CN112623945B - 塔机臂架的平稳性评测系统、方法、装置及控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种塔机臂架平稳性评测系统，该系统包括：实时角度获取装置，用于实时获取所述塔机臂架旋转的第一角度信息；第一数据处理装置，与所述实时角度获取装置电连接，用于接收所述第一角度信息，并基于所述第一角度信息生成第一波动信息，以及对所述第一角度信息进行处理获得第二波动信息；第二数据处理装置，与所述第一数据处理装置电连接，用于基于所述第一波动信息和所述第二波动信息生成第一评价参数信息；评测装置，与所述第二数据处理装置电连接，用于基于所述第一评价参数信息生成所述塔机臂架的平稳性评测结果。本发明实施例还公开了一种塔机臂架平稳性评测方法及评测装置。

Description

塔机臂架的平稳性评测系统、方法、装置及控制系统

技术领域

本发明涉及设备检测技术领域，具体地涉及一种塔机臂架的平稳性评测系统、一种塔机臂架的平稳性评测方法、一种塔机臂架的平稳性评测装置及一种塔机臂架控制系统。

背景技术

在现代建筑行业，塔机的应用随处可见，对塔机的操作属于特种设备操作，因此塔机的稳定性与操作安全性非常重要。

由于缺乏有效的测试方法，在当前行业内对塔机的回转速度平稳性的评估与检测，主要是依靠操作人员的主管感受来进行判别的，因此非常缺乏客观评价指标，评价的精确性不足，无法满足实际需求。

另一方面，当前行业内存在对回转平台处的转速测量方法，然而在实际应用过程中，现有的方法是通过编码器对回转平台处的转速进行测量，一方面测量精确性无法满足技术人员的需求，另一方面，该方法无法有效的表征臂架的速度变化情况，更无法进行回转平稳性的评价，因此对技术人员造成了极大的困扰。

发明内容

为了克服现有技术中无法快速、精确地对塔机臂架的平稳性进行评测的技术问题，本发明实施例提供一种塔机臂架的平稳性评测系统、方法、装置及控制系统，通过对塔机臂架的运行角度信息进行精确的采集和分析，从而对塔机臂架的平稳性进行评测，提高了评测速度和评测效率，提高了评测精确性。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种塔机臂架的平稳性评测系统，所述评测系统包括：实时角度获取装置，用于实时获取所述塔机臂架旋转的第一角度信息；第一数据处理装置，与所述实时角度获取装置电连接，用于接收所述第一角度信息，并基于所述第一角度信息生成第一波动信息，以及对所述第一角度信息进行处理获得第二波动信息；第二数据处理装置，与所述第一数据处理装置电连接，用于基于所述第一波动信息和所述第二波动信息生成第一评价参数信息；评测装置，与所述第二数据处理装置电连接，用于基于所述第一评价参数信息生成所述塔机臂架的平稳性评测结果。

优选地，所述实时角度获取装置包括：至少一个第一无线定位装置，配置于所述塔机臂架上，用于实时获取所述塔机臂架上对应的至少一个第一定位信息；标准无线定位装置，配置于所述塔机以外的预设固定位置，用于获取标准定位信息；第一主机，与所述第一无线定位装置和所述标准无线定位装置电连接，用于基于所述标准定位信息和所述第一定位信息获得第一角度信息。

优选地，所述实时角度获取装置包括：至少一对第二无线定位装置，配置于所述塔机臂架上，用于获取所述塔机臂架上对应的至少一对第二定位信息；角度获取装置，与所述至少一对第二无线定位装置成套设置，所述第二无线定位装置沿所述塔机臂架的延伸方向设置于所述角度获取装置的前后，用于实时获取所述塔机臂架的旋转角度信息；标准无线定位装置，配置于所述塔机以外的预设固定位置，用于获取标准定位信息；第二主机，用于基于所述第二定位信息、所述旋转角度信息和所述标准定位信息获得第一角度信息。

另一方面，本发明还提供一种塔机臂架控制系统，所述控制系统包括本发明提供的平稳性评测系统。

另一方面，本发明还提供一种塔机臂架的平稳性评测方法，应用于塔机臂架控制系统，所述评测方法包括：实时获取所述塔机臂架旋转的第一角度信息；基于所述第一角度信息获得第一波动信息，对所述第一角度信息进行处理并获得第二波动信息；基于所述第一波动信息和所述第二波动信息生成第一评价参数信息；基于所述第一评价参数信息生成所述塔机臂架的平稳性评测结果。

优选地，所述实时获取所述塔机臂架旋转的第一角度信息包括：实时获取所述塔机臂架上的至少一个第一定位信息；获取标准定位信息，所述标准定位信息为所述塔机臂架以外的预设固定位置信息；基于所述标准定位信息对所述第一定位信息进行差分计算，获得所述第一定位信息相对于所述标准定位信息的相对位置信息；基于所述相对位置信息获得所述第一角度信息。

优选地，所述基于所述相对位置信息获得所述第一角度信息，包括：建立坐标轴并获取对应的坐标原点；获取所述相对位置信息相对于所述坐标原点的实时角度信息，将所述实时角度信息作为所述第一角度信息。

优选地，所述实时获取所述塔机臂架旋转的第一角度信息包括：实时获取所述塔机臂架上的至少一个旋转角度信息；实时获取与每一所述旋转角度信息对应的至少一对第二定位信息；基于所述第二定位信息对所述旋转角度信息进行修正，获得所述第一角度信息。

优选地，所述基于所述第一角度信息获得第一波动信息，包括：判断所述塔机的使用状态是否从运行状态转换为停止状态；若是，则基于所述塔机在所述停止状态下的所述第一角度信息生成所述第一波动信息；所述对所述第一角度信息进行处理并获得第二波动信息，包括：判断所述塔机是否正在执行回转操作，若是，对所述第一角度信息进行微分处理，获得对应的角速度信息；基于所述角速度信息和预设平衡速度信息获得所述第二波动信息。

优选地，所述基于所述第一波动信息和所述第二波动信息生成第一评价参数信息，包括：建立基于所述第一波动信息和所述第二波动信息的坐标系统；基于所述坐标系统生成所述第一评价参数信息。

优选地，所述基于所述坐标系统生成所述第一评价参数信息，包括：在所述坐标系统上生成以所述第一波动信息和所述第二波动信息为坐标的映射点；基于所述映射点生成对应的包络面积；基于所述包络面积生成形心距离；基于所述包络面积和所述形心距离生成乘积信息；将所述包络面积、所述形心距离以及所述乘积信息作为所述第一评价参数信息。

优选地，所述基于所述映射点生成对应的包络面积，包括：判断所述映射点的分布是否趋向于直线分布；若是，则对所述映射点执行线性拟合操作并获得对应的拟合直线，基于所述拟合直线获得直角三角形，将所述直角三角形的包络面积作为所述包络面积；否则，基于所述映射点生成对应的包络面，并基于所述包络面获得所述包络面积。

优选地，所述基于所述第一评价参数信息生成所述塔机臂架的平稳性评测结果，包括：获取至少一个第二评价参数信息；按照预设规则将所述第一评价参数信息与所述第二评价参数信息进行对比，获得所述塔机臂架的平稳性评测结果。

优选地，所述按照预设规则将所述第一评价参数信息与所述第二评价参数信息进行对比，获得所述塔机臂架的平稳性评测结果，包括：获取所述第一评价参数和所述第二评价参数中相对应的第一参数的第一偏差；若所述第一偏差大于等于第一预设偏差阈值，则生成第一平稳性评测结果；若所述第一偏差小于所述第一预设偏差阈值，则获取所述第一评价参数和所述第二评价参数中相对应的第二参数的第二偏差；若所述第二偏差大于等于第二预设偏差阈值，生成第二平稳性评测结果；若所述第二偏差小于所述第二预设偏差阈值，则获取所述第一评价参数和所述第二评价参数中相对应的第三参数的第三偏差；若所述第三偏差大于等于第三预设偏差阈值，生成第三平稳性评测结果；若所述第三偏差小于所述第三预设偏差阈值，生成第四平稳性评测结果。

相应的，本发明还提供一种塔机臂架的平稳性评测装置，应用于塔机臂架控制系统，所述评测装置包括：角度获取模块，用于实时获取所述塔机臂架旋转的第一角度信息，所述第一角度信息为实时动态获取；波动获取模块，用于基于所述第一角度信息获得第一波动信息，对所述第一角度信息进行处理并获得第二波动信息；评价参数模块，用于基于所述第一波动信息和所述第二波动信息生成第一评价参数信息；评测模块，用于基于所述第一评价参数信息生成所述塔机臂架的平稳性评测结果。

优选地，所述角度获取模块包括：第一位置单元，用于实时获取所述塔机臂架上的至少一个第一定位信息；第二位置单元，用于获取标准定位信息，所述标准定位信息为所述塔机臂架以外的预设固定位置信息；第一差分单元，用于基于所述标准定位信息对所述第一定位信息进行差分计算，获得所述第一定位信息相对于所述标准定位信息的相对位置信息；角度获取单元，用于基于所述相对位置信息获得所述第一角度信息。

优选地，所述基于所述相对位置信息获得所述第一角度信息，包括：建立坐标轴并获取对应的坐标原点；获取所述相对位置信息相对于所述坐标原点的实时角度信息，将所述实时角度信息作为所述第一角度信息。

优选地，所述角度获取模块包括：第一获取单元，用于实时获取所述塔机臂架上的至少一个旋转角度信息；第二获取单元，用于实时获取与每一所述旋转角度信息对应的至少一对第二定位信息；角度修正单元，用于基于所述第二定位信息对所述旋转角度信息进行修正，获得所述第一角度信息。

优选地，所述波动获取模块包括：判断单元，用于判断所述塔机的使用状态是否从运行状态转换为停止状态；第一信息单元，用于在所述塔机的使用状态从所述运行状态转换为所述停止状态的情况下，基于所述塔机在所述停止状态下的所述第一角度信息生成所述第一波动信息；所述波动获取模块还包括：微分单元，用于判断所述塔机是否正在执行回转操作，若是，对所述第一角度信息进行微分处理，获得对应的角速度信息；第二信息单元，用于基于所述角速度信息和预设平衡速度信息获得所述第二波动信息。

优选地，所述评价参数模块包括：坐标建立单元，用于建立基于所述第一波动信息和所述第二波动信息的坐标系统；参数生成单元，用于基于所述坐标系统生成所述第一评价参数信息。

优选地，所述基于所述坐标系统生成所述第一评价参数信息，包括：在所述坐标系统上生成以所述第一波动信息和所述第二波动信息为坐标的映射点；基于所述映射点生成对应的包络面积；基于所述包络面积生成形心距离；基于所述包络面积和所述形心距离生成乘积信息；将所述包络面积、所述形心距离以及所述乘积信息作为所述第一评价参数信息。

优选地，所述基于所述映射点生成对应的包络面积，包括：判断所述映射点的分布是否趋向于直线分布；若是，则对所述映射点执行线性拟合操作并获得对应的拟合直线，基于所述拟合直线获得直角三角形，将所述直角三角形的包络面积作为所述包络面积；否则，基于所述映射点生成对应的包络面，并基于所述包络面获得所述包络面积。

优选地，所述基于所述第一评价参数信息生成所述塔机臂架的平稳性评测结果，包括：获取至少一个第二评价参数信息；按照预设规则将所述第一评价参数信息与所述第二评价参数信息进行对比，获得所述塔机臂架的平稳性评测结果。

优选地，所述按照预设规则将所述第一评价参数信息与所述第二评价参数信息进行对比，获得所述塔机臂架的平稳性评测结果，包括：获取所述第一评价参数和所述第二评价参数中相对应的第一参数的第一偏差；若所述第一偏差大于等于第一预设偏差阈值，则生成第一平稳性评测结果；若所述第一偏差小于所述第一预设偏差阈值，则获取所述第一评价参数和所述第二评价参数中相对应的第二参数的第二偏差；若所述第二偏差大于等于第二预设偏差阈值，生成第二平稳性评测结果；若所述第二偏差小于所述第二预设偏差阈值，则获取所述第一评价参数和所述第二评价参数中相对应的第三参数的第三偏差；若所述第三偏差大于等于第三预设偏差阈值，生成第三平稳性评测结果；若所述第三偏差小于所述第三预设偏差阈值，生成第四平稳性评测结果。

另一方面，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明提供的方法。

通过本发明提供的技术方案，本发明至少具有如下技术效果：

通过在传统的臂架运行角度信息采集方法的基础上，对获取的角度信息进行优化处理以获得更精确的角度信息，同时采用多层次的评价规则对臂架的平稳性进行实时的评测，从而提高对塔机臂架运行角度的检测精确性，进而提高了对塔机臂架平稳性的评测精确性；另一方面允许技术人员在任何时候都可以对当前塔机进行平稳性的评估和检测，而不需要将塔机专门运输至专门的场地进行检测，大大提高了评测方法的实用性和易用性，提高了塔机使用的安全性。

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是本发明实施例提供的塔机臂架平稳性评测系统结构示意图；

图2是本发明实施例提供的塔机臂架平稳性评测系统中实时角度获取装置的结构示意图；

图3是本发明另一实施例提供的塔机臂架平稳性评测系统中实时角度获取装置的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的塔机臂架平稳性评测方法的具体实现流程图；

图5是本发明实施例提供的塔机臂架平稳性评测方法中生成评价参数信息的具体实现流程图；

图6是本发明实施例提供的塔机臂架平稳性评测方法中基于坐标系统生成评价参数信息的具体实现流程图；

图7是本发明实施例提供的塔机臂架平稳性评测方法中进行平稳性对比的塔机的包络面积示意图；

图8是本发明实施例提供的塔机臂架平稳性评测方法中进行平稳性检测的塔机的波动信息示意图；

图9是本发明实施例提供的塔机臂架平稳性评测装置的结构示意图。

附图标记说明

100实时角度获取装置 200第一数据处理装置

300第二数据处理装置 400评测装置

101第一无线定位装置 102标准无线定位装置

103第一主机 110/111第二无线定位装置

112角度获取装置 114第二主机

具体实施方式

为了克服现有技术中无法快速、精确地对塔机臂架的平稳性进行评测的技术问题，本发明实施例提供一种塔机臂架的平稳性评测系统、方法、装置及控制系统，通过对塔机臂架的运行角度信息进行精确的采集和分析，从而对塔机臂架的平稳性进行评测，提高了评测速度和评测效率，提高了评测精确性。

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。

本发明实施例中的术语“系统”和“网络”可被互换使用。“多个”是指两个或两个以上，鉴于此，本发明实施例中也可以将“多个”理解为“至少两个”。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，字符“/”，如无特殊说明，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。另外，需要理解的是，在本发明实施例的描述中，“第一”、“第二”等词汇，仅用于区分描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为指示或暗示顺序。

请参见图1，本发明实施例提供一种塔机臂架的平稳性评测系统，所述评测系统包括：实时角度获取装置100，用于实时获取所述塔机臂架旋转的第一角度信息；第一数据处理装置200，与实时角度获取装置100电连接，用于接收所述第一角度信息，并基于所述第一角度信息生成第一波动信息，以及对所述第一角度信息进行处理获得第二波动信息；第二数据处理装置300，与第一数据处理装置200电连接，用于基于所述第一波动信息和所述第二波动信息生成第一评价参数信息；评测装置400，与第二数据处理装置300电连接，用于基于所述第一评价参数信息生成所述塔机臂架的平稳性评测结果。

在本发明实施例中，所述实时角度获取装置100包括：至少一个第一无线定位装置101，配置于所述塔机臂架上，用于实时获取所述塔机臂架上对应的至少一个第一定位信息；标准无线定位装置102，配置于所述塔机以外的预设固定位置，用于获取标准定位信息；第一主机103，与第一无线定位装置101和标准无线定位装置102电连接，用于基于所述标准定位信息和所述第一定位信息获得第一角度信息。

请参见图2，在一种可能的实施方式中，第一无线定位装置101为GPS定位装置，分别在塔机臂架的前端、中部以及后端设置了一个GPS定位装置，标准无线定位装置102为信号基站(未示出)或预设在固定位置的虚拟基站(未示出)，第一主机103为数据交换主机。在具体实施过程中，GPS定位装置接收来自GPS卫星的实时定位数据，信号基站或虚拟基站上同样配置有GPS信号接收模块，同时也接收来自GPS卫星的定位数据，当信号基站或虚拟基站接收到定位数据后，根据自身当前的准确地理位置以及通过GPS定位数据解析出的误差地理位置获得GPS定位的定位误差，然后将接收到的误差地理位置以及定位误差发送至数据交换主机处。

数据交换主机在使用过程中，实时接收发送自GPS定位装置转发的实时定位数据以及信号基站或虚拟基站发送的误差地理位置以及定位误差，然后对GPS定位装置发送的实时定位数据进行差分运算，从而获得了在塔机臂架上的每个GPS定位装置所在点相对于信号基站或虚拟基站的精确定位信息(其精度在水平面内可以达到±2cm，垂直面内精度可以达到±3cm)，上述各点的实时坐标和相对坐标表示如下表：

基站	臂前端	臂中间	臂后端	回转中心
					(x0，y0，z0)	(x1，y1，z1)	(x2，y2，z2)	(x3，y3，z3)	(x4，y4，z4)

表1各点的实时坐标

臂前端	臂中间	臂后端	回转中心
				(xI-xO,yl-yO,zl-zO)	(x2-xO,y2-yO,z2-zO)	(x3-xO,y3-yO,z3-zO)	(x4-xO,y4-yO,z4-zO)

表2各点的相对坐标

此时，以回转中心为坐标原点创建坐标系，则获得了塔机臂架上每个GPS定位装置的实时坐标信息，从而进一步获取到每个GPS定位装置的实时运行轨迹。进一步地，将上述各个点的实时相对坐标进行极轴变换，则可以获得上述各点相对于回转中心的实时角度坐标以及相对半径，即获得了上述各点的第一角度信息。

在本发明实施例中，通过采用基于实时差分的定位方法对塔机臂架上多个点的位置进行精确测量，从而精确地获取到每个点的运动轨迹并进而获取到每个点的精准的实时角度信息，相比于传统的误差在几米到几十米的GPS定位误差，大大提高了对塔机臂架上各个点的定位精确性，提高了最终检测的精确性和有效性，保障了塔机的使用安全性。

在本发明实施例中，所述实时角度获取装置100包括：至少一对第二无线定位装置110、111，配置于所述塔机臂架上，用于获取所述塔机臂架上对应的至少一对第二定位信息；角度获取装置112，与至少一对第二无线定位装置110、111成套设置，所述第二无线定位装置110、111沿所述塔机臂架的延伸方向设置于角度获取装置112的前后，用于实时获取所述塔机臂架的旋转角度信息；标准无线定位装置102，配置于所述塔机以外的预设固定位置，用于获取标准定位信息；第二主机114，用于基于所述第二定位信息、所述旋转角度信息和所述标准定位信息获得第一角度信息。

请参见图3，在一种可能的实施方式中，在塔机臂架的前端配置了一个实时角度获取装置100，在该实时角度获取装置100中，第一无线定位装置110、111为两个GPS天线，分别为主GPS天线和辅GPS天线，角度获取装置112为内置陀螺仪的惯性导航装置，标准无线定位装置102为配置有GPS天线的信号基站或虚拟基站(未示出)，第二主机114为数据交换主机。在实际应用过程中，惯性导航装置实时获取臂架前端的旋转角度信息，主GPS天线和辅GPS天线实时获取臂架前端的一对第二定位信息，信号基站或虚拟基站实时获取基站的标准定位信息，并根据基站的标准定位信息对臂架前端的第二定位信息进行差分处理以提高臂架前端的第二定位信息的精确性，然后通过处理后的臂架前端第二定位信息对上述旋转角度信息进行修正，从而获得更精确的修正后的旋转角度信息，即获得了比较精确的第一角度信息。

需要说明的是，本领域技术人员可以根据实际需要在塔机臂架上不同数量的角度获取装置100，且每个角度获取装置100在塔机臂架上的设置位置可以根据实际需要进行调整，应该属于本领域技术人员根据本发明容易想到的技术方案，再次不做过多赘述。

在本发明实施例中，通过采用惯性导航装置对臂架的角度信息进行实时采集，能够直接获得臂架上某个点的角度信息，而不必再经过大量的位置坐标转换以及运算，从而进一步降低了在平稳性评测过程中的数据运算量，降低了系统复杂度，进一步提高了平稳性评测的效率，提高了易用性。

进一步地，本发明实施例还提供一种塔机臂架控制系统，所述控制系统包括本发明提供的平稳性评测系统。

进一步地，请参见图4，本发明实施例还提供一种塔机臂架的平稳性评测方法，应用于塔机臂架控制系统，所述评测方法包括：

S10)实时获取所述塔机臂架旋转的第一角度信息；

S20)基于所述第一角度信息获得第一波动信息，对所述第一角度信息进行处理并获得第二波动信息；

S30)基于所述第一波动信息和所述第二波动信息生成第一评价参数信息；

S40)基于所述第一评价参数信息生成所述塔机臂架的平稳性评测结果。

在本发明实施例中，实时获取上述第一角度信息的方法包括但不限于通过基于GPS实时差分技术的精确定位获取方式获得、通过精确的惯性导航系统进行角度检测的方式获得、通过图像识别的方式获得以及通过红外传感的方式获得等方法，都应该属于本领域技术人员根据本发明实施例容易想到的技术方案，在此不做过多赘述。

在本发明实施例中，所述实时获取所述塔机臂架旋转的第一角度信息包括：实时获取所述塔机臂架上的至少一个第一定位信息；获取标准定位信息，所述标准定位信息为所述塔机臂架以外的预设固定位置信息；基于所述标准定位信息对所述第一定位信息进行差分计算，获得所述第一定位信息相对于所述标准定位信息的相对位置信息；基于所述相对位置信息获得所述第一角度信息。

进一步地，在本发明实施例中，所述基于所述相对位置信息获得所述第一角度信息，包括：建立坐标轴并获取对应的坐标原点；获取所述相对位置信息相对于所述坐标原点的实时角度信息，将所述实时角度信息作为所述第一角度信息。

在本发明实施例中，所述实时获取所述塔机臂架旋转的第一角度信息包括：实时获取所述塔机臂架上的至少一个旋转角度信息；实时获取与每一所述旋转角度信息对应的至少一对第二定位信息；基于所述第二定位信息对所述旋转角度信息进行修正，获得所述第一角度信息。

在本发明实施例中，所述基于所述第一角度信息获得第一波动信息，包括：判断所述塔机的使用状态是否从运行状态转换为停止状态；若是，则基于所述塔机在所述停止状态下的所述第一角度信息生成所述第一波动信息；所述对所述第一角度信息进行处理并获得第二波动信息，包括：判断所述塔机是否正在执行回转操作，若是，则对所述第一角度信息进行微分处理，获得对应的角速度信息；基于所述角速度信息和预设平衡速度信息获得所述第二波动信息。

在一种可能的实施方式中，在对塔机臂架进行平稳性评测的过程中，一方面，塔机臂架控制系统实时监控塔机的使用状态是否从运行状态转换为停止状态，若是，则立即提取在塔机停止阶段实时获取到的第一角度信息，例如该第一角度信息包括臂架上前端、中部和后端三个位置的实时角度信息以及信号基站的实时角度信息，此时塔机臂架控制系统基于上述实时角度信息对臂架的左右波动情况进行分析，从而获得臂架上各个点的左右波动信息，例如将该左右波动信息作为回摆量；另一方面，在实际运行过程中，塔机臂架控制系统还实时监控塔机的使用状态是否处于回转状态，若是，则对实时获取的角度信息进行微分处理，从而获得塔机臂架上的各个点在回转过程中的实时角速度信息，并进而获得了塔机臂架在回转过程中的实时角速度围绕平衡速度的速度波动信息。

为了保证对塔机臂架的平稳性评价更加全面和精确，在评测过程中，需要对塔机臂架在不同工况下分别获取上述波动信息，例如分别在低速档稳定停车工况、中速档稳速停下工况、高速档稳定停车工况、低速档点动工况、中速档点动工况、高速档点动工况等工况下均获取塔机臂架上各个点的上述波动信息。

在本发明实施例中，通过对塔机臂架在实际运行过程中的实时角度信息以及实时角速度信息进行分析和计算，从而能够从不同的维度对塔机臂架的平稳性进行评估检测，进一步提高了对塔机臂架的平稳性评测的全面性和精确性。

请参见图5，在本发明实施例中，所述基于所述第一波动信息和所述第二波动信息生成第一评价参数信息，包括：

S301)建立基于所述第一波动信息和所述第二波动信息的坐标系统；

S302)基于所述坐标系统生成所述第一评价参数信息。

进一步地，请参见图6，在本发明实施例中，所述基于所述坐标系统生成所述第一评价参数信息，包括：

S3021)在所述坐标系统上生成以所述第一波动信息和所述第二波动信息为坐标的映射点；

S3022)基于所述映射点生成对应的包络面积；

S3023)基于所述包络面积生成形心距离；

S3024)基于所述包络面积和所述形心距离生成乘积信息；

S3025)将所述包络面积、所述形心距离以及所述乘积信息作为所述评价参数信息。

在本发明实施例中，所述基于所述映射点生成对应的包络面积，包括：判断所述映射点的分布是否趋向于直线分布；若是，则对所述映射点执行线性拟合操作并获得对应的拟合直线，基于所述拟合直线获得直角三角形，将所述直角三角形的包络面积作为所述包络面积；否则，基于所述映射点生成对应的包络面，并基于所述包络面获得所述包络面积。

在一种可能的实施方式中，技术人员需要对两台塔机(塔机A和塔机B)的平稳性进行对比，因此分别获取两台塔机臂架上多个点在不同工况下的回摆量和速度波动信息，例如获取到的波动信息如下表：

表3塔机A和塔机B的波动信息

此时塔机臂架控制系统以回摆量为横坐标、速度波动信息为纵坐标的坐标系下进行坐标点映射操作，从而分别获得了塔机A和塔机B的平稳性包络面积，请参见图7。此时，根据上述数据，塔机臂架控制系统可以分别计算得出塔机A和塔机B的包络面积、形心距离以及乘积信息。并将上述信息作为对应的第一评价参数信息。

此时，控制系统自动根据上述第一评价参数信息对塔机A和塔机B的平稳性进行对比，例如在本发明实施例中，塔机A的形心距离是5.61，塔机B的形心距离是1.48，因此可以根据本发明实施例提供的预设规则可以确定塔机B的平稳性优于塔机A，即获得了对同类型塔机进行平稳性比较的平稳性评测结果。

在本发明实施例中，所述基于所述第一评价参数信息生成所述塔机臂架的平稳性评测结果，包括：获取至少一个第二评价参数信息；按照预设规则将所述第一评价参数信息与所述第二评价参数信息进行对比，获得所述塔机臂架的平稳性评测结果。

进一步地，在本发明实施例中，所述按照预设规则将所述第一评价参数信息与所述第二评价参数信息进行对比，获得所述塔机臂架的平稳性评测结果，包括：获取所述第一评价参数和所述第二评价参数中相对应的第一参数的第一偏差；若所述第一偏差大于等于第一预设偏差阈值，则生成第一平稳性评测结果；若所述第一偏差小于所述第一预设偏差阈值，则获取所述第一评价参数和所述第二评价参数中相对应的第二参数的第二偏差；若所述第二偏差大于等于第二预设偏差阈值，生成第二平稳性评测结果；若所述第二偏差小于所述第二预设偏差阈值，则获取所述第一评价参数和所述第二评价参数中相对应的第三参数的第三偏差；若所述第三偏差大于等于第三预设偏差阈值，生成第三平稳性评测结果；若所述第三偏差小于所述第三预设偏差阈值，生成第四平稳性评测结果。

在一种可能的实施方式中，技术人员需要对3台塔机进行平稳性检测，因此首先分别获取标准样机以及上述3台塔机的波动信息。例如在本发明实施例中，获取的波动信息如下表：

表4各塔机的波动信息

此时，塔机臂架控制系统根据上述波动信息进一步计算得出每个塔机的包络面积、形心距离以及乘积信息，具体评价参数信息如下表：

	形心距离	包络面积	乘积信息
				标准样机	1.48	0.71	1.05
测试塔机1	1.49	0.93	1.39
				测试塔机2	1.81	0.74	1.34
测试塔机3	1.52	0.74	1.12

表5各塔机的评价参数信息

请参见图8，为上述各塔机的评价参数信息在坐标系中的示意图。此时进一步根据预设规则对各个测试塔机的平稳性进行评估。

由上述评价参数信息可知，测试塔机1与标准样机的包络面形心距离差别小于5％，因此进一步对测试塔机1和标准样机的包络面积进行对比，而其包络面积的差值大于5％，因此可以确定测试塔机1的平稳性不合格。

测试塔机2与标准样机的包络面形心距离差别大于5％，则可直接确定测试塔机2的整体平稳性不合格。

测试塔机3与标准样机的包络面形心距离差别小于5％，且包络面积差别小于5％，因此进一步对比其乘积信息，并根据上述数据可以知其乘积信息的差值为6.7％，小于8％的偏差值，因此确定测试塔机3的平稳性符合要求。

需要说明的是，在本发明实施例中，技术人员可以根据实际需要将形心距离、包络面积以及乘积信息三个参数进行对比的优先顺序进行调整，例如按照先对乘积信息、然后对比形心距离以及最后对比包络面积的顺序对塔机臂架的平稳性进行评测，属于本领域技术人员在本发明实施例的基础上容易想到的，都应该属于本发明的保护范围，上述实施例不应该视作对本发明保护范围的限制。

在本发明实施例中，通过采用多评价参数对塔机的平稳性进行多维度的综合评估，以及结合塔机的不同工况对塔机进行检验，从而大大提高了对塔机平稳性评测的全面性和精确性，同时技术人员可以在现场就对塔机进行直接的平稳性评测，大大提高了对塔机的评测效率，保障了技术人员的人身安全性。

下面结合附图对本发明实施例所提供的塔机臂架的平稳性评测装置进行说明。

请参见图9，基于同一发明构思，本发明实施例提供一种塔机臂架的平稳性评测装置，应用于塔机臂架控制系统，所述评测装置包括：角度获取模块，用于实时获取所述塔机臂架旋转的第一角度信息，所述第一角度信息为实时动态获取；波动获取模块，用于基于所述第一角度信息获得第一波动信息，对所述第一角度信息进行处理并获得第二波动信息；评价参数模块，用于基于所述第一波动信息和所述第二波动信息生成第一评价参数信息；评测模块，用于基于所述第一评价参数信息生成所述塔机臂架的平稳性评测结果。

在本发明实施例中，所述角度获取模块包括：第一位置单元，用于实时获取所述塔机臂架上的至少一个第一定位信息；第二位置单元，用于获取标准定位信息，所述标准定位信息为所述塔机臂架以外的预设固定位置信息；第一差分单元，用于基于所述标准定位信息对所述第一定位信息进行差分计算，获得所述第一定位信息相对于所述标准定位信息的相对位置信息；角度获取单元，用于基于所述相对位置信息获得所述第一角度信息。

在本发明实施例中，所述基于所述相对位置信息获得所述第一角度信息，包括：建立坐标轴并获取对应的坐标原点；获取所述相对位置信息相对于所述坐标原点的实时角度信息，将所述实时角度信息作为所述第一角度信息。

在本发明实施例中，所述角度获取模块包括：第一获取单元，用于实时获取所述塔机臂架上的至少一个旋转角度信息；第二获取单元，用于实时获取与每一所述旋转角度信息对应的至少一对第二定位信息；角度修正单元，用于基于所述第二定位信息对所述旋转角度信息进行修正，获得所述第一角度信息。

在本发明实施例中，所述波动获取模块包括：判断单元，用于判断所述塔机的使用状态是否从运行状态转换为停止状态；第一信息单元，用于在所述塔机的使用状态从所述运行状态转换为所述停止状态的情况下，基于所述塔机在所述停止状态下的所述第一角度信息生成所述第一波动信息；所述波动获取模块还包括：微分单元，用于对所述第一角度信息进行微分处理，获得对应的角速度信息；第二信息单元，用于基于所述角速度信息和预设平衡速度信息获得所述第二波动信息。

在本发明实施例中，所述评价参数模块包括：坐标建立单元，用于建立基于所述第一波动信息和所述第二波动信息的坐标系统；参数生成单元，用于基于所述坐标系统生成所述第一评价参数信息。

在本发明实施例中，所述基于所述坐标系统生成所述第一评价参数信息，包括：在所述坐标系统上生成以所述第一波动信息和所述第二波动信息为坐标的映射点；基于所述映射点生成对应的包络面积；基于所述包络面积生成形心距离；基于所述包络面积和所述形心距离生成乘积信息；将所述包络面积、所述形心距离以及所述乘积信息作为所述第一评价参数信息。

在本发明实施例中，所述基于所述映射点生成对应的包络面积，包括：判断所述映射点的分布是否趋向于直线分布；若是，则对所述映射点执行线性拟合操作并获得对应的拟合直线，基于所述拟合直线获得直角三角形，将所述直角三角形的包络面积作为所述包络面积；否则，基于所述映射点生成对应的包络面，并基于所述包络面获得所述包络面积。

在本发明实施例中，所述基于所述第一评价参数信息生成所述塔机臂架的平稳性评测结果，包括：获取至少一个第二评价参数信息；按照预设规则将所述第一评价参数信息与所述第二评价参数信息进行对比，获得所述塔机臂架的平稳性评测结果。

在本发明实施例中，所述按照预设规则将所述第一评价参数信息与所述第二评价参数信息进行对比，获得所述塔机臂架的平稳性评测结果，包括：获取所述第一评价参数和所述第二评价参数中相对应的第一参数的第一偏差；若所述第一偏差大于等于第一预设偏差阈值，则生成第一平稳性评测结果；若所述第一偏差小于所述第一预设偏差阈值，则获取所述第一评价参数和所述第二评价参数中相对应的第二参数的第二偏差；若所述第二偏差大于等于第二预设偏差阈值，生成第二平稳性评测结果；若所述第二偏差小于所述第二预设偏差阈值，则获取所述第一评价参数和所述第二评价参数中相对应的第三参数的第三偏差；若所述第三偏差大于等于第三预设偏差阈值，生成第三平稳性评测结果；若所述第三偏差小于所述第三预设偏差阈值，生成第四平稳性评测结果。

进一步地，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明所述的方法。

以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。

本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

此外，本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。

Claims (25)

1.一种塔机臂架的平稳性评测系统，其特征在于，所述评测系统包括：

实时角度获取装置，用于实时获取所述塔机臂架旋转的第一角度信息；

第一数据处理装置，与所述实时角度获取装置电连接，用于接收所述第一角度信息，并基于所述第一角度信息生成第一波动信息，以及对所述第一角度信息进行处理获得第二波动信息；

第二数据处理装置，与所述第一数据处理装置电连接，用于基于所述第一波动信息和所述第二波动信息生成第一评价参数信息；

评测装置，与所述第二数据处理装置电连接，用于基于所述第一评价参数信息生成所述塔机臂架的平稳性评测结果。

2.根据权利要求1所述的评测系统，其特征在于，所述实时角度获取装置包括：

至少一个第一无线定位装置，配置于所述塔机臂架上，用于实时获取所述塔机臂架上对应的至少一个第一定位信息；

标准无线定位装置，配置于所述塔机以外的预设固定位置，用于获取标准定位信息；

第一主机，与所述第一无线定位装置和所述标准无线定位装置电连接，用于基于所述标准定位信息和所述第一定位信息获得所述第一角度信息。

3.根据权利要求1所述的评测系统，其特征在于，所述实时角度获取装置包括：

至少一对第二无线定位装置，配置于所述塔机臂架上，用于实时获取所述塔机臂架上对应的至少一对第二定位信息；

至少一个角度获取装置，每一角度获取装置与对应的一对第二无线定位装置成套设置，所述一对第二无线定位装置沿所述塔机臂架的延伸方向设置于对应的角度获取装置的前后，用于实时获取所述塔机臂架的旋转角度信息；

标准无线定位装置，配置于所述塔机以外的预设固定位置，用于获取标准定位信息；

第二主机，用于基于所述第二定位信息、所述旋转角度信息和所述标准定位信息获得所述第一角度信息。

4.一种塔机臂架控制系统，其特征在于，所述控制系统包括权利要求1-3中任一项权利要求所述的平稳性评测系统。

5.一种塔机臂架的平稳性评测方法，应用于塔机臂架控制系统，其特征在于，所述评测方法包括：

实时获取所述塔机臂架旋转的第一角度信息；

基于所述第一角度信息获得第一波动信息，对所述第一角度信息进行处理并获得第二波动信息；

基于所述第一波动信息和所述第二波动信息生成第一评价参数信息；

基于所述第一评价参数信息生成所述塔机臂架的平稳性评测结果。

6.根据权利要求5所述的评测方法，其特征在于，所述实时获取所述塔机臂架旋转的第一角度信息，包括：

实时获取所述塔机臂架上的至少一个第一定位信息；

获取标准定位信息，所述标准定位信息为所述塔机臂架以外的预设固定位置信息；

基于所述标准定位信息对所述第一定位信息进行差分计算，获得所述第一定位信息相对于所述标准定位信息的相对位置信息；

基于所述相对位置信息获得所述第一角度信息。

7.根据权利要求6所述的评测方法，其特征在于，所述基于所述相对位置信息获得所述第一角度信息，包括：

建立坐标轴并获取对应的坐标原点；

获取所述相对位置信息相对于所述坐标原点的实时角度信息，将所述实时角度信息作为所述第一角度信息。

8.根据权利要求5所述的评测方法，其特征在于，所述实时获取所述塔机臂架旋转的第一角度信息，包括：

实时获取所述塔机臂架上的至少一个旋转角度信息；

实时获取与每一所述旋转角度信息对应的至少一对第二定位信息；

基于所述第二定位信息对所述旋转角度信息进行修正，获得所述第一角度信息。

9.根据权利要求5所述的评测方法，其特征在于，所述基于所述第一角度信息获得第一波动信息，包括：

判断所述塔机的使用状态是否从运行状态转换为停止状态；

若是，则基于所述塔机在所述停止状态下的所述第一角度信息生成所述第一波动信息；

所述对所述第一角度信息进行处理并获得第二波动信息，包括：

判断所述塔机是否正在执行回转操作，若是，对所述第一角度信息进行微分处理，获得对应的角速度信息；

基于所述角速度信息和预设平衡速度信息获得所述第二波动信息。

10.根据权利要求5所述的评测方法，其特征在于，所述基于所述第一波动信息和所述第二波动信息生成第一评价参数信息，包括：

建立基于所述第一波动信息和所述第二波动信息的坐标系统；

基于所述坐标系统生成所述第一评价参数信息。

11.根据权利要求10所述的评测方法，其特征在于，所述基于所述坐标系统生成所述第一评价参数信息，包括：

在所述坐标系统上生成以所述第一波动信息和所述第二波动信息为坐标的映射点；

基于所述映射点生成对应的包络面积；

基于所述包络面积生成形心距离；

基于所述包络面积和所述形心距离生成乘积信息；

将所述包络面积、所述形心距离以及所述乘积信息作为所述第一评价参数信息。

12.根据权利要求11所述的评测方法，其特征在于，所述基于所述映射点生成对应的包络面积，包括：

判断所述映射点的分布是否趋向于直线分布；

若是，则对所述映射点执行线性拟合操作并获得对应的拟合直线，基于所述拟合直线获得直角三角形，将所述直角三角形的包络面积作为所述包络面积；

否则，基于所述映射点生成对应的包络面，并基于所述包络面获得所述包络面积。

13.根据权利要求11所述的评测方法，其特征在于，所述基于所述第一评价参数信息生成所述塔机臂架的平稳性评测结果，包括：

获取至少一个第二评价参数信息；

按照预设规则将所述第一评价参数信息与所述第二评价参数信息进行对比，获得所述塔机臂架的平稳性评测结果。

14.根据权利要求13所述的评测方法，其特征在于，所述按照预设规则将所述第一评价参数信息与所述第二评价参数信息进行对比，获得所述塔机臂架的平稳性评测结果，包括：

获取所述第一评价参数和所述第二评价参数中相对应的第一参数的第一偏差；

若所述第一偏差大于等于第一预设偏差阈值，则生成第一平稳性评测结果；

若所述第一偏差小于所述第一预设偏差阈值，则获取所述第一评价参数和所述第二评价参数中相对应的第二参数的第二偏差；

若所述第二偏差大于等于第二预设偏差阈值，生成第二平稳性评测结果；

若所述第二偏差小于所述第二预设偏差阈值，则获取所述第一评价参数和所述第二评价参数中相对应的第三参数的第三偏差；

若所述第三偏差大于等于第三预设偏差阈值，生成第三平稳性评测结果；

若所述第三偏差小于所述第三预设偏差阈值，生成第四平稳性评测结果。

15.一种塔机臂架的平稳性评测装置，应用于塔机臂架控制系统，其特征在于，所述评测装置包括：

角度获取模块，用于实时获取所述塔机臂架旋转的第一角度信息；

波动获取模块，用于基于所述第一角度信息获得第一波动信息，对所述第一角度信息进行处理并获得第二波动信息；

评价参数模块，用于基于所述第一波动信息和所述第二波动信息生成第一评价参数信息；

评测模块，用于基于所述第一评价参数信息生成所述塔机臂架的平稳性评测结果。

16.根据权利要求15所述的评测装置，其特征在于，所述角度获取模块包括：

第一位置单元，用于实时获取所述塔机臂架上的至少一个第一定位信息；

第二位置单元，用于获取标准定位信息，所述标准定位信息为所述塔机臂架以外的预设固定位置信息；

第一差分单元，用于基于所述标准定位信息对所述第一定位信息进行差分计算，获得所述第一定位信息相对于所述标准定位信息的相对位置信息；

角度获取单元，用于基于所述相对位置信息获得所述第一角度信息。

17.根据权利要求16所述的评测装置，其特征在于，所述基于所述相对位置信息获得所述第一角度信息，包括：

建立坐标轴并获取对应的坐标原点；

获取所述相对位置信息相对于所述坐标原点的实时角度信息，将所述实时角度信息作为所述第一角度信息。

18.根据权利要求15所述的评测装置，其特征在于，所述角度获取模块包括：

第一获取单元，用于实时获取所述塔机臂架上的至少一个旋转角度信息；

第二获取单元，用于实时获取与每一所述旋转角度信息对应的至少一对第二定位信息；

角度修正单元，用于基于所述第二定位信息对所述旋转角度信息进行修正，获得所述第一角度信息。

19.根据权利要求15所述的评测装置，其特征在于，所述波动获取模块包括：

判断单元，用于判断所述塔机的使用状态是否从运行状态转换为停止状态；

第一信息单元，用于在所述塔机的使用状态从所述运行状态转换为所述停止状态的情况下，基于所述塔机在所述停止状态下的所述第一角度信息生成所述第一波动信息；

所述波动获取模块还包括：

微分单元，用于判断所述塔机是否正在执行回转操作，若是，对所述第一角度信息进行微分处理，获得对应的角速度信息；

第二信息单元，用于基于所述角速度信息和预设平衡速度信息获得所述第二波动信息。

20.根据权利要求15所述的评测装置，其特征在于，所述评价参数模块包括：

坐标建立单元，用于建立基于所述第一波动信息和所述第二波动信息的坐标系统；

参数生成单元，用于基于所述坐标系统生成所述第一评价参数信息。

21.根据权利要求20所述的评测装置，其特征在于，所述基于所述坐标系统生成所述第一评价参数信息，包括：

在所述坐标系统上生成以所述第一波动信息和所述第二波动信息为坐标的映射点；

基于所述映射点生成对应的包络面积；

基于所述包络面积生成形心距离；

基于所述包络面积和所述形心距离生成乘积信息；

将所述包络面积、所述形心距离以及所述乘积信息作为所述第一评价参数信息。

22.根据权利要求21所述的评测装置，其特征在于，所述基于所述映射点生成对应的包络面积，包括：

判断所述映射点的分布是否趋向于直线分布；

若是，则对所述映射点执行线性拟合操作并获得对应的拟合直线，基于所述拟合直线获得直角三角形，将所述直角三角形的包络面积作为所述包络面积；

否则，基于所述映射点生成对应的包络面，并基于所述包络面获得所述包络面积。

23.根据权利要求21所述的评测装置，其特征在于，所述基于所述第一评价参数信息生成所述塔机臂架的平稳性评测结果，包括：

获取至少一个第二评价参数信息；

按照预设规则将所述第一评价参数信息与所述第二评价参数信息进行对比，获得所述塔机臂架的平稳性评测结果。

24.根据权利要求23所述的评测装置，其特征在于，所述按照预设规则将所述第一评价参数信息与所述第二评价参数信息进行对比，获得所述塔机臂架的平稳性评测结果，包括：

获取所述第一评价参数和所述第二评价参数中相对应的第一参数的第一偏差；

若所述第一偏差大于等于第一预设偏差阈值，则生成第一平稳性评测结果；

若所述第一偏差小于所述第一预设偏差阈值，则获取所述第一评价参数和所述第二评价参数中相对应的第二参数的第二偏差；

若所述第二偏差大于等于第二预设偏差阈值，生成第二平稳性评测结果；

若所述第二偏差小于所述第二预设偏差阈值，则获取所述第一评价参数和所述第二评价参数中相对应的第三参数的第三偏差；

若所述第三偏差大于等于第三预设偏差阈值，生成第三平稳性评测结果；

若所述第三偏差小于所述第三预设偏差阈值，生成第四平稳性评测结果。

25.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求5-14中任一项权利要求所述的方法。

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