CN111847260A - 起重臂侧向形变检测系统及方法和起重机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种起重臂侧向形变检测系统及方法和起重机,涉及起重机技术领域,包括测温单元和控制器,测温单元包括第一温度检测机构和第二温度检测机构,第一温度检测机构设置在起重臂的第一侧,第二温度检测机构设置在起重臂的与第一侧相对的第二侧上,第一温度检测机构和第二温度检测机构分别与控制器连接,控制器用于接收第一温度检测机构和第二温度检测机构获取的温度,并通过运算得到第一侧和第二侧的温度差值,当温度差值达到预设值时,控制器输出警报信息。通过第一温度检测机构、第二温度检测机构和控制器组成的检测系统实时监测起重臂的第一侧和第二侧的温度,判断对侧弯的影响并做出预警,提高了起重臂操作的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及起重机技术领域,尤其是涉及一种起重臂侧向形变检测系统及方法和起重机。
背景技术
起重机包括用以吊起物体的起重臂,通常情况下,起重臂是一个壳体结构,如图1所示,起重机的起重臂由多节连接的节臂10组成,在正常状态下,从起重臂的正前方观察,起重臂是竖直状态的。在日照条件下,起重机的起重臂表面会产生吸热现象,起重臂向阳和背阳侧的温升会出现较大偏差,起重臂左右两侧钢材由于温升引起的热胀存在偏差,当一侧的温度高于另一侧的温度时,起重臂就会向温度较低的一侧出现侧弯,如图2所示,A为太阳光的照射方向,起重臂向远离太阳光的一侧弯曲。
目前,对于起重机的起重臂因日照而产生的侧弯尚无有效的检测办法,无法给使用者提供一种日照或温度引起的侧弯预警,无法保护起重机吊装的安全。
发明内容
本发明的目的在于提供一种起重臂侧向形变检测系统及方法和起重机,以缓解了现有对于起重机的起重臂因日照而产生的侧弯尚无有效的检测办法,无法给使用者提供一种日照或温度引起的侧弯预警,无法保护起重机吊装安全的技术问题。
本发明提供的起重臂侧向形变检测系统,包括测温单元和控制器,所述测温单元包括第一温度检测机构和第二温度检测机构;所述第一温度检测机构和所述第二温度检测机构分别与所述控制器通讯连接;
所述第一温度检测机构设置在所述起重臂的第一侧,用于检测该侧的温度,所述第二温度检测机构设置在所述起重臂的与所述第一侧相对的第二侧,用于检测该侧的温度;
所述控制器用于接收所述第一温度检测机构和所述第二温度检测机构检测的温度信息,得到第一温度检测机构和所述第二温度检测机构的温度差值,在所述温度差值达到预设值时,所述控制器输出警报信息。
进一步的,所述测温单元的数量为多个,且沿所述起重臂的长度方向间隔设置。
进一步的,所述起重臂包括多级依次滑动连接的节臂,所述第一温度检测机构和第二温度检测机构设置在相邻两个所述节臂的相接处。
进一步的,所述第一温度检测机构和所述第二温度检测机构设置在所述起重臂的相邻两个节臂中的下节节臂的两侧。
进一步的,所述起重臂侧向形变检测系统包括显示机构,所述显示机构与所述控制器通讯连接,所述显示机构用于接收所述控制器输出的警报信息,并进行相应的显示。
本发明提供的起重机,包括起重臂和所述的起重臂侧向形变检测系统。
本发明提供的起重臂侧向形变检测方法,包括:
获取起重臂的第一侧的温度,获取起重臂的与所述第一侧相对的第二侧的温度,控制器接收第一侧的温度和第二侧的温度,并得到第一侧和第二侧的温度差值;
在所述温度差值达到预设值时,所述控制器输出警报信息。
进一步的,沿起重臂的长度方向,获取多个位置的第一侧的温度和第二侧的温度,并得到每个位置的第一侧和第二侧的温度差值;
在预设数量的位置的温度差值均达到预设值时,输出警报信息。
进一步的,所述在预设数量的位置的温度差值均达到预设值时,输出警报信息中,在所有位置的温度差值均达到预设值时,发出警报信息。
本发明提供的起重臂侧向形变检测系统,包括测温单元和控制器,所述测温单元包括第一温度检测机构和第二温度检测机构;所述第一温度检测机构和所述第二温度检测机构分别与所述控制器通讯连接;所述第一温度检测机构设置在所述起重臂的第一侧,用于检测该侧的温度,所述第二温度检测机构设置在所述起重臂的与所述第一侧相对的第二侧,用于检测该侧的温度;所述控制器用于接收所述第一温度检测机构和所述第二温度检测机构检测的温度信息,得到第一温度检测机构和所述第二温度检测机构的温度差值,在所述温度差值达到预设值时,所述控制器输出警报信息。
通过设置在起重臂的第一侧和第二侧的第一温度检测机构和第二温度检测机构获得起重臂两侧的温度,控制器能够接收第一温度检测机构和第二温度检测机构的温度,可以能过运逄得到起重臂两侧的温度差值,当温度差值达到预设值时,控制器输出警报信息,该警报信息可以是向显示机构输送的能够提示使用者执行相关操作的信息或者是向起重机的执行机构发出的限制其动作的信息。本发明提供的起重臂侧向形变检测系统能够实时获取起重臂的相对的第一侧和第二侧的温度,并监控两侧的温度差值对起重臂的侧弯的影响,且能够根据检测结果做出预警,提高了起重臂操作的安全性。
本发明提供的起重机,包括起重臂和所述的起重臂侧向形变检测系统,因此,起重机也具备起重臂侧向形变检测系统的优点。
本发明提供的起重臂侧向形变检测方法,包括:获取起重臂的第一侧的温度,获取起重臂的与所述第一侧相对的第二侧的温度,控制器接收第一侧的温度和第二侧的温度,并得到第一侧和第二侧的温度差值;在所述温度差值达到预设值时,控制器输出警报信息。
通过分别获取起重臂的相对的第一侧和第二侧的温度,然后通过运算得到第一侧和第二侧的温度差值,当温度差值达到预设值时,输出警报信息,该警报信息可以是向显示机构输送的能够提示使用者执行相关操作的信息或者是向起重机的执行机构发出的限制其动作的信息,通过对起重臂两侧的温度进行监测,并当温度差值达到预设值时做出相关预警,提高了起重臂使用的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为正常状态下起重臂的正前方观察示意图;
图2为日照引起的起重臂的侧向变形影响的示意图;
图3为本发明实施例提供的起重臂侧向形变检测系统的起重臂的结构图;
图4为图3的B向视图;
图5为本发明实施例提供的起重臂侧向形变检测系统的框架图。
图标:10-节臂;100-节臂;210-第一温度检测机构;220-第二温度检测机构;300-控制器;400-显示机构;500-执行机构。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图3至图5所示,本实施例提供的起重臂侧向形变检测系统,包括测温单元和控制器300,测温单元包括第一温度检测机构210和第二温度检测机构220;第一温度检测机构210和第二温度检测机构220分别与控制器300通讯连接;第一温度检测机构210设置在起重臂的第一侧,用于检测该侧的温度,第二温度检测机构220设置在起重臂的与第一侧相对的第二侧,用于检测该侧的温度;控制器300用于接收第一温度检测机构210和第二温度检测机构220检测的温度信息,得到第一温度检测机构210和第二温度检测机构220的温度差值,在温度差值达到预设值时,控制器300输出警报信息。
通过设置在起重臂的第一侧和第二侧的第一温度检测机构210和第二温度检测机构220获得起重臂两侧的温度,控制器300能够接收第一温度检测机构210和第二温度检测机构220的温度,可以能过运逄得到起重臂两侧的温度差值,当温度差值达到预设值时,控制器300输出警报信息,该警报信息可以是向显示机构400输送的能够提示使用者执行相关操作的信息或者是向起重机的执行机构500发出的限制其动作的信息。本发明提供的起重臂侧向形变检测系统能够实时获取起重臂的相对的第一侧和第二侧的温度,并监控两侧的温度差值对起重臂的侧弯的影响,且能够根据检测结果做出预警,提高了起重臂操作的安全性。
具体地,起重臂的第一侧和第二侧相对设置,从起重机的正前方向观察,第一侧为起重臂的左侧,第二侧为起重臂的右侧。
进一步的,测温单元的数量为多个,且沿起重臂的长度方向间隔设置。
具体地,每个测温单元包括第一温度检测机构210和第二温度检测到机构,多个测温单元的第一温度检测机构210依次沿起重臂的长度方向设置在起重臂的第一侧,多个测温单元的第二温度检测机构220依次沿起重臂的长度方向设置在起重臂的第一侧相对的第二侧上,且每个测温单元的第一测温检测机构和第二测温检测机构在起重臂的长度方向上对应设置。控制器300用于接收第一温度检测机构210和第二温度检测机构220的温度信息,在预设数量的测温单元的第一温度检测机构210与第二温度检测机构220之间的温度差值均达到预设值时,控制器300输出警报信息。
通过设置在起重臂的第一侧和第二侧的多个第一温度检测机构210和多个第二温度检测机构220采集起重臂两侧的温度,控制器300能够接收第一温度检测机构210和第二温度检测机构220的温度信息,并计算获得起重臂两侧的多个温度差值,当设定数量的温度差值均达到预设值时,控制器300输出警报信息,本发明提供的起重臂侧向形变检测系统能够实时采集起重臂的第一侧和第二侧的温度信息,并监控两侧的温度差值对起重臂的侧弯的影响,且能够根据检测结果做出预警,提高了起重臂操作的安全性。
在起重臂的长度方向上,第一温度检测机构210和第二温度检测机构220的数量为多个,且一一对应,相对应的一个第一温度检测机构210和一个第二温度检测机构220形成一个测温单元。即多个第一温度检测机构210可以均设置在起重臂侧向的一侧,且间隔设置,多个第二温度检测机构220均设置在起重臂的与第一温度检测机构210相对的另一侧,且在起重臂的长度方向上,第一温度检测机构210和第二温度检测机构220相对布置,方便计算起重臂的长度方向上的某一位置的温度差值,更具有代表性,提高判定的准确性。
需要说明的是,该温度差值可以根据实验测试得到,根据不同的材质也有所不同。
本领域技术人员可以根据经验数据选择设定数量的温度差值,可以是1个、2个、3个、5个或者更多个,沿起重臂的长度方向,可以是间隔的,也可以是连续的,这里不做限定。
进一步的,起重臂包括多级依次滑动连接的节臂100,第一温度检测机构210和第二温度检测机构220设置在相邻两个节臂100的相接处。
进一步的,第一温度检测机构210和第二温度检测机构220设置在起重臂的相邻两个节臂100中的下节节臂100的两侧。
具体地,本实施例中,起重臂包括多级依次滑动连接的节臂100,第一温度检测机构210和第二温度检测机构220设置在相邻两个节臂100的下节节臂100的外侧,且第一温度检测机构210位于该节臂100侧向上的一侧,第二温度检测机构220位于该节臂100上与第一温度检测机构210相对的另一侧,分别用于检测其安装位置处的温度,然后通过计算第一温度检测机构210和第二温度检测机构220的温度差值,对起重臂的侧弯程度进行判定。
需要说明的是,温度差值与侧向弯曲的关系可以根据理论计算或实验测得,然后再将数据统计和整理后作为判定依据。
理论计算旁弯计算公式为:
a=1000×α×L^2×Δt/[(2×Bm)+Bm×α×Δt]
其中,α为热膨胀系数;L为起重臂长度;Bm为起重臂的平均臂宽;a为侧向变形量;Δt为两侧的温度差值。
如下表所示,为不同温度差值下、不同起重臂长度和侧向变形量,以及与侧向变形量对应的警报信息,根据实际使用需要,起重臂的长度可以为L1、L2和L3,与每个长度对应的温度差值均为三个,即△t1、△t2和△t3,通过上述公式,得到不同的侧向变形量,本领域技术人员可以根据实际的使用工况,确定当前使用过程中,起重机的起重臂的长度L1,得到在此长度时与三个警报信息对应的三个侧向变形量,然后再根据三个侧向变形量反向推出与三个温度差值,并将三个温度值输入控制器中做为第一预设值、第二预设值和第三预设值。同时,当起重机的起重臂的使用长度为L2和L3时,得到对应的温度差值,并输入到控制器中,做为对应起重臂长度的第一预设值、第二预设值和第三预设值。
预设值与三个温度差值对应,分别为第一预设值、第二预设值和第三预设值,且第三预设值大于第二预设值,第二预设值大于第一预设值,同时,与预设值对应的警报信息也为三个,即与第一预设值对应的第一警报信息、与第二预设值对应的第二警报信息和与第三预设值对应的第三警报信息。
本实施例中,第一警报信息为向显示机构400发出的提示使用者存在操作风险的信息;第二警报信息为向显示机构400发出的提示使用者限制起重臂的回转动作的信息及向起重机的回转机构发送的用于限制起重臂的回转动作的信息;第三警报信息为向显示机构400发出的提示使用者限制起重臂的吊载动作的信息及向起重机的卷扬机构发送的用于限制起重臂的吊载动作的信息。
进一步的,第一温度检测机构210和第二温度检测机构220均为温度传感器。
本实施例中,第一温度检测机构210和第二温度检测机构220均为温度传感器,一个温度传感器设置在相邻两节节臂100的下节节臂100的外侧面上,另一个温度传感器与其相对布置,用于起重臂的相对的两个侧面的温度进行实现的监测。
需要说明的是第一温度检测机构210和第二温度检测机构220也可以为热敏电阻或者温度光栅。
进一步的,起重臂侧向形变检测系统包括显示机构400,显示机构400与控制器300通讯连接,显示机构400用于接收控制器300输出的警报信息,并进行相应的显示。
如图5所示,本实施例中,起重臂侧向形变检测系统还包括显示机构400,第一温度检测机构210、第二温度检测机构220和显示机构400分别与控制器300连接,控制器300用于接收第一温度检测机构210和第二温度检测机构220采集的温度,并进行计算得到温度差值,与预设值进行比较,然后再判定预设值的数量是否达到设定数量,当均达到要求时,控制向显示机构400发送相应的信号,显示机构400能够显示相应的警报信息,使用者可以根据该警报信息的提示,判定起重机可以进行哪些操作或者不可以进行哪些操作。
显示机构400可以为显示屏,能够显示对应的警报信息。也可以为报警器,根据警报信息发出不同的警报铃声。
同时,控制器300还与起重机的执行机构500连接,例如控制器300与起重机的回转机构和卷扬机构连接,控制器300能够向卷扬机构和回转机构发送警报信息信息,直接控制其动作。
本实施例提供的起重机,包括起重臂和上述的起重臂侧向形变检测系统,因此,该起重机也具备起重臂侧向形变检测系统的优点。
本实施例提供的起重臂侧向形变检测方法,包括:获取起重臂的第一侧的温度,获取起重臂的与第一侧相对的第二侧的温度,控制器接收第一侧的温度和第二侧的温度,并得到第一侧和第二侧的温度差值;在温度差值达到预设值时,控制器输出警报信息。
通过第一温度检测机构和第二温度检测机构分别获取起重臂的相对的第一侧和第二侧的温度,控制器接收第一侧和第二侧的温度,然后通过运算得到第一侧和第二侧的温度差值,当温度差值达到预设值时,输出警报信息,该警报信息可以是向显示机构400输送的能够提示使用者执行相关操作的信息或者是向起重机的执行机构500发出的限制其动作的信息,通过对起重臂两侧的温度进行监测,并当温度差值达到预设值时做出相关预警,提高了起重臂使用的安全性。
进一步的,沿起重臂的长度方向,获取多个位置的第一侧的温度和第二侧的温度,并得到每个位置的第一侧和第二侧的温度差值;在预设数量的位置的温度差值均达到预设值时,输出警报信息。
通过获取起重臂在长度方向上多个不同位置的第一侧和第二侧的温度,然后分别计算每个位置的第一侧和第二侧的温度差值,当预设数量的位置的温度差值均达到预设值时,输出警报信息,该警报信息可以是向显示机构400发出的提示使用者的相关信息或者向起重机的执行机构500发出的限制其动作的信息,通过对起重臂多个位置两侧的温度进行监测,并根据设定数量的位置的温度差值做出预警,提高了起重臂使用的安全性。
进一步的,在预设数量的位置的温度差值均达到预设值时,输出警报信息包括:在预设数量的位置的温度差值均达到第一预设值时,发出第一警报信息;在预设数量的位置的温度差值均达到第二预设值时,发出第二警报信息;在预设数量的位置的温度差值均达到第三预设值时,发出第三警报信息;其中,第二预设值大于第一预设值,第三预设值大于第二预设值。
具体地,本实施例中,预设值为三个,分别为第一预设值、第二预设值和第三预设值,且第三预设值大于第二预设值,第二预设值大于第一预设值,同时,与预设值对应的警报信息也为三个,即与第一预设值对应的第一警报信息、与第二预设值对应的第二警报信息和与第三预设值对应的第三警报信息。
需要说明的是,与第一预设值对应的位置的预设数量、与第二预设值对应的位置的预设数量和与第三预设值对应的位置的预设数量可以是相同的,也可以是不同的,这里不做限制。
本实施例中,上述的第一警报信息为向显示机构400发出的提示使用者存在操作风险的信息,第二警报信息为向显示机构400发出的提示使用者限制起重臂的回转动作的信息及向起重机的回转机构发送的用于限制起重臂的回转动作的信息,第三警报信息为向显示机构400发出的提示使用者限制起重臂的吊载动作的信息及向起重机的卷扬机构发送的用于限制起重臂的吊载动作的信息。
需要说明的是,第一警报信息为向显示机构400发出的提示使用者存在操作风险的信息,可以理解为,仅仅只是对使用者的一个预警提醒,是可以操作该起重机工作,当然也可以是能够操作,但限制起重机的实际起重载荷,这个可以根据实际情况评估后进行设定。
第二警报信息为向显示机构400发出的提示使用者限制起重臂的回转动作的信息及向起重机的回转机构发送的用于限制起重臂的回转动作的信息,因随着温度差值的增大,起重臂的侧向变形量也会同时增大,所以,可以进一步对起重机的执行机构500的动作进行限定,防止操作过程中出现危险,第二警报信息即为限制起重机的执行机构500中的回转机构的回转动作的信息。
第三警报信息为向显示机构400发出的提示使用者限制起重臂的吊载动作的信息及向起重机的卷扬机构发送的用于限制起重臂的吊载动作的信息,当温度差值进一步增大,达到第三预设值时,可以理解为起重臂的侧向变形量已经完全影响到起重机的吊载工作,这时,需要对吊载动作进行限制,避免吊装事故。第三警报信息可以为限制起重机的执行机构500中的卷扬机构的吊载动作的信息。
需要说明的是,第一警报信息、第二警报信息和第三警报信息也可以是向显示机构400发出的并能够给使用者提供的提示信息,使用者得到相应的提示信息后,去对起重机的执行机构500进行相应的操作,限制相应的执行机构500的动作。例如,第二警报信息可以为向显示机构400发出的并能够给使用者以提示信息,使用者根据提示信息限制起重臂的回转动作的信息、第三警报信息为向显示机构400发出的并能够给使用者以提示信息,使用者根据提示信息限制起重臂的吊载动作的信息,当操作者得到上述提示信息后,可以对起重机的回转机构或者卷扬机构发出信息,从而限制回转机构的回转动力或者卷扬机构的吊载动作。
进一步的,在预设数量的位置的温度差值均达到预设值时,输出警报信息中,在所有位置的温度差值均达到预设值时,发出警报信息。
具体地,当设定数量的位置的温度差值均达到预设值时,本实施例中,设定数量为所有位置的数量,即当所有位置的温度差值均达到预设值时,才发出警报信息。
综上所述,本发明提供的起重臂侧向形变检测系统,通过设置在起重臂的第一侧和第二侧的第一温度检测机构210和第二温度检测机构220获得起重臂两侧的温度,控制器300能够接收第一温度检测机构210和第二温度检测机构220的温度,可以能过运逄得到起重臂两侧的温度差值,当温度差值达到预设值时,控制器300输出警报信息,该警报信息可以是向显示机构400输送的能够提示使用者执行相关操作的信息或者是向起重机的执行机构500发出的限制其动作的信息。本发明提供的起重臂侧向形变检测系统能够实时获取起重臂的相对的第一侧和第二侧的温度,并监控两侧的温度差值对起重臂的侧弯的影响,且能够根据检测结果做出预警,提高了起重臂操作的安全性。
本发明提供的起重机,包括起重臂和上述的起重臂侧向形变检测系统,因此,起重机也具备起重臂侧向形变检测系统的优点。
本发明提供的起重臂侧向形变检测方法,通过分别获取起重臂的相对的第一侧和第二侧的温度,然后通过运算得到第一侧和第二侧的温度差值,当温度差值达到预设值时,输出警报信息,该警报信息可以是向显示机构400输送的能够提示使用者执行相关操作的信息或者是向起重机的执行机构500发出的限制其动作的信息,通过对起重臂两侧的温度进行监测,并当温度差值达到预设值时做出相关预警,提高了起重臂使用的安全性。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (9)
1.一种起重臂侧向形变检测系统,其特征在于,包括测温单元和控制器(300),所述测温单元包括第一温度检测机构(210)和第二温度检测机构(220);所述第一温度检测机构(210)和所述第二温度检测机构(220)分别与所述控制器(300)通讯连接;
所述第一温度检测机构(210)设置在所述起重臂的第一侧,用于检测该侧的温度,所述第二温度检测机构(220)设置在所述起重臂的与所述第一侧相对的第二侧,用于检测该侧的温度;
所述控制器(300)用于接收所述第一温度检测机构(210)和所述第二温度检测机构(220)检测的温度信息,得到第一温度检测机构(210)和所述第二温度检测机构(220)的温度差值,在所述温度差值达到预设值时,所述控制器(300)输出警报信息。
2.根据权利要求1所述的起重臂侧向形变检测系统,其特征在于,所述测温单元的数量为多个,且沿所述起重臂的长度方向间隔设置。
3.根据权利要求2所述的起重臂侧向形变检测系统,其特征在于,所述起重臂包括多级依次滑动连接的节臂(100),所述第一温度检测机构(210)和第二温度检测机构(220)设置在相邻两个所述节臂(100)的相接处。
4.根据权利要求3所述的起重臂侧向形变检测系统,其特征在于,所述第一温度检测机构(210)和所述第二温度检测机构(220)设置在所述起重臂的相邻两个节臂(100)中的下节节臂(100)的两侧。
5.根据权利要求1所述的起重臂侧向形变检测系统,其特征在于,所述起重臂侧向形变检测系统包括显示机构(400),所述显示机构(400)与所述控制器(300)通讯连接,所述显示机构(400)用于接收所述控制器(300)输出的警报信息,并进行相应的显示。
6.一种起重机,其特征在于,包括起重臂和权利要求1-5任一项所述的起重臂侧向形变检测系统。
7.一种起重臂侧向形变检测方法,其特征在于,包括:
获取起重臂的第一侧的温度,获取起重臂的与所述第一侧相对的第二侧的温度,控制器接收第一侧的温度和第二侧的温度,并得到第一侧和第二侧的温度差值;
在所述温度差值达到预设值时,所述控制器输出警报信息。
8.根据权利要求7所述的起重臂侧向形变检测方法,其特征在于,沿起重臂的长度方向,获取多个位置的第一侧的温度和第二侧的温度,并得到每个位置的第一侧和第二侧的温度差值;
在预设数量的位置的温度差值均达到预设值时,输出警报信息。
9.根据权利要求8所述的起重臂侧向形变检测方法,其特征在于,所述在预设数量的位置的温度差值均达到预设值时,输出警报信息中,在所有位置的温度差值均达到预设值时,发出警报信息。
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