CN108217488A - 一种可自动计算收放距离的卷扬机、计算方法及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可自动计算收放距离的卷扬机，包括卷扬机本体以及分别安装在卷扬机本体上的控制器、电机、缠绕钢索的卷筒组件、向电机供电的电源模块，所述控制器连接控制面板和/或控制手柄，所述卷筒组件包括侧面设置凸台的卷筒、支撑卷筒的筒架、安装在筒架上且与凸台对应设置的霍尔传感计数器，由电源模块供电的控制器分别与电机、霍尔传感计数器连接，所述卷扬机本体上还内嵌式安装有海拔测量仪，所述海拔测量仪通过电信号线与控制器连接进行数据传输。本发明能够测试海拔高度参数并根据海拔高度参数计算重物升降距离即钢索收放长度，同时根据计算的结果控制钢索卷入或卷出的长度。

Description

一种可自动计算收放距离的卷扬机、计算方法及控制方法

技术领域

本发明属于建筑工程设备领域，具体的说，是一种可自动计算收放距离的卷扬机。

背景技术

随着如今城市的快速发展，一座座建筑高楼拔地而起，使我们的生活日益繁华。为了跟上城市的发展脚步，建筑行业也在快速发展，越来越环保的建筑材料，越来越先进的施工技术，都使这个行业在腾飞般兴起。在修建一座高楼的过程中需要使用大量的建材，楼层越高材料就越难运输上去，现在主要使用塔式起重机对大型重物进行起吊和卷扬机对小型重物进行起吊，这两种起重器械都对人员的依赖性较高。

电动卷扬机又可称为电动葫芦，被广泛应用于建筑、水利工程、林业、矿山、码头等的物料升降或平拖，还可作现代化电控自动作业线的配套设备。常见电动卷扬机由电动机、联轴节、制动器、齿轮箱、卷筒、钢索、控制器、操作手柄组成，共同安装在机架上。它以电动机为动力，经弹性联轴节，三级封闭式齿轮减速器，牙嵌式联轴节驱动卷筒，采用电磁制动，操作手柄通过控制器控制电动机的启/停以及转动方向

此类现有电动卷扬机，需要操作人员手持操作手柄通过肉眼判断重物或挂钩所处高度并手动控制电动机的启动或停止，以控制重物或挂钩所处高度。也就是说，卷扬机是依靠操作人员手中的控制器进行上下作业，自动化程度不高，无法离开人员进行独立工作，目前没有一种方法能很好的技术解决这个问题。

发明内容

针对现有技术中存在的问题和不足，本发明的目的之一在于提供一种可自动计算收放距离的卷扬机，在卷扬机本体上增设海拔测量仪获取卷扬机自身海拔高度信息，并通过重物初始位置、终点位置两个位置对应的海拔高度信息获得重物待升降的高度，计算并控制钢索的收放长度从而自动控制重物的伸降高度，减少卷扬机操作过程中对人的依赖，从而减轻操作人员的劳动强度。

本发明的目的之二在于提供一种卷扬机自动计算收放距离的计算方法，通过初始位置、终点位置两个不同高度位置对应的海拔差，计算钢索收放长度，计算方法极为简单、巧妙，运算量小，有效控制硬件成本。

本发明的目的之三在于提供一种由卷扬机自动控制钢索收放距离的控制方法，采用模糊算法，使得卷扬机本身可以根据重物伸降的初始位置、终点位置自动控制钢索卷入或卷出的长度，即卷扬机自动控制钢索收放距离，控制方法新颖别致且简单易行。

本发明通过下述技术方案实现：一种可自动计算收放距离的卷扬机，包括卷扬机本体以及分别安装在卷扬机本体上的控制器、电机、缠绕钢索的卷筒组件、向电机供电的电源模块，所述控制器连接控制面板和/或控制手柄，所述卷筒组件包括侧面设置凸台的卷筒、支撑卷筒的筒架、安装在筒架上且与凸台对应设置的霍尔传感计数器，由电源模块供电的控制器分别与电机、霍尔传感计数器连接，所述卷扬机本体上还内嵌式安装有海拔测量仪，所述海拔测量仪通过电信号线与控制器连接进行数据传输。

进一步，为了更好的实现本发明，所述海拔测量仪为机械式海拔高度仪、GPS海拔高度测量装置、气压式海拔高度测量装置中的任意一种。

进一步，为了更好的实现本发明，所述气压式海拔高度测量装置包括由电源模块供电的微控制器、通过I2C总线与微控制器连接的气压传感器。

进一步，为了更好的实现本发明，所述控制面板、控制手柄均设置有上行键、上行电路、下行键、下行电路、目标上行键、目标上行电路、目标下行键、目标下行电路、停止键、停止电路、复位键、复位电路、测试键、测试电路，所述上行电路、下行电路、目标上行电路、目标下行电路、停止电路、复位电路、测试电路分别连接控制器，

所述上行键接入上行电路，所述上行键用于手动控制钢索卷入，

所述下行键接入下行电路，所述下行键用于手动控制钢索卷出，

所述目标上行键接入目标上行电路，所述目标上行键用于自动控制钢索卷入，

所述目标下行键接入目标下行电路，所述目标下行键用于自动控制钢索卷出，

所述停止键接入停止电路，所述停止键用于人工介入停止钢索卷入或卷出，

所述复位键接入复位电路，所述复位键用于清除控制器中存储的海拔高度参数，

所述测试键接入测试电路，所述测试键用于触发控制器读取此时海拔测量仪获取的海拔高度参数。

进一步，为了更好的实现本发明，所述控制器为PLC控制器。

本发明通过下述技术方案实现：一种卷扬机自动计算收放距离的计算方法，重物通过卷扬机进行升降的两个位置分别为初始位置、终点位置，由安装海拔测量仪的卷扬机计算初始位置、终点位置的海拔高度差，所述海拔高度差与钢索收放距离相等。

进一步，为了更好的实现本发明，所述计算初始位置、终点位置的海拔高度差，具体是指先将卷扬机分别放在初始位置并通过海拔测量仪测量初始位置对应的初始海拔高度参数H_初，再将卷扬机分别放在终点位置并通过海拔测量仪测量终点位置对应的终点海拔高度参数H_终，然后由控制器计算初始位置与终点位置二者的海拔高度差△H，△H＝|H_终-H_初|；所述海拔高度差与钢索收放距离相等，具体是指海拔高度差△H等同于钢索收放距离。

本发明通过下述技术方案实现：一种由卷扬机自动控制钢索收放距离的控制方法，基于安装海拔测量仪的卷扬机，控制器根据海拔高度差△H、卷筒直径d计算得到卷扬机单向工作时卷筒需要转动的理论转数，并由卷筒的理论转数计算电机输出端的设定转数，当卷扬机工作时，可以由控制器控制电机输出端实际工作的实际转数等于设定转数，实现钢索收放距离的自动控制。

进一步，为了更好的实现本发明，所述根据海拔高度差△H、卷筒直径d计算得到卷扬机单向工作时卷筒需要转动的理论转数，具体是指：

其中，N₁为卷筒需要转动的理论转数，单位为转，数值取小数点后两位；

△H为初始位置和终点位置间海拔高度差，单位为米；

K为修正系数，数值取1-1.3；

π为圆周率，数值取3.14；

d为卷筒直径，单位为米；

所述由卷筒的理论转数计算电机输出端的设定转数，具体是指电机输出端的设定转数N₂为卷筒的理论转数N₁去小数后取整，即：N₂为正整数；

所述由控制器控制电机输出端实际工作的实际转数等于设定转数，即实际转数N₃和设定转数N₂满足：N₃＝N₂，N₃为正整数。

进一步，为了更好的实现本发明，所述控制器中海拔高度参数被复位清除后，卷扬机无法自动控制钢索收放距离，但仍然可以由人手动控制卷扬机钢索收放距离。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本发明提供了一种可自动计算收放距离的卷扬机，能够测试海拔高度参数并根据海拔高度参数计算重物升降距离即钢索收放长度，同时根据计算的结果控制钢索卷入或卷出的长度。

(2)本发明提供的卷扬机在现有卷扬机上增设海拔测量仪即可实现计算并控制钢索收放长度的功能，一是对现有设备改动不大，无需改变现有设备的构造，便于现有设备直接改装；二是摒除设备复杂化、高成本的偏见，采用结构简单且造价低廉的海拔测量仪，仅在现有卷扬机上加装海拔测量仪就能实现自动控制钢索收放长度这一意想不到的效果。

(3)本发明提供了一种卷扬机自动计算收放距离的计算方法，算法简单、运算量小。

(4)本发明提供了一种由卷扬机自动控制钢索收放距离的控制方法，控制方法简单易行，智能化设计大大减少卷扬机对人的依赖，降低人员的劳动强度。

附图说明

图1为卷扬机的外部结构示意图。

图2为卷扬机控制器与电机、海拔测量仪、控制手柄的连接关系示意图。

图3为卷扬机的连接关系示意框图。

图4为卷扬机自动计算钢索收放长度并得到对应卷筒实际转数的工作流程示意图。

其中：1-卷扬机本体；2-卷筒组件；3-海拔测量仪；4-PLC控制器；5-电机；6-目标上行键；7-目标下行键；8-复位键；9-测试键；10-停止键；11-上行键；12-下行键。

具体实施方式

实施例1：

如图1、图2所示，一种可自动计算收放距离的卷扬机，包括卷扬机本体1以及分别安装在卷扬机本体1上的PLC控制器4、电机5、缠绕钢索的卷筒组件2、向电机5供电的电源模块，所述PLC控制器4连接控制面板和/或控制手柄，所述卷筒组件2包括侧面设置凸台的卷筒、支撑卷筒的筒架、安装在筒架上且与凸台对应设置的霍尔传感计数器，由电源模块供电的PLC控制器4分别与电机5、霍尔传感计数器连接，所述卷扬机本体1上还内嵌式安装有海拔测量仪3，所述海拔测量仪3通过电信号线与PLC控制器4连接进行数据传输。

本实施例中电机5作为卷扬机的驱动单元与PLC控制器4连接，操作面板和/或操作手柄作为操作平台与PLC控制器4连接，如图3所示，PLC控制器还与测量海拔高度数据的海拔测量仪、进行辅助制动的制动单元、反馈卷筒实际转数的霍尔传感计数器连接。

所述凸台与霍尔传感计数器位置向对应，通过霍尔传感计数器可以测试出卷筒的实际转数。

对于海拔高度的测量，目前主要有3种方式：采用机械式的海拔高度仪、利用GPS的测量和基于气压的海拔高度测量系统。机械式海拔高度仪的精度有限，体积大，携带不方便。GPS能够达到较高的精度，但成本较高。采用单片机控制的基于大气压的海拔高度测量系统，精度介于机械式和GPS式之间，体积小、成本低。

所以，本实施例中所述海拔测量仪3为机械式海拔高度仪、GPS海拔高度测量装置、气压式海拔高度测量装置中的任意一种。

本实施例以气压式海拔高度测量装置为例，具体说明其结构。

所述气压式海拔高度测量装置包括由电源模块供电的微控制器、通过I2C总线与微控制器连接的气压传感器。

所述微控制器的型号为C8051F310，所述气压传感器的型号为BMP085。

所述BMP085是一种高精度、超低能耗的数字压力传感器，内部集成了传感器模块、A/D转换器、数据存储单元和控制单元。传感器模块以最高128次/S的速率进行气压采样，通过A/D转换器将未补偿的气压值转换成数字信号，然后控制单元读取存储在EEPROM中的补偿参数，并将采样的气压值由I2C总线发送至微控制器C8051F310，经过计算即可得到修正后的当前气压值。

BMP085的气压测量范围为300至1100hPa(海拔高度-500至+9000m)，绝对精度可以达到0.03hPa，0.25m，标准模式下功耗时只有4uA。

所述C8051F310芯片是美国Silicon Labs出品的完全集成混合信号片上系统MCU，兼容CIP-51内核，带有2个速度可达200ksps的模拟比较器，真正10位的ADC。内部集成高精度可编程的25MHz振荡器，含16kB的FLASH存储器和1280byte的片内RAM，支持SmBus/I2C、增强型UART和增强型SPI串行接口，能很方便地与外围设备进行通信。

所述电源模块需要向微控制器提供3V工作电源，向A/D转换芯片提供5V工作电源，并用0Ω电阻将数字地和模拟地连接，防止不同电源之间互相干扰。

所述微控制器C8051F310通过I2C总线与气压传感器BMP085连接，从而获得气压数据，经过软件经低通滤波电路滤波优化，将传感器采集数据的噪声剔除，从而得到稳定的大气压值，再利用气压与高度的曲线关系得到当前的海拔高度值和相对高度值。

更进一步，本实施例中所述控制器为PLC控制器4。

PLC控制器4为可编程逻辑控制器，其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、技术与计算操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各类型机械或生产过程。

卷扬机其卷筒的卷入、卷出是通过电机5带动，PLC控制器4可控制电机5输出端的转动方向从而实现卷筒转向(卷入或卷出)的控制，卷筒卷入则收短钢索，卷筒卷出则放长钢索。另一方面PLC控制器4可通过变频器控制钢索收放的速度。通常卷筒转动至少包括3个部分：由速度为0时开始加速至速度为V、以一定速度V匀速运动、从速度为V开始减速至速度为O。控制器通过变频器控制卷筒转速为非常现有的技术，本申请的改进点也不在于此，故不再赘述。

本实施例中，PLC控制器4选择西门子自动化与驱动集团研发、生产的小型模块化PLC系统S7-200系列。所述S7-200系列具有高性能的中央处理器和种类繁多的扩展模块，除了能够进行传动的继电器巡逻控制、计数和计时控制，还能进行复杂的数学计算、处理模拟信号，并可支持多种协议和形式的数据通信。

本实施例中，所述控制面板、控制手柄均设置有上行键11、上行电路、下行键12、下行电路、目标上行键6、目标上行电路、目标下行键7、目标下行电路、停止键10、停止电路、复位键8、复位电路、测试键9、测试电路，所述上行电路、下行电路、目标上行电路、目标下行电路、停止电路、复位电路、测试电路分别连接控制器。

所述上行键11接入上行电路，所述上行键11用于手动控制钢索卷入，

所述下行键12接入下行电路，所述下行键12用于手动控制钢索卷出，

所述目标上行键6接入目标上行电路，所述目标上行键6用于自动控制钢索卷入，

所述目标下行键7接入目标下行电路，所述目标下行键7用于自动控制钢索卷出，

所述停止键10接入停止电路，所述停止键10用于人工介入停止钢索卷入或卷出，

所述复位键8接入复位电路，所述复位键8用于清除控制器中存储的海拔高度参数，

所述测试键9接入测试电路，所述测试键9用于触发控制器读取此时海拔测量仪3获取的海拔高度参数。

本实施例中，卷扬机设计了两套控制平台：控制面板、控制手柄。二者功能相同，优先级别是控制面板高于控制手柄。

控制功能键也大致分为两类：第一类控制功能键对应卷扬机的普通人工操作模式，此时的卷扬机和普通卷扬机一样，完全由人控制卷扬机其卷筒转动方向、转动启动或停止，从而由人控制卷扬机其钢索收放长度；第二类控制功能键对应卷扬机的自动控制收放距离模式，由人指定卷筒的转动方向以发出启动命令，由卷扬机自己控制钢索收放长度。

卷扬机的人工操作模式下使用到的控制功能键有：上行键11、下行键12、停止键10及各自电路。

卷扬机的自动控制收放距离模式下使用到的控制功能键有：目标上行键6、目标下行键7、复位键8、测试键9。

本发明通过下述技术方案实现：一种卷扬机自动计算收放距离的计算方法，重物通过卷扬机进行升降的两个位置分别为初始位置、终点位置，由安装海拔测量仪3的卷扬机计算初始位置、终点位置的海拔高度差，所述海拔高度差与钢索收放距离相等。

进一步，为了更好的实现本发明，所述计算初始位置、终点位置的海拔高度差，具体是指先将卷扬机分别放在初始位置并通过海拔测量仪3测量初始位置对应的初始海拔高度参数H_初，再将卷扬机分别放在终点位置并通过海拔测量仪3测量终点位置对应的终点海拔高度参数H_终，然后由控制器计算初始位置与终点位置二者的海拔高度差△H，△H＝|H_终-H_初|；所述海拔高度差与钢索收放距离相等，具体是指海拔高度差△H等同于钢索收放距离。

本发明通过下述技术方案实现：一种由卷扬机自动控制钢索收放距离的控制方法，基于安装海拔测量仪3的卷扬机，控制器根据海拔高度差△H、卷筒直径d计算得到卷扬机单向工作时卷筒需要转动的理论转数，并由卷筒的理论转数计算电机5输出端的设定转数，当卷扬机工作时，可以由控制器控制电机5输出端实际工作的实际转数等于设定转数，实现钢索收放距离的自动控制。

进一步，为了更好的实现本发明，所述根据海拔高度差△H、卷筒直径d计算得到卷扬机单向工作时卷筒需要转动的理论转数，具体是指：

其中，N₁为卷筒需要转动的理论转数，单位为转，数值取小数点后两位；

△H为初始位置和终点位置间海拔高度差，单位为米；

K为修正系数，数值取1-1.3；

π为圆周率，数值取3.14；

d为卷筒直径，单位为米；

所述由卷筒的理论转数计算电机5输出端的设定转数，具体是指电机5输出端的设定转数N₂为卷筒的理论转数N₁去小数后取整，即：N₂为正整数；

所述由控制器控制电机5输出端实际工作的实际转数等于设定转数，即实际转数N₃和设定转数N₂满足：N₃＝N₂，N₃为正整数。

进一步，为了更好的实现本发明，所述控制器中海拔高度参数被复位清除后，卷扬机无法自动控制钢索收放距离，但仍然可以由人手动控制卷扬机钢索收放距离。

实施例2：

一种可自动计算收放距离的卷扬机，包括卷扬机本体1以及分别安装在卷扬机本体1上的控制器、电机5、缠绕钢索的卷筒组件2、向电机5供电的电源模块，所述控制器连接控制面板和/或控制手柄，所述卷筒组件2包括侧面设置凸台的卷筒、支撑卷筒的筒架、安装在筒架上且与凸台对应设置的霍尔传感计数器，由电源模块供电的控制器分别与电机5、霍尔传感计数器连接，所述卷扬机本体1上还内嵌式安装有海拔测量仪3，所述海拔测量仪3通过电信号线与控制器连接进行数据传输。

在使用之前必须检查卷扬机的工作状态是否正常，核对是否需要将之前记录的海拔高度参数进行复位，确认无误后即可使用。

以建筑施工时，需要将重物从底楼提升至工作楼层为例，举例说明自动计算收放距离的卷扬机的工作原理，如图4所示：

步骤S1：将卷扬机平放在底楼的地面，操作人员按下控制面板或控制手柄上的测试键9，海拔测量仪3第一次测量海拔并发送至控制器进行自动记录；

步骤S2：将卷扬机平放在将要工作楼层的楼板上，操作人员再次按下控制面板或控制手柄上的测试键9，海拔测量仪3第二次测量海拔并发送至控制器进行自动记录；

步骤S3：PLC控制器4根据第一次测量到的海拔高度参数、第二次测量到的海拔高度参数计算出海拔高度差，即每次需要卷扬机提升重物的距离；

步骤S4：此时操作人员手动按下“目标下行键7”，卷扬机自动控制钢索放出长度，将空的挂钩从工作楼层降至底楼，等待装载重物；

步骤S5：重物放置在挂钩以后，操作人员手动按下“目标上行键6”，卷扬机自动控制钢索收回长度，将负载重物的挂钩从底楼升至工作楼层，等待卸载重物；

步骤S6：卸载重物；

步骤S6：根据需要，重复步骤S4-步骤S6，完成所有重物从底楼至目标楼层的提升。

上述过程中，钢索收放长度至上限值或下限值时，PLC控制器4控制电机5停止工作并驱使卷扬机停止动作。

所述步骤S4-步骤S6中，若触动“停止键10”则卷扬机从自动控制钢索收放距离模式切换至普通人工操作模式。此时需要人触动“上行键11”或者“下行键12”即可恢复卷筒转动。

所述卷扬机可以仅通过电机5控制卷筒的转动或停止，也可以增设制动系统辅助卷筒停止转动。

所述“复位键8”的作用是使初始位置对应的海拔高度参数H_初、终点位置对应的海拔高度参数H_终数据清零，清零之后不再次测量则卷扬机的运行不再遵循上述过程而是与普通卷扬机无异。

当所述卷扬机PLC控制系统进行自动控制钢索收放长度的功能效果后，PLC控制器4继续运行，保证卷扬机的正常运作。

实施例3：

一种可自动计算收放距离的卷扬机，包括卷扬机本体1以及分别安装在卷扬机本体1上的控制器、电机5、缠绕钢索的卷筒组件2、向电机5供电的电源模块，所述控制器连接控制面板和/或控制手柄，所述卷筒组件2包括侧面设置凸台的卷筒、支撑卷筒的筒架、安装在筒架上且与凸台对应设置的霍尔传感计数器，由电源模块供电的控制器分别与电机5、霍尔传感计数器连接，所述卷扬机本体1上还内嵌式安装有海拔测量仪3，所述海拔测量仪3通过电信号线与控制器连接进行数据传输。

首先，将卷扬机平放于使用地底楼地面上后连通电源，操作人员按下手中控制手柄上的测试键9，触发海拔测量仪3工作，测出此时地面的海拔高度数据并发送至PLC控制器4，PLC控制器4记录初始位置对应的海拔高度参数H_初。

随后，将卷扬机放置于工作楼层，待检查无误后接通电源，操作人员再次按下控制手柄上的测试键9，触发海拔测量仪3工作，测出此时地面的海拔高度数据并发送至PLC控制器4，PLC控制器4记录终点位置对应的海拔高度参数H_终。

由海拔高度差计算卷扬机钢索收放长度的过程中，原本应该考虑卷筒直径、钢索直径、钢索在卷筒上缠绕时每层钢索长度不完全一致等问题，设置一个修正系数K。

海拔高度差△H、钢索收放长度L、卷筒旋转的转数N₁、N₂、N₃与卷筒直径d之间的关系为：

△H＝|H_终-H_初| (1)

N₃＝N₂ (4)

其中，△H为初始位置和终点位置间海拔高度差，单位为米；

K为修正系数，数值取1-1.3；

π为圆周率，数值取3.14；

d为卷筒直径，单位为米；

N₁为电机5需要带动卷筒转动的理论转数，单位为转，数值取小数点后两位；

N₂为电机5输出端的设定转数，单位为转，N₂为正整数；

N₃为控制器控制电机5输出端实际工作的实际转数，单位为转，N₂为正整数。

上述计算式中，N₁为根据海拔高度差△H计算的卷筒的理论转数，N₁计算的结果可能会有小数。一方面，考虑到卷扬机通常作为工程机械应用于施工场地，对精度要求不高；另一方面，精确控制卷筒转过的角度会使得设备结构复杂、还要额外增加较大成本；综合考虑，简化设备结构、降低设备成本也能满足实际生产需要，所以卷筒的实际转数在理论转数的基础上取整即可，而且通常取整过程为向下取整。

再者，上述计算式中，K为考虑到钢索本身直径、缠绕在卷筒上的各层钢索长度不完全一致等因素设置的修正参数。因为卷扬机本身精度要求不高，而且钢索本身的直径较小、各层钢索长度差异不大，所以可以考虑采用模糊算法，由人为根据实际设备参数、应用环境等因素人为设定修正参数的数值即可。

卷扬机初始位置测量、终点位置测量两次测量为一个周期。

本实施例的其他部分与实施例1-3任一项相同，故不再赘述。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可自动计算收放距离的卷扬机，包括卷扬机本体以及分别安装在卷扬机本体上的控制器、电机、缠绕钢索的卷筒组件、向电机供电的电源模块，所述控制器连接控制面板和/或控制手柄，所述卷筒组件包括侧面设置凸台的卷筒、支撑卷筒的筒架、安装在筒架上且与凸台对应设置的霍尔传感计数器，由电源模块供电的控制器分别与电机、霍尔传感计数器连接，其特征在于：所述卷扬机本体上还内嵌式安装有海拔测量仪，所述海拔测量仪通过电信号线与控制器连接进行数据传输。

2.根据权利要求1所述的一种可自动计算收放距离的卷扬机，其特征在于：所述海拔测量仪为机械式海拔高度仪、GPS海拔高度测量装置、气压式海拔高度测量装置中的任意一种。

3.根据权利要求2所述的一种可自动计算收放距离的卷扬机，其特征在于：所述气压式海拔高度测量装置包括由电源模块供电的微控制器、通过I2C总线与微控制器连接的气压传感器。

4.根据权利要求1所述的一种可自动计算收放距离的卷扬机，其特征在于：所述控制面板、控制手柄均设置有上行键、上行电路、下行键、下行电路、目标上行键、目标上行电路、目标下行键、目标下行电路、停止键、停止电路、复位键、复位电路、测试键、测试电路，所述上行电路、下行电路、目标上行电路、目标下行电路、停止电路、复位电路、测试电路分别连接控制器，

所述上行键接入上行电路，所述上行键用于手动控制钢索卷入，

所述下行键接入下行电路，所述下行键用于手动控制钢索卷出，

所述目标上行键接入目标上行电路，所述目标上行键用于自动控制钢索卷入，

所述目标下行键接入目标下行电路，所述目标下行键用于自动控制钢索卷出，

所述停止键接入停止电路，所述停止键用于人工介入停止钢索卷入或卷出，

所述复位键接入复位电路，所述复位键用于清除控制器中存储的海拔高度参数，

所述测试键接入测试电路，所述测试键用于触发控制器读取此时海拔测量仪获取的海拔高度参数。

5.根据权利要求1所述的一种可自动计算收放距离的卷扬机，其特征在于：所述控制器为PLC控制器。

6.一种根据权利要求1-5任一项所述的卷扬机计算收放距离的计算方法，其特征在于：重物通过卷扬机进行升降的两个位置分别为初始位置、终点位置，由安装海拔测量仪的卷扬机计算初始位置、终点位置的海拔高度差，所述海拔高度差与钢索收放距离相等。

7.根据权利要求6所述的一种卷扬机自动计算收放距离的计算方法，其特征在于：所述计算初始位置、终点位置的海拔高度差，具体是指先将卷扬机分别放在初始位置并通过海拔测量仪测量初始位置对应的初始海拔高度参数H_初，再将卷扬机分别放在终点位置并通过海拔测量仪测量终点位置对应的终点海拔高度参数H_终，然后由控制器计算初始位置与终点位置二者的海拔高度差△H，△H＝|H_终-H_初|；所述海拔高度差与钢索收放距离相等，具体是指海拔高度差△H等同于钢索收放距离。

8.一种根据权利要求6所述的计算方法由卷扬机自动控制钢索收放距离的控制方法，基于安装海拔测量仪的卷扬机，其特征在于：控制器根据海拔高度差△H、卷筒直径d计算得到卷扬机单向工作时卷筒需要转动的理论转数，并由卷筒的理论转数计算电机输出端的设定转数，当卷扬机工作时，可以由控制器控制电机输出端实际工作的实际转数等于设定转数，实现钢索收放距离的自动控制。

9.根据权利要求8所述的一种控制钢索收放距离的控制方法，其特征在于：

所述根据海拔高度差△H、卷筒直径d计算得到卷扬机单向工作时卷筒需要转动的理论转数，具体是指：

其中，N₁为卷筒需要转动的理论转数，单位为转，数值取小数点后两位；

△H为初始位置和终点位置间海拔高度差，单位为米；

K为修正系数，数值取1-1.3；

π为圆周率，数值取3.14；

d为卷筒直径，单位为米；

所述由卷筒的理论转数计算电机输出端的设定转数，具体是指电机输出端的设定转数N₂为卷筒的理论转数N₁去小数后取整，即：N₂为正整数；

所述由控制器控制电机输出端实际工作的实际转数等于设定转数，即实际转数N₃和设定转数N₂满足：N₃＝N₂，N₃为正整数。

10.根据权利要求9所述的一种控制钢索收放距离的控制方法，其特征在于：所述控制器中海拔高度参数被复位清除后，卷扬机无法自动控制钢索收放距离，但仍然可以由人手动控制卷扬机钢索收放距离。