CN113336096A - 起重机械状态检测方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种起重机械状态检测方法、装置、电子设备及存储介质，涉及工程技术领域，该方法包括：根据卫星定位获取所述起重机械各个部位的定位位置，所述各个部位包括平衡臂根部、平衡臂尾部、吊臂前端、变幅小车以及吊钩中的至少一项；基于所述定位位置确定所述起重机械的运行状态。通过卫星定位确定起重机械的定位位置，并将其代入运行状态计算,能够解决对起重机械检测复杂以及容易产生误差的问题。

Description

起重机械状态检测方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本申请涉及工程技术领域，具体而言，涉及一种起重机械状态检测方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

目前对起重机械的塔臂、吊钩位置的检测主要通过传感器检测起重机械的状态，如通过应力传感器检测起重量，通过重力加速传感器检测倾斜角表称力矩，通过滑动电阻传感器和光电感应传感器检测电机的转数，通过倾角传感器可以测量塔身的形变。

但传感器检测通常由于传感器自身原因存在某些误差，例如滑动电阻传感器前面必须加装减速机构，减速机构反向运转时有间隙误差，该误差将导致10来米的距离无法精确确定位置，长久运行滑动电阻传感器精度、线性度都会有所改变，同时滑动电阻的使用寿命有限，无法处理钢丝绳卷筒直径的变化的问题。光电传感器同样无法处理钢丝绳卷筒直径的变化的问题，同时容易产生累计误差。使用倾角传感器可以测量塔身的形变，但无法测量塔臂水平方向的形变。因此现有技术通过传感器进行数据测量存在对起重机械的运行状态计算容易产生误差的问题。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例的目的在于提供一种起重机械状态检测方法、装置、电子设备及存储介质，用以解决对起重机械运行状态计算容易产生误差的问题。

第一方面，本申请实施例提供一种起重机械状态检测方法，包括：

根据卫星定位获取所述起重机械各个部位的定位位置，所述各个部位包括平衡臂根部、平衡臂尾部、吊臂前端、变幅小车以及吊钩中的至少一项；基于所述定位位置确定所述起重机械的运行状态。

在上述实现过程中，通过使用定位系统的方式获取起重机械各个部位的定位位置，根据定位位置的三维坐标表征起重机械的运行状态，目前通过定位系统差分定位的方式能够在水平精度上达到两厘米，在垂直精度上达到三至五厘米，在这样的精度上可以准确描述起重机械这样的大型设备。因此使用定位系统获取起重机械各个部分定位位置确定起重机械的运行状态，能够解决目前存在的对起重机械的运行状态检测容易产生误差的问题。

可选的，所述运行状态包括所述起重机械的模拟旋转中心，所述方法还包括：

在所述起重机械的所述平衡臂或所述吊臂的旋转角度大于预设角度阈值且制动完成并静止时，获取所述平衡臂尾部或所述吊臂前端的第一位置；在所述起重机械的所述平衡臂或所述吊臂的旋转角度再次大于所述预设角度阈值且制动完成并静止时，获取所述平衡臂尾部或所述吊臂前端的第二位置；根据所述平衡臂尾部或所述吊臂前端的定位位置、所述第一位置和所述第二位置确定所述起重机械的所述实际旋转中心；根据所述实际旋转中心确定模拟旋转中心的位置。

在上述实现过程中，根据平衡臂尾部或吊臂前端的定位位置计算起重机械的模拟旋转中心，能够提高检测起重机械的准确性。

可选的，所述运行状态包括吊臂的惯性偏移角确定所述吊钩的摆动范围，所述基于所述定位位置确定所述起重机械的运行状态包括：

在所述起重机械开始制动时，将所述模拟旋转中心的位置指向所述吊臂前端的定位位置作为第一矢量，将所述模拟旋转中心的位置指向所述平衡臂尾部的定位位置作为第二矢量；在制动完成时，将所述模拟旋转中心的位置指向所述吊臂前端的定位位置作为第三矢量，将所述模拟旋转中心的位置指向所述平衡臂尾部的定位位置作为第四矢量；根据所述第二矢量和所述第四矢量确定平衡臂的旋转夹角；根据所述平衡臂的旋转夹角确定吊臂前端在静止时的位置，将所述模拟旋转中心的位置指向所述吊臂前端在静止时的位置作为第五矢量；根据所述第三矢量以及所述第五矢量确定所述吊臂的惯性偏移角；根据所述吊钩和所述变幅小车在开始制动时的定位位置、以及所述吊臂的惯性偏移角确定所述吊钩的摆动范围。

在上述实现过程中，通过平衡臂根部、吊臂前端和变幅小车的定位位置能够准确的计算和预测出吊臂的惯性偏移角以及吊钩的摆动范围，为起重机械群的防撞提供数据基础。

可选的，所述运行状态包括所述起重机械的倾斜角度，所述方法还包括：

根据所述平衡臂尾部的定位位置确定表征所述平衡臂尾部的第一线段；确定与所述第一线段平行且处于预设水平面的第二线段，所述第一线段与所述模拟旋转中心处于第一平面，所述第二线段与所述模拟旋转中心处于第二平面；确定所述第一平面和所述第二平面的夹角，所述夹角为所述倾斜角度。

在上述实现过程中，确定表征平衡臂尾部的线段，从而通过数学的方式计算出起重机械的倾斜角，能够提高倾斜角数据的精准度，从而更准确的表征起重机械起重力矩的变化。

可选的，所述运行状态包括所述吊臂的疲劳度，所述基于所述定位位置确定所述起重机械的运行状态包括：

根据所述模拟旋转中心的位置和所述吊臂旋转前后的所述吊臂前端的定位位置确定所述吊臂的下弯曲度，所述下弯曲度用于表征所述疲劳度。

在上述实现过程中，通过获取所述平衡臂根部的定位位置和所述吊臂旋转前后的所述吊臂前端的定位位置确定所述吊臂的形变，能够提高检测起重机械的准确性和安全性。

可选的，所述方法还包括：

根据所述模拟旋转中心与所述吊臂前端的定位位置确定第三线段，所述第三线段用于表示所述吊臂；根据所述模拟旋转中心与所述平衡臂尾部的定位位置确定第四线段，所述第四线段用于表示所述平衡臂；确定过所述变幅小车的定位位置且垂直于所述第三线段的第一直线，将所述变幅小车的定位位置校正至所述第三线段与所述第一直线的垂足位置；确定过所述平衡臂根部的定位位置且垂直于所述第四线段的第二直线，将所述平衡臂根部的定位位置校正至所述第四线段与所述第二直线的垂足位置。

在上述实现过程中，通过获取所述平衡臂根部的定位位置和所述吊臂旋转前后的所述吊臂前端的定位位置确定所述吊臂的形变，能够提高检测起重机械的准确性和安全性。

可选的，所述运行状态包括所述起重机械的基底位置，所述方法还包括：

确定所述吊臂的高度，所述吊臂的高度为所述平衡臂根部的定位位置的高度与所述平衡臂根部到平衡臂底的竖直距离的差值；根据所述吊臂的高度以及所述模拟旋转中心的位置确定所述基底位置。

在上述实现过程中，通过吊臂的高度以及所述模拟旋转中心的位置确定所述基底位置。

可选的，所述运行状态包括起重量，所述方法还包括：

根据所述起重机械的型号和配重建立所述倾斜角度与起重力矩关系对应表；

根据所述倾斜角度在所述关系对应表查找对应的所述起重力矩；

根据所述起重力矩和所述变幅小车到所述模拟旋转中心的距离计算出所述起重量。

在上述实现过程中，根据起重机械的型号、配重以及实际使用情况建立倾斜角度与起重力矩的对应关系，根据起重力矩以及变幅小车到模拟旋转中心的距离能够准确计算起重机械的起重量。

第二方面，本申请实施例还提供一种起重机械状态检测装置，该装置可以包括：

定位获取模块，用于根据卫星定位获取所述起重机械各个部位的定位位置，所述各个部位包括平衡臂根部、平衡臂尾部、吊臂前端、变幅小车以及吊钩中的至少一项。

控制模块，用于基于所述定位位置确定所述起重机械的运行状态。

在上述实现过程中，通过定位获取模块获取起重机械各个部位的定位位置，根据定位位置的三维坐标表征起重机械的运行状态，目前通过定位系统差分定位的方式能够在水平精度上达到两厘米，在垂直精度上达到三至五厘米，在这样的精度上可以准确描述起重机械这样的大型设备。因此使用定位系统获取起重机械各个部分定位位置确定起重机械的运行状态，能够解决目前存在的对起重机械的运行状态检测容易产生误差的问题。

可选的，所述控制模块还可用于：

在所述起重机械的所述平衡臂或所述吊臂的旋转角度大于预设角度阈值且制动完成并静止时，获取所述平衡臂尾部或所述吊臂前端的第一位置；在所述起重机械的所述平衡臂或所述吊臂的旋转角度再次大于所述预设角度阈值且制动完成并静止时，获取所述平衡臂尾部或所述吊臂前端的第二位置；根据所述平衡臂尾部或所述吊臂前端的定位位置、所述第一位置和所述第二位置确定所述起重机械的所述实际旋转中心；根据所述实际旋转中心确定模拟旋转中心的位置。

在上述实现过程中，根据平衡臂尾部或吊臂前端的定位位置计算起重机械的模拟旋转中心，能够提高检测起重机械的准确性。

可选的，所述控制模块还可用于：

在所述起重机械开始制动时，将所述模拟旋转中心的位置指向所述吊臂前端的定位位置作为第一矢量；将所述模拟旋转中心的位置指向所述平衡臂尾部的定位位置作为第二矢量；在制动完成时，将所述模拟旋转中心的位置指向所述吊臂前端的定位位置作为第三矢量，将所述模拟旋转中心的位置指向所述平衡臂尾部的定位位置作为第四矢量；根据所述第二矢量和所述第四矢量确定平衡臂的旋转夹角；根据所述平衡臂的旋转夹角确定吊臂前端在静止时的位置，将所述模拟旋转中心的位置指向所述吊臂前端在静止时的位置作为第五矢量；根据所述第三矢量以及所述第五矢量确定所述吊臂的惯性偏移角；根据所述吊钩和所述变幅小车在开始制动时的定位位置、以及所述吊臂的惯性偏移角确定所述吊钩的摆动范围。

在上述实现过程中，通过平衡臂根部、吊臂前端和变幅小车的定位位置能够准确的计算和预测出吊臂的惯性偏移角以及吊钩的摆动范围，为起重机械群的防撞提供数据基础。

可选的，所述控制模块还可用于：

根据所述平衡臂尾部的定位位置确定表征所述平衡臂尾部的第一线段。确定与所述第一线段平行且处于预设水平面的第二线段，所述第一线段与所述模拟旋转中心处于第一平面，所述第二线段与所述模拟旋转中心处于第二平面。确定所述第一平面和所述第二平面的夹角，所述夹角为所述倾斜角度。

在上述实现过程中，确定表征平衡臂尾部的线段，从而通过数学的方式计算出起重机械的倾斜角，能够提高倾斜角数据的精准度，从而更准确的表征起重机械起重力矩的变化。

可选的，所述控制模块还可用于根据所述模拟旋转中心的位置和所述吊臂旋转前后的所述吊臂前端的定位位置确定所述吊臂的下弯曲度，所述下弯曲度用于表征所述疲劳度。

在上述实现过程中，通过获取所述平衡臂根部的定位位置和所述吊臂旋转前后的所述吊臂前端的定位位置确定所述吊臂的形变，能够提高检测起重机械的准确性和安全性。

可选的，所述控制模块还可用于：

根据所述模拟旋转中心与所述吊臂前端的定位位置确定第三线段，所述第三线段用于表示所述吊臂。根据所述模拟旋转中心与所述平衡臂尾部的定位位置确定第四线段，所述第四线段用于表示所述平衡臂。确定过所述变幅小车的定位位置且垂直于所述第三线段的第一直线，将所述变幅小车的定位位置校正至所述第三线段与所述第一直线的垂足位置。确定过所述平衡臂根部的定位位置且垂直于所述第四线段的第二直线，将所述平衡臂根部的定位位置校正至所述第四线段与所述第二直线的垂足位置。

在上述实现过程中，通过校正平衡臂根部以及变幅小车的定位位置，能够消除吊臂以及平衡臂本身的宽度以及高度带来的误差，提高检测起重机械的准确性。

可选的，所述控制模块还可用于：

确定所述吊臂的高度，所述吊臂的高度为所述平衡臂根部的定位位置的高度与所述平衡臂根部到平衡臂底的竖直距离的差值。根据所述吊臂的高度以及所述模拟旋转中心的位置确定所述基底位置。

在上述实现过程中，通过吊臂的高度以及所述模拟旋转中心的位置确定所述基底位置，能够提高检测起重机械的准确性。

可选的，所述控制模块还可用于：

根据所述起重机械的型号和配重建立所述倾斜角度与起重力矩关系对应表；

根据所述倾斜角度在所述关系对应表查找对应的所述起重力矩；

根据所述起重力矩和所述变幅小车到所述模拟旋转中心的距离计算出所述起重量。

在上述实现过程中，根据起重机械的型号、配重以及实际使用情况建立倾斜角度与起重力矩的对应关系，根据起重力矩以及变幅小车到模拟旋转中心的距离能够准确计算起重机械的起重量。

第三方面，本申请实施例中还提供一种电子设备，所述电子设备包括存储器和处理器、，所述存储器中存储有程序指令，所述处理器读取并运行所述程序指令时，执行上述任一实现方式中的步骤。

第四方面，本申请实施例中还提供了一种存储介质，所述可读取存储介质中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行上述任一实现方式中的步骤。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种起重机械状态检测方法的示意图；

图2为本申请实施例提供的一种确定起重机械的模拟旋转中心步骤的示意图；

图3为本申请实施例提供的一种确定模拟旋转中心的示意图；

图4为本申请提供的一种确定吊臂的惯性偏移角以及吊钩的惯性偏移角步骤的示意图；

图5为本申请实施例提供的一种确定吊臂惯性偏移角的示意图；

图6为本申请实施例提供的一种确定吊钩的惯性偏移角的示意图；

图7为本申请实施例提供的一种检测起重机械倾斜角步骤的示意图；

图8为本申请实施例提供的一种计算倾斜角的示意图；

图9为本申请实施例提供的一种校正定位位置步骤的示意图；

图10为本申请实施例提供的一种确定起重机械基底步骤的示意图；

图11位本申请实施例提供的一种起重机械状态检测装置的示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。在现有技术中，通过使用各种传感器监测起重机械的运行状态，包括吊臂高度、回转角度以及吊钩高度等，但由于传感器本身具有间隙误差和累计误差，以及传感器的使用寿命的问题，并不能准确地测量出起重机械的运行状态，从而不能为控制起重机械提供准确的数据支持，防止起重机械在运行时发生意外，比如在起重机械群中两个起重机械发生相撞的情况。因此，本申请实施例提供一种起重机械状态检测方法，用以解决对起重机械检测容易产生误差的问题。请参看图1，图1为本申请实施例提供的一种起重机械状态检测方法的示意图，该方法可以包括：

在步骤S11中，根据卫星定位获取所述起重机械各个部位的定位位置，所述各个部位包括平衡臂根部、平衡臂尾部、吊臂前端、变幅小车以及吊钩中的至少一项。

在步骤S12中，基于所述定位位置确定所述起重机械的运行状态。

其中，可以通过北斗卫星定位系统(BDS，BeiDou Navigation Satellite System)获取起重机械各个部位的定位位置，也可以通过全球定位系统(GPS，GlobalPositioningSystem)或者格洛纳斯定位系统(Global Navigation Satellite System，GLONASS)获取其中机械各个部位的定位位置。各个部位的定位位置的数据包括经度、纬度和海拔高，可以将经度、纬度和海拔高作为定位点的三维坐标，用以表征各个部位的定位位置。其中，起重机械可以是塔机、吊车等具有提起或移动重物用的机器。

由此可见，本实施例通过使用定位系统的方式获取起重机械各个部位的定位位置，根据定位位置的三维坐标表征起重机械的运行状态，目前通过定位系统差分定位的方式能够在水平精度上达到两厘米，在垂直精度上达到三至五厘米，在这样的精度上可以准确描述起重机械这样的大型设备。因此使用定位系统获取起重机械各个部分定位位置确定起重机械的运行状态，能够解决目前存在的对起重机械的运行状态检测容易产生误差的问题。

可选的，针对步骤S12，请参看图2，图2为本申请实施例提供的一种确定起重机械的实际旋转中心步骤的示意图，步骤S12还可具体包括：

在步骤S121中，在所述起重机械的所述平衡臂或所述吊臂的旋转角度大于预设角度阈值且制动完成并静止时，获取所述平衡臂尾部或所述吊臂前端的第一位置。

在步骤S122中，在所述起重机械的所述平衡臂或所述吊臂的旋转角度再次大于所述预设角度阈值且制动完成并静止时，获取所述平衡臂尾部或所述吊臂前端的第二位置。

在步骤S123中，根据所述平衡臂尾部或所述吊臂前端的定位位置、所述第一位置和所述第二位置确定所述起重机械的所述实际旋转中心。

在步骤S124中，根据所述实际旋转中心确定模拟旋转中心的位置。

示例性的，请参看图3，图3为本申请实施例提供的一种确定模拟旋转中心的示意图。以A表示模拟旋转中心，LZ为过A点且垂直水平面的直线，A₁为实际旋转中心的位置，以F表示平衡臂尾部的定位位置，则F₁为平衡臂尾部的第一位置，F₃为平衡臂尾部的第二位置，其中，预设角度阈值可以根据实际情况具体设置，在本申请中将预设角度阈值设置为15度，在经过起重机械的两次旋转后获得的F、F₁和F₃的定位位置，根据三点确定的圆心位置就是平衡臂的实际旋转中心A₁，将实际旋转中心A₁垂直上升到塔臂的高度，从而确定模拟旋转中心的位置。同理，也可以C表示吊臂前端的定位位置，C₄和C₅分别为吊臂前端的第一位置和第二位置，根据吊臂前端确定实际旋转中心的步骤原理与平衡臂相同，此处不再赘述。

由此可见，根据平衡臂尾部或吊臂前端的定位位置计算起重机械的模拟旋转中心，能够提高检测起重机械的准确性。

可选的，针对步骤S12，请参看图4，图4为本申请提供的一种确定吊臂的惯性偏移角以及吊钩的惯性偏移角步骤的示意图，步骤S12可以具体包括：

在步骤S125中，在所述起重机械开始制动时，将所述模拟旋转中心的位置指向所述吊臂前端的定位位置作为第一矢量，将所述模拟旋转中心的位置指向所述平衡臂尾部的定位位置作为第二矢量。

在步骤S126中，在制动完成时，将所述模拟旋转中心的位置指向所述吊臂前端的定位位置作为第三矢量，将所述模拟旋转中心的位置指向所述平衡臂尾部的定位位置作为第四矢量。

在步骤S127中，根据所述第二矢量和所述第四矢量确定平衡臂的旋转夹角。

在步骤S128中，根据所述平衡臂的旋转夹角确定吊臂前端在静止时的位置，将所述模拟旋转中心的位置指向所述吊臂前端在静止时的位置作为第五矢量。

在步骤S129中，根据所述第三矢量以及所述第五矢量确定所述吊臂的惯性偏移角。

请参看图5，图5为本申请实施例提供的一种确定吊臂惯性偏移角的示意图，示例性的，以A表示旋转模拟中心的定位位置，以C表示开始旋转前吊臂前端的定位位置，则C₂为吊臂前端在开始制动时的位置，C₃为吊臂前端在制动完成静止时的定位位置，以F表示开始旋转前平衡臂的定位位置，则F₂为平衡臂在制动完成时的位置，设顺时针为旋转正向，可得到矢量

和

其中，矢量

和

间的夹角记为α，由于静止后F、C相对A的位置不会改变，因此

和

间的夹角θ等于夹角α。矢量

和

处于同一圆锥面，根据

和α的大小可计算出

根据矢量

和

可计算出

和

间的夹角β，夹角β则为吊臂的惯性偏移角。上述结论在吊臂处于

时，就可预测：则吊臂摆动在

和

确定的圆锥面上；范围在以

为中心，幅度最大为正负惯性偏移角。根据上述结论也可求得摆动轨迹。

在步骤S1210中，根据所述吊钩和所述变幅小车在开始制动时的定位位置、以及所述吊臂的惯性偏移角确定所述吊钩的摆动范围。

请参看图6，图6为本申请实施例提供的一种确定吊钩的惯性偏移角的示意图。示例性的，以B表示变幅小车制动开始的定位位置，则B₀为吊臂在静止时变幅小车的定位位置，B₁为吊臂第一次摆动到最远处且开始反向摆动时的位置；B₃处于B的正下方，B₄处于B₁的正下方，以I表示吊钩的定位位置，I₀则表示在吊臂处于静止时吊钩在重力的作用下的定位位置，I₁为吊钩第一次摆动到最远处且开始反向摆动时的位置；其中B₃、I₀和B₄处于同一水平面，由此可得出，吊钩的摆动范围为

因为B始终处于图6的AC上，当小车处于B位置时，根据吊臂的惯性偏移角、能量守恒等物理和数学原理可预测得到得上述曲线轨迹。

由此可见，过平衡臂根部、吊臂前端和变幅小车的定位位置能够准确的计算和预测出吊臂的惯性偏移角(摆动范围)以及吊钩的摆动范围，为起重机械群的防撞提供数据基础。

可选的，请参看图7，图7为本申请实施例提供的一种检测起重机械倾斜角步骤的示意图，该步骤可以包括：

在步骤S71中，根据所述平衡臂尾部的定位位置确定表征所述平衡臂尾部的第一线段。

在步骤S72中，确定与所述第一线段平行且处于预设水平面的第二线段，所述第一线段与所述模拟旋转中心处于第一平面，所述第二线段与所述模拟旋转中心处于第二平面。

在步骤S73中，确定所述第一平面和所述第二平面的夹角，所述夹角为所述倾斜角度。

示例性的，请参看图8，图8为本申请实施例提供的一种计算倾斜角的示意图，其中，A为起重机械的模拟旋转中心，LT为第一线段，LT₁为第二线段，平面AKF为第一平面，平面AK₁F₄为第二平面，第二平面为预设水平面，LT与LT₁平行，K为线段LT的中点，K₁为线段LT₁的中点，安装时预测量KF或K₁F₁得到长度，建立三维坐标轴，获取起重机械各个部分的定位位置，确定F、K、K₁以及A的三维坐标从而计算出平面AKF与平面AK₁F₄的夹角，该夹角即为起重机械的倾斜角。

由此可见，确定表征平衡臂尾部的线段，从而通过数学的方式计算出起重机械的倾斜角，能够提高倾斜角数据的精准度，从而更准确的表征起重机械起重力矩的变化。

可选的，所述运行状态还可以包括所述吊臂的疲劳度，针对步骤S12，步骤S12还可以包括：

根据所述模拟旋转中心的位置和所述吊臂旋转前后的所述吊臂前端的定位位置确定所述吊臂的下弯曲度，所述下弯曲度用于表征所述疲劳度。

其中，当起重机械的回转机构运行时，使吊臂旋转，由于惯性的影响，吊臂在水平方向会发生形变，通过获取平衡臂根部的定位位置和吊臂旋转前后的吊臂前端的定位位置，从而计算出吊臂的下弯曲度。可以通过吊臂的下弯曲度表征吊臂的疲劳度，当吊臂的疲劳度大于警戒值时，表示起重机械需要减轻负载或需要慢速上升。

由此可见，通过获取所述平衡臂根部的定位位置和所述吊臂旋转前后的所述吊臂前端的定位位置确定所述吊臂的形变，能够提高检测起重机械的准确性和安全性。

请参看图9，图9为本申请实施例提供的一种校正定位位置步骤的示意图。该步骤可以包括：

在步骤S91中，根据所述模拟旋转中心与所述吊臂前端的定位位置确定第三线段，所述第三线段用于表示所述吊臂。

在步骤S92中，根据所述模拟旋转中心与所述平衡臂尾部的定位位置确定第四线段，所述第四线段用于表示所述平衡臂。

在步骤S93中，确定过所述变幅小车的定位位置且垂直于所述第三线段的第一直线，将所述变幅小车的定位位置校正至所述第三线段与所述第一直线的垂足位置。

在步骤S94中，确定过所述平衡臂根部的定位位置且垂直于所述第四线段的第二直线，将所述平衡臂根部的定位位置校正至所述第四线段与所述第二直线的垂足位置。

示例性的，以D表示平衡臂根部的定位位置，以F表示平衡臂尾部的定位位置，以B表示变幅小车的定位位置，以C表示吊臂前端的定位位置，以A表示模拟旋转中心的位置，则AC为描述吊臂的线段，AF为描述平衡臂的线段，过D点作垂直于AF的直线L1，将D的坐标校正至AF与L1的垂足位置，过B点作垂直于AC的直线L2，将B点的坐标校正至AC与L2的垂足位置。

由此可见，通过校正平衡臂根部以及变幅小车的定位位置，能够消除吊臂以及平衡臂本身的宽度以及高度变化带来的误差，提高检测起重机械的准确性。

请参看图10，图10为本申请实施例提供的一种确定起重机械基底步骤的示意图，该步骤可以包括：

在步骤S101中，确定所述吊臂的高度，所述吊臂的高度为所述平衡臂根部的定位位置的高度与所述平衡臂根部到平衡臂底的竖直距离的差值。

在步骤S102中，根据所述吊臂的高度以及所述模拟旋转中心的位置确定所述基底位置。

值得一提的是，可以将基底位置存储在非易失性存储器，从而能够判断起重机吊臂高度变化。

由此可见，通过吊臂的高度以及所述模拟旋转中心的位置确定所述基底位置，能够提高检测起重机械的准确性。

可选的，所述运行状态包括起重量，所述方法还包括：

根据所述起重机械的型号和配重建立所述倾斜角度与起重力矩关系对应表；

根据所述倾斜角度在所述关系对应表查找对应的所述起重力矩；

根据所述起重力矩和所述变幅小车到所述模拟旋转中心的距离计算出所述起重量。

示例性的，设当前倾斜角为β，β_n、β_n+1为表中的两个相邻的倾斜角，两个倾斜角对应的起重力矩为M_n、M_n+1,l为变幅小车到模拟旋转中心距离；这其中存在β_n≤β≤β_n+1,M_n<M_n+1；则起重力矩M＝M_n+(M_n+1-M_n)×(β-β_n)/(β_n+1-β_n)，起重量G＝M/l。

在上述实现过程中，根据起重机械的型号、配重以及实际使用情况建立倾斜角度与起重力矩的对应关系，根据起重力矩以及变幅小车到模拟旋转中心的距离能够准确计算起重机械的起重量。

另外，在检测到起重机械的倾斜角B超过警戒值、起重量超过警戒值、旋转时吊臂水平摆动角β超过警戒值、旋转时小车与吊钩距离超过警戒值和吊臂下弯角超过警戒值中至少一种时，停止起重机械的工作，并发送报警信息至指定终端。

基于同一发明构思，本申请实施例中还提供一种上报起重机械状态数据的方法，该方法可以包括：

发送平衡臂根部、平衡臂尾部、吊臂前端、变幅小车以及吊钩定位位置以及预设置参数至终端，所述终端根据所述定位位置和所述预设参数计算防撞数据。所述预设参数包括吊臂高度、起重机械顶高、起重机械旋转中心坐标、所述变幅小车和所述平衡臂根部定位点的偏移数据。

应当注意到的是，本申请提供的方式仅仅是示例性的，在另一些实施例中，还可以发送起重机械的运行状态至终端，所述终端根据所述运行状态对所述起重机械进行控制。其中，终端可以是智能手机、个人电脑(personal computer，PC)、平板电脑、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)、移动上网设备(mobile Internet device，MID)等；其终端也可以是服务器、工控机、分布式计算机中心等数据中心。

基于同一发明构思，本申请实施例中还提供一种起重机械状态检测装置20，请参看图11，图11位本申请实施例提供的一种起重机械状态检测装置的示意图。该起重机械状态检测装置20可以包括：

定位获取模块21，用于根据卫星定位获取所述起重机械各个部位的定位位置，所述各个部位包括平衡臂根部、平衡臂尾部、吊臂前端、变幅小车以及吊钩中的至少一项；

控制模块22，用于基于所述定位位置确定所述起重机械的运行状态。

可选的，所述起重机械状态检测装置20还可以包括通信模块，用于和基站通信提高定位精度，以及向防撞系统提供本起重机械的运行数据。

可选的，所述控制模块22还可用于：

确定所述平衡臂的模拟旋转中心的位置，所述模拟旋转中心为所述吊臂在无重力状态下的旋转中心。在所述起重机械的所述平衡臂或所述吊臂的旋转角度大于预设角度阈值且制动完成并静止时，获取所述平衡臂尾部或所述吊臂前端的第一位置。在所述起重机械的所述平衡臂或所述吊臂的旋转角度再次大于所述预设角度阈值且制动完成并静止时，获取所述平衡臂尾部或所述吊臂前端的第二位置。根据所述模拟旋转中心、所述平衡臂尾部或所述吊臂前端的定位位置、所述第一位置和所述第二位置确定所述起重机械的所述实际旋转中心。

可选的，所述控制模块22还可用于：

在所述起重机械开始制动时，将所述模拟旋转中心的位置指向所述吊臂前端的定位位置作为第一矢量；将所述模拟旋转中心的位置指向所述平衡臂尾部的定位位置作为第二矢量；在制动完成时，将所述模拟旋转中心的位置指向所述吊臂前端的定位位置作为第三矢量，将所述模拟旋转中心的位置指向所述平衡臂尾部的定位位置作为第四矢量；根据所述第二矢量和所述第四矢量确定平衡臂的旋转夹角；根据所述平衡臂的旋转夹角确定吊臂前端在静止时的位置，将所述模拟旋转中心的位置指向所述吊臂前端在静止时的位置作为第五矢量；根据所述第三矢量以及所述第五矢量确定所述吊臂的惯性偏移角；根据所述吊钩和所述变幅小车在开始制动时的定位位置、在制动完成时的定位位置以及所述吊臂的惯性偏移角确定所述吊钩的摆动范围。

可选的，所述控制模块22还可用于：

根据所述平衡臂尾部的定位位置确定表征所述平衡臂尾部的第一线段。确定与所述第一线段平行且处于预设水平面的第二线段，所述第一线段与所述模拟旋转中心处于第一平面，所述第二线段与所述模拟旋转中心处于第二平面。确定所述第一平面和所述第二平面的夹角，所述夹角为所述倾斜角度。

可选的，所述控制模块22还可用于根据所述模拟旋转中心的位置和所述吊臂旋转前后的所述吊臂前端的定位位置确定所述吊臂的下弯曲度，所述下弯曲度用于表征所述疲劳度。

可选的，所述控制模块22还可用于：

根据所述模拟旋转中心与所述吊臂前端的定位位置确定第三线段，所述第三线段用于表示所述吊臂。根据所述模拟旋转中心与所述平衡臂尾部的定位位置确定第四线段，所述第四线段用于表示所述平衡臂。确定过所述变幅小车的定位位置且垂直于所述第三线段的第一直线，将所述变幅小车的定位位置校正至所述第三线段与所述第一直线的垂足位置。确定过所述平衡臂根部的定位位置且垂直于所述第四线段的第二直线，将所述平衡臂根部的定位位置校正至所述第四线段与所述第二直线的垂足位置。

可选的，所述控制模块22还可用于：

确定所述吊臂的高度，所述吊臂的高度为所述平衡臂根部的定位位置的高度与所述平衡臂根部到吊臂底的竖直距离的差值。根据所述吊臂的高度以及所述模拟旋转中心的位置确定所述基底位置。

可选的，所述控制模块22还可用于：

根据所述起重机械的型号和配重建立所述倾斜角度与起重力矩关系对应表；

根据所述倾斜角度在所述关系对应表查找对应的所述起重力矩；

根据所述起重力矩和所述变幅小车到所述模拟旋转中心的距离计算出所述起重量。

可以替换的，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、单片机、或者其他可编程装置(如FPGA、CPLD)。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。

基于同一发明构思，本申请实施例中还提供一种电子设备，所述电子设备包括存储器和处理器，所述存储器中存储有程序指令，所述处理器读取并运行所述程序指令时，执行上述任一实现方式中的步骤。

基于同一发明构思，本申请实施例中还提供了一种存储介质，所述可读取存储介质中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行上述任一实现方式中的步骤。

其中，存储器中保存有上述实现方式中所需的计算中间数据和预设数据；所述电子设备能够对预设数据和中间数据进行非易失性保存(掉电保存)。所述通信接口用于和定位基站通信和起重机械防撞系统通信。

所述存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，PROM)等各种可以存储程序代码的介质。其中，存储介质用于存储程序，所述处理器在接收到执行指令后，执行所述程序，本发明实施例任一实施例揭示的过程定义的电子终端所执行的方法可以应用于处理器中，或者由处理器实现。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

另外，作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

再者，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

需要说明的是，功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。

在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种起重机械状态检测方法，其特征在于，包括：

根据卫星定位获取所述起重机械各个部位的定位位置，所述各个部位包括平衡臂根部、平衡臂尾部、吊臂前端、变幅小车以及吊钩中的至少一项；

基于所述定位位置确定所述起重机械的运行状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述运行状态包括所述起重机械的模拟旋转中心，所述方法还包括：

在所述起重机械的所述平衡臂或所述吊臂的旋转角度大于预设角度阈值且制动完成并静止时，获取所述平衡臂尾部或所述吊臂前端的第一位置；

在所述起重机械的所述平衡臂或所述吊臂的旋转角度再次大于所述预设角度阈值且制动完成并静止时，获取所述平衡臂尾部或所述吊臂前端的第二位置；

根据所述平衡臂尾部或所述吊臂前端的定位位置、所述第一位置和所述第二位置确定所述起重机械的所述实际旋转中心；

根据所述实际旋转中心确定模拟旋转中心的位置。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述运行状态包括吊臂的惯性偏移角、进而确定所述吊钩的摆动范围，所述基于所述定位位置确定所述起重机械的运行状态包括：

在所述起重机械开始制动时，将所述模拟旋转中心的位置指向所述吊臂前端的定位位置作为第一矢量，将所述模拟旋转中心的位置指向所述平衡臂尾部的定位位置作为第二矢量；

在制动完成时，将所述模拟旋转中心的位置指向所述吊臂前端的定位位置作为第三矢量，将所述模拟旋转中心的位置指向所述平衡臂尾部的定位位置作为第四矢量；

根据所述第二矢量和所述第四矢量确定平衡臂的旋转夹角；

根据所述平衡臂的旋转夹角确定吊臂前端在静止时的位置，将所述模拟旋转中心的位置指向所述吊臂前端在静止时的位置作为第五矢量；

根据所述第三矢量以及所述第五矢量确定所述吊臂的惯性偏移角；

根据所述吊钩和所述变幅小车在开始制动时的定位位置、以及所述吊臂的惯性偏移角确定所述吊钩的摆动范围。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述运行状态包括所述起重机械的倾斜角度，所述方法还包括：

根据所述平衡臂尾部的定位位置确定表征所述平衡臂尾部的第一线段；

确定与所述第一线段平行且处于预设水平面的第二线段，所述第一线段与所述模拟旋转中心处于第一平面，所述第二线段与所述模拟旋转中心处于第二平面；

确定所述第一平面和所述第二平面的夹角，所述夹角为所述倾斜角度。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述运行状态包括所述吊臂的疲劳度，所述基于所述定位位置确定所述起重机械的运行状态包括：

根据所述模拟旋转中心的位置和所述吊臂旋转前后的所述吊臂前端的定位位置确定所述吊臂的下弯曲度，所述下弯曲度用于表征所述疲劳度。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述模拟旋转中心与所述吊臂前端的定位位置确定第三线段，所述第三线段用于表示所述吊臂；

根据所述模拟旋转中心与所述平衡臂尾部的定位位置确定第四线段，所述第四线段用于表示所述平衡臂；

确定过所述变幅小车的定位位置且垂直于所述第三线段的第一直线，将所述变幅小车的定位位置校正至所述第三线段与所述第一直线的垂足位置；

确定过所述平衡臂根部的定位位置且垂直于所述第四线段的第二直线，将所述平衡臂根部的定位位置校正至所述第四线段与所述第二直线的垂足位置。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述运行状态包括所述起重机械的基底位置，所述方法还包括：

确定所述吊臂的高度，所述吊臂的高度为所述平衡臂根部的定位位置的高度与所述平衡臂根部到平衡臂底的竖直距离的差值；

根据所述吊臂的高度以及所述模拟旋转中心的位置确定所述基底位置。

8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述运行状态包括起重量，所述方法还包括：

根据所述起重机械的型号和配重建立所述倾斜角度与起重力矩关系对应表；

根据所述倾斜角度在所述关系对应表查找对应的所述起重力矩；

根据所述起重力矩和所述变幅小车到所述模拟旋转中心的距离计算出所述起重量。

9.一种起重机械状态检测装置，其特征在于，包括：

定位获取模块，用于根据卫星定位获取所述起重机械各个部位的定位位置，所述各个部位包括平衡臂根部、平衡臂尾部、吊臂前端、变幅小车以及吊钩中的至少一项；

控制模块，用于基于所述定位位置确定所述起重机械的运行状态。

10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括存储器和处理器，所述存储器中存储有程序指令，所述处理器运行所述程序指令时，执行权利要求1-8中任一项所述方法中的步骤。

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