CN103010956A - 外伸支腿监测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及外伸支腿监测系统及方法。具体地，一种具有图形用户接口的外伸支腿监测系统和方法。传感器测量外伸支腿的长度，并且外伸支腿监测系统基于该长度确定起重机支点数据。如果外伸支腿不在有效的工作位置，该系统锁定用户防止继续。如果用户超驰该外伸支腿监测系统，则起重机支点数据会被记录并允许操作者继续。在一些实施例中，外伸支腿监测系统包括用于校准外伸支腿的图形用户接口。

Description

外伸支腿监测系统及方法

技术领域

本申请涉及移动起重机的外伸支腿领域，特别涉及用于监测起重机外伸支腿的状态以及将该状态与起重机安全状况相关联的系统和方法。

背景技术

重型结构设备，例如移动起重机，通常包括运输底盘形式的承载单元和具有可延伸臂的上部结构单元。上部结构单元通常在承载单元上转动。运输时，起重机由承载单元支撑在其轴和轮胎上。

当用于起重作业时，起重机在座置在运输底盘的轴和轮胎上的情况下通常应当被稳定化到可能的较大程度。为了在起重作业期间提供起重机的稳定性和支撑，所熟知的是提供具有外伸支腿系统的承载单元。外伸支腿系统通常包括至少两个(通常四个或更多)具有倒置千斤顶的伸缩外伸支腿臂，以便当起重机位于其实施起重任务的位置时支撑起重机。

利用可延伸的臂，千斤顶可位于为起重机提供稳定基座的位置。倒置千斤顶降低至与地接触，从而支撑并稳定承载单元以及上部结构单元。如果需要，千斤顶可充分降低，从而以轮胎被抬升至地面以上的方式对起重机进行支撑。

负载力矩显示器(LMI)系统被用于监视起重机所经受的负载以防止起重机倾倒。LMI系统可以仅为指示器，或者可以在达到阈值时发出声音警报。现代的监测系统保持取决于给定的起重机型号以及配置的负荷图表。例如给定的起重机基于如配重状态和外伸支腿位置的配置可具有多个负荷图表。由于外伸支腿关于起重机的位置变化，所以阈值力矩可根据臂角度而变化。

以前，起重机操作者确定外伸支腿臂应被延伸的程度以适当地稳定起重机，并且可视地监测以确定千斤顶是否被降低至它们正在支撑和稳定起重机的程度。然而，有用的是能够自动地监视外伸支腿构件的位置和状态并且在起重机操作之前为操作者提供外伸支腿的布置的显示。此外，也将是有益的是：追踪外伸支腿的位置；确定适当的负荷图表；并将该信息提供给起重机监测和控制系统而无需使用者输入该信息。

以前，传感器的任何校准通常是通过使用被带到起重机地点的测试工具来做出，并且校准由维修工程师来做出。如果传感器在正常操作期间发生失准，则传感器将不能工作直到工具被带到现场并且维修工程师能够校准起重机。

对于监测和控制系统将有益的是在无需使用外部设备的情况下能够对传感器进行校准。这种系统将使得起重机能够快速地恢复操作并且比其他可能的允许更频繁的起重机传感器的校准。

发明内容

本发明的实施例涉及一种用于移动式起重机系统的外伸支腿监测系统。外伸支腿监测系统包括处理单元，与所述处理单元可操作地耦合的图形显示器；和与所述处理单元可操作地耦合的传感器。所述传感器适于确定外伸支腿的延伸长度和将表示所述延伸长度的信号输出至所述处理单元。外伸支腿监测系统还包括与所述处理单元可操作地耦合的、存储计算机可执行指令的数据存储器，当所述处理单元执行所述计算机可执行指令时，使所述处理单元执行一系列功能。所述功能包括基于所述信号确定起重机支点数据；存储所述起重机支点数据以在计算可允许的起重机操作中应用；基于所述信号确定外伸支腿状态；和使所述图形显示器显示所述外伸支腿状态的图形表达。

本发明的另一实施例涉及一种用于与起重机负载力矩安全系统交互的图形用户接口系统。所述图形用户接口系统包括：处理单元；与所述处理单元可操作地耦合的显示器；和与所述处理单元可操作地耦合的数据存储器。所述数据存储器存储计算机可执行指令，当所述处理单元执行所述计算机可执行指令时，使所述显示器显示图形用户接口元素。图形用户接口元素包括外伸支腿的实际位置的图形表达；和表示所述起重机负载力矩安全系统的状态的对象。

本发明的另一实施例涉及一种其上存储有指令的计算机可读存储介质，当通过处理单元执行所述指令时，实施一方法。所述方法包括：显示设置选择器对象；接收表示设置选择的第一用户输入；确定所述外伸支腿的实际延伸长度；确定所述实际延伸长度是否在有效工作位置的预定容限内；和提供表示所述实际延伸长度是否在所述有效工作位置的所述预定容限内的第一指示。

在另一实施例中，公开了一种其上存储有指令的计算机可读存储介质，当处理单元执行所述指令时，实施用于校准起重机监测系统的长度传感器的方法。所述方法包括：提示用户将外伸支腿移至第一位置；接收表示所述外伸支腿位于所述第一位置的第一用户输入；接收表示所述第一位置的第一信号；存储对应于所述第一信号的第一值；提示用户使所述外伸支腿移至第二位置；接收表示所述外伸支腿位于所述第二位置的第二用户输入；接收表示所述第二位置的第二信号；和存储对应于所述第二信号的第二值。然后基于第三信号和存储的第一和第二值计算外伸支腿的第三位置。

附图说明

为进一步明晰一个或多个发明的上述和其它的优点及特征，对其具体实施例的参考示出在附图中。附图仅描述典型实施例并因此不被认为是限制性的。通过使用附图以额外的特性和细节一个或多个实施例进行描述和阐述，其中：

图1是随本发明实施例使用的移动起重机的透视图。

图2是外伸支腿监测系统的系统图。

图3是显示图2的外伸支腿监测系统的用户接口的正交视图。

图4是图3的外伸支腿状态对象的特写图，示出用户接口以便手动选择外伸支腿位置。

图5是图2的显示器的正视图，进一步显示图3的用于外伸支腿监测系统的用户接口。

图6是图3的外伸支腿状态对象和外伸支腿位置监测对象的特写图。

图7是图3的外伸支腿状态对象和外伸支腿位置监测对象的另一特写图。

图8是图3的外伸支腿状态对象和外伸支腿位置监测对象的另一特写图。

图9是图3的外伸支腿状态对象和外伸支腿位置监测对象的另一特写图。

图10是图3的外伸支腿状态对象和外伸支腿位置监测对象的另一特写图。

图11是图3的外伸支腿状态对象和外伸支腿位置监测对象的另一特写图。

图12是图3的外伸支腿状态对象和外伸支腿位置监测对象的另一特写图。

图13是图3的外伸支腿状态对象和外伸支腿位置监测对象的另一特写图。

图14是在校准程序期间图3的外伸支腿状态对象的特写图。

图15是在校准程序期间图3的外伸支腿位置监测对象的另一特写图。

图16是在校准程序期间图3的外伸支腿位置监测对象的另一特写图。

图17是在校准程序期间图3的外伸支腿位置监测对象的另一特写图。

附图无需按比例。

具体实施方式

现在将会进一步进行阐述本发明。在下面的段落中，更详细地限定本发明的不同方面。除非明显地相反指示，如此限定的每一方面可与任何其他(多个)方面进行结合。特别地，指示为优选或有利的任何特征可与指示为优选或有利的任何其它(多个)特征相结合。

本发明的实施例包括用于监测起重机外伸支腿的状态的系统和方法。该系统和方法适用于单个外伸支腿或适用于多个外伸支腿的系统。该系统和方法提供安全的起重机操作环境并且减少操作者错误的影响。

在整个本申请中，术语“可操作地耦合”被定义为一个或多个部件的以允许它们作用在一起的方式的连接。例如，联网的计算机通过它们的网络适配器可操作地耦合。当处理器能够使得显示器显示图像时，显示器可操作地耦合到处理器。当部件通过无线连接通信时，它们被认为是可操作地耦合。

在整个本申请中，会提及负荷图表。负荷图表被定义为将起重机的安全操作容量描述为至少一个起重机变量的函数的数据集。例如，负荷图表可以是作为臂角度、臂延伸长度、扫掠区域、配重配置、和/或以上组合的函数的容量。多个负荷图表可用于描述起重机，并且负荷图表可对应特定的起重机配置来选择。例如，三种不同的负荷图表可存在在具有用于其外伸支腿的三个有效操作位置的起重机中。如果相同的起重机具有三种不同的配重配置，则对起重机来说会有总的九种不同负荷图表。负荷图表可分为分立的数据集，或可组合成单个数据集。

虽然当前普通的是对于给定的起重机确定负荷图表并然后将这些负荷图表提供给起重机操作者，但是也可以在所有相关信息提供至处理器时实时计算负荷图表。短语“计算负荷图表”指的是实时计算负载图表或选择预先存在的负荷图表。

在整个本申请中，会提及起重机支点数据。起重机支点数据是描述起重机支撑点的信息。起重机支撑点是如果超过了起重机的容量则起重机会绕着其枢转的点。在具有延伸的外伸支腿的移动起重机中，支撑点将是外伸支腿的面对负载的端部。

在整个本申请中，将提及外伸支腿状态。外伸支腿状态被定义为外伸支腿的相对于外伸支腿的位置的状态。例如，外伸支腿状态可能不在有效工作位置，可能在有效工作位置，并且可能在特别有效工作位置。有效工作位置通常是被起重机生产商规定的为起重机预期工作的位置。短语“实际位置”和“实际延伸长度”指的是由与外伸支腿关联的被设计为提供表示实际的外伸支腿位置或实际的外伸支腿延伸长度的信号的传感器所确定的外伸支腿位置和外伸支腿延伸长度。

在整个本申请中，将会提及对象。为了本申请目的，对象被定义为可显示信息和/或接收用户输入的用户接口元件。例如，图标、选择框、按钮、信息图、菜单、以及标识都可视作对象。

参考图1，示范的移动起重机10包括可旋转地设置在可输送的底盘或承载单元38上的上部结构20。上部结构单元可包括任一类型的可延伸臂(例如伸缩臂22)，以及操作室28、提升绞盘26和30、配重总成34和其他常规的移动起重机部件。承载单元38设置有轮胎14，其使得移动起重机能够在地面上操纵到用于起重任务的期望位置。

然而，当起重机10位于实施起重任务的位置时，由于轮胎通常不能为起重负载提供足够的支撑，所以在起重作业期间外伸支腿系统设置用于稳定起重机10。外伸支腿系统最经常地作为承载单元38的一部分被提供。在图1所示的示例中，起重机10包括前组的外伸支腿装置16和后组的外伸支腿装置16。在某些情况下，外伸支腿臂可与承载单元分立地运输并在工作地点附接至起重机。用于外伸支腿的适当控制通常设置在承载单元上以便由站立靠近起重机、在操作室28中或二者的人来操作。

移动起重机10具有两组可延伸的外伸支腿16，但在图1中仅能看到左手侧的一组外伸支腿16。右手侧的一组外伸支腿被移动起重机遮挡住。可延伸的外伸支腿16可位于图1示出的收缩位置，此时它们没有从移动起重机10处延伸；图1没有示出的完全延伸的位置；或在完全延伸的位置和收缩位置之间的位置。虽然可延伸的外伸支腿16可在完全延伸和完全收缩的位置之间的任何位置，然而通常是操作者移动外伸支腿16至离散的位置。例如，外伸支腿16可延伸至在完全延伸与完全收缩位置之间的第三位置。期望外伸支腿具有有限数量的工作位置。由于每个外伸支腿位置具有至少一个相关联的负荷图表，所以有限数量的工作位置减少了所需的负荷图表的数量。

每个外伸支腿位置具有预定容限，其中外伸支腿被认为是在该位置处有效。一旦外伸支腿移出该位置，就被认为处于无效的工作位置。预定容限通常在工厂设置，但其也是可调的。在一些实施例中，预定容限是固定值，例如两英寸，而在其它的实施例中，预定容限与外伸支腿的延伸长度成比例，例如延伸长度的百分之三。

每个外伸支腿可包括从外伸支腿垂直向下延伸的千斤顶。该千斤顶能够补偿起重机正在工作的地形的变化并且使起重机水平。在一些实施例中，移动起重机包括监测千斤顶是否展开的传感器和确保起重机水平的水平仪。用于监测千斤顶的传感器的一个例子为压力传感器，其确定千斤顶上的重量。工作时，移动起重机通常整体支撑在千斤顶上。

图2示出了外伸支腿监测系统200的实施例。外伸支腿监测系统200包括处理单元202和与处理单元202可操作地耦合的图形显示器204。在图2的实施例中，处理单元202和图形显示器204被示为分开的物理单元，但是在一些实施例中它们是单个物理单元。处理单元202与图形显示器204通过图形接口206可操作地耦合，该图形接口206例如是视频图形阵列(VGA)连接器、串联连接、数字视频接口(DVI)、无线数据连接、或能够将来自处理单元202的显示信息传送至图形显示器204的任何其他连接器。显示信息可直接传送，或在一些实施例中可在处理单元202与图形显示器204之间具有至少一个其它装置。图2的图形显示器是液晶显示器(LCD)，但是其它类型的显示器是可以的，例如有机发光二极管(OLED)、投影仪、阴极射线管(CRT)、平视显示器(HUD)、等离子、电子墨水、以及其它显示器。

外伸支腿监测系统200还包括与处理单元202可操作地耦合的长度传感器208。在图2的实施例中，长度传感器208通过总线210与处理单元202可操作地耦合。长度传感器208适于测量外伸支腿16的延伸长度。通常对于每个外伸支腿16存在至少一个长度传感器208，但为了清楚，在图2中示出了单个长度传感器208。本领域的技术人员将认识到存在不同类型的传感器，以确定外伸支腿16的延伸长度。随当前实施例使用的长度传感器208的一个例子是弦线电位计。可采用任何一种能够测量外伸支腿16的延伸长度的传感器，只要其向处理单元202传送表示延伸长度的信号。与所要求的实施例适合的传感器的一个示例在美国专利申请No.13/100758中公开。长度传感器208可以是模拟传感器并传送模拟信号，该模拟信号能在传送前被转换成数字信号，信号可以是数字信号，或信号可以是被传送前转换成模拟信号的数字信号。其它传感器211与处理单元202可操作地耦合并用作其它功能例如检测臂。其它传感器211向处理单元202提供表示其它信息例如臂长度或配重配置的其他信号。

如图2所示，处理单元202可直接与长度传感器208可操作地耦合，或在一些实施例中，各种部件可设置在处理单元202和长度传感器208之间。长度传感器208和处理单元202被认为是可操作地耦合的，只要长度传感器208能够向处理单元202提供表示外伸支腿16的延伸长度的信号。

数据存储器214与处理单元202可操作地耦合并且存储由处理单元202执行的计算机可执行指令。计算机指令使处理单元202执行在以下将被更详细说明的一系列功能。简而言之，计算机可执行指令使处理单元202基于长度传感器208的信号确定起重机支点数据，基于长度传感器208的信号确定外伸支腿状态，并且使图形显示器204显示表示外伸支腿状态的图像。

在一些实施例中，处理单元202基于起重机支点数据计算负荷图表。在其它实施例中，多个移动起重机负荷图表存储在数据存储器214中，并且处理单元202基于起重机支点数据选择适当的负荷图表。例如，如果数据存储器214具有基于三个不同的外伸支腿位置的三个负荷图表，那么处理单元202会选择对于当前外伸支腿位置有效的负荷图表。

在一些实施例中，负荷图表计算可基于额外信息。额外信息可以是用户输入，或可以是来自至少一个其它传感器的信息。例如，如果用户输入了用于配重的不同值或如果传感器确定了不同臂长度，则负荷图表可改变。

在多于一个外伸支腿16被监测的实施例中，外伸支腿监测系统200可基于多个外伸支腿位置确定起重机支点数据。在一个实施例中，采用保守方法，其中与上部结构最近的外伸支腿千斤顶用于确定起重机支点数据。在其它实施例中，外伸支腿监测系统200可采用外伸支腿千斤顶的平均位置，起重机工作侧上最近的外伸支腿千斤顶位置，或其它用于确定适当的负载起重机支点数据的技术。

在一些实施例中，计算机可执行指令使处理单元202存储表示长度传感器208的信号的数据。该数据可存储在存储计算机可执行指令的相同的存储器214中，或在一些实施例中可存储在不同的数据存储器中(未示出)。在图2的实施例中，数据存储器214在处理单元202的外部，而在其他实施例中，数据存储器214集成到处理单元202中，或其可以是与移动起重机物理地分离的远程数据存储器。

外伸支腿监测系统200包括用户接口系统300，用于与移动起重机负载力矩安全系统交互。该用户接口系统300关于图3至6来描述。用户接口系统300实施在前述的外伸支腿监测系统200上并且包括处理单元202、图形显示器204以及数据存储器214。

参考图3，数据存储器214存储计算机可执行指令，其当由处理单元202执行时，使图形显示器204显示外伸支腿16的延伸长度的图形表达302和外伸支腿的状态的指示。例如，在图3中，外伸支腿位置监测对象318给出了四个分立外伸支腿16的延伸长度的图形表达302，以及外伸支腿状态对象320通过图像304示出移动起重机负载力矩安全系统的状态。

图3的用户接口系统300仅用于阐述目的，并且本领域技术人员将明白其它用户接口系统配置和类型是可以的。用户接口系统300包括图像显示信息的图形显示器204以及输入装置306。该输入装置306可以是触摸屏或本领域已知的其它输入装置，但在本实施例中，输入装置306为控制杆308和随附按钮310。

控制杆308用于操纵图形显示器204，并且包括用于选择对象的按钮312。例如，控制杆308可使用向下运动来移动OK对象314至DEL对象316的选择。然后按钮312将用于激活所选对象。

用户接口系统300可构造成控制外伸支腿16的延伸或收缩，或在其它实施例中，可通过外部于用户接口系统300的系统实现控制外伸支腿16的定位。

图3所示的用户接口系统300具有外伸支腿位置监测对象318、外伸支腿状态对象320、OK对象314、以及DEL对象316。该外伸支腿位置监测对象318示出了每个外伸支腿16的位置。在图3中，所有的外伸支腿16都在完全延伸位置并且外伸支腿位置监测对象318示出了完全延伸的外伸支腿16。外伸支腿状态对象320示出了所有的外伸支腿16处于有效位置。操作者可采用控制杆308和按钮312选择OK对象314以继续，或DEL对象316以取消。用户接口系统300可包括设置选择器对象。设置选择器对象接收表示用户期望设置起重机的用户输入。在一些实施例中，当选择OK对象314使用户进入设置程序时，OK对象314可被认为是设置选择对象。当选择OK对象继续程序时，OK对象314也是继续选择器。

如果操作者选择DEL对象316，则操作者表示外伸支腿监测系统200是超驰的(override)。在该情况下，外伸支腿状态对象320显示图4的图像。图4是外伸支腿位置的手动选择器。在这个阶段，正是操作者的责任来选择相应于实际外伸支腿位置的外伸支腿位置。在一些实施例中，事件记录器，其可包含在处理单元内，然后将操作者超驰和/或所测量的外伸支腿延伸长度记录在数据存储器214内。操作者采用控制杆308和按钮312选择外伸支腿位置，并且然后选择OK对象314。优选地，事件记录器还将记录操作者所选择的位置，以及所发生的超控和来自传感器的表示由传感器所检测的延伸长度的信号的事实。

图5示出了在操作者选择手动超驰后的图形显示器204。图标402表示外伸支腿监测系统200已被超驰。

图6到13表示外伸支腿位置监测对象318和外伸支腿状态对象320的各同状态。在图6到13的实施例中，四个外伸支腿16示出在外伸支腿位置监测对象318上。每个外伸支腿具有三个可能的有效位置，当外伸支腿16处于有效工作位置时，阴影六边形602表示工作位置是有效的。当外伸支腿16不在有效工作位置时，显示点亮的六边形604被显示在上次已知的有效工作位置。因而，每个外伸支腿16的位置可通过观察外伸支腿监测对象318来确定。表示有效工作位置的其它方式是可以的，例如在显示器上使用色彩，指示器光，或其它方式。

在一些实施例中，与前述的离散位置不同，外伸支腿位置对象318将显示外伸支腿的长度的线性表达。例如，点亮的六边形604可移至有效工作位置以外的位置，以表示在有效工作位置之间的位置。

外伸支腿状态对象320通常表示将用于确定起重机支点数据的外伸支腿位置。外伸支腿状态对象320显示在确定起重机支点数据中使用的多个有效工作位置。如以下将详细阐述，外伸支腿状态对象320基于所有被监视的外伸支腿16显示工作位置。此外，外伸支腿状体对象320将在有效工作位置正被使用时显示指示并且操作者可继续，或者在有效工作位置不被采用时显示指示。

图6示出了当外伸支腿620，630处于部分收缩状态时的外伸支腿位置监测对象318和外伸支腿状态对象320。前部外伸支腿620位于第一有效工作位置606，并且它们具有表示有效工作位置606的相应阴影六边形602。后部外伸支腿630临近由点亮的六边形604所示的有效工作位置606，但不在限定的预定容限内。外伸支腿位置监测对象318通过其他方式例如不同颜色或闪烁可表示后部外伸支腿位置的无效。

外伸支腿状态对象320表示外伸支腿16临近第一位置606，但不在有效配置内。外伸支腿状态对象320通过将状态外伸支腿608成阴影至第一位置606来表示第一有效工作位置606。然而，不是所有的外伸支腿620，630都是在有效工作位置，所以没有给出进一步的显示。另外，用户接口系统300不允许用户继续，因为至少一个外伸支腿位置不是有效的。用户接口系统300可跳过OK对象314从而其不能被选择，也可去除OK对象314，或其可将OK对象314变灰。在任一种情况下，结果是用户不能继续。用户可选择DEL对象316，其使用户返回至图4的人工超驰模式。

图7示出了当前部外伸支腿620在收缩状态处于第一工作位置606并且后部外伸支腿630在部分延伸状态处于第二工作位置610时的外伸支腿位置监测对象318和外伸支腿状态对象320。在该示例中，所有外伸支腿620，630都在有效工作位置，由阴影六边形602表示。然而，外伸支腿状态对象320显示第一工作位置606是外伸支腿620，630的状态。允许用户继续，但认为移动起重机好像所有外伸支腿620，630均处于第一工作位置。外伸支腿状态对象320上最内部的千斤顶612的阴影表示至少一个外伸支腿16处于那个位置。通常，外伸支腿状态对象320表示最靠近起重机的外伸支腿16。如果所有外伸支腿620，630均处于有效位置，则外伸支腿状态对象320将显示标记614表示外伸支腿监测系统200在确定起重机负载支点数据中将使用的工作位置。

图8示出了所有四个外伸支腿620，630处于第二位置610时的外伸支腿位置监测对象318。标记614出现在外伸支腿状态对象320中的第二位置610，表示每个外伸支腿620，630均处于有效工作位置，并且第二位置610用于确定起重机支点数据。

图9示出了前部外伸支腿16已从图8的位置移至第三位置616。在该示例中，左前部外伸支腿904不能移至第三位置616。外伸支腿位置监测对象318表示右前部外伸支腿902延伸至第三位置616并且在预定容限内，由阴影六边形602表示。左前部外伸支腿904不在有效工作位置内，由点亮的六边形604表示。因为至少一个外伸支腿16不在有效工作位置，所以用户不能继续。用户需要将左前外伸支腿904移至有效工作位置或进行外伸支腿监测系统200的人工超驰。外伸支腿状态对象320通过改变状态外伸支腿308上的阴影表示外伸支腿16不在有效配置。

图10与图9类似，除了左前外伸支腿904移至第三位置616。外伸支腿位置监测对象318表示前部两个外伸支腿902，904都完全延伸并在有效位置。后部外伸支腿630仍在第二位置610并且在有效位置。外伸支腿状态对象320仍在第二位置610，尽管前部外伸支腿902，904延伸过第二位置610。此外，由于所有的外伸支腿16都处于有效位置，所以标记614显示在第二位置610表示第二位置610将用于确定起重机支点数据。OK对象314被激活并且用户可以通过设置来推进。

图11示出了位于第三位置616的所有外伸支腿16。每个外伸支腿16均处于有效位置，由外伸支腿位置监测对象318的阴影六边形602表示。由于每个外伸支腿16都在第三位置616，所以外伸支腿状态对象320设阴影到第三位置616，并且包括表明哪个位置将用于确定起重机支点数据的标记614。

图12示出了后部外伸支腿1202返回至第一位置606，并且前部外伸支腿902，904完全延伸在第三位置616。在这种配置中，外伸支腿状态对象320表示第一位置606将用于确定起重机支点数据，并且标记614表示所有外伸支腿16均处于有效位置。

图13示出了所有外伸支腿16均移至第二位置610。由于所有外伸支腿16均在第二位置610并且有效，如由外伸支腿位置监测对象318表示，所以外伸支腿状态对象320通过将状态外伸支腿成阴影至第二位置610来表示外伸支腿16至少处于第二位置610。标记614表示所有外伸支腿16处于有效位置，并且第二位置610用于确定所有的负荷图表。

长度传感器208可采用外伸支腿监测系统200进行校准。在一些实施例中，校准手册对一般用户是锁定的并且校准需要解锁。例如，可能需要进入服务码以校准长度传感器208。在图14的实施例中，外伸支腿状态对象320表示用户在校准外伸支腿16。如果用户选择OK对象314，则校准开始。

对于每个外伸支腿来说校准可独立进行，或在一些实施例中，外伸支腿可成组进行校准。当外伸支腿被独立计算(校准)时，单个外伸支腿被移动。

如图15所示，用户首先将外伸支腿16完全收缩至第一已知位置。校准屏可提示用户使外伸支腿16收缩或处理单元可驱动机构移动外伸支腿16。一旦外伸支腿16完全收缩至如在外伸支腿位置监测对象318上所示的已知的第一位置606，则用户“归零”长度传感器208，表示外伸支腿16完全收缩。处理单元202存储由长度传感器208发送的第一信号的第一值。

如果传感器成组校准，则用户将所有外伸支腿完全收缩。校准屏可提示用户收缩所有的外伸支腿。在一些实施例中，校准屏可向用户提供分组或单独校准所有传感器的选择。将继续关于单个传感器来阐述校准，但本发明的实施例并不被如此限制并且可以理解的是所描述的程序可以成组实施。

如图16所示，用户将外伸支腿16延伸至已知的中间第二位置例如第二有效工作位置610，通常是最大延伸长度的50％。然后用户表明外伸支腿16处于已知的第二位置并且处理单元202存储长度传感器208发送的信号的第二值。

在仅需粗略校准的实施例中，储存的两个值可用于计算随后的外伸支腿延伸长度的位置，假定线性传感器输出。这种计算在本领域是被人熟知的并且通常由处理单元202自动完成。

为了更精确地进行校准，可采用更多的校准位置。如图17所示，用户可将外伸支腿16延伸至已知的第三位置616。用户表明外伸支腿16处于第三位置并且存储长度传感器208发送的信号的第三值。所述处理单元202现在访问与外伸支腿16的已知位置对应的三个不同值，并且可在随后位置基于来自长度传感器208的信号内插外伸支腿16的随后位置。再一次，本领域的普通技术人员能够基于三个存储值以及来自长度传感器的随后信号来确定外伸支腿的位置。

虽然以上所描述的值和位置被赋予数字标记，但是值和测量不需以数字顺序来执行。因而外伸支腿开始不必在已知的第一位置606，并且不必在已知的第三位置616结束。

以上的校准程序在外伸支腿长度传感器中阐述，但是该校准程序也可适用于其它起重机安全监测传感器，例如臂角、回旋角、以及臂长度传感器。通常，部件被移至三个不同的已知位置，并且在每个位置所述值通过起重机监测系统记录。然后给定来自传感器的信号能计算任一部件的位置。

在一些实施例中，对于预定容限来说会希望的是在该点及时调整。通常用户将具有选择来调整预定容限并且会输入值。这个步骤完全是可选的并可被使用与校准程序不同的服务码来锁定。

应理解，此处描述的当前优选的实施例的不同变化以及修改对本领域技术人员来说是显而易见的。可以做出这些变化以及修改而不背离本发明的精神以及范围并且不减少其预期优点。因而意在这些变化和修改由所附权利要求覆盖。

Claims (31)

1.一种外伸支腿监测系统，包括：

a)处理单元；

b)与所述处理单元可操作地耦合的图形显示器；

c)传感器，其与所述处理单元可操作地耦合并且适于：

i)确定外伸支腿的延伸长度，和

ii)将表示所述延伸长度的信号输出至所述处理单元；和

d)与所述处理单元可操作地耦合的存储计算机可执行指令的数据存储器，当所述处理单元执行所述计算机可执行指令时，使所述处理单元：

i)基于所述信号确定起重机支点数据；

ii)存储所述起重机支点数据以在计算可允许的起重机操作中应用；

iii)基于所述信号确定外伸支腿状态；和

iv)使所述图形显示器显示所述外伸支腿状态的图形表达，其中所述外伸支腿状态表示外伸支腿是否处于有效工作位置。

2.根据权利要求1所述的外伸支腿监测系统，其特征在于，所述计算机可执行指令还使所述处理单元存储表示所述信号的数据。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的外伸支腿监测系统，其特征在于，所述计算机可执行指令还使所述处理单元使得图形显示器显示所述延伸长度的图形表达。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的外伸支腿监测系统，其特征在于，还包括：

a)至少一个其他传感器，其与所述处理单元可操作地耦合并且适于：

i)确定至少一个其它外伸支腿的至少一个其它的延伸长度；和

ii)将表示所述至少一个其它延伸长度的至少一个其它信号输出至所述处理单元；和

b)其中所述处理单元还基于所述至少一个其它信号确定所述起重机支点数据。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的外伸支腿监测系统，其特征在于，所述计算机可执行指令还使所述处理单元基于所述支点数据选择负荷图表。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的外伸支腿监测系统，其特征在于，所述计算机可执行指令还使所述处理单元基于所述起重机支点数据计算负荷图表。

7.根据权利要求6所述的外伸支腿监测系统，其特征在于，还包括第二传感器，其与所述处理单元可操作地耦合，并且适于确定延伸的臂长度并且将表示所述臂长度的第二信号输出至所述处理单元，其中所述处理单元还基于所述第二信号计算所述负荷图表。

8.根据权利要求6所述的外伸支腿监测系统，其特征在于，还包括与所述处理单元可操作地耦合的额外传感器，其适于确定配重配置并且输出表示所述配重配置的额外信号，其中所述处理单元还基于所述第二信号计算所述负荷图表。

9.一种用于与起重机负载力矩安全系统交互的图形用户接口系统，所述图形用户接口系统包括：

a)处理单元；

b)与所述处理单元可操作地耦合的显示器；和

c)与所述处理单元可操作地耦合的数据存储器，所述数据存储器存储计算机可执行指令，当所述处理单元执行所述计算机可执行指令时，使所述显示器显示：

i)外伸支腿的实际位置的图形表达；

ii)表示所述起重机负载力矩安全系统的状态的状态对象；和

iii)当所述状态对象表示有效工作位置时的连续对象选择器。

10.根据权利要求9所述的图形用户接口系统，其特征在于，所述计算机可执行指令还使得所述处理单元基于所述起重机负载力矩安全系统的所述状态确定起重机负荷图表，并且使得所述显示器显示表示所述起重机负荷图表的对象。

11.根据权利要求9至10中任一项所述的图形用户接口系统，其特征在于，所述对象表示当外伸支腿处于有效工作位置时的有效外伸支腿配置。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的图形用户接口系统，其特征在于，所述对象表示当外伸支腿不在有效工作位置时的无效外伸支腿配置。

13.根据权利要求9至12中任一项所述的图形用户接口系统，其特征在于，实际外伸支腿位置的所述图形表达是外伸支腿的具有与实际外伸支腿延伸长度成比例的延伸的图形表达。

14.一种其上存储有指令的计算机可读存储介质，当通过处理单元执行所述指令时，实施一方法，所述方法包括：

a)显示设置选择器对象；

b)接收表示设置选择的第一用户输入；

c)确定所述外伸支腿的实际延伸长度；

d)确定所述实际延伸长度是否在有效工作位置的预定容限内；和

e)提供表示所述实际延伸长度是否在所述有效工作位置的所述预定容限内的第一指示。

15.根据权利要求14所述的计算机可读存储介质，其特征在于，所述方法还包括：

当所述实际延伸长度在所述有效工作位置的所述预定容限内时基于所述实际延伸长度确定起重机支点数据。

16.根据权利要求14至15中任一项所述的计算机可读存储介质，其特征在于，所述方法还包括：

将所述实际延伸长度相应的数据存储至数据存储器。

17.根据权利要求14至16中任一项所述的计算机可读存储介质，其特征在于，所述方法还包括：

i)接收与用户超驰对应的第二用户输入；

ii)响应于接收所述第二用户输入显示操作模式选择器；

iii)接收与选择的手动操作模式对应的第三用户输入；和

iv)将与所述所选择的手动操作模式的数据和由传感器检测的延伸长度存储至数据存储器。

18.根据权利要求14至17中任一项所述的计算机可读存储介质，其特征在于，所述方法还包括：

i)确定所述实际延伸长度从所述预定容限内偏离至所述预定容限外；

ii)提供表示所述实际延伸长度在所述预定容限外的第二指示；和

iii)存储所述第二指示和所述实际延伸长度的数据表达。

19.根据权利要求14至18中任一项所述的计算机可读存储介质，其特征在于，所述预定容限存储在所述计算机可读存储介质上。

20.根据权利要求14至19中任一项所述的计算机可读存储介质，其特征在于，所述预定容限增加或减小两英寸。

21.根据权利要求14至20中任一项所述的计算机可读存储介质，其特征在于，所述预定容限增加或减小选定长度的百分之三。

22.根据权利要求14至21中任一项所述的计算机可读存储介质，其特征在于，所述所述第一指示表示所述实际延伸长度在所述预定容限内并且所述方法还包括提供继续选择器。

23.根据权利要求14至22中任一项所述的计算机可读存储介质，其特征在于，所述第一指示表示所述实际延伸长度在所述预定容限外并且所述方法还包括抑制继续选择器。

24.根据权利要求14至23中任一项所述的计算机可读存储介质，其特征在于，所述方法还包括：

i)确定至少一个其它外伸支腿的至少一个其它实际延伸长度；

ii)确定所述至少一个其它实际延伸长度是否在第二有效工作位置的所述预定容限内；

iii)提供表示所述至少一个其它实际延伸长度中的每个是否在所述第二有效工作位置的所述预定容限内的第二指示。

25.根据权利要求24所述的计算机可读存储介质，其特征在于，所述方法还包括：

响应于每个所述实际延伸长度和至少一个其它实际延伸长度在至少一个有效工作位置的所述预定容限内，基于所述实际延伸长度和至少一个其它实际延伸长度中的最小实际延伸长度确定起重机支点数据。

26.一种其上存储有指令的计算机可读存储介质，当处理单元执行所述指令时，实施用于通过使用起重机监测系统的图形用户接口来校准所述起重机监测系统的传感器的方法，所述方法包括：

a)使部件移至已知的第一位置；

b)通过所述图形用户接口接收表示所述部件位于所述已知的第一位置的第一用户输入；

c)接收来自传感器的表示所述第一位置的第一信号；

d)存储对应于所述第一信号的第一值；

e)使所述部件移至第二已知的位置；

f)通过所述图形用户接口接收表示所述部件位于所述已知的第二位置的第二用户输入；

g)接收来自传感器的表示所述已知的第二位置的第二信号；和

h)存储对应于所述第二信号的第二值，从而形成经校准的传感器。

27.根据权利要求26所述的计算机可读存储介质，其特征在于，所述方法还包括：

i)使所述部件移至第三位置；

ii)通过所述用户接口接收表示所述部件位于所述第三位置的第三用户输入；

iii)接收表示所述第三位置的第三信号；

iv)存储对应于所述第三信号的第三值；和

v)其中所述校准位置的所述计算还基于所述第三存储值。

28.根据权利要求26至27中任一项所述的计算机可读存储介质，其特征在于，使所述部件移动包括提示用户人工移动所述部件。

29.根据权利要求26至27中任一项所述的计算机可读存储介质，其特征在于，使所述部件移动包括所述处理单元驱动一机构以移动所述部件。

30.根据权利要求26至29中任一项所述的计算机可读存储介质，其特征在于，所述部件是起重机外伸支腿。

31.根据权利要求26至30中任一项所述的计算机可读存储介质，其特征在于，所述经校准的传感器随后用于显示所述部件的随后位置，其中执行指令

a)基于随后信号计算所述部件的随后位置，和

b)在所述图形用户接口中显示表示所述随后位置的对象。

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