CN104370224A - 一种报警方法及系统 - Google Patents

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沈玉将
郝从平
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    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C23/00—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
    • B66C23/88—Safety gear
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M1/00—Testing static or dynamic balance of machines or structures
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Abstract

本发明提供一种报警方法及系统，上述方法包括以下步骤：检测车辆的各支撑臂所受的压力；根据各支撑臂所受的压力确定车辆的重心位置；根据所述重心位置判断所述车辆的重心当前所处区域对应的安全级别，并根据所述安全级别发出对应的提示。本发明还提供一种报警方法，上述方法包括以下步骤：检测车辆的各支撑臂所受的压力；根据所述支撑臂各对应点的压力确定所述支撑臂各对应点的压力系数，将所述压力系数与预设值比较：若所述压力系数大于等于第一预设值，且小于第二预设值，报警器发出警告声音；若所述压力系数大于等于第二预设值，中央控制器对紧急制动控制器发送制动信号。

Description

一种报警方法及系统
技术领域
本发明属于报警技术领域，尤其涉及一种报警方法及系统。
背景技术
车辆起重机或其他类似机械在进行负荷吊运的时候，由于支撑的副臂安装位置不当或操作失误，容易造成重心偏离，当重心偏离超过一定范围时会对负荷较大副臂造成损害，偏离严重时甚至会造成整车的倾覆。
在工程机械领域，安全问题始终是一项重中之重的问题，随着对安全作业的重视程度的提高，对于安全保障系统的需求也越来越迫切，对于具有支撑臂的工程车辆而言，即使支撑臂已经对车辆形成支撑，但由于工作范围的限制，一旦工程车辆的工作超范围，则车辆将面临着倾翻的危险。
为了保证工程车辆的安全工作，需要设计配套的安全监控系统，在事故发生前做到良好的预警，以便及时发现安全隐患，防止倾翻事故的发生。
发明内容
本发明提供一种报警方法及系统，以解决上述问题至少之一。
本发明提供一种报警方法。上述方法包括以下步骤：检测车辆的各支撑臂所受的压力；根据各支撑臂所受的压力确定车辆的重心位置；根据所述重心位置判断所述车辆的重心当前所处区域对应的安全级别，并根据所述安全级别发出对应的提示。
本发明还提供一种报警系统，上述系统包括：中央控制器、压力检测装置和报警器，所述压力检测装置和报警器分别与中央控制器连接；所述中央控制器用于控制所述压力检测装置检测各支撑臂所受的压力，并根据各支撑臂所受的压力确定车辆重心的位置，所述中央控制器还用于根据所述重心位置判断所述车辆的重心当前所处区域对应的安全级别，并根据所述安全级别控制所述报警器发出对应的提示；所述压力检测装置用于检测各支撑臂的压力；所述报警器用于发出安全级别对应的提示。
本发明还提供一种报警方法，上述方法包括以下步骤：检测车辆的各支撑臂所受的压力；根据所述支撑臂各对应点的压力确定所述支撑臂各对应点的压力系数，将所述压力系数与预设值比较，若所述压力系数大于等于第一预设值，且小于第二预设值，报警器发出警告声音，若所述压力系数大于等于第二预设值，中央控制器对紧急制动控制器发送制动信号。
相较于先前技术，根据本发明提供的一种报警方法及系统，本发明的报警方法通过检测车辆的各支撑臂承受的压强，实时获得车辆的重心位置，根据得到的车辆的重心位置所对应的安全级别，发出对应的提示。本发明的报警方法可实现车辆的重心位置的实时动态检测，本发明的报警系统的制造成本低、操作简单，能有效保证安全，减少人员财产损失。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1所示为根据本发明的较佳实施例提供的报警方法的流程图；
图2所示为根据本发明的较佳实施例提供的报警方法的计算重心位置的示意图；
图3所示为根据本发明的较佳实施例提供的报警系统的结构示意图；
图4所示为根据本发明的另一较佳实施例提供的报警方法的流程图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如图1所示为根据本发明的较佳实施例提供的报警方法的流程图。如图1所示，本发明的较佳实施例提供的报警方法包括步骤101-103。
步骤101：检测车辆的各支撑臂所受的压力；
步骤102：根据各支撑臂所受的压力确定车辆的重心位置；
根据支撑臂所受的压力确定车辆的重心位置的具体过程包括：
车辆的4个支撑臂对应的点分别为A、B、C和D，其中A、B、C和D所处位置分别为A(a1,b1)、B(a2,b1)、C(a1,b2)和D(a2,b2)，支撑臂A、B、C和D对应的压力依次为PA、PB、PC和PD，所述A、B、C和D围成的图形为正方形或长方形，其中，Q点为车辆的重心位置；
Q点的车辆的重心位置的横坐标为 x = PA + PC PA + PB + PC + PD × ( a 2 - a 1 ) + a 1 ;
Q点的车辆的重心位置的纵坐标为 y = PA + PB PA + PB + PC + PD × ( b 2 - b 1 ) + b 1 .
步骤103：根据所述重心位置判断所述车辆的重心当前所处区域对应的安全级别，并根据所述安全级别发出对应的提示。
根据所述重心位置判断所述车辆的重心当前所处区域对应的安全级别的过程包括：根据所述重心位置计算得到对应的危险系数，并根据所述危险系数与安全级别的对照表，得到所述车辆的重心当前所处区域对应的安全级别。
根据重心位置计算得到对应的危险系数的具体过程为：以所述A、B、C和D围成的图形的中心与所述车辆的重心作直线，所述直线与所述A、B、C和D围成的图形有两个交点，所述危险系数为所述A、B、C和D围成的图形的中心到所述车辆的重心的线段长度与所述A、B、C和D围成的图形的中心到两个交点之一的线段长度；其中，所述A、B、C和D围成的图形的中心到两个交点之一的线段为所述车辆的重心所在的线段。
所述安全级别包括第一级、第二级和第三级；根据安全级别发出对应的提示的过程包括：当安全级别为第一级时，不作处理；当安全级别为第二级时，报警器发出警告声音；当安全级别为第三级时，中央控制器对紧急制动控制器发送制动信号。
根据所述危险系数调整警告时间、警告声音和警告频率。
下面举例进行详细说明：
车辆的4个支撑臂对应的点分别为A、B、C和D，A、B、C和D所处位置分别为A(a1＝-1,b1＝1)、B(a2＝1,b1＝1)、C(a1＝-1,b2＝-1)、D(a2＝1,b2＝-1)，A、B、C和D四个点围成正方形框架，检测车辆的各支撑臂所受的压力，得到支撑臂A、B、C和D对应的压力依次为PA＝890Kp、PB＝1890Kp、PC＝490Kp和PD＝320Kp，将Q点设为车辆的重心位置，O点为坐标原点，通过上述公式和A、B、C和D四个点的坐标，计算Q点的横坐标：x＝(890+490)÷(890+1890+490+320)×2-1＝-0.2312，计算Q点的纵坐标：y＝(890+1890)÷(890+1890+490+320)×(-2)+1＝-0.5487。
得到Q点的位置坐标(-0.2312，-0.5487)，如图2所示，所述危险系数为所述A、B、C和D围成的图形的中心到所述车辆的重心的线段长度为线段OQ的长度，所述A、B、C和D围成的图形的中心到两个交点之一的线段长度为线段OE的长度，其中，O点为原点，线段OQ的长度为Q点横坐标的平方与Q点纵坐标的平方之和的根号2次方，具体为分别以线段OQ和线段OE为斜边，与纵轴构成直角三角形，其中J点为Q点的纵坐标对应的点，K点为E点的纵坐标对应的点，OQJ和OEK分别构成直角三角形，且QJ与EK平行，角OQJ和角OEK相等。因此，线段OJ长度为Q点纵坐标的绝对值等于0.5487，线段OK的长度为E点纵坐标的绝对值等于1，并且OQ的长度为0.5954，由三角形正弦定理可以得到因此线段OE的长度为1.0851，车辆的重心位置为Q点时的危险系数为0.5954÷1.0851＝0.55。
查询安全级别与危险系数的对应关系的对照表，如表1所示：
表1
安全级别 危险系数(Z)
第一级 0<Z<0.6
第二级 0.6≤Z≤0.8
第三级 0.8<Z
得到危险系数为0.55时，通过查询表1得到其对应的安全级别为第一级，中央控制器不发出处理指令。
当危险系数为0.61时，通过查询表1得到该危险系数对应的安全级别为第二级，报警器发出警告声音，其警告声音的长度为5秒，警告声音的大小为80分贝，警告声音的频率为180Hz。
当危险系数为0.71时，通过查询表1得到该危险系数对应的安全级别为第二级，报警器发出警告声音，其警告声音的长度为10秒，警告声音的大小为130分贝，警告声音的频率为300Hz。
当危险系数为0.85时，通过查询表1得到该危险系数对应的安全级别为对应的安全级别为第三级，中央控制器对紧急制动控制器发送制动信号。
图3所示为根据本发明的较佳实施例提供的报警系统的示意图。如图3所示，本发明的较佳实施例提供的报警系统，包括中央控制器、压力检测装置和报警器，压力检测装置和报警器分别与中央控制器连接；中央控制器用于控制所述压力检测装置检测各支撑臂所受的压力，并根据各支撑臂所受的压力确定车辆重心的位置，所述中央控制器还用于根据所述重心位置判断所述车辆的重心当前所处区域对应的安全级别，并根据所述安全级别控制所述报警器发出对应的提示；所述压力检测装置用于检测各支撑臂的压力；所述报警器用于发出安全级别对应的提示。
本发明的报警系统除了上述组成外，还包括显示设备、输入装置和紧急制动控制器，输入装置、紧急制动控制器和显示设备分别与所述中央控制器连接；所述输入装置用于向所述中央控制器发送指令；所述紧急制动控制器用于接收中央控制器发送的制动信号，并执行制动操作；所述显示设备用于显示车辆的重心当前所处区域、所处区域对应的安全级别和各支撑臂所受的压力。
如图4所示为根据本发明的另一较佳实施例提供的报警方法的流程图。如图4所示，本发明的较佳实施例提供的报警方法包括步骤201-202。
步骤201：检测车辆的各支撑臂所受的压力；
步骤202：根据所述支撑臂各对应点的压力确定所述支撑臂各对应点的压力系数，将所述压力系数与预设值比较：
若所述压力系数大于等于第一预设值，且小于第二预设值，报警器发出警告声音；
若所述压力系数大于等于第二预设值，中央控制器对紧急制动控制器发送制动信号。
根据所述支撑臂各对应点的压力确定所述支撑臂各对应点的压力系数的方法具体为：分别将各支撑臂对应点的压力除以支撑臂的最大承受压力，分别得到所述支撑臂各对应点的压力系数。
下面举例进行详细说明：
车辆的4个支撑臂对应的点分别为A、B、C和D，支撑臂的最大承受压力为2000Kp，其中压力系数的第一预设值为0.6、第二预设值0.8，检测支撑臂A、B、C和D对应的压力依次为PA＝890Kp、PB＝1890Kp、PC＝490Kp和PD＝320Kp，通过计算得到：A的压力系数为890/2000＝0.445，B的压力系数为1890/2000＝0.945，C的压力系数为490/2000＝0.245，D的压力系数为320/2000＝0.16，其中，B的压力系数为0.945大于第二预设值，中央控制器对紧急制动控制器发送制动信号。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种报警方法，其特征在于，包括以下步骤：
检测车辆的各支撑臂所受的压力；
根据各支撑臂所受的压力确定车辆的重心位置；
根据所述重心位置判断所述车辆的重心当前所处区域对应的安全级别，并根据所述安全级别发出对应的提示。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据支撑臂所受的压力确定车辆的重心位置的具体过程包括：
车辆的4个支撑臂对应的点分别为A、B、C和D，其中A、B、C和D所处位置分别为A(a1,b1)、B(a2,b1)、C(a1,b2)和D(a2,b2)，支撑臂A、B、C和D对应的压力依次为PA、PB、PC和PD，所述A、B、C和D围成的图形为正方形或长方形，其中，Q点为车辆的重心位置；
Q点的车辆的重心位置的横坐标为 x = PA + PC PA + PB + PC + PD &times; ( a 2 - a 1 ) + a 1 ;
Q点的车辆的重心位置的纵坐标为 y = PA + PB PA + PB + PC + PD &times; ( b 2 - b 1 ) + b 1 .
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述重心位置判断所述车辆的重心当前所处区域对应的安全级别的过程包括：根据所述重心位置计算得到对应的危险系数，并根据所述危险系数与安全级别的对照表，得到所述车辆的重心当前所处区域对应的安全级别。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据重心位置计算得到对应的危险系数的具体过程为：
以所述A、B、C和D围成的图形的中心与所述车辆的重心作直线，所述直线与所述A、B、C和D围成的图形有两个交点，所述危险系数为所述A、B、C和D围成的图形的中心到所述车辆的重心的线段长度与所述A、B、C和D围成的图形的中心到两个交点之一的线段长度；
其中，所述A、B、C和D围成的图形的中心到两个交点之一的线段为所述车辆的重心所在的线段。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述安全级别包括第一级、第二级和第三级；根据安全级别发出对应的提示的过程包括：
当安全级别为第一级时，不作处理；
当安全级别为第二级时，报警器发出警告声音；
当安全级别为第三级时，中央控制器对紧急制动控制器发送制动信号。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述危险系数调整警告时间、警告声音和警告频率。
7.一种报警方法，其特征在于，
检测车辆的各支撑臂所受的压力；
根据所述支撑臂各对应点的压力确定所述支撑臂各对应点的压力系数，将所述压力系数与预设值比较：若所述压力系数大于等于第一预设值，且小于第二预设值，报警器发出警告声音；若所述压力系数大于等于第二预设值，中央控制器对紧急制动控制器发送制动信号。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，根据所述支撑臂各对应点的压力确定所述支撑臂各对应点的压力系数的方法具体为：分别将各支撑臂对应点的压力除以支撑臂的最大承受压力，分别得到所述支撑臂各对应点的压力系数。
9.一种报警系统，其特征在于，包括中央控制器、压力检测装置和报警器，所述压力检测装置和报警器分别与中央控制器连接；
所述中央控制器用于控制所述压力检测装置检测各支撑臂所受的压力，并根据各支撑臂所受的压力确定车辆重心的位置，所述中央控制器还用于根据所述重心位置判断所述车辆的重心当前所处区域对应的安全级别，并根据所述安全级别控制所述报警器发出对应的提示；
所述压力检测装置用于检测各支撑臂的压力；
所述报警器用于发出安全级别对应的提示。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述报警系统还包括输入装置、紧急制动控制器和显示设备，所述输入装置、所述紧急制动控制器和所述显示设备分别与所述中央控制器连接；所述输入装置用于向所述中央控制器发送指令；所述紧急制动控制器用于接收中央控制器发送的制动信号，并执行制动操作；所述显示设备用于显示车辆的重心当前所处区域、所处区域对应的安全级别和各支撑臂所受的压力。
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