CN102692206B - 起重装置的吊钩悬垂偏角及方位的测量装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种起重装置的吊钩悬垂偏角及方位的测量装置，包括悬垂偏角测量机构、方位测量机构、中央处理机构（9）、显示器（8），所述悬垂偏角测量机构用于测量吊钩（5）的悬垂偏角，所述方位测量机构用于测量吊钩（5）在水平面上的旋转角，所述中央处理机构（9）接收悬垂偏角测量机构和方位测量机构传输的数据、并得出吊钩（5）的悬垂偏角及方位数据信息，所述显示器（8）与所述中央处理机构（9）相连，所述显示器（8）用于显示悬垂偏角及方位数据信息。

Description

起重装置的吊钩悬垂偏角及方位的测量装置和方法

技术领域

本发明涉及重型起重吊运装置，尤其涉及起重装置的吊钩悬垂偏角及方位的测量装置和方法。

背景技术

起重机作为一种吊装搬运货物的特种设备，具有使用范围广、作业环境复杂、安全使用要求高的特点。起重机有多种类型和结构，很大部分的起重机都具有起重臂、卷扬机构和吊钩。

在进行吊装搬运货物作业时，起重机一个工作循环有松下吊钩在吊钩上挂系索具，移动吊钩使吊钩悬垂于货物上方适当位置，用索具将货物在吊钩下挂系，提升吊钩使得索具适当张紧，移动吊钩调整吊钩悬垂偏角至小于允许值，提升吊钩使货物离开支持面观察货物受力情况，货物受力情况满足要求后移动吊钩至货物预定放置位置正上方，松下吊钩使货物摆放在预定放置位置，松弛索具并从货物上解除索具，移动吊钩将索具从货物上移开，提升吊钩至适当高度准备下一个工作循环。

在吊装搬运货物作业过程中，要求货物被起重机垂直起吊，起重机不对货物产生水平力作用。通过控制吊钩悬垂偏角尽可能小，即工程上小于保证作业安全允许值可以达到货物被起重机垂直起吊，起重机不对货物产生水平力作用的要求。而提升吊钩使货物离开支持面时，如果吊钩悬垂偏角大于0度将对货物产生额外的水平作用力，吊钩悬垂偏角越大对货物产生的额外水平作用力也越大。提升吊钩使货物离开支持面时过大的吊钩悬垂偏角将对货物产生过大的水平作用力，导致货物离开支持面后摆动幅度过大，危及货物和作业人员以及起重机的安全；作为偏角过大的一种极端状态，起吊货物时甚至能导致起重机倾翻。在货物离开支持面后的水平移动吊钩作业过程中，由于货物的惯性，也会使得吊钩及货物产生摆动，不加控制的话，摆动幅度也会过大，影响作业安全。此外在多台起重机进行共同吊装一件货物的作业过程中，要求各台起重机很好地随时保持协同作业，需要方便准确的实时观测吊钩悬垂偏角和随时保持吊钩悬垂偏角为0。

对于吊钩悬垂偏角，在货物离开支持面后其角度近视于吊钩摆角，角度数值大小普遍由起重作业人员肉眼观察或用经纬仪观测获得，存在误差大或费时间的弱点。在吊装搬运货物作业过程中，多数情况下并不发生吊钩绕钢丝绳绳索中心线水平旋转的情况，此时通过选择适当的基准能使用吊钩悬垂偏角表示货物偏离垂直起吊中心线的大小和方向；由于各种因素的影响，少数情况下吊钩会发生绕钢丝绳绳索中心线水平旋转的情况，此时仍然能使用吊钩悬垂偏角的大小表示货物偏离垂直起吊中心线的大小，但吊钩悬垂偏角的方向和货物偏离垂直起吊中心线的方向不一致，需要进行修正才能得到货物偏离垂直起吊中心线的方向。

为了克服吊钩悬垂偏角测量存在的弱点，申请号为200910102367.3的发明专利所公开的《用于测量吊车吊钩垂直度偏差的动态测量装置及方法》，采用安装于吊钩钢丝绳绳索中心线法向平面的水平测量传感器，测量吊钩钢丝绳索偏离水平面的角度，通过几何上的三角关系计算出吊钩的垂直度偏差的角度值；该方法不能确定吊钩发生绕钢丝绳绳索中心线水平旋转后测量的悬垂偏角相对于起重机的真实方位。申请号为200910226102.4的发明专利所公开的《吊钩姿态检测装置和起重机》，采用角度测量仪和处理器实时获得吊钩相关的第二坐标系坐标轴与第一坐标系中相对应坐标轴之间的夹角，其只是作为浅而易见的方法上的讨论，并无实质技术内容或者原理突破，同时也不能确定吊钩发生绕钢丝绳绳索中心线水平旋转后测量的悬垂偏角相对于起重机的真实方位。申请号为201110124401.2的发明专利所公开的《吊车吊钩偏角激光显示与监视设置》采用保持铅直的激光器和随吊钩偏斜的激光器，比较照射范围处理得到吊钩偏角，同样也不能确定吊钩发生绕钢丝绳绳索中心线水平旋转后测量的悬垂偏角相对于起重机的真实方位。《传感技术学报》2007年第12期刊登的《大型铺管船吊钩摆动检测的无线倾角传感器集成与测试》，采用安装于吊钩的倾角传感器芯片收集吊钩倾角数据，无线传输到计算机处理后得到吊钩摆动角度，同样也不能确定吊钩发生绕钢丝绳绳索中心线水平旋转后测量的悬垂偏角相对于起重机的真实方位。

目前还没有实时测量吊钩悬垂偏角的同时实时确定吊钩发生绕钢丝绳绳索中心线水平旋转后测量的悬垂偏角相对于起重机的真实方位的检测仪器和方法。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种起重装置的吊钩悬垂偏角及方位的测量装置。

本发明提供了一种起重装置的吊钩悬垂偏角及方位的测量装置，包括悬垂偏角测量机构、方位测量机构、中央处理机构、显示器，所述悬垂偏角测量机构用于测量吊钩的悬垂偏角，所述方位测量机构用于测量吊钩在水平面上的旋转角，所述中央处理机构接收悬垂偏角测量机构和方位测量机构传输的数据、并得出吊钩的悬垂偏角及方位数据信息，所述显示器与所述中央处理机构相连，所述显示器用于显示悬垂偏角及方位数据信息。

作为本发明的进一步改进，所述方位测量机构包括第一方位测量单元和第二方位测量单元，所述第一方位测量单元用于测量吊钩的方位，所述第二方位测量单元用于测量起重装置的方位。

作为本发明的进一步改进，所述第一方位测量单元为第一电子罗盘，所述第二方位测量单元为第二电子罗盘。

作为本发明的进一步改进，所述悬垂偏角测量机构包括随动摆杆机构、以及与随动摆杆机构相连的倾角测量装置，所述倾角测量装置用于测量吊钩的悬垂偏角。

作为本发明的进一步改进，所述随动摆杆机构包括固定杆、随动摆杆、连接杆、钢丝绳箍紧件，所述固定杆与所述随动摆杆为活动连接，所述连接杆一端与所述随动摆杆为活动连接，所述连接杆另一端与所述钢丝绳箍紧件为活动连接。

作为本发明的进一步改进，所述随动摆杆机构还包括球头关节轴承、第一铰接件、第二铰接件，所述随动摆杆一端与所述球头关节轴承相连，所述球头关节轴承与所述连接杆相配合实现随动摆杆摆动，所述随动摆杆另一端连接所述倾角测量装置，所述连接杆一端通过所述第一铰接件与所述随动摆杆连接，所述连接杆另一端通过所述第二铰接件与所述钢丝绳箍紧件连接。

作为本发明的进一步改进，所述倾角测量装置包括双轴倾角传感器。

作为本发明的进一步改进，该测量装置还包括第一信号收集传输单元、第二信号收集传输单元、第三信号收集传输单元，所述第一信号收集传输单元与所述倾角测量装置相连，所述第二信号收集传输单元与所述中央处理机构相连，所述第三信号收集传输单元与所述第一方位测量单元相连；所述第二信号收集传输单元分别与所述第一信号收集传输单元和所述第三信号收集传输单元进行数据交互，所述第二信号收集传输单元将数据传输至中央处理机构进行处理。

作为本发明的进一步改进，该测量装置还包括手持式平板显示装置，所述中央处理机构发射显示信号到所述手持式平板显示装置进行显示。

本发明还提供了一种起重装置的吊钩悬垂偏角及方位的测量方法，包括如下步骤：

A. 第二方位测量单元测得的数值作为起重装置方位基准值；

B. 将吊钩处于自然悬垂状态下即吊钩水平和无扭转状态下通过倾角测量装置测得的数值与起重装置方位基准值的差值作为吊钩方位初始参照值，并储存到中央处理机构；

C. 将吊装搬运货物作业中实时测量到的起重装置方位值和第一方位测量单元的测量数值发送到中央处理机构，中央处理机构对接收到的起重装置方位值和第一方位测量单元的测量数值以及储存的吊钩方位初始参照值进行运算，得到比较值；

D. 吊装搬运货物作业中，倾角测量装置将吊钩悬垂偏角实时测量值经过信号收发装置发送到中央处理机构；

E. 中央处理机构对比较值进行解算，并根据解算结果对吊钩悬垂偏角实时测量值进行修正，得到吊钩悬垂偏角的大小和相对于起重装置的真实方位；

F. 显示器在屏幕上以图形显示和文字说明的形式输出吊钩悬垂偏角的大小和吊钩悬垂偏角相对于起重机的真实方位。

本发明的有益效果是：本发明提供了一种起重装置的吊钩悬垂偏角及方位的测量装置和方法，解决了吊钩发生绕钢丝绳绳索中心线水平旋转时现有技术只能测量吊钩悬垂偏角而不能测量吊钩悬垂偏角相对于起重机的真实方位的难题，更有利于吊钩悬垂偏角的控制。与现有的人工目测方法相比较，测量精度高，实时性强，并且克服了吊装搬运货物作业过程中环境对人工目测所带来的不利影响，提高了吊装搬运货物作业的安全。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的随动摆杆机构结构示意图。

图3是本发明的原理框图。

图4是本发明的中央处理机构原理框图。

具体实施方式

如图1和图3所示，本发明公开了一种起重装置的吊钩悬垂偏角及方位的测量装置，包括悬垂偏角测量机构、方位测量机构、中央处理机构9、显示器8，所述悬垂偏角测量机构用于测量吊钩5的悬垂偏角，所述方位测量机构用于测量吊钩5在水平面上的旋转角，所述中央处理机构9接收悬垂偏角测量机构和方位测量机构传输的数据、并得出吊钩5的悬垂偏角及方位数据信息，所述显示器8与所述中央处理机构9相连，所述显示器8用于显示悬垂偏角及方位数据信息。

所述方位测量机构包括第一方位测量单元6和第二方位测量单元11，所述第一方位测量单元6用于测量吊钩5的方位，所述第二方位测量单元11用于测量起重装置的方位。

所述第一方位测量单元6为第一电子罗盘，所述第二方位测量单元11为第二电子罗盘。

该起重装置包括起重机。

地球表面的磁场强度为0.5~0.6×10-4T，与地表平面几乎平行，恒指向磁北极；利用电子罗盘可以测定以地球为参照的载体方位角。在吊钩5上安装第一电子罗盘，第一电子罗盘用于测量吊钩5的方位角，该吊钩5的方位角和在起重机上车驾驶室或起重臂4上安装的第二电子罗盘测量的起重机方位角进行比较，就可以获知吊钩5相对于起重机上车驾驶室或起重臂4的方位。将第二电子罗盘水平安装在起重机上的车驾驶室13，第二电子罗盘的敏感基准轴和起重机的轴线平行并且在水平面上。起重机的轴线就是起重机的起重臂4的朝向，即起重臂4轴线在水平面上的投影。第一电子罗盘水平安装在起重机的吊钩5上，第一电子罗盘的基准轴和吊钩5的滑轮组轴线垂直且在水平面上，吊钩5的滑轮组轴线和起重机轴线垂直并且在水平面上。在使用前，保持起重机的吊钩5的滑轮组轴线水平并且和起重机轴线垂直；将此状态下第一电子罗盘的敏感角度参数和第二电子罗盘的敏感角度参数比较，比较结果作为基准轴初始参照值。在作业中，第一电子罗盘的敏感角度参数和第二电子罗盘的敏感角度参数实时比较，将比较结果去除基准轴初始参照值后得出吊钩5滑轮组轴线在水平面的垂线相对于起重机轴线旋转的角度，即吊钩5的滑轮组轴线在水平面的垂线相对于起重机轴线旋转的角度=第一电子罗盘的敏感角度参数-第二电子罗盘的敏感角度参数-基准轴初始参照值。

由于悬垂的吊钩5或受力而接近于悬垂的吊钩5，使得钢丝绳2张紧，钢丝绳2和吊钩5构成一个摆，此时吊钩5悬垂偏角近似于钢丝绳2摆角。

悬垂偏角测量机构包括随动摆杆机构3、以及与随动摆杆机构3相连的倾角测量装置，所述倾角测量装置用于测量吊钩5的悬垂偏角。

所述随动摆杆机构3包括固定杆301、随动摆杆303、连接杆305、钢丝绳箍紧件306，所述固定杆301与所述随动摆杆303为活动连接，所述连接杆305一端与所述随动摆杆303为活动连接，所述连接杆305另一端与所述钢丝绳箍紧件306为活动连接。

所述随动摆杆机构3还包括球头关节轴承302、第一铰接件、第二铰接件，所述随动摆杆303一端与所述球头关节轴承302相连，所述球头关节轴承302与所述连接杆305相配合实现随动摆杆303摆动，所述随动摆杆303另一端连接所述倾角测量装置，所述连接杆305一端通过所述第一铰接件与所述随动摆杆303连接，所述连接杆305另一端通过所述第二铰接件与所述钢丝绳箍紧件306连接。

所述倾角测量装置包括双轴倾角传感器304。

如图2所示，将随动摆杆机构3的固定杆301安装在起重机的起重臂4上，固定杆301在起重臂4上安装点与起重臂4顶部钢丝绳固定端21的固定点在同一水平面上。固定杆301端部连接球头关节轴承302，将随动摆杆303调整成与钢丝绳固定端21平行并铅直向下。安装在随动摆杆303下部的双轴倾角传感器304的两个敏感轴分别是X轴、Y轴，X轴和Y轴互相垂直；X轴敏感轴既和随动摆杆303轴线垂直且和连接杆305轴线垂直，Y轴敏感轴和随动摆杆303轴线垂直。连接杆305的一端通过铰点连接随动摆杆303，连接杆305的另一端通过铰点连接钢丝绳箍紧件306。钢丝绳箍紧件306内表面和钢丝绳2外表面紧密接触产生的摩擦力能保持钢丝绳箍紧件306不受自身重力作用而滑动。随动摆杆303的长度需根据实际情况选取，本具体实施例随动摆杆303的长度为1.2米。当钢丝绳固定端21在水平面任意方向以固定点为顶点摆动时，该摆动运动能被随动摆杆303跟随，被双轴倾角传感器304敏感并处理后输出X轴和Y轴两个方向的摆角参数。随动摆杆303摆角的大小等于双轴倾角传感器304在X轴摆角参数的平方加上Y轴摆角参数的平方的和的正平方根值，即随动摆杆303摆角的大小=[（双轴倾角传感器304X轴摆角参数）²+（双轴倾角传感器304Y轴摆角参数）²]^1/2。

随动摆杆303摆角的方向角等于双轴倾角传感器304Y轴摆角参数除于双轴倾角传感器304X轴摆角参数的商的反正切值，即随动摆杆303摆角的方向角=arctg[(双轴倾角传感器304Y轴摆角参数)/(双轴倾角传感器304X轴摆角参数)]。

钢丝绳固定端21为钢丝绳2一部分，钢丝绳固定端21是指在进行吊运过程中，起重臂4端部与钢丝绳2相接触的那一部分钢丝绳。

当然，该固定杆301可以安装于和起重臂4顶部的钢丝绳固定端21固定点同一水平面上，固定杆301下端连接球头关节轴承302，球头关节轴承302连接随动摆杆303，双轴倾角传感器304安装在随动摆杆303下端，随动摆杆303下部以铰点形式连接所述连接杆305，连接杆305以铰点形式连接钢丝绳箍紧件306。随动摆杆303的转动角度随钢丝绳固定端21摆动角度保持大小方向相等。所述随动摆杆303的长度和钢丝绳固定端21固定点到钢丝绳箍紧件306铰点转动轴轴线的距离相等，所述连接杆305长度等于所述球头关节轴承302到钢丝绳固定端21固定点的距离。钢丝绳固定端21中心线在钢丝绳箍紧件306铰点处的切线和随动摆杆303轴线在几何上平行。所述钢丝绳箍紧件306和钢丝绳2紧密接触，并能在钢丝绳2表面滑动。所述倾角测量装置包括双轴向倾角传感器或三轴向倾角传感器。

由于在吊装搬运货物作业过程，吊钩5上下移动时除钢丝绳固定端21相对于随动摆杆机构3不移动外，钢丝绳2的其他部分相对随动摆杆机构3有可能产生长距离反复移动，将随动摆杆机构3安装在起重臂4顶部或吊钩5的钢丝绳固定端21上可以避免钢丝绳2和随动摆杆机构3的钢丝绳箍紧件306发生磨损。由于吊钩5受力变化使得钢丝绳2弹性变形后会发生微小变量的伸缩，与钢丝绳固定端21表面的紧密接触的钢丝绳箍紧件306将滑动，避免随动摆杆机构3受力过大而损坏。

该起重装置的吊钩悬垂偏角及方位的测量装置还包括第一信号收集传输单元1、第二信号收集传输单元10、第三信号收集传输单元7，所述第一信号收集传输单元1与所述倾角测量装置相连，所述第二信号收集传输单元10与所述中央处理机构9相连，所述第三信号收集传输单元7与所述第一方位测量单元6相连；所述第二信号收集传输单元10分别与所述第一信号收集传输单元1和所述第三信号收集传输单元7进行数据交互，所述第二信号收集传输单元10将数据传输至中央处理机构9进行处理。

第三信号收集传输单元7发送信号到和中央处理机构9连接的第二信号收集传输单元10，再传输到中央处理机构9；安装在起重机上车驾驶室13内的第二方位测量单元11连接到第二信号收集传输单元10，传输信号到中央处理机构9。中央处理机构9发射显示信号到手持式平板显示装置。

第一信号收集传输单元1收集接收来自倾角传感器的信号，处理后发送到第二信号收集传输单元10，所述的第二信号收集传输单元10将信号传递给所述的中央处理机构9；所述的中央处理机构9发送信号到所述第二信号收集传输单元10，所述的第二信号收集传输单元10将接收自中央处理机构9的信号发送到第一信号收集传输单元1，所述第一信号收集传输单元1将接收自所述的第二信号收集传输单元10的信号传递给倾角传感器。通过两个信号收集传输单元能够在倾角传感器和中央处理机构9之间实现信号双向传输。所述第一信号收集传输单元1和第二信号收集传输单元10之间可以采用有线或者无线的形式传输数据，需要根据实际情况来选用合适的信号传输形式。

本为本发发明的一个实施例，所述第一信号收集传输单元1、第二信号收集传输单元10和第三信号收集传输单元7具有简单的指令执行处理功能，实施模块自检程序和低功耗的电源管理。下班后，第一信号收集传输单元1和第三信号收集传输单元7能够接收中央处理机构9发来的指令进入睡眠模式，并且关闭连接的倾角传感器或方位测量机构的电源，以节约能量；上班后第一信号收集传输单元1和第三信号收集传输单元7能被中央处理机构唤醒并完成模块自检程序，自检成功后进入工作模式并打开倾角传感器或方位测量机构电源，有序的将倾角传感器或方位测量机构传输来的信号或数据发送到中央处理机构9。

优选的，所述第一信号收集传输单元1、第二信号收集传输单元10和第三信号收集传输单元7能执行网络通信协议。通过执行网络通信协议能方便产品开发，实现更多的功能，提高系统信息化程度，如安装在不同位置的信号无线收发装置能互相识别、组成网络。

所述方位测量机构包括方位角测量单元和电源单元。电源单元连接方位角测量单元对方位测量机构提供工作电源。

本发明还公开了一种起重装置的吊钩悬垂偏角及方位的测量方法，包括如下步骤：在步骤S1中，第二方位测量单元测得的数值作为起重装置方位基准值。在步骤S2中，将吊钩处于自然悬垂状态下即吊钩水平和无扭转状态下通过倾角测量装置测得的数值与起重装置方位基准值的差值作为吊钩方位初始参照值，并储存到中央处理机构。在步骤S3中，将吊装搬运货物作业中实时测量到的起重装置方位值和第一方位测量单元的测量数值发送到中央处理机构，中央处理机构对接收到的起重装置方位值和第一方位测量单元的测量数值以及储存的吊钩方位初始参照值进行运算，得到比较值。在步骤S4中，吊装搬运货物作业中，倾角测量装置将吊钩悬垂偏角实时测量值经过信号收发装置发送到中央处理机构。在步骤S5中，中央处理机构对比较值进行解算，并根据解算结果对吊钩悬垂偏角实时测量值进行修正，得到吊钩悬垂偏角的大小和相对于起重装置的真实方位。在步骤S6中，显示器在屏幕上以图形显示和文字说明的形式输出吊钩悬垂偏角的大小和吊钩悬垂偏角相对于起重机的真实方位。

所述吊钩悬垂偏角相对于起重机的真实方位是指吊钩悬垂偏角的悬垂线在水平面投影相对于起重装置轴线水平面投影的实际转角，即吊钩悬垂偏角的方位角。

如图4所示，所述的中央处理机构9包括信号处理模块91、参数运算模块92、显示处理模块93、输入输出模块94、电源模块。中央处理机构9的信号处理模块91接收来自第二信号收集传输单元10传输来的信号，将信号识别和处理成数据后传递到参数运算模块92；所述的信号处理模块91也能将参数运算模块92传递来的信号传输到第二信号收集传输单元10。参数运算模块92根据信号处理模块91传递来的数据实时计算出吊钩悬垂偏角参数和吊钩悬垂偏角方位参数。所述的显示处理模块93连接参数运算模块92，将参数运算模块92计算出的吊钩悬垂偏角参数和吊钩悬垂偏角方位参数变换成显示信号同步传递到所述显示器8和所述手持式显示装置。所述的输入输出模块94连接参数运算模块92，有按键能接收起重机操作员的指令并传递到参数运算模块92，能将数据和参数输出到其他设备。所述的参数运算模块92能将起重机操作员通过输入输出模块94输入的按键指令变换成所述悬垂偏角测量机构、方位测量机构能接受的执行指令。电源模块对中央处理机构9的各个模块提供电源。

中央处理机构9将摆角和旋转角度拟合成吊钩悬垂偏角参数后在显示器8上以图文形式显示给起重机操作员看，同时发射到手持式平板显示装置给起重指挥人员参考。

吊钩悬垂偏角参数绝对值=随动摆杆303摆角的大小。

吊钩悬垂偏角方位角=随动摆杆303摆角的方向角+吊钩5滑轮组轴线在水平面的垂线相对于起重机轴线旋转的角度。

本发明的起重装置包括大中小型塔机、移动式起重机、桥门式起重机等；对于大型起重机超长起重臂作业、双机抬吊作业等需要严格控制吊钩悬垂偏角的场合，更可发挥其重要作用。

与现有技术相比较，本发明提供了一种起重装置的吊钩悬垂偏角及方位的测量装置和方法，解决了吊钩发生绕钢丝绳绳索中心线水平旋转时现有技术只能测量吊钩悬垂偏角而不能测量吊钩悬垂偏角相对于起重机的真实方位的难题，更有利于吊钩悬垂偏角的控制。与现有的人工目测方法相比较，测量精度高，实时性强，并且克服了吊装搬运货物作业过程中环境对人工目测所带来的不利影响，提高了吊装搬运货物作业的安全。本发明的装置和方法可适用于吊装搬运货物作业过程中各种起重装置的吊钩监测。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种起重装置的吊钩悬垂偏角及方位的测量装置，其特征在于：包括悬垂偏角测量机构、方位测量机构、中央处理机构（9）、显示器（8），所述悬垂偏角测量机构用于测量吊钩（5）的悬垂偏角，所述方位测量机构用于测量吊钩（5）在水平面上的旋转角，所述中央处理机构（9）接收悬垂偏角测量机构和方位测量机构传输的数据、并得出吊钩（5）的悬垂偏角及方位数据信息，所述显示器（8）与所述中央处理机构（9）相连，所述显示器（8）用于显示悬垂偏角及方位数据信息；所述悬垂偏角测量机构包括随动摆杆机构（3）、以及与随动摆杆机构（3）相连的倾角测量装置，所述倾角测量装置用于测量吊钩（5）的悬垂偏角；所述随动摆杆机构（3）包括固定杆（301）、随动摆杆（303）、连接杆（305）、钢丝绳箍紧件（306），所述固定杆（301）与所述随动摆杆（303）为活动连接，所述连接杆（305）一端与所述随动摆杆（303）为活动连接，所述连接杆（305）另一端与所述钢丝绳箍紧件（306）为活动连接；所述随动摆杆机构（3）还包括球头关节轴承（302）、第一铰接件、第二铰接件，所述随动摆杆（303）一端与所述球头关节轴承（302）相连，所述球头关节轴承（302）与所述连接杆（305）相配合实现随动摆杆（303）摆动，所述随动摆杆（303）另一端连接所述倾角测量装置，所述随动摆杆（303）一端是指所述随动摆杆（303）与所述固定杆（301）为活动连接的一端；所述连接杆（305）一端通过所述第一铰接件与所述随动摆杆（303）连接，所述连接杆（305）另一端通过所述第二铰接件与所述钢丝绳箍紧件（306）连接；所述倾角测量装置包括双轴倾角传感器（304）。

2.根据权利要求1所述的起重装置的吊钩悬垂偏角及方位的测量装置，其特征在于：所述方位测量机构包括第一方位测量单元（6）和第二方位测量单元（11），所述第一方位测量单元（6）用于测量吊钩（5）的方位，所述第二方位测量单元（11）用于测量起重装置的方位。

3.根据权利要求2所述的起重装置的吊钩悬垂偏角及方位的测量装置，其特征在于：所述第一方位测量单元（6）为第一电子罗盘，所述第二方位测量单元（11）为第二电子罗盘。

4.根据权利要求2所述的起重装置的吊钩悬垂偏角及方位的测量装置，其特征在于：该起重装置的吊钩悬垂偏角及方位的测量装置还包括第一信号收集传输单元（1）、第二信号收集传输单元（10）、第三信号收集传输单元（7），所述第一信号收集传输单元（1）与所述倾角测量装置相连，所述第二信号收集传输单元（10）与所述中央处理机构（9）相连，所述第三信号收集传输单元（7）与所述第一方位测量单元（6）相连；所述第二信号收集传输单元（10）分别与所述第一信号收集传输单元（1）和所述第三信号收集传输单元（7）进行数据交互，所述第二信号收集传输单元（10）将数据传输至中央处理机构（9）进行处理。

5.根据权利要求4所述的起重装置的吊钩悬垂偏角及方位的测量装置，其特征在于：该起重装置的吊钩悬垂偏角及方位的测量装置还包括手持式平板显示装置，所述中央处理机构（9）发射显示信号到所述手持式平板显示装置进行显示。

6.一种起重装置的吊钩悬垂偏角及方位的测量方法，其特征在于：该测量方法使用权利要求5所述起重装置的吊钩悬垂偏角及方位的测量装置进行测量，该测量方法包括如下步骤：

A. 第二方位测量单元测得的数值作为起重装置方位基准值；

B. 将吊钩处于自然悬垂状态下即吊钩水平和无扭转状态下通过倾角测量装置测得的数值与起重装置方位基准值的差值作为吊钩方位初始参照值，并储存到中央处理机构；

C. 将吊装搬运货物作业中实时测量到的起重装置方位值和第一方位测量单元的测量数值发送到中央处理机构，中央处理机构对接收到的起重装置方位值和第一方位测量单元的测量数值以及储存的吊钩方位初始参照值进行运算，得到比较值；

D. 吊装搬运货物作业中，倾角测量装置将吊钩悬垂偏角实时测量值经过信号收发装置发送到中央处理机构；

E. 中央处理机构对比较值进行解算，并根据解算结果对吊钩悬垂偏角实时测量值进行修正，得到吊钩悬垂偏角的大小和相对于起重装置的真实方位；

F. 显示器在屏幕上以图形显示和文字说明的形式输出吊钩悬垂偏角的大小和吊钩悬垂偏角相对于起重机的真实方位。