CN107381359A - 起重机臂的姿态监测系统及方法 - Google Patents

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李孙全
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C15/00—Safety gear
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C15/00—Safety gear
    • B66C15/06—Arrangements or use of warning devices
    • B66C15/065—Arrangements or use of warning devices electrical
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种起重机臂的姿态监测系统及方法，包括：监测装置，监测装置设置于臂架根部的一侧上；基准板，基准板设置于臂架根部的一侧，固定在梁架上，与监测装置的位置对应；处理装置，处理装置与监测通讯连接，处理监测装置的监测结果；警报装置，警报装置与处理装置相连，设置于起重机的操控室内。其优点在于：通过监测装置监测起重机臂架的便宜距离和便宜角度，及时发现起重机臂架的危险姿态，及时报警，便于工作人员及时调整臂架姿态，提高起重机工作的安全性。

Description

起重机臂的姿态监测系统及方法
技术领域
本发明涉及起重机技术领域，更具体地，涉及一种起重机臂的姿态监测系统及方法。
背景技术
工程起重设备如汽车起重机、履带起重机等是各类工业生产中常用的吊装设备，广泛应用于石油化工、冶金、电力、建筑、厂矿、码头等各行业。
臂架系统是起重设备的重要组成，使用过程中臂架将承受巨大的重力，为防止作业时臂架的左右摆动及后倾，目前多采用机械套杆式或者液压杆。但在大负载或负载做功时，臂架极易出现较大倾斜，存在一定的安全隐患。
因此，有必要开发一种起重机臂的姿态监测系统及方法。
公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明提出了一种起重机臂的姿态监测系统及方法，其能够通过获取臂架摆动的角度和距离，实现对起重机臂姿态的控制。
根据本发明的一方面，提出了一种起重机臂的姿态监测系统，包括：
监测装置，所述监测装置设置于臂架根部的一侧上；
基准板，所述基准板设置于所述臂架根部的一侧，固定在梁架上，与所述监测装置的位置对应；
处理装置，所述处理装置与所述监测装置通讯连接，处理所述监测装置的监测结果；
警报装置，所述警报装置与所述处理装置相连，设置于起重机的操控室内。
优选地，所述监测装置是距离传感器和角度传感器。
优选地，所述处理装置包括：
接收单元，所述接收单元接收所述监测装置的监测结果；
对比单元，所述对比单元包括距离阈值和角度阈值，将所述监测结果分别与所述距离阈值和所述角度阈值进行比较。
优选地，所述距离阈值包括第一距离阈值和第二距离阈值，所述角度阈值包括第一角度阈值和第二角度阈值。
优选地，所述警报装置包括距离警报和角度警报，分别与所述距离阈值和所述角度阈值相连。
优选地，所述距离警报包括第一距离警报和第二距离警报。
优选地，所述角度警报包括第一角度警报和第二角度警报。
根据本发明的另一方面，提出了一种起重机臂的姿态监测方法，包括：
监测装置实时测量臂架与基准板的距离和角度，并将实时采集的距离和角度数据传输至处理装置；
所述处理装置的接收单元接收所述距离和角度数据；
所述处理装置的对比单元将所述距离和角度数据分别与距离阈值和角度阈值进行对比；
所述距离数据大于距离阈值，警报装置发出警报，所述角度数据大于角度阈值，所述警报装置发出警报。
优选地，所述距离数据分别与第一距离阈值和第二距离阈值比较，所述距离数据大于所述第一距离阈值小于所述第二距离阈值时，所述警报装置闪橘色警报，所述距离数据大于所述第二距离阈值时，所述警报装置闪红色警报。
优选地，所述角度数据分别与第一角度阈值和第二角度阈值比较，所述角度数据大于所述第一角度阈值小于所述第二角度阈值时，所述警报装置闪橘色警报，所述角度数据大于所述第二角度阈值时，所述警报装置闪红色警报。
本发明的优点在于：通过监测装置监测起重机臂架的便宜距离和便宜角度，及时发现起重机臂架的危险姿态，及时报警，便于工作人员及时调整臂架姿态，提高起重机工作的安全性。
本发明的系统和方法具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施例中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施例中进行详细陈述，这些附图和具体实施例共同用于解释本发明的特定原理。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施例中，相同的附图标记通常代表相同部件。
图1示出了根据本发明的一个示例性实施例的一种起重机臂的姿态监测系统的结构示意图。
图2示出了根据本发明的一个示例性实施例的一种起重机臂的姿态监测方法的步骤流程图。
附图标记说明：
1、梁架；2、臂架；3、监测装置；4、基准板。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明。虽然附图中显示了本发明的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
本发明提出了一种起重机臂的姿态监测系统，包括：监测装置，监测装置设置于臂架根部的一侧上；基准板，基准板设置于臂架根部的一侧，固定在梁架上，与监测装置的位置对应；处理装置，处理装置与监测装置通讯连接，处理监测装置的监测结果；警报装置，警报装置与处理装置相连，设置于起重机的操控室内。
其中，监测装置包括：距离传感器和角度传感器，分别测量臂架与基准板之间的距离和角度。
其中距离传感器采用超声波距离传感器，超声波距离传感器能够适应恶劣的工作环境，即使蒙上灰尘也不会影响工作。
其中，处理装置包括：接收单元，接收单元接收监测装置的监测结果；对比单元，对比单元包括距离阈值和角度阈值，将监测结果分别与距离阈值和角度阈值进行比较。
作为优选方案，距离阈值包括第一距离阈值和第二距离阈值。
其中，第一距离阈值为5cm，第二距离阈值为10cm。
作为优选方案，角度阈值包括第一角度阈值和第二角度阈值。
其中，第一角度阈值为2°，第二角度阈值为5°。
作为优选方案，警报装置包括距离警报和角度警报，分别与距离阈值和角度阈值通讯连接。
其中，距离警报包括第一距离警报和第二距离警报，第一距离警报闪橘色警报灯，第二距离警报闪红色警报灯。角度警报包括第一角度警报和第二角度警报。
在比较单元中输入臂架不偏移时与基准板之间的实际距离和实际角度，实际距离与距离传感器采集的距离数据做差值记录为距离差值，实际角度与角度传感器采集的角度数据做差值记录为角度差值，存在对比单元中，并分别与距离阈值和角度阈值进行比较。
作为优选方案，距离差值分别与第一距离阈值和第二距离阈值比较，距离差值大于第一距离阈值小于第二距离阈值时，警报装置闪橘色警报，距离差值大于第二距离阈值时，警报装置闪红色警报。
作为优选方案，角度差值分别与第一角度阈值和第二角度阈值比较，角度差值大于第一角度阈值小于第二角度阈值时，警报装置闪橘色警报，角度差值大于第二角度阈值时，警报装置闪红色警报。
实施例
图1示出了根据本发明的一个示例性实施例的一种起重机臂的姿态监测系统的结构示意图。
如图1所示，本实施例的一种起重机臂的姿态监测系统，包括：
监测装置3，监测装置3设置于臂架2根部的一侧上；
基准板4，基准板4设置于臂架2根部的一侧，固定在梁架1上，与监测装置3的位置对应；
处理装置，处理装置与监测装置3通讯连接，处理监测装置3的监测结果；
警报装置，警报装置与处理装置相连，设置于起重机的操控室内。
其中，监测装置3包括超声波距离传感器和角度传感器。
其中，处理装置包括：
接收单元，接收单元接收监测装置的监测结果；
对比单元，对比单元包括距离阈值和角度阈值，将监测结果分别与距离阈值和角度阈值进行比较。
在对比单元中输入臂架2不偏移时与基准板4之间的实际距离和实际角度，实际距离与距离传感器采集的距离数据做差值记录为距离差值，实际角度与角度传感器采集的角度数据做差值记录为角度差值，存在对比单元中，并分别与距离阈值和角度阈值进行比较。
距离阈值包括第一距离阈值和第二距离阈值，与警报装置的第一距离警报和第二距离警报通讯连接。
角度阈值包括第一角度阈值和第二角度阈值，与警报装置的第一角度警报和第二角度警报通讯连接。
图2示出了根据本发明的一个示例性实施例的一种起重机臂的姿态监测方法的步骤流程图。
如图2所示，本实施例的一种起重机臂的姿态监测方法，包括：
监测装置3中的超声波距离传感器和角度传感器实时测量臂架2与基准板4的距离和角度，并将实时采集的距离和角度数据传输至处理装置；
处理装置的接收单元接收距离和角度数据，处理装置的对比单元将距离差值和角度差值分别与距离阈值和角度阈值进行对比，距离阈值包括第一距离阈值和第二距离阈值，角度阈值包括第一角度阈值和第二角度阈值；
距离差值分别与第一距离阈值和第二距离阈值比较，距离差值大于第一距离阈值小于第二距离阈值时，警报装置闪橘色警报，距离差值大于第二距离阈值时，警报装置闪红色警报；
角度差值分别与第一角度阈值和第二角度阈值比较，角度差值大于第一角度阈值小于第二角度阈值时，警报装置闪橘色警报，角度差值大于第二角度阈值时，警报装置闪红色警报。
其中，第一距离阈值为5cm，第二距离阈值为10cm。第一角度阈值为2°，第二角度阈值为5°。
以上已经描述了本发明的实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的实施例。在不偏离所说明的实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的实施例。

Claims (10)

1.一种起重机臂的姿态监测系统，包括：
监测装置，所述监测装置设置于臂架根部的一侧上；
基准板，所述基准板设置于所述臂架根部的一侧，固定在梁架上，与所述监测装置的位置对应；
处理装置，所述处理装置与所述监测装置通讯连接，处理所述监测装置的监测结果；
警报装置，所述警报装置与所述处理装置相连，设置于起重机的操控室内。
2.根据权利要求1所述的起重机臂的姿态监测系统，其中，所述监测装置是距离传感器和角度传感器。
3.根据权利要求1所述的起重机臂的姿态监测系统，其中，所述处理装置包括：
接收单元，所述接收单元接收所述监测装置的监测结果；
对比单元，所述对比单元包括距离阈值和角度阈值，将所述监测结果分别与所述距离阈值和所述角度阈值进行比较。
4.根据权利要求3所述的起重机臂的姿态监测系统，其中，所述距离阈值包括第一距离阈值和第二距离阈值，所述角度阈值包括第一角度阈值和第二角度阈值。
5.根据权利要求4所述的起重机臂的姿态监测系统，其中，所述警报装置包括距离警报和角度警报，分别与所述距离阈值和所述角度阈值相连。
6.根据权利要求5所述的起重机臂的姿态监测系统，其中，所述距离警报包括第一距离警报和第二距离警报。
7.根据权利要求5所述的起重机臂的姿态监测系统，其中，所述角度警报包括第一角度警报和第二角度警报。
8.一种起重机臂的姿态监测方法，利用权利要求1-7中任意一项所述的起重机臂的姿态监测系统，包括：
监测装置实时测量臂架与基准板的距离和角度，并将实时采集的距离和角度数据传输至处理装置；
所述处理装置的接收单元接收所述距离和角度数据；
所述处理装置的对比单元将所述距离和角度数据分别与距离阈值和角度阈值进行对比；
所述距离数据大于距离阈值，警报装置发出警报，所述角度数据大于角度阈值，所述警报装置发出警报。
9.根据权利要求8所述的起重机臂的姿态监测方法，其中，所述距离数据分别与第一距离阈值和第二距离阈值比较，所述距离数据大于所述第一距离阈值小于所述第二距离阈值时，所述警报装置闪橘色警报，所述距离数据大于所述第二距离阈值时，所述警报装置闪红色警报。
10.根据权利要求8所述的起重机臂的姿态监测方法，其中，所述角度数据分别与第一角度阈值和第二角度阈值比较，所述角度数据大于所述第一角度阈值小于所述第二角度阈值时，所述警报装置闪橘色警报，所述角度数据大于所述第二角度阈值时，所述警报装置闪红色警报。
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