀分別與數據采集模塊通信連接，所述數據采集模塊與數據處理模塊通信連接；

所述數據處理模塊對接收到的信息進行處理，得到懸掛在吊鉤上的負載的空間擺角信息；

所述數據輸出模塊與數據處理模塊通信連接，用于輸出空間擺角信息。

作為改進，還包括GPS基準站；

所述GPS基準站設置在起重機附近的空曠區域；