CN112173971B - 卷扬的放绳长度检测系统、方法及起重机 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种卷扬的放绳长度检测系统、方法及起重机,属于工程机械技术领域。所述卷扬的放绳长度检测系统包括:图像采集装置,用于采集缠绕于卷筒上的钢丝绳信号数据;控制器,与所述图像采集装置连接,用于根据所述钢丝绳信号数据确定所述钢丝绳的放绳长度。通过图像采集装置采集卷扬卷筒上的钢丝绳信号数据,计算获得钢丝绳的放绳长度,进而提高起重机载荷离地高度和质量的计算精度。
Description
技术领域
本发明涉及工程机械技术领域,具体地涉及一种卷扬的放绳长度检测系统、方法及起重机。
背景技术
在起重机运行过程中,卷扬的放绳长度对钢丝绳的承载能力及起重机的起重性能有着非常重要的影响,事关起重机的安全运行。起重机的力矩分析示意图如图1所示,在实际应用中,由于不知道钢丝绳在竖直方向上的长度LAP,则当前载荷的离地高度计算式为:HAQ=OA·sinα+H车,式中H车为起重机车身高度,可见HAQ是臂头A点到地面的估计高度,而非载荷到地面的实际高度HPQ,当钢丝绳竖直方向长度LAP较大时,则对载荷离地高度的计算误差较大,起重机载荷的过程中有碰到障碍物的可能性,影响设备安全运行。
起重机的载荷质量计算主要是基于力矩平衡原理:MG+MN=MT+MF,式中MG是钢丝绳和载荷的力矩,MN是臂架自重力矩,MT是钢丝绳拉力的力矩,MF是变幅油缸的力矩;将钢丝绳的倍率以N倍率表示,载荷质量以M载荷表示,钢丝绳质量以M钢丝绳表示,则上述力矩平衡原理可展开为:
(M载荷+M钢丝绳)g·OA·cosα+N·OM=F·OH+M载荷/N倍率·OG,
在实际应用中,由于不知道钢丝绳长度,因而忽略钢丝绳质量M钢丝绳,然而当臂长较长或角度较大时,钢丝绳使用越多,其质量越大,则载荷质量M载荷计算误差越大,影响设备承载能力的判断。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种卷扬的放绳长度检测系统、方法及起重机,该系统通过图像采集装置采集卷扬卷筒上的钢丝绳信号数据,计算获得钢丝绳的放绳长度,进而提高起重机载荷离地高度和质量的计算精度。
为了实现上述目的,本发明实施例提供一种卷扬的放绳长度检测系统,包括:图像采集装置,用于采集缠绕于卷筒上的钢丝绳信号数据;控制器,与所述图像采集装置连接,用于根据所述钢丝绳信号数据确定所述钢丝绳的放绳长度。
可选的,所述钢丝绳信号数据包括以不同的标识特征表示的所述钢丝绳的层数信息。
可选的,所述标识特征包括位于卷筒内侧的颜色标识,钢丝绳的不同层数由不同颜色表示。
可选的,其特征在于,所述控制器包括图像识别模块和处理模块,其中,所述图像识别模块用于根据所述钢丝绳信号数据确定所述钢丝绳的当前层数和剩余圈数;所述处理模块用于根据所述钢丝绳的当前层数和剩余圈数确定所述钢丝绳的放绳长度。
可选的,所述处理模块还用于:根据所述钢丝绳的放绳长度确定所述卷扬载荷的高度;和/或根据所述钢丝绳的放绳长度确定所述钢丝绳在臂头的质量,根据所述钢丝绳在臂头的质量确定所述载荷的质量。
可选的,还包括:显示模块,用于显示所述载荷的高度和/或质量。
可选的,所述图像采集装置安装于卷扬的卷筒上方。
另一方面,本发明提供一种起重机,包括上述任一所述的卷扬的放绳长度检测系统。
另一方面,本发明提供一种一种卷扬的放绳长度检测方法,包括:采集缠绕于卷筒上的钢丝绳信号数据;根据所述钢丝绳信号数据确定所述钢丝绳的放绳长度。
可选的,所述钢丝绳信号数据包括以不同的标识特征表示的所述钢丝绳的层数信息。
可选的,所述标识特征包括位于卷筒内侧的颜色标识,钢丝绳的不同层数由不同颜色表示。
可选的,所述根据所述钢丝绳信号数据确定所述钢丝绳的放绳长度,包括:根据所述钢丝绳信号数据确定所述钢丝绳的当前层数和剩余圈数;根据所述钢丝绳的当前层数和剩余圈数确定所述钢丝绳的放绳长度。
可选的,所述卷扬的放绳长度检测方法,还包括:根据所述钢丝绳的放绳长度确定所述卷扬载荷的高度;和/或根据所述钢丝绳的放绳长度确定所述钢丝绳在臂头的质量,根据所述钢丝绳在臂头的质量确定所述载荷的质量。
可选的,所述卷扬的放绳长度检测方法,还包括:显示所述载荷的高度和/或质量。
通过上述技术方案,通过图像采集装置采集卷扬卷筒上的钢丝绳信号数据,计算获得钢丝绳的放绳长度,进而提高起重机载荷离地高度和质量的计算精度。
本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例,但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中:
图1是起重机的力矩分析示意图;
图2是本发明一实施例提供的卷扬的放绳长度检测系统的结构框图;
图3是本发明一实施例提供的图像采集装置安装位置为卷筒上方的示意图;
图4a为本发明一实施例提供的具有颜色标识的卷筒的俯视图;
图4b为本发明一实施例提供的具有颜色标识的卷筒的侧视图;
图5为钢丝绳倍率为4倍率的实物示意图;
图6为本发明一实施例提供的卷扬的放绳长度检测方法的流程图;
图7为本发明另一实施例提供的卷扬的放绳长度检测方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例,并不用于限制本发明实施例。
为了提高起重机载荷的离地高度和质量的计算准确性,本发明实施例提供了卷扬的放绳长度检测系统、方法及起重机。在该技术方案中,通过图像采集装置采集卷扬卷筒上的钢丝绳信号数据,计算获得钢丝绳的放绳长度,进而提高起重机载荷离地高度和质量的计算精度。
如图2所示,图2为本发明一实施例卷扬的放绳长度检测系统的结构框图,所述卷扬的放绳长度检测系统,包括:图像采集装置,用于采集缠绕于卷筒上的钢丝绳信号数据;控制器,与所述图像采集装置连接,用于根据所述钢丝绳信号数据确定所述钢丝绳的放绳长度。
需要注意的是,所述钢丝绳信号数据包括以不同的标识特征表示的所述钢丝绳的层数信息。钢丝绳在卷筒上的排线方式为从最里层缠绕到最外层,在每一层排线中从卷筒的一边缠绕到另一边,图像采集装置采集到钢丝绳的图像中包含的钢丝绳信号数据中包括钢丝绳的层数信息,该层数信息以不同标识特征表示,以使控制器能对钢丝绳的层数信息进行精准识别。
优选的,图像采集装置安装于卷扬的卷筒上方,该图像采集装置包括但不限于摄像头,如图3所示,在卷扬卷筒上方的力矩限制器设备上实现摄像头接入,以更清晰地采集到钢丝绳信号数据,该钢丝绳信号数据不只包括钢丝绳的层数信息还包括剩余圈数信息,如图3中标号1、2、3为钢丝绳的剩余圈数编号,钢丝绳在当前层数还剩余3圈。
优选的,所述标识特征包括位于卷筒内侧的颜色标识,钢丝绳的不同层数由不同颜色表示。如图4所示,图4a为卷筒的俯视图,图4b为卷筒的侧视图,图4b中,以红、黄、绿三种颜色分别表示从卷筒向外的最里层(第一层)、中间层(第二层)以及最外层(第三层),通过在卷筒内侧用不同的颜色标示处钢丝绳的不同层数,使得控制器能够根据颜色信息准确识别出缠绕在卷筒上的剩余钢丝绳的当前层数,例如若识别出卷筒内侧只露出绿色标识,则表明剩余钢丝绳的当前层数为第三层,同理,若卷筒内侧露出了绿色及黄色,则表明剩余钢丝绳的当前层数为第二层,若卷筒内侧露出了绿色、黄色以及红色,则表明剩余钢丝绳的当前层数为第一层。当然,本实施例仅以卷筒上一共缠绕三层钢丝绳为例进行解释说明,钢丝绳的缠绕圈数不做限定,实际可以是N层(N为正整数),每一层所对应的颜色也不做限定,只要保证每一层对应的颜色不同即可,以使控制器能够准确无误地识别出剩余钢丝绳的当前层数。
上述实施例用不同颜色表示钢丝绳的不同层数,当然,标识特征还可以是其他的区别特征,例如可以将阿拉伯数字“1”“2”“3”标记在卷筒内侧,1表示第一层,2表示第二层,3表示第三层,以此类推,控制器可利用文本识别模型对该数字标识处理,获取钢丝绳的当前层数信息。
控制器包括图像识别模块和处理模块,其中,所述图像识别模块用于根据所述钢丝绳信号数据确定所述钢丝绳的当前层数和剩余圈数;所述处理模块用于根据所述钢丝绳的当前层数和剩余圈数确定所述钢丝绳的放绳长度。
处理模块对钢丝绳的放绳长度计算过程为:
已知钢丝绳总长度L钢丝绳总长,钢丝绳当前层数N,当前层数下剩余圈数C剩余,每层能容纳的总圈数C总共,卷筒直径R卷筒,钢丝绳直径R钢丝绳,
则钢丝绳的放绳长度L伸出为:
①N=1时:L伸出=L钢丝绳总长–C剩余*π*(2*R钢丝绳+R卷筒);
当处理模块计算出钢丝绳的放绳长度L伸出后,结合臂长上的钢丝绳长度LAC,可确定钢丝绳在竖直方向上的长度LAP=L伸出-LAC,并且已知当前钢丝绳的倍率为N倍率,例如图5示出的是钢丝绳倍率为4倍率的实物图,则载荷的实际高度HPQ=OA·sinα+H车-(L伸出-LAC)/N倍率。
当处理模块计算出钢丝绳的放绳长度L伸出后,结合已知的钢丝绳直径和钢丝绳每米质量,可计算出钢丝绳在臂头的质量M钢丝绳:
M钢丝绳=M每米钢丝绳重量*(L伸出-LAC);
再根据所述钢丝绳在臂头的质量即可计算出载荷的质量:
所述卷扬的放绳长度检测系统,还可以包括显示模块,用于显示载荷的高度和/或质量,指导机手及设备根据钢丝绳的承载能力及起重机的起重性能进行安全操作。
所述卷扬的放绳长度检测系统,以不同的标识特征表示钢丝绳的层数信息,通过图像采集装置采集卷扬卷筒上的钢丝绳信号数据,控制器通过对图像的识别获取钢丝绳的当前层数和剩余圈数,从而计算获得钢丝绳的放绳长度,进而提高了起重机载荷离地高度和质量的计算精度,辅助机手和设备进行安全操作。
另一方面,本发明还提供一种起重机,包括上述任一实施例所述的卷扬的放绳长度检测系统。
本发明实施例提供应用于上述任一实施例所述的卷扬的放绳长度检测系统的卷扬的放绳长度检测方法,如图6所示,包括S102-S104:
S102,采集缠绕于卷筒上的钢丝绳信号数据。
优选的,所述钢丝绳信号数据包括以不同的标识特征表示的所述钢丝绳的层数信息。
优选的,所述标识特征包括位于卷筒内侧的颜色标识,钢丝绳的不同层数由不同颜色表示。
S104,根据所述钢丝绳信号数据确定所述钢丝绳的放绳长度。
其中,S104优选包括S1042-S1044:
S1042,根据所述钢丝绳信号数据确定所述钢丝绳的当前层数和剩余圈数。
S1044,根据所述钢丝绳的当前层数和剩余圈数确定所述钢丝绳的放绳长度。
优选的,所述卷扬的放绳长度检测方法,在S104之后,还包括S106-S108,如图7所示:
S106,根据所述钢丝绳的放绳长度确定所述卷扬载荷的高度;和/或根据所述钢丝绳的放绳长度确定所述钢丝绳在臂头的质量,根据所述钢丝绳在臂头的质量确定所述载荷的质量。
S108,显示载荷的高度和/或质量。
所述卷扬的放绳长度检测方法,以不同的标识特征表示钢丝绳的层数信息,通过采集卷扬卷筒上的钢丝绳信号数据,对图像进行识别获取钢丝绳的当前层数和剩余圈数,从而计算获得钢丝绳的放绳长度,进而提高了起重机载荷离地高度和质量的计算精度,辅助机手和设备进行安全操作。
需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (12)
1.一种卷扬的放绳长度检测系统,其特征在于,包括:
图像采集装置,用于采集缠绕于卷筒上的钢丝绳信号数据;
控制器,与所述图像采集装置连接,用于根据所述钢丝绳信号数据确定所述钢丝绳的放绳长度;
所述控制器包括图像识别模块和处理模块,
其中,所述图像识别模块用于根据所述钢丝绳信号数据确定所述钢丝绳的当前层数和剩余圈数;
所述处理模块用于根据所述钢丝绳的当前层数和剩余圈数确定所述钢丝绳的放绳长度。
2.根据权利要求1所述的卷扬的放绳长度检测系统,其特征在于,所述钢丝绳信号数据包括以不同的标识特征表示的所述钢丝绳的层数信息。
3.根据权利要求2所述的卷扬的放绳长度检测系统,其特征在于,所述标识特征包括位于卷筒内侧的颜色标识,钢丝绳的不同层数由不同颜色表示。
4.根据权利要求1所述的卷扬的放绳长度检测系统,其特征在于,所述处理模块还用于:
根据所述钢丝绳的放绳长度确定所述卷扬载荷的高度;和/或
根据所述钢丝绳的放绳长度确定所述钢丝绳在臂头的质量,根据所述钢丝绳在臂头的质量确定所述载荷的质量。
5.根据权利要求4所述的卷扬的放绳长度检测系统,其特征在于,还包括:
显示模块,用于显示所述载荷的高度和/或质量。
6.根据权利要求1所述的卷扬的放绳长度检测系统,其特征在于,所述图像采集装置安装于卷扬的卷筒上方。
7.一种起重机,其特征在于,包括如权利要求1-6中任一项所述的卷扬的放绳长度检测系统。
8.一种卷扬的放绳长度检测方法,其特征在于,包括:
采集缠绕于卷筒上的钢丝绳信号数据;
根据所述钢丝绳信号数据确定所述钢丝绳的放绳长度;
所述根据所述钢丝绳信号数据确定所述钢丝绳的放绳长度,包括:
根据所述钢丝绳信号数据确定所述钢丝绳的当前层数和剩余圈数;
根据所述钢丝绳的当前层数和剩余圈数确定所述钢丝绳的放绳长度。
9.根据权利要求8所述的卷扬的放绳长度检测方法,其特征在于,所述钢丝绳信号数据包括以不同的标识特征表示的所述钢丝绳的层数信息。
10.根据权利要求9所述的卷扬的放绳长度检测方法,其特征在于,所述标识特征包括位于卷筒内侧的颜色标识,钢丝绳的不同层数由不同颜色表示。
11.根据权利要求8所述的卷扬的放绳长度检测方法,其特征在于,还包括:
根据所述钢丝绳的放绳长度确定所述卷扬载荷的高度;和/或
根据所述钢丝绳的放绳长度确定所述钢丝绳在臂头的质量,根据所述钢丝绳在臂头的质量确定所述载荷的质量。
12.根据权利要求11所述的卷扬的放绳长度检测方法,其特征在于,还包括:
显示所述载荷的高度和/或质量。
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Families Citing this family (3)
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CN108821037A (zh) * | 2018-07-16 | 2018-11-16 | 长江地球物理探测(武汉)有限公司 | 一种电磁波ct数据采集系统 |
CN112897340B (zh) * | 2021-01-13 | 2023-05-23 | 中铁十一局集团汉江重工有限公司 | 一种基于液压卷扬的起重机多吊钩同步控制系统及方法 |
CN113979344B (zh) * | 2021-12-28 | 2022-03-11 | 成都久和建设设备有限责任公司 | 塔机四联动超大起重量的起升驱动系统及方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102674101A (zh) * | 2012-05-22 | 2012-09-19 | 刘培 | 电梯钢丝绳位移测量装置 |
CN207248135U (zh) * | 2017-09-06 | 2018-04-17 | 徐州重型机械有限公司 | 卷扬装置和起重机 |
JP2020132301A (ja) * | 2019-02-14 | 2020-08-31 | コベルコ建機株式会社 | クレーン |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102674101A (zh) * | 2012-05-22 | 2012-09-19 | 刘培 | 电梯钢丝绳位移测量装置 |
CN207248135U (zh) * | 2017-09-06 | 2018-04-17 | 徐州重型机械有限公司 | 卷扬装置和起重机 |
JP2020132301A (ja) * | 2019-02-14 | 2020-08-31 | コベルコ建機株式会社 | クレーン |
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