[發明專利]一種基于云邊端數據融合的折臂吊智能安全預警與控制方法

有效

• 申請號: 202011058554.9
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112173997B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 張燕軍;韓甲文;李文峰;卞隆元;張永超;陳兆勇
• 申請（專利權）人: 江蘇宏昌天馬物流裝備有限公司
• 主分類號: B66C23/78
• 分類號: B66C23/78;B66C23/68;B66C23/62;B66C15/06;B66C15/00;B66C13/18;B66C13/00
• 代理公司: 揚州市蘇為知識產權代理事務所(普通合伙) 32283
• 代理人: 葛軍

1.一種基于云邊端數據融合的折臂吊智能安全預警與控制方法，包括吊車系統和檢測系統，所述吊車系統包括底座、旋轉總成、支腿總成和伸臂組合,

所述旋轉總成設在底座上,所述旋轉總成包括旋轉臺，

所述支腿總成設在底座的兩端，所述支腿總成包括四個支腿，四個支腿分別為左前支腿、右前支腿、左后支腿和右后支腿，

所述左前支腿包括左前伸出部和左前落地部，

所述右前支腿包括右前伸出部和右前落地部，

所述左后支腿包括左后伸出部和左后落地部，

所述右后支腿包括右后伸出部和右后落地部，

所述伸臂組合設在旋轉臺的一側，所述伸臂組合包括伸出臂、拉鉤和拉索，所述拉鉤通過拉索連接伸出臂；

所述檢測系統包括云平臺、采集模塊、NB-IOT傳輸模塊、水平儀、拉力傳感器、角度傳感器和四個壓力傳感器，

所述采集模塊用于采集吊車的運動狀態；

所述水平儀設在旋轉臺上；

所述拉力傳感器設在拉索上；

所述角度傳感器用于獲取拉索和伸出臂之間的夾角；

四個壓力傳感器分別設在左前落地部的接地端、右前落地部的接地端、左后落地部的接地端和右后落地部的接地端；

所述采集模塊、拉力傳感器、角度傳感器和四個壓力傳感器分別通過NB-IOT傳輸模塊與云平臺連接；所述云平臺連接手機進行預警；

包括以下步驟：

S1、建立坐標系；

S2、通過采集模塊、拉力傳感器、角度傳感器和四個壓力傳感器分別獲取數據，并通過NB-IOT傳輸模塊與云平臺連接，進行分析判定；在滿足傾覆條件后，進行手機預警；

步驟S1中，以吊車四個支腿中的最低點為坐標系原點O，吊車中水平儀豎軸在水平方向投影為X軸，則四個支腿為左右分布，其中，垂直于水平面為Z軸，垂直于XOZ面為Y軸，水平儀測得X，Y軸的傾斜量分別為θ₁，θ₂，水平儀氣泡方向為正方向；

通過矩陣變換將坐標系變為笛卡爾坐標系，在笛卡爾坐標系中運動的吊車左乘旋轉矩陣即為實際運動狀態；

其特征在于，步驟S2中，

四個支腿下方的壓力傳感器通過NB-IOT傳輸模塊發送數據信息；

拉鉤所吊重物重量通過拉力傳感器記為G，吊車自重為G₁,在X’OY’平面上進行分解，進行X’軸和Y’軸兩個方向的傾覆計算，

伸出臂的伸出長度為d，左前支腿和右前支腿之間的間距為d1，右前支腿和右后支腿之間的間距為d2，

通過采集模塊讀取伸出臂與Y’軸的角度為β，將角度信息和重物的重力通過NB-IOT傳輸模塊連接云平臺，通過云平臺對吊車傾覆進行分析；

其中，分析的判定方式為：

重物沿Z向下與伸出臂之間夾角通過角度傳感器測量為α，在Y’軸方向上，伸出臂為|dcosβ|，

當云平臺計算cosβ為正，重力分量為Gcosθ₂，力臂間距為當此時支撐的支腿為右前落地部和右后落地部，同時檢測左前支腿落地部的壓力傳感器和左后支腿落地部的壓力傳感器為0時，判定吊車傾覆，發出預警；

Y’方向傾覆預警，在X’軸方向上，伸出臂|dsinβ|，則在X’軸上分析，重力分量為Gcosθ₁，伸出臂為X’軸分量|dsinβ|，當檢測吊車旋轉角度β數據通過NB-IOT傳輸模塊傳送至云平臺判斷為呈0-180度時，重物重力分量為Gcosθ₁，力臂間距為吊車重力分量為G₁cosθ₁，吊車重力力臂為當此時支撐支腿為左前支腿落地部和右前支腿落地部，同時檢測左后支腿落地部的壓力傳感器和右后支腿落地部的壓力傳感器，當左后支腿落地部的壓力傳感器和右后支腿落地部的壓力傳感器的壓力為0，發出X’軸向傾覆預警；

當檢測吊車旋轉角度β數據通過NB-IOT傳輸模塊傳送至云平臺判斷為180-360度時，重物重力分量為Gcosθ₁，重物力臂間距為吊車重力分量為G₁cosθ₁，吊車重力力臂為當此時支撐支腿為左后支腿落地部和右后支腿落地部，同時檢測左前支腿落地部的壓力傳感器和右前支腿落地部的壓力傳感器，當左前支腿落地部的壓力傳感器和右前支腿落地部的壓力傳感器的壓力為0，發出傾覆預警。