CN115043338A - 起重设备的安全控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种起重设备的安全控制方法及系统，属于工程机械技术领域。所述方法包括：确定起重设备的吊装作业阶段，选择吊装作业阶段的配重移动的目标方向；执行吊装作业阶段的吊装作业，并执行目标方向的连续的配重移动；获取与配重移动对应的配重参数和与吊装作业对应的吊载参数；根据吊载参数的实际值和配重参数的实际值的匹配程度，确定是否执行吊装作业的安全控制和/或确定是否执行吊装作业的已存在的安全控制释放。本发明可用于吊装作业的安全保障。

Description

起重设备的安全控制方法及系统

分案申请的相关信息

本申请是分案申请，本申请的母案申请是申请日为2020年11月03日、申请号为202011209137.X、发明名称为“起重设备的安全控制方法及系统”的发明专利申请。

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，具体地涉及一种起重设备的安全控制方法、一种起重设备的安全控制系统、一种电子设备、一种工程机械和一种计算机可读存储介质。

背景技术

目前，起重机，包括汽车起重机、全地面起重机、履带式起重机等，在吊装过程中，固定式配重使用不方便，越来越难以满足适应吊装作业的多种吊载需求。为了提高配重使用效率、提升吊装能力以及降低配重运送安装成本等目的的实现，开始考虑将传统的固定式配重改进为可变行程的前后移动式配重。

移动式配重可根据吊载过程中吊载重量的变化实时变动配重位置提供平衡力矩，维持吊装系统平稳。相较于固定式配重，移动式配重可扩大起重机同等配重大小情况下的起吊能力，可灵活调整配重位置保持系统重心总是处于回转支撑范围内从而提高吊装稳定性；但是，在实际吊装作业中，存在复杂的作业特征，吊载重量或力矩并不是在吊载作业中恒定的，移动式配重实际上很难保持起重设备平衡以及维持该平衡状态，而起重设备在作业中若未保持平衡，是具有安全风险的，因此，上述市场需求的方案的实施必须建立在合理高效的控制策略基础之上，且具备平衡性的安全控制策略可以为人员设备、吊装作业提供安全保障。

发明内容

本发明的目的是提供一种起重设备的安全控制方法及系统，避免实际吊装作业中吊载变化情况复杂多变导致的配重控制和吊载控制难以保持起重设备力矩平衡，进而改善起重设备的作业平稳性、安全性和可靠性。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种起重设备的安全控制方法，该安全控制方法包括：

确定起重设备的吊装作业阶段，选择所述吊装作业阶段的配重移动的目标方向；

执行所述吊装作业阶段的吊装作业，并执行所述目标方向的连续的配重移动；

获取与所述配重移动对应的配重参数和与所述吊装作业对应的吊载参数；

根据所述吊载参数的实际值和所述配重参数的实际值的匹配程度，确定是否执行所述吊装作业的安全控制和/或确定是否执行所述吊装作业的已存在的安全控制释放。

具体的，所述根据所述吊载参数的实际值和所述配重参数的实际值的匹配程度，确定是否执行所述吊装作业的安全控制和/或确定是否执行所述吊装作业的已存在的安全控制释放，包括：

根据所述吊载参数的实际值和吊载动态阈值数据的关系，确定是否执行所述吊装作业的安全控制，其中，

所述吊载动态阈值数据包括通过所述配重参数的实际值进行力矩平衡或近似力矩平衡匹配确定的安全实际值和/或安全实际值连续范围。

具体的，所述根据所述吊载参数的实际值和所述配重参数的实际值的匹配程度，确定是否执行所述吊装作业的安全控制和/或确定是否执行所述吊装作业的已存在的安全控制释放，还包括：

在执行所述吊装作业的安全控制，并持续执行所述目标方向的连续的配重移动之后，确定在持续执行所述目标方向的连续的配重移动后的配重参数的实际值，

根据确定的配重参数的实际值和配重动态阈值数据的关系，确定是否执行所述吊装作业的已存在的安全控制释放，其中，

所述配重动态阈值数据包括通过所述吊载参数的实际值进行力矩平衡或近似力矩平衡匹配确定的安全实际值和/或安全实际值连续范围。

具体的，所述根据所述吊载参数的实际值和所述配重参数的实际值的匹配程度，确定是否执行所述吊装作业的安全控制和/或确定是否执行所述吊装作业的已存在的安全控制释放，包括：

确定所述吊载参数的实际值达到所述配重参数的实际值在中上阈值线上对应的吊载动态阈值，执行所述吊装作业的安全控制，或者，

确定所述配重参数的实际值达到所述吊载参数的实际值在中下阈值线上对应的配重动态阈值，执行所述吊装作业的已存在的安全控制释放，其中，

所述中上阈值线和所述中下阈值线用于通过所述吊载参数和所述配重参数中一者的实际值确定另一者对应的动态阈值，

所述中上阈值线和所述中下阈值线构成控制安全范围，所述控制安全范围属于安全极限范围，

所述安全极限范围由上阈值线和下阈值线在与所述配重参数的实际值对应的极值配重参数范围内构成，

所述上阈值线和所述下阈值线为，在所述起重设备倾覆临界条件下，通过所述起重设备的前后倾覆轴，在所述极值配重参数范围内分别确定的倾覆临界数值关系线。

具体的，所述根据所述吊载参数的实际值和所述配重参数的实际值的匹配程度，确定是否执行所述吊装作业的安全控制和/或确定是否执行所述吊装作业的已存在的安全控制释放，还包括：

在执行所述吊装作业的安全控制，并持续执行所述目标方向的连续的配重移动后，

确定在持续执行所述目标方向的连续的配重移动后的配重参数的实际值达到所述吊载参数的实际值在所述中下阈值线上对应的配重动态阈值，

执行所述吊装作业的已存在的安全控制释放。

具体的，所述根据所述吊载参数的实际值和所述配重参数的实际值的匹配程度，确定是否执行所述吊装作业的安全控制和/或确定是否执行所述吊装作业的已存在的安全控制释放，还包括：

在执行所述吊装作业的已存在的安全控制释放，并持续执行所述目标方向的连续的配重移动后，

确定第一实际值达到第二实际值在所述中上阈值线上对应的吊载动态阈值，执行所述吊装作业的安全控制，其中，

所述第一实际值为在执行所述吊装作业的已存在的安全控制释放后的吊载参数的实际值，

所述第二实际值为在持续执行所述目标方向的连续的配重移动后的配重参数的实际值。

具体的，所述根据所述吊载参数的实际值和所述配重参数的实际值的匹配程度，确定是否执行所述吊装作业的安全控制和/或确定是否执行所述吊装作业的已存在的安全控制释放，还包括：

确定所述配重参数的实际值达到所述吊载参数的实际值在所述中下阈值线上对应的配重动态阈值，执行所述吊装作业的安全控制，或者，

确定所述吊载参数的实际值达到所述配重参数的实际值在所述中上阈值线上对应的吊载动态阈值，执行所述吊装作业的已存在的安全控制释放。

具体的，所述根据所述吊载参数的实际值和所述配重参数的实际值的匹配程度，确定是否执行所述吊装作业的安全控制和/或确定是否执行所述吊装作业的已存在的安全控制释放，还包括：

在执行所述吊装作业的安全控制，并持续执行所述目标方向的连续的配重移动后，

确定所述吊载参数的实际值达到在持续执行所述目标方向的连续的配重移动后的配重参数的实际值在所述中上阈值线上对应的吊载动态阈值，

执行所述吊装作业的已存在的安全控制释放。

具体的，所述根据所述吊载参数的实际值和所述配重参数的实际值的匹配程度，确定是否执行所述吊装作业的安全控制和/或确定是否执行所述吊装作业的已存在的安全控制释放，还包括：

在执行所述吊装作业的已存在的安全控制释放，并持续执行所述目标方向的连续的配重移动后，

确定第三实际值达到第四实际值在所述中下阈值线上对应的配重动态阈值，执行所述吊装作业的安全控制，其中，

所述第三实际值为在持续执行所述目标方向的连续的配重移动后的配重参数的实际值，

所述第四实际值为在执行所述吊装作业的已存在的安全控制释放后的吊载参数的实际值。

具体的，所述根据所述吊载参数的实际值和所述配重参数的实际值的匹配程度，确定是否执行所述吊装作业的安全控制和/或确定是否执行所述吊装作业的已存在的安全控制释放，还包括：

确定所述吊载参数的实际值达到所述配重参数的实际值在中阈值线上对应的吊载平衡值，执行所述吊装作业的安全控制，或者，

确定所述配重参数的实际值达到所述吊载参数的实际值在所述中下阈值线上对应的配重动态阈值，执行所述吊装作业的已存在的安全控制释放，其中，

所述中阈值线为，以所述起重设备的回转中心为支撑点，通过吊载力矩和配重调节力矩进行力矩平衡确定的最佳力矩匹配数值关系线，

所述中阈值线用于通过所述吊载参数和所述配重参数中一者的实际值确定另一者对应的平衡值。

具体的，所述根据所述吊载参数的实际值和所述配重参数的实际值的匹配程度，确定是否执行所述吊装作业的安全控制和/或确定是否执行所述吊装作业的已存在的安全控制释放，还包括：

在执行所述吊装作业的安全控制，并持续执行所述目标方向的连续的配重移动后，

确定在持续执行所述目标方向的连续的配重移动后的配重参数的实际值达到所述吊载参数的实际值在所述中下阈值线上对应的配重动态阈值，

执行所述吊装作业的已存在的安全控制释放。

具体的，所述根据所述吊载参数的实际值和所述配重参数的实际值的匹配程度，确定是否执行所述吊装作业的安全控制和/或确定是否执行所述吊装作业的已存在的安全控制释放，还包括：

在执行所述吊装作业的已存在的安全控制释放，并持续执行所述目标方向的连续的配重移动后，

确定第五实际值达到第六实际值在所述中阈值线上对应的吊载平衡值，执行所述吊装作业的安全控制，其中，

所述第五实际值为在执行所述吊装作业的已存在的安全控制释放后的吊载参数的实际值，

所述第六实际值为在持续执行所述目标方向的连续的配重移动后的配重参数的实际值。

具体的，所述根据所述吊载参数的实际值和所述配重参数的实际值的匹配程度，确定是否执行所述吊装作业的安全控制和/或确定是否执行所述吊装作业的已存在的安全控制释放，还包括：

确定所述配重参数的实际值达到所述吊载参数的实际值在所述中阈值线上对应的配重平衡值，执行所述吊装作业的安全控制，或者，

确定所述吊载参数的实际值达到所述配重参数的实际值在所述中上阈值线上对应的吊载动态阈值，执行所述吊装作业的已存在的安全控制释放。

具体的，所述根据所述吊载参数的实际值和所述配重参数的实际值的匹配程度，确定是否执行所述吊装作业的安全控制和/或确定是否执行所述吊装作业的已存在的安全控制释放，还包括：

在执行所述吊装作业的安全控制，并持续执行所述目标方向的连续的配重移动后，

确定所述吊载参数的实际值达到在持续执行所述目标方向的连续的配重移动后的配重参数的实际值在所述中上阈值线上对应的吊载动态阈值，

执行所述吊装作业的已存在的安全控制释放。

具体的，所述根据所述吊载参数的实际值和所述配重参数的实际值的匹配程度，确定是否执行所述吊装作业的安全控制和/或确定是否执行所述吊装作业的已存在的安全控制释放，还包括：

在执行所述吊装作业的已存在的安全控制释放，并持续执行所述目标方向的连续的配重移动后，

确定第七实际值达到第八实际值在所述中阈值线上对应的配重平衡值，执行所述吊装作业的安全控制，其中，

所述第七实际值为在持续执行所述目标方向的连续的配重移动后的配重参数的实际值，

所述第八实际值为在执行所述吊装作业的已存在的安全控制释放后的吊载参数的实际值。

具体的，所述根据所述吊载参数的实际值和所述配重参数的实际值的匹配程度，确定是否执行所述吊装作业的安全控制和/或确定是否执行所述吊装作业的已存在的安全控制释放，还包括：

确定所述配重参数的实际值达到所述吊载参数的实际值在所述中阈值线上对应的配重平衡值，且确定所述吊载参数的实际值达到所述配重参数的实际值在所述中阈值线上对应的吊载平衡值；

不执行所述吊装作业的暂停或减速类型的安全控制且也不执行所述吊装作业的已存在的安全控制释放，或者，

执行所述吊装作业的保持类型的安全控制。

具体的，所述根据所述吊载参数的实际值和所述配重参数的实际值的匹配程度，确定是否执行所述吊装作业的安全控制和/或确定是否执行所述吊装作业的已存在的安全控制释放，其中，

所述吊装作业阶段包括任意一种变幅作业阶段。

具体的，所述确定起重设备的吊装作业阶段，包括：

根据起重设备的吊载力矩变化和机手输入指令中至少一者，判断所述起重设备的吊装作业阶段，其中，

所述吊装作业阶段包括起升作业阶段、向上变幅作业阶段、向下变幅作业阶段和下放作业阶段。

具体的，所述选择所述吊装作业阶段的配重移动的目标方向，包括以下任意一项：

选择所述起升作业阶段或所述向下变幅作业阶段的配重移动的目标方向为外推方向，其中，

所述起升作业阶段为起升卷扬作业阶段，所述向下变幅作业阶段为向下变幅卷扬作业阶段；

选择所述下放作业阶段或所述向上变幅作业阶段的配重移动的目标方向为内收方向，其中，

所述下放作业阶段为下放卷扬作业阶段，所述向上变幅作业阶段为向上变幅卷扬作业阶段，所述内收方向为所述外推方向的反方向。

具体的，所述执行所述吊装作业的安全控制，包括以下一项或多项：

执行所述吊装作业的暂停，同时持续执行所述目标方向或执行重新确定的目标方向的连续的配重移动；

执行所述吊装作业的减速，同时持续执行所述目标方向或执行重新确定的目标方向的连续的配重移动；

执行所述吊装作业的保持，同时持续执行所述目标方向的连续的配重移动。

具体的，其中，

所述吊载参数包括吊载重量和/或吊载力矩，所述配重参数包括配重移动距离。

本发明实施例提供一种起重设备的安全控制系统，该安全控制系统包括：

主控制模块，用于确定起重设备的吊装作业阶段，选择所述吊装作业阶段的配重移动的目标方向；

配重控制模块，用于执行所述目标方向的连续的配重移动；

吊载控制模块，用于执行所述吊装作业阶段的吊装作业；

所述吊载控制模块用于获取与所述配重移动对应的配重参数和与所述吊装作业对应的吊载参数；

所述吊载控制模块用于根据所述吊载参数的实际值和所述配重参数的实际值的匹配程度，确定是否执行所述吊装作业的安全控制和/或确定是否执行所述吊装作业的已存在的安全控制释放。

再一方面，本发明实施例提供一种电子设备，该电子设备包括：

至少一个处理器；

存储器，与所述至少一个处理器连接；

其中，所述存储器存储有能被所述至少一个处理器执行的指令，所述至少一个处理器通过执行所述存储器存储的指令，所述至少一个处理器通过执行所述存储器存储的指令实现前述的方法。

又一方面，本发明实施例提供一种工程机械，所述工程机械具有前述的电子设备。

又一方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机指令，当所述计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行前述的方法。

本发明针对吊装作业阶段进行执行目标方向的配重移动，配重移动伴随吊装作业一同进行，利用持续配重移动所提供的配重调节力矩，能够衡量吊装作业过程中吊载参数的实际值所体现的吊载力矩是否匹配与配重调节力矩对应的保持力矩平衡的范围，实际值的匹配程度相当于检验配重参数和吊载参数的当前数值特征是否不符合安全作业，配重伴随吊装作业一同进行，具备循环的控制-释放过程的控制特点，从而实现起重设备动态平衡的吊装作业过程，以及实现了维持的动态的安全裕度，吊载变化引起吊载力矩变化和外部环境变化等突发情况所造成的影响也将得以限制在安全的、能控制的范围。

本发明通过吊载参数和配重参数对应的力矩平衡特点，根据各个参数的实际值与该实际值对应的动态阈值实现了起重设备吊装作业的安全控制和安全控制释放交替发生的动态平衡控制。

本发明通过吊载参数和配重参数对应的力矩平衡特点，结合中上阈值线和中下阈值线，避免了配重移动速度或配重调节力矩等配重参数的实际值与卷扬设备加载速度等参与吊装作业的设备作业或吊载力矩等吊载参数的实际值不匹配导致的起重设备力矩平衡被破坏，实现了全控制安全范围内起重设备的力矩动态平衡，进而改善了起重设备的安全控制效率和吊装连续作业可维持性。

本发明通过吊载参数和配重参数对应的力矩平衡特点，结合中阈值线，能够提供起重设备的实时力矩平衡，具有更高的安全控制效率和更高的吊装作业效率。

本发明提供了通过中阈值线衡量吊载参数进而判断出是否需要介入安全控制操作，具有更优的安全控制的操作空间，特别是对于变幅作业，使得变幅作业过程保持处于具有充分安全裕度的介入安全控制的操作空间内，提高了控制效率，具备作业连续性和配重移动连续性。

本发明能够根据具备方向性的吊载力矩变化和/或(预配置的)机手输入指令实现各个作业阶段的判断，具有便于通用实施的特点。

本发明各个吊装作业阶段中吊载情况能通过卷扬设备作业特点体现，同时配重移动能通过直线方向运动实现，具有通用实施性好和便于搭建实现的特点。

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为本发明实施例的主要方法步骤示意图；

图2为本发明实施例的示例性控制流程示意图；

图3为本发明实施例的示例性力矩平衡动态控制步骤示意图；

图4为本发明实施例的示例性力矩平衡动态控制过程中参数变化示意图；

图5为本发明实施例的示例性起升作业阶段一种动态平衡控制步骤示意图；

图6为本发明实施例的示例性起升作业阶段一种动态平衡控制步骤示意图；

图7为本发明实施例的示例性起升作业阶段一种动态平衡控制过程中参数变化示意图；

图8为本发明实施例的示例性下放作业阶段一种动态平衡控制步骤示意图；

图9为本发明实施例的示例性下放作业阶段一种动态平衡控制步骤示意图；

图10为本发明实施例的示例性下放作业阶段一种动态平衡控制过程中参数变化示意图；

图11为本发明实施例的示例性一种变幅作业阶段动态平衡控制步骤示意图；

图12为本发明实施例的示例性一种变幅作业阶段动态平衡控制过程中参数变化示意图；

图13为本发明实施例的示例性向上变幅作业阶段一种动态平衡控制步骤示意图；

图14为本发明实施例的示例性向上变幅作业阶段一种动态平衡控制步骤示意图；

图15为本发明实施例的示例性向上变幅作业阶段一种动态平衡控制过程中参数变化示意图；

图16为本发明实施例的示例性向下变幅作业阶段一种动态平衡控制步骤示意图；

图17为本发明实施例的示例性向下变幅作业阶段一种动态平衡控制步骤示意图；

图18为本发明实施例的示例性向下变幅作业阶段一种动态平衡控制过程中参数变化示意图。

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。

实施例1

本发明实施例针对目前起重机为提高起重能力、提高吊装平稳性能采用移动式配重进行吊装作业，需进行高效安全控制，难以针对吊装过程中起升、下放、变幅的阶段特征进行吊载和配重联动控制(起升可以指载荷从0增加到被起吊重物的吊载总重的过程，下放则可以指吊载重量由重物总重到全部落地吊载重量为0的过程)，很难完成配重连续移动和连续作业控制，提出基于作业阶段特征的起重机连续作业下配重动态平衡安全控制方案，不仅能提供总体控制策略，也能根据不同作业阶段提供对应特征下的吊载和配重动态平衡联动控制方案。

为了实现配重连续移动以及实现吊装连续作业(执行的吊装作业阶段在未完成前不得不因安全原因被迫改为执行另一吊装作业阶段，如起升作业阶段作业未完成改为下放作业阶段作业；连续作业中可以允许暂停)，避免出现配重移动暂停或者回调等操作，提高作业效率，同时解决吊载变化情况和配重变化情况不匹配的问题，本发明实施例根据作业阶段的判断，配合实施吊载配重联动控制以及安全阈值限制，提出解决方案。

本发明实施例提供了起重设备的安全控制方法，如图1，该安全控制方法包括：

S1)确定起重设备的吊装作业阶段，选择所述吊装作业阶段的配重移动的目标方向；

S2)执行所述吊装作业阶段的吊装作业，并执行所述目标方向的连续的配重移动；

S3)获取(获取操作包括确定各参数的实际值)与所述配重移动对应的配重参数和与所述吊装作业对应的吊载参数；

S4)根据所述吊载参数的实际值和所述配重参数的实际值的匹配程度，确定是否执行所述吊装作业的安全控制和/或确定是否执行所述吊装作业的已存在的安全控制释放。

对于确定吊装作业阶段，可以有多种方式，例如，如图2，可以根据起重设备的吊载变化信息监测数据(如吊载力矩增大、减小或不变)，可以判断出当前的吊装作业阶段，亦可以直接根据机手操作指令，如拉控制手柄使得卷扬上拉，可以判断出当前的吊装作业阶段，还可以根据吊载变化信息监测数据和机手操作指令，准确地判断出当前的吊装作业阶段，所述吊装作业阶段包括起升作业阶段、向上变幅作业阶段、向下变幅作业阶段和下放作业阶段，该当前的吊装作业阶段可以是起升作业阶段、下放作业阶段、向下变幅作业阶段或向上变幅作业阶段，需要说明的是，本发明实施例所指上、下等方向性描述是可以根据具体参考位置不同而有不同体现，通常可以以朝向地面为向下，远离地面为向上。在一些情况中，可根据特定工况下吊载的受力特征进行特定划分，比如汽车起重机行走工况下进行单独划分作业阶段。

对于选择所述吊装作业阶段的配重移动的目标方向，可以根据具体起重设备的配重机构的特点，例如，所述起重设备可以具有一个或多个配重设备和一个或多个用于吊载作业的卷扬设备，所述配重设备可以包括配重(或配重物)和驱动机构，所述配重可被所述驱动机构带动且可以做直线运动，此时，配重移动的目标方向可以是沿直线运动的方向；此处的选择操作可以由起重设备的控制系统实现或者通过机手操作实现；可以与当前的吊装作业阶段进行对应(可以预先配置绑定吊装作业阶段)，可以由起重设备的控制指令执行，例如，在吊载作业阶段确定时或确定之后，选择操作可以由起重设备的控制系统根据与当前的吊装作业阶段对应的控制指令在后台自行执行目标方向的选择操作，该控制指令可以通过前述的机手操作指令一同获得，此方式中，机手可以更关注于吊装作业的操作，无需考虑配重移动的相关操作；也可以由机手额外操作控制按钮、拉杆等方式，实现独立的目标方向选择和配重移动的控制指令，例如，起重设备可以配有用于目标方向选择的控制按钮或拉杆，可以在确定吊装作业阶段之前、同时或之后，由机手操作至少一次该控制按钮或拉杆，则可以完成配重移动的目标方向的选择操作。

在本发明实施中，可以选择所述起升作业阶段或所述向下变幅作业阶段的配重移动的目标方向为外推方向，其中，所述起升作业阶段为起升卷扬作业阶段，所述向下变幅作业阶段为向下变幅卷扬作业阶段，所述起重设备可具有起升及下放卷扬控制功能和向上及向下变幅卷扬控制功能，所述起重设备可配有多台卷扬设备或控制多台卷扬设备以实现各个吊装作业阶段的吊装作业，所述外推方向可为前述配重远离所述起重设备内任意一个中心或中轴线(如转台中轴)的方向，远离操作可受前述驱动机构约束；可以选择所述下放作业阶段或所述向上变幅作业阶段的配重移动的目标方向为内收方向，其中，所述下放作业阶段为下放卷扬作业阶段，所述向上变幅作业阶段为向上变幅卷扬作业阶段，所述内收方向为所述外推方向的反方向，所述内收方向可为前述配重移近所述起重设备内任意一个中心或中轴线(如转台中轴)的方向，移近操作可受前述驱动机构约束。

对于执行所述吊装作业阶段的吊装作业，并执行所述目标方向的连续的配重移动，可以是同步的、异步的或有等待的，同步时，可以同时执行两者，异步时，可以先后执行该两者，对于有等待的，可以根据吊载信息变化监测数据，如吊载重量是否超过设置的阈值，从而得到介入配重移动的时机。

对于获取与所述配重移动对应的配重参数和与所述吊装作业对应的吊载参数，由于可以有不同的传感器或不同的传感器的数据处理方式，配重参数和吊载参数可以有不同的定义，但配重参数可以是配重调节力矩或者描述配重调节力矩和/或该力矩映射值(经过数据处理)的任意一种参数，如示例性地，移动配重的机构的电脉冲或电机转动量结合配重重量或重心位置可以获得配重调节力矩，吊载参数可以是吊载力矩或者描述吊载力矩和/或该力矩映射值(经过数据处理)的任意一种参数，如示例性地，卷扬设备运转参数、吊臂参数结合吊物重量可以获得吊载力矩，在本发明实施中，可以将配重参数选为配重移动距离，可以将吊载参数选为吊载重量和/或吊载力矩。对于前述有等待的配重移动，在一些情况中，可以配置有固定的等待时间(如1秒、2秒、3秒等适合实际吊装作业的取值)，在该等待时间后开始目标方向的配重移动，从而适应更多的吊装作业特征和起重设备结构特征等实际情况，具有更好的控制灵活性。

所述配重设备和所述卷扬设备可被安装有一种或多种传感设备，传感设备可以有多个传感器，传感设备可以提供配重参数和吊载参数或用于计算两者的数据；所述配重参数的实际值可以包括执行所述目标方向的连续的配重移动过程中实时值或单位时间的内获得的，如通过采集直线运动机构运转速度和时间描述配重移动距离的实际值；所述吊载参数的实际值可以包括执行所述吊装作业过程中吊载参数的实时值，如通过采集卷扬机运转速度及时间、和/或吊载重量获取对应的吊载力矩的实时的数值；匹配程度可以包括通过对吊载参数的实际值数值和/或配重参数的实际值数值的处理而获得的匹配(如1标识)、失配(如0标识)或数值大小(如百分比)等。

在本发明实施例中，可以根据所述吊载参数的实际值和所述配重参数的实际值的匹配程度，判断是否介入安全控制，对于匹配程度，可以是相对该起重设备的力矩平衡状态下各个配重调节力矩和对应的吊载力矩而言，处于力矩平衡状态的配重调节力矩和吊载力矩可以分别称为平衡配重调节力矩和平衡吊载力矩，在吊装作业中，可以根据所述配重参数的实际值确定配重调节力矩的数值(如配重参数选为配重移动距离，可根据实施配重的设备情况预设计算公式)，以及与该配重调节力矩处于力矩平衡状态的(平衡)吊载力矩，可以根据实际情况考虑吊载参数的实际值与吊载力矩的计算关系，如吊载参数选为吊载力矩(如吊载参数选为吊载重量，结合描述距离的传感参数，考虑力矩计算公式，可以转换后再进行比较)，则只需要比较吊载参数与平衡吊载力矩的大小即可完成匹配程度确定，即得到是匹配或失配的匹配程度确定；亦可以进行的是，将此处使用的计算式全部转换成统一计算式，从而则能根据吊载参数和配重参数中任意一者的实际值，通过统一计算式获得另一者的力矩平衡的衡量值，再比较另一者的实际值与该衡量值即可完成判断；还可以进行的是，将比较判断和统一计算式联立并形成预配置的映射关系，从而能直接根据吊载参数和配重参数中任意一者的实际值，通过该映射关系得出另一者的实际值与所述任意一者的实际值是否匹配，即可以返回失配标识或匹配标识。

在本发明实施例中，并不限定在实施时需要完全的数值一致或不一致得到匹配程度的判断，如根据吊载参数和配重参数中任意一者的实际值，获得另一者的力矩平衡的衡量值，该衡量值(不妨暂称为s)的实际等效范围均可以作为另一者的实际值是否匹配的衡量标准，如示例性地实际等效范围可为衡量值的附近范围(-as+s,as+s)，其中a为百分数(可在5％至30％中大致选取，该处数值非限定而仅作示例，应当根据实际情况选取)，也即，此时可以返回匹配标识、适配标识或百分比(超出实际等效范围为0％，处于实际等效范围为100％或不等于s时返回偏离s的相对百分数)。

上述的平衡吊载力矩或配重调节力矩、衡量值、实际等效范围等可以作为安全实际值和/或安全实际值连续范围，形成相应的吊载或配重动态阈值数据(动态表现为跟随实际值的变化而发生变化)，动态阈值数据包括吊载动态阈值数据和配重动态阈值数据，因此，可以具体的有，如图3：

S4001)根据所述吊载参数的实际值和吊载动态阈值数据的关系，确定是否执行所述吊装作业的安全控制，其中，

所述吊载动态阈值数据包括通过所述配重参数的实际值进行力矩平衡或近似力矩平衡匹配确定的安全实际值和/或安全实际值连续范围(或连续区间)。

具体的，所述吊载参数的实际值和吊载动态阈值数据的关系可以根据该动态阈值数据的具体选择而不同，对于是安全实际值，则关系可以是相等或不等，对于是前述连续范围，则关系可以是属于或不属于；以及，

S4002)在执行所述吊装作业的安全控制，并持续执行所述目标方向的连续的配重移动之后，确定在持续执行所述目标方向的连续的配重移动后的配重参数的实际值，

根据确定的配重参数的实际值和配重动态阈值数据的关系，确定是否执行所述吊装作业的已存在的安全控制释放，其中，

所述配重动态阈值数据包括通过所述吊载参数的实际值进行力矩平衡或近似力矩平衡匹配确定的安全实际值和/或安全实际值连续范围。力矩平衡或近似力矩平衡匹配可以包括参数转换、力矩计算等操作；参数转换可以根据实际参数类型而相应选择，例如吊载重量配合长度、距离等参数转换为吊载力矩而所需的参数转换式，力矩平衡计算方式可有多种，简单地是，可以在一个坐标系中对起重设备进行受力分析，通过几何关系和受力即可完成；力矩平衡或近似力矩平衡匹配也可以包括前述预配置的映射关系。

需要注意的是，虽然本实施例提到了在持续执行所述目标方向的连续的配重移动后进行前述的各项操作，然而此处，在配重移动后，并不限定配重移动的持续性和连续性被中断，如，是否完成整个配重移动可以根据吊装作业完成情况和配重具体移动位置、通过对起重设备的具体操作等实际情况进行选择，在本发明实施例中配重移动的实施可以均是如此。

此外，配重动态阈值数据所使用的吊载参数的实际值，与在执行所述吊装作业的安全控制之前的吊装参数的实际值是否一致或等效一致可以根据安全控制操作的具体类型以及该实际值是否能体现安全控制后的实际值而决定，如执行的安全控制是大幅减速或暂停，则可考虑吊载参数的实际值在执行安全控制后为不变或基本不变，而安全控制仅稍微减速时，可以重新获取吊载参数当前的实际值，作为用于获得配重动态阈值数据而使用的吊载参数的实际值。

若判断所述吊载参数的实际值，与配重参数的实际值不匹配，可以确定当前的吊载参数变化情况不符合安全作业，则可以介入安全控制，若匹配，可以确定当前的吊载参数变化情况符合安全作业，则可以不介入安全控制。

例如，吊装作业中卷扬设备加载速度过快，配重设备的配重移动若基本恒定，此时吊载力矩变化过快，而配重调节力矩变化速度不够，难以与过快变化的吊载力矩保持力矩平衡，吊载参数的实际值会超过配重调节力矩所能保持平衡的平衡吊载力矩(或实际等效范围)，当匹配程度判断为不匹配时，可以确定执行吊装作业的安全控制，如减速或暂停加载卷扬设备，其中，卷扬设备可以作为吊装作业的典型性设备的代表，而不是仅有该卷扬设备被控制，起重设备的参与吊装作业的活动机构或设备均可以进行相应类似的控制过程，本发明实施内容中均是如此。

该前述匹配或不匹配情况可以是持续的，动态的持续匹配的配重参数的实际值与吊载参数的实际值，可以表明当前的配重调节力矩与吊载力矩的相对变化基本符合安全作业、安全裕度充分或通过执行安全控制操作能充分地限制可能的风险，而持续不匹配的配重参数的实际值与吊载参数的实际值，可以表明当前的配重调节力矩与吊载力矩的相对变化不符合安全作业，若持续，安全裕度将被减小或影响安全控制操作的有效性，可以将该不匹配的状态视为将破坏起重设备力矩平衡的控制状态，可能将达到有倾覆风险的临界工况，因此，安全控制的具体操作是可以对应是否持续的情况进一步实施的，例如，若存在前述两个参数的实际值瞬时不匹配，可以介入减速操作(可以相对卷扬机运转速度而言)作为当前的安全控制操作，若持续存在不匹配情况，则可以进一步介入暂停操作作为当前的安全控制操作，也即是，即使已存在施加过的安全控制操作，仍然可以在已存在施加过的安全控制操作的基础上再次施加相同或不同的安全控制操作，例如在减速用于吊装作业的卷扬设备的基础上进一步施加暂停该卷扬设备的安全控制操作。

如图4，横轴可以是配重移动距离，纵轴可以是吊载力矩，吊载参数的实际值和配重参数的实际值可以作为参数点，参数点的轨迹可以作为参数线，吊装作业阶段可以是起升作业阶段，吊载力矩剧烈变化并增大，通过配重移动实现的配重调节力矩的变化难以匹配，此时参数点ti将使得参数线超出近似力矩平衡的范围，该参数点ti持续保持该状态将可能存在安全风险，因此，可选在具有当前的配重移动距离的近似力矩平衡的位置附近对吊装作业进行安全控制，如控制点C1，施加的安全控制可以是暂停加载卷扬设备，配重移动距离随着外推持续增加，配重调节力矩也将增加，参数点ti将使得参数线触及(配重调节力矩偏大的)近似力矩平衡的边界附近，这一个过程中吊载力矩基本不变，一直持续到配重调节力矩达到或超过该吊载力矩所对应的近似力矩平衡的配重调节力矩，则可以对已施加的安全控制进行释放，如释放点R1，参数点ti运动方向又将触及(吊载力矩偏大的)近似力矩平衡的边界附近，按上述内容，循环执行动态平衡控制，进而可有控制点C2，依次类推，使用该动态平衡控制完成整个起升作业阶段的吊装作业。

在动态平衡控制中，不论是否曾施加了安全控制，都可以进行确定是否执行所述吊装作业的已存在的安全控制释放。例如，若未曾施加安全控制，则可以直接返回不执行安全控制释放；又例如，若未曾施加安全控制且该安全控制此时可以被配置成仅是暂停，则可以不执行是否释放的确定步骤；再例如，若曾施加了安全控制且该安全控制可以是进行减速，则既可以进行确定是否要进行进一步地安全控制，又可以进行确定是否要进行释放，此时，如果匹配程度反映了需要进一步减速或暂停，则关于安全控制的确定操作可返回执行进一步地减速或暂停，关于释放的确定操作可返回不执行安全控制释放。

上述任意的步骤可根据具体情况设置为循环执行过程，特别是，从所述获取与所述配重移动对应的配重参数和与所述吊装作业对应的吊载参数的步骤至所述确定是否执行所述吊装作业的安全控制和已存在的安全控制释放的步骤，从而具备更好的动态平衡特性，“控制-释放-控制-释放……”。

在一些具体实施中，可以进一步考虑根据配重参数和吊载参数的当前数值和安全阈值的大小关系，确定是否执行起重设备的安全控制，从而可以确保起重设备的作业安全。

前述的配重动态阈值数据和吊载动态阈值数据，可以根据下面即将提到的阈值线获得，也可以用于阈值线的选择或形成，配置的阈值线可以直接根据吊载参数和配重参数中任意一者的实际值得出另一者的动态阈值或平衡值，具有高效快速、安全可靠等特点。

具体的，根据所述吊载参数的实际值和所述配重参数的实际值的匹配程度，确定是否执行所述吊装作业的安全控制和/或确定是否执行所述吊装作业的已存在的安全控制释放，可以具体为或可以包括：

根据所述吊载参数和所述配重参数中任意一者的实际值，是否达到另一者在阈值线上对应的所述任意一者的动态阈值或平衡值，确定是否执行所述吊装作业的安全控制和/或确定是否执行所述吊装作业的已存在的安全控制释放，其中，

所述阈值线具有所述吊载参数和所述配重参数的数值(映射)关系且所述数值关系用于根据所述任意一者的实际值确定用于所述另一者的安全边界或作业平稳性衡量的动态阈值或平衡值。

具体的，阈值线可以包括一条或多条直线或曲线，阈值线可以与吊装作业阶段进行绑定，从而实际作业中可以直接根据作业阶段进行调用。

具体的，在本发明实施中，达到可以适应(如可根据参数点相对坐标原点的运动方向或可根据吊装作业阶段)地指相等、增加至或减少至以及基本相等、近似增加至或近似减少至。

具体的，对于起升作业阶段触及(控制点或释放点个数分别代表安全控制介入次数或安全控制释放介入次数，本发明实施例具体出现先后顺序和数量并不是进行限定，也不进行限定)中上阈值线和中下阈值线时，如图5至图7，可以有：

S4101)可以确定所述吊载参数的实际值达到所述配重参数的实际值在中上阈值线上对应的吊载动态阈值，执行所述吊装作业的安全控制，如控制点C3；

S4102)可以在执行所述吊装作业的安全控制，并持续执行所述目标方向的连续的配重移动后，确定在持续执行所述目标方向的连续的配重移动后的配重参数的实际值达到所述吊载参数的实际值在所述中下阈值线上对应的配重动态阈值，执行所述吊装作业的安全控制释放，如释放点R2。

或者，可以有：

S4111)可以确定所述配重参数的实际值达到所述吊载参数的实际值在中下阈值线上对应的配重动态阈值，执行所述吊装作业的已存在的安全控制释放，如释放点R2(示例性地，从某个整机暂停阶段恢复后，继续作业而整机暂停前可能吊装作业也已被暂停，以下对应场景均可以有类似的考虑)；

S4112)可以在执行所述吊装作业的已存在的安全控制释放，并持续执行所述目标方向的连续的配重移动后，确定第一实际值达到第二实际值在所述中上阈值线上对应的吊载动态阈值，执行所述吊装作业的安全控制，其中，所述第一实际值为在执行所述吊装作业的已存在的安全控制释放后的吊载参数的实际值，所述第二实际值为在持续执行所述目标方向的连续的配重移动后的配重参数的实际值。

需要提到的是，由于存在某次循环可能被意外暂停或主动操作进行整机暂停等多类实际情况，因此，不一定首先要进行确定是否执行安全控制(可以先进行确定是否执行所述吊装作业的安全控制释放)，也不一定在确定没有执行安全控制时而不进行确定是否执行已存在的安全控制释放，而可以完成全部的确定操作(不限定先后顺序)，确定是否有一者或多者情况满足(还可多次满足)从而执行控制或释放，也可以将确定操作绑定吊装作业阶段，从而可以只进行该吊装作业阶段所绑定涉及的确定操作，也即本发明实施例可以是在没有进行安全控制的历史记录时也能确保吊装作业的安全可靠性，本发明实施例中对于确定操作的实施均可以按此理解。

所述中上阈值线和所述中下阈值线用于通过所述吊载参数和所述配重参数中一者的实际值确定另一者对应的动态阈值，

所述中上阈值线和所述中下阈值线构成控制安全范围，所述控制安全范围属于安全极限范围，

所述安全极限范围由上阈值线和下阈值线在与所述配重参数的实际值对应的极值配重参数范围内构成，

所述上阈值线和所述下阈值线为，在所述起重设备倾覆临界条件下和在所述极值配重参数范围内通过前后倾覆轴计算获得的吊载动态上阈值和吊载动态下阈值，与在所述极值配重参数范围内配重参数各个实际值，分别构成的两条倾覆临界数值关系线。

在一些情况中，坐标系内坐标横轴可与起重设备的回转中心轴线垂直，坐标纵轴的左右侧可为起重设备的前后侧，前后倾覆轴可以为在左右侧中的直线，该直线可分别为吊载力矩过大至造成起重设备即将向被吊物侧倾翻的临界边界线(前倾覆轴)和配重调节力矩过大至造成起重设备即将向后倾翻的临界边界线(后倾覆轴)。

具体的，在一些情况中，还可以引入中阈值线为，以所述起重设备的回转中心为支撑点，通过吊载力矩和配重调节力矩进行力矩平衡确定的最佳力矩匹配数值关系线，

中阈值线用于通过所述吊载参数和所述配重参数中一者的实际值确定另一者对应的平衡值。

在上述内容中，上阈值线和下阈值线可以根据具体的起重设备前后倾覆轴(吊臂侧可以为前)，进行计算确定，前后倾覆轴可以根据起重设备下装前后支点位置、回转支撑前后边界以及臂架系统承载能力范围确定，中阈值线是以起重设备的回转支撑中心点为力矩平衡计算支点的力矩平衡计算得到，中阈值线可以是最佳力矩匹配数值关系线，最佳力矩匹配数值关系线上，体现了配重调节力矩和吊载力矩处于力矩平衡时，配重移动距离和吊载力矩的数值关系，中上阈值线和中下阈值线(上中下关系可相对坐标系安排阈值线的中上阈值线、中下阈值线、中阈值线的命名)根据专家经验数据库、标准法规、吊载大小、配重大小、起重机臂架长度、自重等臂架系统信息、工况信息以及作业环境信息等综合确定，在一些情况中，中上阈值线和中下阈值线也可以简化选取，例如对于中上阈值线，相对上阈值线和中阈值线所确定的范围内，选取靠近上阈值线的线作为中上阈值线，对于靠近，在一个坐标系中，吊载参数为纵轴，配重参数为横轴，上阈值线和任意一条竖直线的交点与中上阈值线和所述任意一条竖直线的交点的距离，小于中阈值线和所述任意一条竖直线的交点与中上阈值线和所述任意一条竖直线的交点的距离，可以视为中上阈值线靠近上阈值线。

在上述内容中的上阈值线、下阈值线、中上阈值线、中下阈值线和中阈值线(若存在量纲，可分别与参数对应，能够描述数值关系即可)，任意一者可以是一条线或多条线，并且线类型可以是直线或曲线(如中上阈值线选为曲线，在安全裕度不均匀时，对于一些作业阶段可以需要有更大的安全裕度，则表现在中上阈值线上，该作业阶段对应的中上阈值线段可以朝向中阈值线有凸起或弯曲)；如上阈值线和下阈值线可以分别是一条线或几乎重叠或接近的多条线；中上阈值线可以是中阈值线和上阈值线在前述坐标系中构成的范围内的任意一条或多条线，该任意一条或多条线可以与上阈值线和中阈值线不相交；中下阈值线也类似地，可以是下阈值线和中阈值线在前述坐标系中构成的范围内的任意一条或多条线，该任意一条或多条线可以与下阈值线和中阈值线不相交；此处，以上条件可以至少在配重移动距离的范围(即本发明实施例中一种配重参数对应的极值配重参数范围)内需是成立的，配重移动距离的范围可以称为配重行程，可以考虑配重移动所对应的配重调节力矩处于安全作业的范围内，在中上阈值线和中下阈值线上的吊载动态阈值和配重动态阈值体现了刚好符合安全作业的阈值，简而言之，该动态阈值是合适的安全阈值，示例性地，可以通过判断当前的吊载参数是否达到当前的配重移动距离在中上阈值线和中下阈值线中任意一者上对应的吊载动态阈值，判断吊装作业是否符合安全作业，从而确定是否需要介入安全控制，若达到，则可以介入安全控制操作，例如暂停当前吊装作业对应的卷扬机，若未达到，则又可以进行前述的力矩平衡匹配判断的步骤，即根据所述配重参数的实际值与所述吊载参数的实际值的力矩平衡匹配特点，确定是否执行所述吊装作业的安全控制。

例如，如图7，图中纵轴仍是吊载力矩，横轴仍是配重移动距离(如可以是外推推动距离)，各图中坐标轴均可按此理解，配重行程可以是0至12D，D为单位长度，配重行程(控制的移动范围)可以是极值配重参数范围，在一些情况中，该极值配重参数范围可以取为最大值和最小值构成的配重参数范围，该最大值和最小值可以是实际情况中配重移动可达的极限位置；图7中，从上至下的直线，依次是上阈值线、中上阈值线、中阈值线、中下阈值线和下阈值线，其中，需要注意的是，图7中所示各个阈值线与参数线，仅仅是示例性的部分线段，如中下阈值线可以延长至有负值的象限，同时，也不要求配重移动距离必须从吊载力矩或吊载参数不为零位置开始，坐标原点是相对而言的，根据实际情况，如参照物和设备结构等，各个阈值线和参数线都可能有线段位于有负值的象限。

如图7，在参数线上，在起升作业阶段中，由于吊载力矩增大且变化迅速，配重移动距离变化难以匹配，当吊载力矩达到当前配重移动距离在中上阈值线上对应的吊载动态阈值时，吊装作业被暂停，如图控制点C3，对应起升的箭头表示配重外推(配重调节力矩增加)，暂停过程中吊载力矩不变，而配重移动距离进一步增大，配重调节力矩也逐渐增大，直到配重移动距离达到暂停时吊载力矩在中下阈值线上对应的配重动态阈值时，进行卷扬加载等操作释放之前的安全控制，如释放点R2，继续吊装作业。

对于下放作业阶段触及中上阈值线和中下阈值线时，具体的，如图8至图10，可以有：

S4201)可以确定所述配重参数的实际值达到所述吊载参数的实际值在所述中下阈值线上对应的配重动态阈值，执行所述吊装作业的安全控制，如控制点C4；

S4202)在执行所述吊装作业的安全控制，并持续执行所述目标方向的连续的配重移动后，可以确定所述吊载参数的实际值达到在持续执行所述目标方向的连续的配重移动后的配重参数的实际值在所述中上阈值线上对应的吊载动态阈值，执行所述吊装作业的已存在的安全控制释放，如释放点R3。

或者，可以有：

S4211)可以确定所述吊载参数的实际值达到所述配重参数的实际值在所述中上阈值线上对应的吊载动态阈值，执行所述吊装作业的已存在的安全控制释放，如释放点R3；

S4212)在执行所述吊装作业的已存在的安全控制释放，并持续执行所述目标方向的连续的配重移动后，可以确定第三实际值达到第四实际值在所述中下阈值线上对应的配重动态阈值，执行所述吊装作业的安全控制，其中，所述第三实际值为在持续执行所述目标方向的连续的配重移动后的配重参数的实际值，所述第四实际值为在执行所述吊装作业的已存在的安全控制释放后的吊载参数的实际值。

如图10，在下放作业阶段中，由于吊载力矩减小且变化迅速，难以控制配重移动距离匹配，若当前配重移动距离达到吊载力矩在中下阈值线上对应的配重动态阈值，吊装作业被暂停，如控制点C4，对应下放的箭头表示配重内收(配重调节力矩减少)，暂停过程中吊载力矩不变，配重移动距离逐渐减小，直到配重移动距离小到所提供的配重调节力矩不太足够，即暂停时的吊载力矩达到当前配重移动距离在中上阈值线上对应的吊载动态阈值时，释放之前施加的安全控制，如释放点R3，继续吊装作业。

对于变幅阶段中，如图11，可以有：

S4301)确定所述配重参数的实际值达到所述吊载参数的实际值在所述中阈值线上对应的配重平衡值，且确定所述吊载参数的实际值达到所述配重参数的实际值在所述中阈值线上对应的吊载平衡值；

S4302)不执行暂停或减速类型的安全控制且也不执行安全控制释放，或者，执行保持类型的安全控制操作，如保持起重设备的卷扬设备加载速度。

如图12，在变幅作业阶段中，变幅箭头表示在变幅作业阶段中可以沿着中阈值线进行吊载控制和配重控制，例如此时吊载力矩与配重移动距离所形成的参数点的轨迹基本符合中阈值线，那么此时既可以不执行安全控制，也可以不执行安全控制释放，黑点或参数点表示参数线上力矩平衡或近似力矩平衡状态下配重移动距离和对应的吊载力矩。

在中阈值线的应用场景中，特别可以是，对于当前的吊装作业阶段为任意一种变幅作业阶段，可具有更好的动态平衡特性和吊装作业持续性。对于吊载力矩或配重移动距离触及中阈值线，还可以分为两种控制方式(不限定执行顺序)。

其一可以是在中阈值线和中下阈值线之间，例如在向上变幅作业阶段中，如图13至图15，可以有：

S4401)可以确定所述吊载参数的实际值达到所述配重参数的实际值在中阈值线上对应的吊载平衡值，执行所述吊装作业的安全控制，如控制点C5；

S4402)在执行所述吊装作业的安全控制，并持续执行所述目标方向的连续的配重移动后，可以确定在持续执行所述目标方向的连续的配重移动后的配重参数的实际值达到所述吊载参数的实际值在所述中下阈值线上对应的配重动态阈值，执行所述吊装作业的已存在的安全控制释放，如释放点R4。

或者，可以有：

S4411)可以确定所述配重参数的实际值达到所述吊载参数的实际值在所述中阈值线上对应的配重动态阈值，执行所述吊装作业的已存在的安全控制释放，如释放点R4；

S4412)在执行所述吊装作业的已存在的安全控制释放，并持续执行所述目标方向的连续的配重移动后，可以确定第五实际值达到第六实际值在所述中阈值线上对应的吊载平衡值，执行所述吊装作业的安全控制，其中，所述第五实际值为在执行所述吊装作业的已存在的安全控制释放后的吊载参数的实际值，所述第六实际值为在持续执行所述目标方向的连续的配重移动后的配重参数的实际值。

例如，如图15，例如吊装作业为向上变幅作业阶段，吊载力矩逐渐增大，配重移动距离的变化速度难以匹配吊载力矩的变化速度，在吊载力矩的实际值超过此时的配重移动距离在中阈值线上对应的吊载力矩的平衡值时，可以施加变幅卷扬设备的暂停操作，如控制点C5，并且持续执行连续的配重移动，由于此时吊载力矩基本不再变化，则参数线可以趋于平行于横轴，随着配重移动距离逐渐增大，参数点会触及中下阈值线，当配重移动距离的实际值超过吊载力矩之前的实际值在中下阈值线上对应的配重移动距离的配重动态阈值时，可以施加变幅卷扬设备的加载操作，如释放点R4，即执行安全控制释放，以此类推，循环进行实际值匹配判断和动态平衡控制。

其二可以是在中阈值线和中上阈值线之间，如图16至图18，可以有：

S4501)可以确定所述配重参数的实际值达到所述吊载参数的实际值在所述中阈值线上对应的配重平衡值，执行所述吊装作业的安全控制，如控制点C6；

S4502)可以在执行所述吊装作业的安全控制，并持续执行所述目标方向的连续的配重移动后，可以确定所述吊载参数的实际值达到在持续执行所述目标方向的连续的配重移动后的配重参数的实际值在所述中上阈值线上对应的吊载动态阈值，执行所述吊装作业的已存在的安全控制释放，如释放点R5。

或者，可以有：

S4511)可以确定所述吊载参数的实际值达到所述配重参数的实际值在所述中上阈值线上对应的吊载动态阈值，执行所述吊装作业的已存在的安全控制释放，如释放点R5；

S4512)可以在执行所述吊装作业的已存在的安全控制释放，并持续执行所述目标方向的连续的配重移动后，可以确定第七实际值达到第八实际值在所述中阈值线上对应的配重平衡值，执行所述吊装作业的安全控制，其中，所述第七实际值为在持续执行所述目标方向的连续的配重移动后的配重参数的实际值，所述第八实际值为在执行所述吊装作业的已存在的安全控制释放后的吊载参数的实际值。

例如，如图18，例如吊装作业为向下变幅作业阶段，在前次安全控制释放后的吊载力矩又再次逐渐减小，配重移动距离的变化速度难以匹配吊载力矩的变化速度，在配重移动距离的实际值超过吊载力矩在中阈值线上对应的配重移动距离的平衡值时，可以施加变幅卷扬设备的暂停操作，如控制点C6，并且持续执行连续的配重移动，由于此时吊载力矩基本不再变化，则参数线可以趋于平行于横轴，随着配重移动距离逐渐减小，参数点会触及中上阈值线，当吊载力矩之前的实际值超过当前的配重移动距离的实际值在中上阈值线上对应的吊载力矩的吊载动态阈值时，又可以施加变幅卷扬设备的加载操作，如释放点R5，吊载力矩则又开始减小，即执行安全控制释放，以此类推，循环进行实际值匹配判断和动态平衡控制。

对于执行安全控制，可以执行所述吊装作业的暂停，同时持续执行所述目标方向或执行重新确定的目标方向的连续的配重移动；也可以执行所述吊装作业的减速，同时持续执行所述目标方向或执行重新确定的目标方向的连续的配重移动；还可以执行所述吊装作业的保持，同时持续执行所述目标方向的连续的配重移动。对于同一吊装作业阶段，可以有多种安全控制，例如暂停、减速和保持中至少两者；配重移动在同一吊装作业阶段中可以一直保持，而仅在特别的突发紧急情况中，需要改变配重移动，则可以重新确定目标方向，再进行配重移动。

上述任意吊装阶段配合动态平衡的控制过程可以适应实际情况进行选择和配置，而非是限定的实施方式，并且，循环逻辑(获取操作、确定操作和执行操作等均可以组合进行循环)也可以根据吊装作业是否完成、作业要求和实际值等情况，适应实际情况进行选择和配置。

相对而言，有的起重机，例如履带式起重机，其安全控制方案对系统各个部件运用相关传感装置进行质量和分部件重心位置监测，控制系统接收各分部件信息后，计算出系统的重心位置，根据重心位置和回转中心确定配重位置，然而，按照该方案实施，吊载过程中是可能出现趋向失稳的配重移动方向，并且，该方案基于某项作业操作后的设备几何空间特征进行配重位置确定，也即若操作后存在出现风险工况，则恐难再进行配重位置改变来挽救(形成的风险工况可能已经造成了实际人员设备的危险、伤害或事故)；而，在本发明实施例中，考虑了实际起重设备在各个吊装作业阶段中受力是不同的，例如起升过程中吊载(重量)会逐渐增加，下放过程中吊载逐渐减小，起升后变幅吊载重量不变但力臂发生变化，各吊装阶段的作业特征不会造成控制过程中配重移动目标方向(配重不会回调)，克服了起重设备控制过程所可能出现的失衡的配重移动方向，控制效率显著提升，具有充分的安全控制操作范围防范可能出现的安全风险。

有的起重机，其安全控制方案通过预配置工况与臂架角度的关系(如与一种工况所对应的最大角度和最小角度)，结合传感器的监测，在臂架的角度变化之后，按预配置的配重移动步长进行配重位置移动并再等待下次臂架的角度变化之后，再进行又一步长的配重移动，以起升为例，往往会设置多个目标位置点，配重移动到某一个目标位置点后会暂停或根据安全范围调整以匹配当前吊载大小，再根据吊载变化情况，再次移动到下一个目标位置点并匹配下一步吊载，如此离散进行配重移动直到载荷完全吊起，然而，该安全控制方案很可能不论怎样设置合理的步长，配重移动被要求配合臂架角度，也可能造成该步长对应的配重力矩难以保持实际复杂多变的吊装作业吊载力矩(基本无法通过步长在实际可实现的条件下穷尽所有吊载特征中保持平衡的吊载力矩可能性情况)的平衡，并且，该安全控制方案基于臂架角度改变之后才去实现配重位置改变，也即若实际作业中出现了风险工况(臂架角度改变后配合实际吊装作业的特征)，很难确保此时改变配重位置是否还能提供设计的功能(形成的风险工况可能已经造成了实际人员设备的危险、伤害或事故)，因此，该方案是很难实现起重设备的安全保障；而，在本发明实施例中，在一个吊装作业中，配重移动可以是直接无关联性的连续的、可以是直接保持持续的配重移动，可以不是关联具体传感检测的离散的配重移动作业方式，可以没有通过当前监测传感参数对应设定的步长移动配重到各个目标位置，本发明实施例提供了起重设备的切实安全保障，并同时具有更高作业效率。

有的起重机，其安全控制方案是通过当前作业姿态计算配重位置的视为的合理范围，使用当前作业姿态得出配重位置，实际上是使用角度传感器和拉力传感器等监测系统得到作业姿态下的配重平衡的位置的合理范围，并判断配重位置是否属于合理范围，在不属于时，调整配重到合理范围，然而，实际情况中，该方案基本没有考虑限制吊装作业执行情况，在当前作业姿态涉及的吊装作业配合当前还未被调整的配重位置，可能已经构成具有风险的作业过程，也即，此时的吊装过程中，起重设备的操作安全裕度极小，一旦外部环境发生不良变化或机手操作失误，造成了吊载大小的突然变化，将很有可能出现起重设备的整体倾覆，并且，配重位置的调整同样全部依赖起重设备在实施作业操作后监测系统反馈的数据，如若形成了风险工况，可能即将或已经实际造成人员设备的危险、伤害或事故，很难确保报警、调整配重位置等操作能够实际化解当前作业阶段中的安全风险；而，在本发明实施例中，在一个吊装作业中，配重移动可以是与监测系统的数据无关联的、可以是连续的，可以不是根据具体监测系统的数据进行计算得出配重位置调整作业方式，本发明实施例可以是吊载力矩超过或不及(各阈值线可有度量)持续的配重移动带来的配重调节力矩时，可以通过对吊装作业进行安全控制或安全控制释放(而不是针对配重移动进行安全控制)，同时可以持续配重移动，完成吊装作业的安全保障实施，从而得以实现切实有效的安全裕度和安全可靠性，具有高作业效率的特点。

还有的起重机，其安全控制方案是通过设置最大吊载位置点、最小吊载位置点和中间吊载位置点等离散的配重位置点，根据吊装作业中传感器获得的受力大小决定配重是否开始移动至设置的位置，并判断当前的吊载大小，然而，该方案中仍然基本没有考虑限制吊载作业的执行，实际情况中，吊载作业中吊载力矩变化情况几乎不可能保持恒定或恒定变化(比如外部环境或设备操作所造成的各类型突变)，也即，吊载力矩会随吊装作业进行存在变化速度过快或过慢，配重移动控制几乎没有可能完全在各种吊装作业过程中提供适应该吊载力矩变化速度的配重端力矩，特别是，在执行吊装作业后，通过等待传感器反馈得到的受力数据决定是否通过配重移动执行保持起重设备的平衡，实际上，以此，起重设备的平衡是很难以实现的，存在倾覆风险，即如若形成了风险工况，可能即将或已经实际造成人员设备的危险、伤害或事故，很难确保进行配重控制能起到安全保障；而，在本发明实施例中，并不苛求配重调节力矩与吊载力矩时时刻刻都保持绝对力矩平衡匹配，而可以是在吊装作业(如起升)的同时，就执行了吊装作业阶段的目标方向的配重移动，并一直持续该配重移动，可以在吊载力矩不符合安全作业时将对吊装作业进行施加安全控制，从而可以减小或暂停吊装力矩变化，可以施加安全控制后，由于配重持续移动，配重调节力矩可以持续增加至合适位置(如前述的中下阈值线上)时，施加该安全控制的释放操作，如此循环，本发明实施例能够通过全新的吊载控制和配重控制的协同和联动，实现了吊装作业过程中起重设备的动态力矩平衡。

基于上述内容，本发明实施例提供了适合吊装作业各阶段的控制目标和配重移动目标方向，根据吊装阶段特征进行分阶段配重动态平衡控制，具体的，本发明实施例动态平衡控制策略基于不同吊装阶段的作业特征，如起升、下放、变幅等作业阶段吊载变化的特征，协同和联动了吊载卷扬控制和配重移动控制等控制模块，实现了吊载变化速度和配重外推内收速度匹配的联动控制，即便是吊载突变情况下，配重控制仍能提供安全控制范围，具有吊装过程中连续作业的特点，提升了起重设备的起重性能、作业灵活度、吊装效率，并具有符合实际作业的、更可靠的安全稳定性能。

本发明实施例考虑了配重移动速度和吊载变化速度不匹配的影响，提升安全性，同时提升现有配重移动离散作业方式的效率，实现了配重动态平衡控制策略以及卷扬配重联动控制方案，实现配重在安全范围内的连续移动实现连续作业；本发明实施例考虑了吊载突变对安全性的影响，并保留有安全裕度，在控制范围内设定多个安全阈值线进行控制。

本发明实施例可以应用于工程机械的安全控制，尤其是起重机的安全控制，起重机包括汽车起重机、全地面起重机和履带式起重机中至少一者。

实施例2

本发明实施例提供一种起重设备的安全控制系统，该安全控制系统可以包括：

主控制模块，用于确定起重设备的吊装作业阶段，选择所述吊装作业阶段的配重移动的目标方向；

配重控制模块，用于执行所述目标方向的连续的配重移动；

吊载控制模块，用于执行所述吊装作业阶段的吊装作业；

所述吊载控制模块用于获取与所述配重移动对应的配重参数和与所述吊装作业对应的吊载参数；

所述吊载控制模块用于根据所述吊载参数的实际值和所述配重参数的实际值的匹配程度，确定是否执行所述吊装作业的安全控制和/或确定是否执行所述吊装作业的已存在的安全控制释放。

在本发明实施例中，本发明实施例系统可以用于基于作业阶段特征的起重机配重动态平衡安全控制，主控制模块可以是主控制联合阶段特征判定模块，吊载控制模块可以是卷扬(设备)控制模块，配重控制模块可以是配重行程控制模块。

主控制模块可以根据作业状态和吊装需求，由机手输入指令并根据吊载力矩变化给出起升、下放、向上变幅和向下变幅阶段判断，并输出指令到卷扬控制模块和配重行程控制模块，明确匹配阶段特征的控制目标方向，如图2所示。

卷扬控制模块可以根据阶段特征主要的控制方向(比如起升阶段是上拉加载)，进行对应的起升、下放以及变幅控制作业；同时根据配重移动距离(或者配置当前位置和初始位置)和吊载控制的安全边界以及所制定的卷扬控制、配重行程控制联动方案进行起升、下放、暂停等操作，如图2所示。

配重行程控制模块可以根据阶段特征对应配重行程目标方向(比如起升阶段是外推、下放是内收)，进行对应的外推、内收配重移动控制，在单个吊装阶段配重可以是连续动作的。

本发明实施例给出了一种具体的基于吊装作业阶段特征和控制边界的配重动态平衡控制方案。具体的，根据力矩平衡计算，划分为5条阈值线，考虑吊载突变的安全性，控制范围应该限定于中上阈值和中下阈值之间，因突发情形超过边界则暂停相关吊载动作，可以发出预警；其中，划分为上阈值线、下阈值线、中阈值线、中上阈值线和中下阈值线5条阈值线，可以根据实际安全要求进行不同划分，比如多考虑一层安全裕度，设定7个阈值线边界，对应设定吊载卷扬动作的快慢分级(如减速)，可提高安全性和作业效率；此外，还可以有更多的阈值线，比如在中上阈值和中下阈值的安全控制范围内，以起升阶段为例，吊载力矩或吊载参数每增加一特定阈值线(不一定到达阈值线构成的范围边界)，吊载参数达到特定阈值线上当前配重移动距离对应的特定阈值吊载参数时，则执行暂停，然后等待配重行程控制配重外推到特定距离值后再启动吊载卷扬，接着，若吊载参数继续增加同一特定值后，则可以再暂停，如此往复交替直至完成吊装作业，整个过程配重也是连续移动且无暂停或回调。

由主控制模块判断吊装阶段后，同时考虑到，配重移动速度和上吊加载或下放卸载速率很难同步匹配，吊载变化的速度(比如从0到最大吊载重量)会大于配重行程的变化速度(即配重难以快速到达与吊载匹配的位置)，而在本发明实施例中，卷扬控制模块和配重行程控制模块此时可以进行联动操作，完成吊装连续作业。如图7所示，起升阶段，配重行程控制模块控制配重外推同时卷扬控制模块进行上拉加载，当控制点达到中上阈值线边界时，卷扬控制模块暂停加载同时配重继续外推，直到控制点到达中下阈值线边界时，卷扬控制模块重新启动加载进行上拉操作，如此直至成功将重物起吊完成起升阶段作业。下放阶段则和起升过程类似，只是动作方向相反。变幅阶段则可按照中阈值根据吊载力矩的变化进行控制，吊载力矩在达到或匹配为中阈值线上的值时，由于接近该中阈值线的方式是该线的两侧，则是执行安全控制还是执行安全控制释放是根据具体作业阶段和前次安全控制或释放的情况进行的，当然，也可在中上阈值线、中下阈值线的范围内进行与上述起升阶段相类似的控制。上述各阶段的控制过程中，配重一直连续朝目标方向运动，直到完成该阶段作业，可以只有在卷扬设备端有根据阈值判断的启停动作，因此实现了连续吊装作业。

本发明实施例根据吊装阶段特征进行分阶段配重动态平衡控制，吊装动作控制目的明确，实现了高效分阶段安全控制；考虑了配重移动速度和吊载变化速度不匹配的影响，根据安全边界制定分段控制和卷扬配重联动控制方案，实现了吊装阶段内配重的连续移动和连续吊装作业，提升了作业效率，保障了起重设备安全；考虑了吊载突变对安全性的影响，根据力矩平衡计算将总体控制划分可为5个安全阈值线，将安全控制限定在中上阈值线和中下阈值线之间，为吊载突变留有安全裕度；不仅可以用于履带式起重机也可用于汽车起重机等其他类型吊装作业起重机，适用范围广，安全性好，效率高。

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 (10)

1.一种起重设备的安全控制方法，其特征在于，该安全控制方法包括：

确定起重设备的吊装作业阶段，选择所述吊装作业阶段的配重移动的目标方向；

执行所述吊装作业阶段的吊装作业，并执行所述目标方向的连续的配重移动；

获取与所述配重移动对应的配重参数和与所述吊装作业对应的吊载参数；

根据所述吊载参数的实际值和所述配重参数的实际值的匹配程度，确定是否执行所述吊装作业的安全控制和/或确定是否执行所述吊装作业的已存在的安全控制释放。

2.根据权利要求1所述的起重设备的安全控制方法，其特征在于，所述根据所述吊载参数的实际值和所述配重参数的实际值的匹配程度，确定是否执行所述吊装作业的安全控制和/或确定是否执行所述吊装作业的已存在的安全控制释放，包括：

根据所述吊载参数和所述配重参数中任意一者的实际值，是否达到另一者在阈值线上对应的所述任意一者的动态阈值或平衡值，确定是否执行所述吊装作业的安全控制和/或确定是否执行所述吊装作业的已存在的安全控制释放，其中，

所述阈值线具有所述吊载参数和所述配重参数的数值关系且所述数值关系用于根据所述任意一者的实际值确定用于所述另一者的安全边界或作业平稳性衡量的动态阈值或平衡值。

3.一种起重设备的安全控制方法，其特征在于，该安全控制方法包括：

确定起重设备的吊装作业阶段，选择所述吊装作业阶段的配重移动的目标方向；

执行所述吊装作业阶段的吊装作业，并执行所述目标方向的连续的配重移动；

获取与所述配重移动对应的配重参数和与所述吊装作业对应的吊载参数；

根据所述吊载参数的实际值和所述配重参数的实际值的匹配程度，执行所述吊装作业的安全控制或执行所述吊装作业的已存在的安全控制释放。

4.根据权利要求1或3所述的起重设备的安全控制方法，其特征在于，其中，所述吊装作业阶段与配重移动方向呈绑定关系；

所述吊装作业阶段包括起升作业阶段、向上变幅作业阶段、向下变幅作业阶段和下放作业阶段。

5.根据权利要求4所述的起重设备的安全控制方法，其特征在于，其中，

与所述起升作业阶段或所述向下变幅作业阶段绑定的配重移动方向是外推方向，在所述起升作业阶段或所述向下变幅作业阶段中，配重移动的目标方向是所述外推方向且不发生变化；

与所述下放作业阶段或所述向上变幅作业阶段绑定的配重移动方向是内收方向，在所述下放作业阶段或所述向上变幅作业阶段中，配重移动的目标方向是所述内收方向且不发生变化。

6.根据权利要求1至5中任意一项权利要求所述的起重设备的安全控制方法，其特征在于，所述执行所述吊装作业的安全控制，包括以下一项或多项：

执行所述吊装作业的暂停，同时持续执行所述目标方向或执行重新确定的目标方向的连续的配重移动；

执行所述吊装作业的减速，同时持续执行所述目标方向或执行重新确定的目标方向的连续的配重移动；

执行所述吊装作业的保持，同时持续执行所述目标方向的连续的配重移动。

7.一种起重设备的安全控制系统，其特征在于，该安全控制系统包括：

主控制模块，用于确定起重设备的吊装作业阶段，选择所述吊装作业阶段的配重移动的目标方向；

配重控制模块，用于执行所述目标方向的连续的配重移动；

吊载控制模块，用于执行所述吊装作业阶段的吊装作业；

所述吊载控制模块用于获取与所述配重移动对应的配重参数和与所述吊装作业对应的吊载参数；

所述吊载控制模块用于根据所述吊载参数的实际值和所述配重参数的实际值的匹配程度，确定是否执行所述吊装作业的安全控制和/或确定是否执行所述吊装作业的已存在的安全控制释放。

8.一种电子设备，其特征在于，该电子设备包括：

至少一个处理器；

存储器，与所述至少一个处理器连接；

其中，所述存储器存储有能被所述至少一个处理器执行的指令，所述至少一个处理器通过执行所述存储器存储的指令实现权利要求1至6中任意一项权利要求所述的方法。

9.一种工程机械，其特征在于，所述工程机械具有权利要求8所述的电子设备。

10.一种计算机可读存储介质，存储有计算机指令，当所述计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行权利要求1至6中任意一项权利要求所述的方法。

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