CN104340875A - 起重机的臂架姿态监测控制系统、方法、装置及起重机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工程机械技术领域，公开了一种起重机的臂架姿态监测控制系统、方法、装置及起重机，用以有效地提高起重机作业的安全可靠性。该系统包括：设置于起重机的固定部上的第一安装点和第二安装点上的两个距离检测装置，分别用于检测吊钩与第一安装点的第一距离和吊钩与第二安装点的第二距离，第一安装点和第二安装点分别分布于吊钩两侧对称的横向竖直面上；与距离检测装置信号连接的控制装置，用于根据第一距离和第二距离判断臂架是否出现偏斜并确定臂架的偏斜系数；当臂架的偏斜系数不小于设定的安全阈值时，输出偏斜报警信号。

Description

起重机的臂架姿态监测控制系统、方法、装置及起重机

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，特别是涉及一种起重机的臂架姿态监测控制系统、方法、装置及起重机。

背景技术

起重机是各类工程施工中常用的机械设备，在施工过程的载荷作用下，各个工作部件均存在一定的变形量，起重机的大型结构件由于其自身的结构特点有可能出现大变形，例如履带起重机吊载作业过程中，当桁架式臂架受到其他外力作用时，极易出现较大的侧向偏斜而超出设定的安全阈值的情况，导致起重机作业时存在一定的安全隐患，尤其当臂架的臂长过长，例如臂架的臂长达到一百多米时，上述安全隐患更易发生。

发明内容

本发明提供了一种起重机的臂架姿态监测控制系统、方法、装置及起重机，用以有效地提高起重机作业的安全可靠性。

本发明提供的起重机的臂架姿态监测控制系统，包括：

设置于所述起重机的固定部上的第一安装点和第二安装点上的两个距离检测装置，分别用于检测吊钩与第一安装点的第一距离和吊钩与第二安装点的第二距离，其中，所述第一安装点和第二安装点分别分布于所述吊钩两侧对称的横向竖直面上；

控制装置，与所述两个距离检测装置信号连接，用于根据所述第一距离确定所述第一距离在纵向竖直面和水平面的交线上的第一投影距离，和根据所述第二距离确定所述第二距离在所述交线上的第二投影距离；当所述第一投影距离和所述第二投影距离不相等时，根据所述第一投影距离和所述第二投影距离确定臂架的偏斜系数；当所述臂架的偏斜系数不小于设定的安全阈值时，输出偏斜报警信号。

在本发明技术方案中，控制装置能够根据起重机作业的过程中距离检测装置检测的吊钩的实时位置判断臂架姿态是否发生偏斜，当臂架的偏斜系数不小于设定的安全阈值时，输出偏斜报警信号，提示起重机的操作员接收到偏斜报警后，可以采取相应的安全措施，进而提高起重机作业的安全可靠性。

进一步的，所述臂架姿态监测控制系统，还包括：

报警装置，与所述控制装置信号连接，用于根据所述偏斜报警信号发出偏斜报警。

具体的，所述臂架的根部两端分别与所述起重机的上车组件铰接固定，所述两个臂架根部铰点对称分布于所述吊钩的两侧，所述两个距离检测装置分别设置于两个臂架根部铰点处，所述第一距离构成所述第一投影距离，所述第二距离构成所述第二投影距离；

所述控制装置，具体用于当所述第一距离和所述第二距离不相等时，根据所述第一距离和所述第二距离确定臂架的偏斜系数。

进一步的，在上述技术方案的基础上，所述控制装置，具体用于根据两个臂架根部铰点的第三距离以及第一距离、第二距离之间的三角函数关系，确定吊钩与其中一个臂架根部铰点的第一连线在两个臂架根部铰点的第二连线上的投影距离；根据所述第一连线在所述第二连线上的投影距离与所述第三距离的一半，确定吊钩的偏斜量；根据所述吊钩的偏斜量与所述第三距离的一半确定臂架的偏斜系数。

优选的，所述控制装置，具体用于根据所述第三距离以及第一距离、第二距离之间的三角函数关系，确定吊钩与其中一个臂架根部铰点的第一连线与第二连线之间的夹角，以及吊钩与另一个臂架根部铰点的第三连线与第二连线之间的夹角；确定较小的夹角对应的吊钩与臂架根部铰点的连线在所述第二连线上的投影距离。

较佳的，所述距离检测装置包括距离传感器。

优选的，所述报警装置为声光报警装置。

基于相同的发明构思，本发明还提供了一种起重机的臂架姿态监测控制方法，所述臂架的根部两端分别与起重机的上车组件铰接固定，所述臂架姿态监测控制方法包括：

接收检测的吊钩与所述臂架的第一安装点的第一距离和吊钩与第二安装点的第二距离，其中，所述第一安装点和第二安装点分别分布于所述吊钩两侧对称的横向竖直面上；

根据所述第一距离确定所述第一距离在纵向竖直面和水平面的交线上的第一投影距离，和根据所述第二距离确定所述第二距离在所述交线上的第二投影距离；当所述第一投影距离和所述第二投影距离不相等时，根据所述第一投影距离和所述第二投影距离确定臂架的偏斜系数；

当所述臂架的偏斜系数不小于设定的安全阈值时，输出偏斜报警信号。

该臂架姿态监测控制方法能够根据吊钩的实时位置判断臂架姿态是否发生偏斜，当臂架的偏斜系数不小于设定的安全阈值时，输出偏斜报警信号，提示起重机的操作员接收到偏斜报警后，可以采取相应的安全措施，进而提高起重机作业的安全可靠性。

基于相同的发明构思，本发明还提供了一种起重机的臂架姿态监测控制装置，所述臂架的根部两端分别与起重机的上车组件铰接固定，所述臂架姿态监测控制装置包括：

接收模块，用于接收检测的吊钩与所述臂架的第一安装点的第一距离和吊钩与第二安装点的第二距离，其中，所述第一安装点和第二安装点分别分布于所述吊钩两侧对称的横向竖直面上；

第一处理模块，用于根据所述第一距离确定所述第一距离在纵向竖直面和水平面的交线上的第一投影距离，和根据所述第二距离确定所述第二距离在所述交线上的第二投影距离；当所述第一投影距离和所述第二投影距离不相等时，根据所述第一投影距离和所述第二投影距离确定臂架的偏斜系数；

第二处理模块，用于当所述臂架的偏斜系数不小于设定的安全阈值时，输出偏斜报警信号。

该臂架姿态监测控制装置能够根据吊钩的实时位置判断臂架姿态是否发生偏斜，当臂架的偏斜系数不小于设定的安全阈值时，输出偏斜报警信号，提示起重机的操作员接收到偏斜报警后，可以采取相应的安全措施，进而提高起重机作业的安全可靠性。

本发明还提供了一种起重机，包括前述任一技术方案所述的起重机的臂架姿态监测控制系统，能够根据吊钩的实时位置判断臂架姿态是否发生偏斜，当臂架的偏斜系数不小于设定的安全阈值时，控制报警装置发出偏斜报警，提示起重机的操作员接收到偏斜报警后，采取相应的安全措施，因此，该起重机作业的安全性较高。

附图说明

图1为本发明起重机的臂架姿态监测控制系统一实施例的起重机吊载过程中臂架未发生偏斜时的结构示意图；

图2为本发明起重机的臂架姿态监测控制系统一实施例的起重机吊载过程中臂架发生偏斜时的结构示意图；

图3为本发明起重机的臂架姿态监测控制系统一实施例吊载过程中臂架未发生偏斜时，吊钩以及第一安装点、第二安装点之间的相互位置示意图；

图4为本发明起重机的臂架姿态监测控制系统一实施例的结构示意图；

图5为本发明起重机的臂架姿态监测控制系统另一实施例的起重机吊载过程中臂架未发生偏斜时的结构示意图；

图6为本发明起重机的臂架姿态监测控制系统另一实施例的起重机吊载过程中臂架发生偏斜时的结构示意图；

图7为本发明起重机的臂架姿态监测控制系统另一实施例吊载过程中臂架未发生偏斜时，吊钩以及第一安装点、第二安装点之间构成的三角形示意图；

图8为本发明起重机吊载过程中臂架发生偏斜时，吊钩以及第一安装点、第二安装点之间构成的三角形示意图；

图9为本发明起重机的臂架姿态监测控制方法一实施例的流程示意图；

图10为本发明起重机的臂架姿态监测控制方法另一实施例的流程示意图；

图11为本发明起重机的臂架姿态监测控制装置一实施例的结构示意图。

附图标记：

1-臂架               (11,12)-第一安装点，第二安装点

2-上车组件           3-吊钩

4-距离检测装置       5-控制装置

6-报警装置

100-接收模块         110-第一处理模块

120-第二处理模块

具体实施方式

为了有效地提高起重机作业的安全可靠性，本发明实施例提供了一种起重机的臂架姿态监测控制系统、方法、装置及起重机。在该技术方案中，控制装置能够根据距离检测装置检测的吊钩的实时位置判断臂架姿态是否发生偏斜，当臂架的偏斜系数不小于设定的安全阈值时，控制报警装置发出偏斜报警至报警装置发出偏斜报警，提示起重机的操作员接收到偏斜报警后，可以采取相应的安全措施，进而提高起重机作业的安全可靠性。下面以具体实施例并结合附图详细说明本发明。

参照图1和图2所示，臂架发生偏斜是指臂架在纵向竖直面内发生倾斜，如图1和图2中示出的坐标系，定义平面XOZ为纵向竖直面，定义平面YOZ为横向竖直面，定义平面XOY为水平面，也就是说，臂架发生偏斜是指臂架在YOZ面内发生倾斜。以下各实施例中均采用图1和图2中示出的坐标系，不再赘述。

如图1～图4所示，本发明第一实施例所提供的起重机的臂架姿态监测控制系统，包括：

设置于起重机的固定部上的第一安装点11和第二安装点12上的两个距离检测装置4，分别用于检测吊钩3与第一安装点11的第一距离|AC|和吊钩3与第二安装点12的第二距离|BC|，其中，第一安装点11和第二安装点12分别分布于吊钩两侧对称的横向竖直面上；参照图3所示，标定第一安装点11为A，第二安装点12为B，吊钩位置为C。

控制装置5，与两个距离检测装置4信号连接，用于根据第一距离|AC|确定第一距离|AC|在纵向竖直面E-E’-F和水平面的交线E-E’上的第一投影距离|A'C'|，和根据第二距离|BC|确定第二距离|BC|在交线E-E’上的第二投影距离|B'C'|；当第一投影距离|A'C'|和第二投影距离|B'C'|不相等时，根据第一投影距离|A'C'|和第二投影距离|B'C'|确定臂架的偏斜系数；当臂架的偏斜系数不小于设定的安全阈值时，输出偏斜报警信号。

进一步需要说明的是，控制装置5根据第一距离|AC|确定第一距离|AC|在纵向竖直面和水平面的交线E-E’上的第一投影距离|A'C'|的实现过程有多种，例如可以为：将距离检测装置4安装于第一安装点后；将第一安装点A与吊钩C之间的连线在E-E’上投影，从而得到投影线A’C’；将|AC|和|A'C'|的对应关系存储于控制装置5中；当控制装置5接收到第一距离|AC|后，根据存储的对应关系确定第一投影距离|A'C'|。同理，控制装置5可以采用该过程根据第二距离|BC|确定第二距离|BC|在交线E-E’上的第二投影距离|B'C'|。

设定的安全阈值的具体值不限，根据起重机的结构确定，能够满足起重机作业过程中安全可靠为准。参照图1和图3所示，当臂架1未发生偏斜时，第一投影距离|A'C'|和第二投影距离|B'C'|相等；参照图2所示，当起重机作业过程中，臂架1发生偏斜时，第一投影距离|A'C'|和第二投影距离|B'C'|随之发生变化而不相等，因此，能够根据吊钩C与第一安装点A的第一距离|AC|和吊钩C与第二安装点B的第二距离|BC|，来判断起重机的臂架是否发生偏斜。起重机的固定部是指上车组件2、包括回转台等在起重机到达作业位置后，相对臂架固定的部件。

因此，由上述臂架姿态监测控制系统可知，本实施例能够根据起重机作业过程中吊钩的实时位置判断臂架姿态是否发生偏斜，当臂架的偏斜系数不小于设定的安全阈值时，输出偏斜报警信号，也就是说当臂架姿态的偏斜不小于允许偏斜量时，控制装置输出偏斜报警信号，进一步可以采用多种手段(例如报警装置接收到偏斜报警信号发出偏斜报警)提示起重机的操作员接收到偏斜报警后，采取相应的安全措施。因此本实施例提供的臂架姿态监测控制系统能够提高起重机作业的安全可靠性；并且臂架的长度越长，上述有益效果尤为明显。

继续参照图4所示，进一步的，在第一实施例的基础上，本发明第二实施例中提供的臂架姿态监测控制系统，还可以包括：报警装置6，与控制装置5信号连接，用于根据偏斜报警信号发出偏斜报警。

当报警装置6接收到偏斜报警信号时发出偏斜报警，提示起重机的操作员接收到偏斜报警后，可以采取相应的安全措施，例如停止工作并进行检修等，因此本实施例提供的臂架姿态监测控制系统能够提高起重机作业的安全可靠性。本实施例提供的臂架姿态监测控制系统仅包括距离检测装置、控制装置和报警装置，结构简单，适用性较为广泛。

第一安装点和第二安装点的设置位置有多种，进一步的，在前述实施例的基础上，为了简化距离检测装置的安装过程，从而便于臂架姿态监测控制系统的实施，如图4、图5和图6所示，本发明第三实施例提供的臂架姿态监测控制系统，臂架1的根部两端分别与起重机的上车组件2铰接固定，两个臂架根部铰点对称分布于吊钩3的两侧，两个臂架根部铰点分别构成第一安装点11和第二安装点12，如图5所示，当臂架未发生偏斜时，吊钩分别与两个根部铰点的距离相等，如图6所示，当起重机作业过程中，臂架发生偏斜时，吊钩分别与两个根部铰点的距离随之发生变化而不相等，因此，该臂架姿态监测控制系统中第一距离|AC|构成第一投影距离|A'C'|，第二距离|BC|构成第二投影距离|B'C'|；

控制装置5，与距离检测装置4信号连接，用于当第一距离|AC|和第二距离|BC|不相等时，根据第一距离|AC|和第二距离|BC|确定臂架的偏斜系数；当臂架的偏斜系数不小于设定的安全阈值时，输出偏斜报警信号；

报警装置6，与控制装置5信号连接，用于根据偏斜报警信号发出偏斜报警。

以下参照图7和图8所示，第一距离也就是吊钩与第一臂架根部铰点的距离，第二距离也就是吊钩与第二臂架根部铰点的距离，来具体说明本发明实施例提供的臂架姿态监测控制系统的工作过程：

距离检测装置4检测吊钩与第一臂架根部铰点的距离|AC|和吊钩与第二臂架根部铰点的距离|BC|并发送至控制装置5，控制装置判断吊钩与第一臂架根部铰点的距离|AC|和吊钩与第二臂架根部铰点的距离|BC|是否相等，当距离|AC|和距离|BC|相等时，臂架姿态未发生偏斜；当距离|AC|和距离|BC|不相等时，根据距离|AC|和距离|BC|确定臂架的偏斜系数；并判断臂架的偏斜系数是否不小于设定的安全阈值，当臂架的偏斜系数不小于设定的安全阈值时，输出偏斜报警信号；报警装置6根据接收到的偏斜报警信号发出偏斜报警。

由上述臂架姿态监测控制系统可知，本实施例能够根据起重机作业过程中吊钩的实时位置判断臂架姿态是否发生偏斜，当臂架的偏斜系数不小于设定的安全阈值时，控制报警装置发出偏斜报警，也就是说当臂架姿态的偏斜不小于允许偏斜量时，控制报警装置发出偏斜报警，提示起重机的操作员接收到偏斜报警后，可以采取相应的安全措施，例如停止工作并进行检修等，因此本实施例提供的臂架姿态监测控制系统能够提高起重机作业的安全可靠性；并且臂架的长度越长，上述有益效果尤为明显。本实施例提供的臂架姿态监测控制系统仅包括距离检测装置、控制装置和报警装置，结构简单，适用性较为广泛。

在第三实施例的基础上，作为本发明的一具体的第四实施例，控制装置5根据第一距离和所述第二距离确定臂架的偏斜系数，具体可以为：

根据两个臂架根部铰点的第三距离以及第一距离、第二距离之间的三角函数关系，确定吊钩与其中一个臂架根部铰点的第一连线在两个臂架根部铰点的第二连线上的投影距离；根据所述第一连线在所述第二连线上的投影距离与所述第三距离的一半，确定吊钩的偏斜量；根据所述吊钩的偏斜量与所述第三距离的一半确定臂架的偏斜系数。

参照图8所示，下面以根据两个臂架根部铰点的第三距离以及以及第一距离、第二距离之间的三角函数关系，确定吊钩与第二臂架根部铰点的第一连线在两个臂架根部铰点第二连线上的投影距离，为例说明确定吊钩的偏斜量和臂架的偏斜系数。

根据两个臂架根部铰点的第三距离以及以及第一距离、第二距离之间的三角函数关系，确定吊钩与第二臂架根部铰点的连线在两个臂架根部铰点连线上的投影距离|BD|，具体为

$\left|\mathrm{BD}\right|=\frac{{\left|\mathrm{BC}\right|}^2+{\left|\mathrm{AB}\right|}^2-{\left|\mathrm{AC}\right|}^2}{2\·\left|\mathrm{AB}\right|},$

其中，|AB|为两个根部铰点的第三距离，|BC|为吊钩与第二根部铰点的第二距离，|AC|为吊钩与第一根部铰点的第一距离。

根据吊钩与第二臂架根部铰点的连线在两个臂架根部铰点连线上的投影距离与两个臂架根部铰点的第三距离的一半，确定吊钩的偏斜量Δ，具体为：

$\mathrm{\Δ}=\left|\right|\mathrm{BD}|-\frac{\left|\mathrm{AB}\right|}{2}|$

根据吊钩的偏斜量与两个臂架根部铰点的第三距离的一半确定臂架的偏斜系数λ

$\mathrm{\λ}=\frac{2\mathrm{\Δ}}{\left|\mathrm{AB}\right|}$

由上述过程确定臂架的偏斜系数λ。

当然，也可以以根据两个臂架根部铰点的第三距离以及第一距离和第二距离之间的三角函数关系，确定吊钩与第一臂架根部铰点的连线在两个臂架根部铰点连线上的投影距离，确定吊钩的偏斜量和臂架的偏斜系数，具体计算过程如下：

根据两个臂架根部铰点的第三距离以及第一距离和第二距离之间的三角函数关系，确定吊钩与第一臂架根部铰点的连线在两个臂架根部铰点连线上的投影距离|AD|，具体为

$\left|\mathrm{AD}\right|=\frac{{\left|\mathrm{AC}\right|}^2+{\left|\mathrm{AB}\right|}^2-{\left|\mathrm{BC}\right|}^2}{2\·\left|\mathrm{AB}\right|},$

其中，|AB|为两个根部铰点的第三距离，|BC|为吊钩与第二根部铰点的第二距离，|AC|为吊钩与第一根部铰点的第一距离。

根据吊钩与第二臂架根部铰点的连线在两个臂架根部铰点连线上的投影距离与两个臂架根部铰点的距离的一半，确定吊钩的偏斜量Δ，具体为：

$\mathrm{\Δ}=\left|\right|\mathrm{AD}|-\frac{\left|\mathrm{AB}\right|}{2}|$

根据吊钩的偏斜量与两个臂架根部铰点的第三距离的一半确定臂架的偏斜系数λ

$\mathrm{\λ}=\frac{2\mathrm{\Δ}}{\left|\mathrm{AB}\right|}$

由上述过程确定臂架的偏斜系数λ。

为了简化计算过程，提高控制系统的效率，进一步提高起重机作业的安全可靠性，作为本发明一优选实施例提供的臂架姿态监测控制系统的控制装置5，根据两个臂架根部铰点的第三距离以及第一距离、第二距离之间的三角函数关系，确定吊钩与其中一个臂架根部铰点的第一连线在两个臂架根部铰点的第二连线上的投影距离，具体可以为：

根据两个臂架根部铰点的第三距离以及第一距离和第二距离之间的三角函数关系，确定吊钩与第一臂架根部铰点的连线与两个臂架根部铰点的连线之间的夹角β

$\mathrm{\β}=\arccos \frac{{\left|\mathrm{AC}\right|}^2+{\left|\mathrm{AB}\right|}^2-{\left|\mathrm{BC}\right|}^2}{2\·\left|\mathrm{AB}\right|\·\left|\mathrm{AC}\right|},$

确定吊钩与第二臂架根部铰点的连线与两个臂架根部铰点的连线之间的夹角α

$\mathrm{\α}=\arccos \frac{{\left|\mathrm{BC}\right|}^2+{\left|\mathrm{AB}\right|}^2-{\left|\mathrm{AC}\right|}^2}{2\·\left|\mathrm{AB}\right|\·\left|\mathrm{BC}\right|},$

当α<β时，确定α对应的吊钩与第二臂架根部铰点的连线在两个臂架根部铰点连线上的投影距离|BD|，进而计算得到吊钩的偏斜量和臂架的偏斜系数。

需要说明的是，距离检测装置4可以为两个距离传感器，分别设置在两个臂架根部铰点处，用于检测对应的臂架根部铰点与吊钩的距离。距离检测装置4可以但不限于为超声波距离传感器。采用超声波距离传感器能够较为准确地测量距离，抗干扰能力强，测量精度高。控制装置5的类型不限，例如为可编程控制器或车载中央处理器等；报警装置6的具体设置位置不限，以便于提醒起重机的操作员即可，例如设置于起重机的操作室内。报警装置6优选采用声光报警装置，能够有效地刺激起重机的操作员的视觉神经和听觉神经，从而进一步提高起重机作业的安全可靠性。

如图9所示，基于相同的发明构思，本发明的第五实施例还提供了一种起重机的臂架姿态监测控制方法，臂架的根部两端分别与起重机的上车组件铰接固定，臂架姿态监测控制方法包括：

步骤901：接收检测的吊钩与第一安装点的第一距离和吊钩与第二安装点的第二距离，其中，第一安装点和第二安装点分别分布于吊钩两侧对称的横向竖直面上；

步骤902：根据第一距离确定第一距离在纵向竖直面和水平面的交线上的第一投影距离，和根据第二距离确定第二距离在交线上的第二投影距离；

步骤903：判断第一投影距离和第二投影距离是否相等，如果是，返回步骤901，否则，执行步骤904；

步骤904：根据第一投影距离和第二投影距离确定臂架的偏斜系数；

步骤905：判断臂架的偏斜系数是否不小于设定的安全阈值，如果是，执行步骤906，否则，返回步骤901；

步骤906：输出偏斜报警信号。

需要说明的是，本发明实施例提供的臂架姿态监测控制方法可以但不限于应用于本发明实施例提供的臂架姿态检测控制系统。

当臂架的根部两端分别与起重机的上车组件铰接固定，两个臂架根部铰点对称分布于吊钩的两侧，第一安装点和第二安装点为两个臂架根部铰点，第一距离构成第一投影距离，第二距离构成第二投影距离；

作为本发明提供的臂架姿态监测控制方法的一具体实施例，步骤904可以具体为：根据第一距离和第二距离确定臂架的偏斜系数。

作为本发明提供的臂架姿态监测控制方法的一具体实施例，步骤：根据第一距离和第二距离确定臂架的偏斜系数，可以具体为：

步骤一：根据两个臂架根部铰点的第三距离以及第一距离、第二距离之间的三角函数关系，确定吊钩与其中一个臂架根部铰点的第一连线在两个臂架根部铰点的第二连线上的投影距离；

步骤二：根据第一连线在第二连线上的投影距离与第三距离的一半，确定吊钩的偏斜量；

步骤三：根据吊钩的偏斜量与第三距离的一半确定臂架的偏斜系数。

作为本发明提供的臂架姿态监测控制方法的一优选实施例，步骤一具体可以为：

根据第三距离以及第一距离、第二距离之间的三角函数关系，确定吊钩与其中一个臂架根部铰点的第一连线与第二连线之间的夹角，以及吊钩与另一个臂架根部铰点的第三连线与第二连线之间的夹角；

确定较小的夹角对应的吊钩与臂架根部铰点的连线在第二连线上的投影距离。

如图10所示，本发明提供的臂架姿态监测控制方法的一优选实施例，包括：

步骤1001：接收检测的吊钩分别与两个臂架根部铰点的距离(也就是第一距离和第二距离)；

步骤1002：判断吊钩分别与两个臂架根部铰点的距离(也就是第一距离和第二距离)是否相等，如果是，返回步骤1001，否则，执行步骤1003；

步骤1003：根据两个臂架根部铰点的第三距离以及第一距离和第二距离之间的三角函数关系，确定吊钩与其中一个臂架根部铰点的第一连线与第二连线之间的夹角，以及吊钩与另一个臂架根部铰点的第三连线与第二连线之间的夹角；

步骤1004：判断吊钩与其中一个臂架根部铰点的第一连线与第二连线之间的夹角，以及吊钩与另一个臂架根部铰点的第三连线与第二连线之间的夹角的大小，并确定较小的夹角对应的吊钩与臂架根部铰点的连线在第二连线上的投影距离；

步骤1005：根据步骤1004确定的投影距离与两个臂架根部铰点的第三距离的一半，确定吊钩的偏斜量；

步骤1006：根据吊钩的偏斜量与两个臂架根部铰点的第三距离的一半确定臂架的偏斜系数；

步骤1007：判断臂架的偏斜系数是否不小于设定的安全阈值，如果是，执行步骤1008，否则，返回步骤1001；

步骤1008：输出偏斜报警信号。

本发明实施例提供的臂架姿态监测控制方法能够根据吊钩的实时位置判断臂架姿态是否发生偏斜，当臂架的偏斜系数不小于设定的安全阈值时，输出偏斜报警信号，控制报警装置发出偏斜报警，提示起重机的操作员接收到偏斜报警后，可以采取相应的安全措施，进而提高起重机作业的安全可靠性。

如图11所示，基于相同的发明构思，本发明的第六实施例还提供了一种起重机的臂架姿态监测控制装置，臂架的根部两端分别与起重机的上车组件铰接固定，臂架姿态监测控制装置，包括：

接收模块100，用于接收检测的吊钩与第一安装点的第一距离和吊钩与第二安装点的第二距离，其中，第一安装点和第二安装点分别分布于吊钩两侧对称的横向竖直面上；

第一处理模块110，用于根据第一距离确定第一距离在纵向竖直面和水平面的交线上的第一投影距离，和根据第二距离确定第二距离在交线上的第二投影距离；当第一投影距离和第二投影距离不相等时，根据第一投影距离和第二投影距离确定臂架的偏斜系数；

第二处理模块120，用于当臂架的偏斜系数不小于设定的安全阈值时，输出偏斜报警信号。

需要说明的是，本发明实施例提供的臂架姿态监测控制装置可以但不限于应用于本发明实施例提供的臂架姿态检测控制系统。

作为本发明提供的臂架姿态监测控制装置的一具体实施例，，臂架的根部两端分别与起重机的上车组件铰接固定，两个臂架根部铰点对称分布于吊钩的两侧，第一安装点和第二安装点为两个臂架根部铰点，第一距离构成第一投影距离，第二距离构成第二投影距离；

第一处理模块110，具体用于当第一距离和第二距离不相等时，根据第一距离和第二距离确定臂架的偏斜系数。

在前述实施例的基础上，作为本发明提供的臂架姿态监测控制装置的一具体实施例，第一处理模块110，具体包括：

第一处理子模块，用于根据两个臂架根部铰点的第三距离以及第一距离、第二距离之间的三角函数关系，确定吊钩与其中一个臂架根部铰点的第一连线在两个臂架根部铰点的第二连线上的投影距离；

第二处理子模块，用于根据第一连线在第二连线上的投影距离与第三距离的一半，确定吊钩的偏斜量；

第三处理子模块，用于根据吊钩的偏斜量与第三距离的一半确定臂架的偏斜系数。

作为本发明提供的臂架姿态监测控制装置的一优选实施例，第一处理子模块，具体用于：

根据第三距离以及第一距离、第二距离之间的三角函数关系，确定吊钩与其中一个臂架根部铰点的第一连线与第二连线之间的夹角，以及吊钩与另一个臂架根部铰点的第三连线与第二连线之间的夹角；

确定较小的夹角对应的吊钩与臂架根部铰点的连线在第二连线上的投影距离。

本发明实施例提供的臂架姿态监测控制装置能够根据吊钩的实时位置判断臂架姿态是否发生偏斜，当臂架的偏斜系数不小于设定的安全阈值时，输出偏斜报警信号，控制报警装置发出偏斜报警，提示起重机的操作员接收到偏斜报警后，可以采取相应的安全措施，进而提高起重机作业的安全可靠性。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

本发明实施例还提供了一种起重机，包括前述任一实施例的起重机的臂架姿态监测控制系统，根据吊钩的实时位置判断臂架姿态是否发生偏斜，当臂架的偏斜系数不小于设定的安全阈值时，控制报警装置发出偏斜报警，提示起重机的操作员接收到偏斜报警后，可以采取相应的安全措施。因此，本实施例提供的起重机作业的安全性较高。本发明实施例提供的起重机优选但不限于为履带式起重机。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (16)

1.一种起重机的臂架姿态监测控制系统，其特征在于，包括：

设置于所述起重机的固定部上的第一安装点和第二安装点上的两个距离检测装置，分别用于检测吊钩与第一安装点的第一距离和吊钩与第二安装点的第二距离，其中，所述第一安装点和第二安装点分别分布于所述吊钩两侧对称的横向竖直面上；

控制装置，与所述两个距离检测装置信号连接，用于根据所述第一距离确定所述第一距离在纵向竖直面和水平面的交线上的第一投影距离，和根据所述第二距离确定所述第二距离在所述交线上的第二投影距离；当所述第一投影距离和所述第二投影距离不相等时，根据所述第一投影距离和所述第二投影距离确定臂架的偏斜系数；当所述臂架的偏斜系数不小于设定的安全阈值时，输出偏斜报警信号。

2.如权利要求1所述的臂架姿态监测控制系统，其特征在于，还包括：

报警装置，与所述控制装置信号连接，用于根据所述偏斜报警信号发出偏斜报警。

3.如权利要求1所述的臂架姿态监测控制系统，其特征在于，所述臂架的根部两端分别与所述起重机的上车组件铰接固定，所述两个臂架根部铰点对称分布于所述吊钩的两侧，所述两个距离检测装置分别设置于两个臂架根部铰点处，所述第一距离构成所述第一投影距离，所述第二距离构成所述第二投影距离；

所述控制装置，具体用于当所述第一距离和所述第二距离不相等时，根据所述第一距离和所述第二距离确定臂架的偏斜系数。

4.如权利要求3所述的臂架姿态监测控制系统，其特征在于，

所述控制装置，具体用于根据两个臂架根部铰点的第三距离以及第一距离、第二距离之间的三角函数关系，确定吊钩与其中一个臂架根部铰点的第一连线在两个臂架根部铰点的第二连线上的投影距离；根据所述第一连线在所述第二连线上的投影距离与所述第三距离的一半，确定吊钩的偏斜量；根据所述吊钩的偏斜量与所述第三距离的一半确定臂架的偏斜系数。

5.如权利要求4所述的臂架姿态监测控制系统，其特征在于，所述控制装置，具体用于根据所述第三距离以及第一距离、第二距离之间的三角函数关系，确定吊钩与其中一个臂架根部铰点的第一连线与第二连线之间的夹角，以及吊钩与另一个臂架根部铰点的第三连线与第二连线之间的夹角；确定较小的夹角对应的吊钩与臂架根部铰点的连线在所述第二连线上的投影距离。

6.如权利要求1～5任一所述的臂架姿态监测控制系统，其特征在于，所述距离检测装置，包括距离传感器。

7.如权利要求6所述的臂架姿态监测控制系统，其特征在于，所述报警装置为声光报警装置。

8.一种起重机，其特征在于，包括如权利要求1～7任一所述的起重机的臂架姿态监测控制系统。

9.一种起重机的臂架姿态监测控制方法，其特征在于，包括：

接收检测的吊钩与所述第一安装点的第一距离和吊钩与第二安装点的第二距离，其中，所述第一安装点和第二安装点分别分布于所述吊钩两侧对称的横向竖直面上；

根据所述第一距离确定所述第一距离在纵向竖直面和水平面的交线上的第一投影距离，和根据所述第二距离确定所述第二距离在所述交线上的第二投影距离；当所述第一投影距离和所述第二投影距离不相等时，根据所述第一投影距离和所述第二投影距离确定臂架的偏斜系数；

当所述臂架的偏斜系数不小于设定的安全阈值时，输出偏斜报警信号。

10.如权利要求9所述的臂架姿态监测控制方法，其特征在于，所述臂架的根部两端分别与起重机的上车组件铰接固定，所述两个臂架根部铰点对称分布于所述吊钩的两侧，所述第一安装点和第二安装点为两个臂架根部铰点，所述第一距离构成所述第一投影距离，所述第二距离构成所述第二投影距离；

所述当所述第一投影距离和所述第二投影距离不相等时，根据所述第一投影距离和所述第二投影距离确定臂架的偏斜系数，具体为：

当所述第一距离和所述第二距离不相等时，根据所述第一距离和所述第二距离确定臂架的偏斜系数。

11.如权利要求10所述的臂架姿态监测控制方法，其特征在于，所述根据所述第一距离和所述第二距离确定臂架的偏斜系数，具体包括：

根据两个臂架根部铰点的第三距离以及第一距离、第二距离之间的三角函数关系，确定吊钩与其中一个臂架根部铰点的第一连线在两个臂架根部铰点的第二连线上的投影距离；

根据所述第一连线在所述第二连线上的投影距离与所述第三距离的一半，确定吊钩的偏斜量；

根据所述吊钩的偏斜量与所述第三距离的一半确定臂架的偏斜系数。

12.如权利要求11所述的臂架姿态监测控制方法，其特征在于，所述根据两个臂架根部铰点的第三距离以及第一距离、第二距离之间的三角函数关系，确定吊钩与其中一个臂架根部铰点的第一连线在两个臂架根部铰点的第二连线上的投影距离，具体为：

根据所述第三距离以及第一距离、第二距离之间的三角函数关系，确定吊钩与其中一个臂架根部铰点的第一连线与第二连线之间的夹角，以及吊钩与另一个臂架根部铰点的第三连线与第二连线之间的夹角；

确定较小的夹角对应的吊钩与臂架根部铰点的连线在所述第二连线上的投影距离。

13.一种起重机的臂架姿态监测控制装置，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收检测的吊钩与所述第一安装点的第一距离和吊钩与第二安装点的第二距离，其中，所述第一安装点和第二安装点分别分布于所述吊钩两侧对称的横向竖直面上；

第一处理模块，用于根据所述第一距离确定所述第一距离在纵向竖直面和水平面的交线上的第一投影距离，和根据所述第二距离确定所述第二距离在所述交线上的第二投影距离；当所述第一投影距离和所述第二投影距离不相等时，根据所述第一投影距离和所述第二投影距离确定臂架的偏斜系数；

第二处理模块，用于当所述臂架的偏斜系数不小于设定的安全阈值时，输出偏斜报警信号。

14.如权利要求13所述的臂架姿态监测控制装置，其特征在于，所述臂架的根部两端分别与起重机的上车组件铰接固定，所述两个臂架根部铰点对称分布于所述吊钩的两侧，所述第一安装点和第二安装点为两个臂架根部铰点，所述第一距离构成所述第一投影距离，所述第二距离构成所述第二投影距离；

所述第一处理模块，具体用于当所述第一距离和所述第二距离不相等时，根据所述第一距离和所述第二距离确定臂架的偏斜系数。

15.如权利要求14所述的臂架姿态监测控制装置，其特征在于，所述第一处理模块，具体包括：

第一处理子模块，用于根据两个臂架根部铰点的第三距离以及第一距离、第二距离之间的三角函数关系，确定吊钩与其中一个臂架根部铰点的第一连线在两个臂架根部铰点的第二连线上的投影距离；

第二处理子模块，用于根据所述第一连线在所述第二连线上的投影距离与所述第三距离的一半，确定吊钩的偏斜量；

第三处理子模块，用于根据所述吊钩的偏斜量与所述第三距离的一半确定臂架的偏斜系数。

16.如权利要求15所述的臂架姿态监测控制装置，其特征在于，所述第一处理子模块，具体用于：

根据所述第三距离以及第一距离、第二距离之间的三角函数关系，确定吊钩与其中一个臂架根部铰点的第一连线与第二连线之间的夹角，以及吊钩与另一个臂架根部铰点的第三连线与第二连线之间的夹角；

确定较小的夹角对应的吊钩与臂架根部铰点的连线在所述第二连线上的投影距离。