CN118062738A - 一种强夯机吊钩吊装计划优化方法、装置及设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种强夯机吊钩吊装计划优化方法、装置及设备，涉及吊装技术领域，方法包括：在吊取待吊物体之前，获取当前吊装作业环境中风速对吊钩的第一影响程度，及吊绳在风速的影响下对吊钩的第二影响程度；根据第一影响程度和第二影响程度，确定当前吊装作业环境中吊钩所能吊取的最大重量；获取待吊物体的基本信息，根据基本信息，预测吊钩在吊取待吊物体时风速对吊钩的第三影响度；结合当前吊装作业环境中吊钩所能吊取的最大重量和第三影响度，优化吊钩吊取待吊物体的吊取计划。本申请具有的技术效果是：定量地评估风载影响，进行精确计算，以获得当前环境下吊钩的最大负载能力，提高吊装作业的安全性。

Description

一种强夯机吊钩吊装计划优化方法、装置及设备

技术领域

本申请涉及吊装技术领域，具体涉及一种强夯机吊钩吊装计划优化方法、装置及设备。

背景技术

吊装作业是一种常见的物体搬运方式，广泛应用于建筑、维修、物流等领域。在吊装作业中，吊装设备的性能和环境因素都会对吊装作业的安全和效率产生影响。

其中，风速是环境因素中的一个重要因素。风速的变化可能导致吊钩受力不均，从而影响吊装作业的稳定性和安全性。因此，如何在风速等环境因素影响下优化吊装作业计划，提高吊装作业的安全性和效率，是一个亟待解决的问题。

发明内容

本申请提供一种强夯机吊钩吊装计划优化方法、装置及设备，用于定量地评估风载影响，进行精确计算，以获得当前环境下吊钩的最大负载能力，提高吊装作业的安全性。

第一方面，本申请提供了一种强夯机吊钩吊装计划优化方法，所述方法包括：在吊取待吊物体之前，获取当前吊装作业环境中风速对吊钩的第一影响程度，及吊绳在风速的影响下对所述吊钩的第二影响程度；根据所述第一影响程度和所述第二影响程度，确定当前吊装作业环境中所述吊钩所能吊取的最大重量；获取待吊物体的基本信息，根据所述基本信息，预测所述吊钩在吊取所述待吊物体时风速对所述吊钩的第三影响度；结合当前吊装作业环境中所述吊钩所能吊取的最大重量和所述第三影响度，优化所述吊钩吊取所述待吊物体的吊取计划。

通过采用上述技术方案，通过获取风速对吊钩的第一影响程度和吊绳对吊钩的第二影响程度，可以评估当前环境下风载对吊装设备的影响，并据此计算出吊钩在当前环境下的最大安全吊取重量。再获取待吊物体的相关信息，预测出物体自身的风载响应特征，即对吊钩的第三影响度。将第一、二影响程度计算所得的吊钩最大负载与第三影响度相结合，可以使得所制定的吊装计划既考虑了环境风载的影响，也考虑了物体自身特性的影响，实现了对吊装计划的全面优化。相比于传统经验性计划，该方案可以定量地评估风载影响，进行精确计算，以获得当前环境下吊钩的最大负载能力。且能根据不同物体的特点，制定针对性的最优吊装方案。

可选的，所述获取当前吊装作业环境中风速对吊钩的第一影响程度，包括：获取当前吊装作业环境中，安装于所述吊钩上的组合惯性导航元件发送的所述吊钩在自然状态下的第一状态信息；比对所述第一状态信息和所述第二状态信息，确定当前吊装作业环境中风速对吊钩的第一影响程度，所述第二状态信息为所述吊钩在无风环境和自然状态下所述组合惯性导航元件发送的所述吊钩的状态信息。

通过采用上述技术方案，通过在吊钩上安装组合惯性导航元件，可以实时监测吊钩在当前自然环境下的各运动参数状态，该第一状态信息能较真实地反映出当前环境风载对吊钩的影响效果。然后，将其与无风环境下吊钩的正常状态数据，即第二状态信息进行对比。吊钩状态的差异部分即为风载造成的影响结果，可以据此计算出风速对吊钩的第一影响程度的大小。通过对比吊钩在风载作用环境和非作用环境下的状态变化，来判断风载影响程度的方法，避免了对风载的主观估计。计算出的第一影响程度能够定量地反映风载对吊钩的影响效果,是进行后续吊装规划时一个重要的技术依据。

可选的，所述吊绳在风速的影响下对所述吊钩的第二影响程度，包括：获取当前吊装作业环境中，安装于所述吊绳上的应力传感器发送的所述吊绳在自然状态下的第一张力值；比对所述第一张力值和所述第二张力值，确定当前吊装作业环境中风速对吊绳的第四影响程度，所述第二张力值为所述吊绳在无风环境和自然状态下所述应力传感器发送的所述吊绳的张力值；根据所述第四影响程度，确定当前吊装作业环境中所述吊绳在风速的影响下对所述吊钩的第二影响程度。

通过采用上述技术方案，通过在吊绳上设置应力传感器，可以实时监测吊绳在自然风载环境下的张力变化，获得第一张力值。该值反映出风载作用下吊绳的实时状态。将其与无风环境下的吊绳正常张力即第二张力值进行对比，两者差值部分即为风载对吊绳的影响结果，据此可以定量计算得到风速对吊绳的第四影响程度。得到风载对吊绳的影响程度数值后，可以进一步通过力学关系计算吊绳的额外张力对吊钩的等效影响，即吊绳对吊钩的第二影响程度。该影响程度同样是后续制定吊装计划的重要参数之一。这种基于吊绳实时监测数据对风载影响进行的定量计算，避免了主观误差，确保了结果的准确性。并可以动态获取第二影响程度，实时调整吊装参数，提高作业的安全性和智能化。

可选的，所述根据所述第一影响程度和所述第二影响程度，确定当前吊装作业环境中所述吊钩所能吊取的最大重量，包括：获取所述吊钩的额定负荷；根据所述第一影响程度，确定第一消耗负荷，根据所述第二影响程度，确定第二消耗负荷；将所述第一消耗负荷和所述第二消耗负荷相加，得到总消耗负荷；将所述额定负荷与所述总消耗负荷进行算术相减，得到当前吊装作业环境中所述吊钩所能吊取的最大重量。

通过采用上述技术方案，通过获取吊钩的额定负载，即其理论最大允许负载，为后续计算奠定基础。在此基础上，将先前得到的第一影响程度和第二影响程度，转换为对吊钩的等效负载消耗，分别为第一消耗负荷和第二消耗负荷。将两者累加作为风载条件下吊钩的总消耗负载。最后，用额定负载减去总消耗负载，得到考虑风载影响后的吊钩最大安全作业负载。这种计算思路系统地考虑了风载对吊钩和吊绳的共同影响，进行了合理的负载消耗叠加，得出的吊钩最大安全吊取重量既考虑了环境风险的约束，也兼顾了设备本身的承载能力。

可选的，所述基本信息包括质量、形状及材质，所述根据所述基本信息，预测所述吊钩在吊取所述待吊物体中风速对所述吊钩的第三影响度，包括：根据所述待吊物体的所述质量、形状及所述材质，预测所述吊钩在吊取所述待吊物体中风速对所述吊钩的第三影响度。

通过采用上述技术方案，在获得风载对吊钩和吊绳的影响后,还需要考虑不同物体的风载响应特征。通过获取待吊物体的质量、形状和材质等基本参数,可以确定该物体的风阻性能。进而基于公知的风工程模型,可以计算该物体在给定风速条件下的风载响应,即风对物体的影响程度。得到物体的风载响应结果后，可以推算出该风载作用在物体上时对吊钩的反作用力，定义为风对吊钩的第三影响程度。相比于忽略物体个体特性，这种方法可以根据不同形状、材质的物体特点，科学预测其风载效应，结果更准确。并且计算过程可以标准化，便于系统集成应用。最终，考虑第三影响程度可以使吊装计划更全面地反映作业环境和物体特性的综合影响，有助于制定出更科学合理的吊装方案，提高作业的安全性和智能化。

可选的，所述根据所述待吊物体的所述质量、形状及所述材质，预测所述吊钩在吊取所述待吊物体中风速对所述吊钩的第三影响度，包括：根据第一公式得到风阻力，所述第一公式为；其中，F为风阻力，Cd为阻力系数，取决于待吊物体的形状和材质，A为受风力影响的面积，ρ为空气密度，V为风速；通过第二公式得到风速对所述待吊物体的影响度，所述第二公式为/>；其中，为风荷载，F为风阻力，θ为风力与待吊物体重力方向的夹角；根据所述风速对所述待吊物体的影响度，预测所述吊钩在吊取所述待吊物体中风速对所述吊钩的第三影响度。

通过采用上述技术方案，该方案利用流体机械公式，建立了物体风载响应的物理计算模型。首先，输入待吊物体的质量、形状、材质等参数，代入风阻力计算公式，确定该物体的风阻力值。然后将计算所得风阻力再代入风载力公式，转换为风对该物体的具体影响力。最后，根据力学关系，可以进一步将该风载力转换为对吊钩的等效作用力，即第三影响程度。该技术手段可以科学合理地评估风载对不同待吊物体的影响，对吊装计划优化提供关键支持，极大提升了吊装的精确化、智能化水平。

可选的，所述优化吊钩吊取所述待吊物体的吊取计划之后，还包括：实时获取所述吊绳和所述吊钩在吊取过程中的状态信息；根据所述吊绳和所述吊钩在吊取过程中的状态信息，实时调节所述吊钩吊取所述待吊物体的吊取计划。

通过采用上述技术方案，在优化获得初始吊装计划后，还需要建立闭环反馈机制，实现对吊装过程的实时监控和调节。通过持续获取吊钩和吊绳的实时状态，并与原计划中的标准值进行对比，当检测到超出误差范围时，说明系统异常，可能遇到了意外情况。大大提高了面对复杂变化环境时的应变能力和鲁棒性，确保了吊装的安全性。

第二方面，本申请提供一种强夯机吊钩吊装计划优化装置，所述装置包括：第一获取模块、确定模块、第二获取模块模块及优化模块；其中，所述第一获取模块，用于在吊取待吊物体之前，获取当前吊装作业环境中风速对吊钩的第一影响程度，及吊绳在风速的影响下对所述吊钩的第二影响程度；所述确定模块，用于根据所述第一影响程度和所述第二影响程度，确定当前吊装作业环境中所述吊钩所能吊取的最大重量；所述第二获取模块，用于获取待吊物体的基本信息，根据所述基本信息，预测所述吊钩在吊取所述待吊物体时风速对所述吊钩的第三影响度；所述优化模块，用于获取待吊物体的基本信息，根据所述基本信息，预测所述吊钩在吊取所述待吊物体时风速对所述吊钩的第三影响度。

通过采用上述技术方案，通过获取风速对吊钩的第一影响程度和吊绳对吊钩的第二影响程度，可以评估当前环境下风载对吊装设备的影响，并据此计算出吊钩在当前环境下的最大安全吊取重量。再获取待吊物体的相关信息，预测出物体自身的风载响应特征，即对吊钩的第三影响度。将第一、二影响程度计算所得的吊钩最大负载与第三影响度相结合，可以使得所制定的吊装计划既考虑了环境风载的影响，也考虑了物体自身特性的影响，实现了对吊装计划的全面优化。相比于传统经验性计划，该方案可以定量地评估风载影响，进行精确计算，以获得当前环境下吊钩的最大负载能力。且能根据不同物体的特点，制定针对性的最优吊装方案。

第三方面，本申请提供一种电子设备，采用如下技术方案：包括处理器、存储器、用户接口及网络接口，所述存储器用于存储指令，所述用户接口和网络接口用于给其他设备通信，所述处理器用于执行所述存储器中存储的指令，以使所述电子设备执行如上述任一种强夯机吊钩吊装计划优化方法的计算机程序。

第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，采用如下技术方案：存储有能够被处理器加载并执行上述任一种强夯机吊钩吊装计划优化方法的计算机程序。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.定量地评估风载影响，进行精确计算，以获得当前环境下吊钩的最大负载能力，提高吊装作业的安全性；

2.通过持续获取吊钩和吊绳的实时状态，并与原计划中的标准值进行对比，当检测到超出误差范围时，说明系统异常，可能遇到了意外情况。大大提高了面对复杂变化环境时的应变能力和鲁棒性，确保了吊装的安全性。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种强夯机吊钩吊装计划优化方法的流程示意图；

图2是本申请实施例提供的一种强夯机吊钩吊装计划优化装置的结构示意图；

图3是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

附图标记说明：1、第一获取模块；2、确定模块；3、第二获取模块；4、优化模块；1000、电子设备；1001、处理器；1002、通信总线；1003、用户接口；1004、网络接口；1005、存储器。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本申请实施例的描述中，“示性的”、“例如”或者“举例来说”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示性的”、“例如”或者“举例来说”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示性的”、“例如”或者“举例来说”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

目前，吊装作业中虽然吊钩会附带最大吊取重量，但是实际吊取的过程中，可能存在外界因素，而风速是影响吊钩最大吊取重量的关键因素之一。高风速下，大风对吊钩产生额外的风荷载，同时也通过吊绳作用于吊钩；此外，不同形状、尺寸的吊运物体，也会因受风面积不同而对吊钩产生不同的风荷载影响。为提高吊装作业的安全性，需要考虑风速对吊钩的影响，动态确定吊钩的最大吊取重量。

目前已有的确定吊钩最大吊取重量的方法还不够完善:有的方法只考虑风速本身对吊钩的影响，而没有考虑吊绳的影响；有的方法需要人工经验判断待吊物体的风荷载,不够精确；有的方法依赖专用传感器获取环境数据，成本较高。因此,需要一种更全面考虑风速影响因素、并能自动快速确定吊钩最大吊取重量的方法，来优化吊装作业过程，提高作业安全性。

图1是本申请实施例提供的一种强夯机吊钩吊装计划优化方法的流程示意图。应该理解的是，虽然图1的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行；除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行；并且图1中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

本申请公开了一种强夯机吊钩吊装计划优化方法，如图1所示，该方法包括S101-S104。

S101，在吊取待吊物体之前，获取当前吊装作业环境中风速对吊钩的第一影响程度，及吊绳在风速的影响下对吊钩的第二影响程度。

在一个示例中，为了提高吊装作业的安全性和优化吊装计划，需要考虑风速对吊装设备的影响，检测当前作业环境中的风速参数可以通过在吊装作业区域设置专门的风速传感器，如超声波风速传感器、热线风速传感器等，这些传感器可以实时检测空气流速，并将风速数据发送到控制系统，为判断风载影响提供风速参数。

具体来说，在吊装作业开始之前，首先需要检测当前作业环境中的风速参数。通过在吊钩上安装组合惯性导航元件，可以实时获取吊钩在自然状态下的运动参数信息，并将该状态信息发送到控制系统。组合惯性导航元件包括包括加速度计、陀螺仪及定位系统。加速度计：用于检测吊钩在三个方向上的线加速度，可以反映出吊钩所受外力的影响。陀螺仪：用于检测吊钩在三个方向上的角加速度，可以反映出吊钩的角位移信息。定位系统：一般采用定位系统，通过定位可以获取吊钩的空间坐标信息，反映吊钩的运动轨迹。将加速度计、陀螺仪和定位系统采集到的各项数据进行融合处理，可以计算出吊钩的运动状态参数，如运动速度、运动方向等信息。

控制系统将获取到的吊钩自然状态下的第一状态信息与预存的吊钩在无风环境下的状态信息进行比对分析，即可判断出风速对吊钩产生的第一影响程度。第一影响程度是指在确定的风速条件下，风载作用导致吊钩产生的额外运动或负荷的大小。风载作用会使吊钩发生额外的位移和载荷，第一影响程度通过组合惯性导航元件采集的运动参数反映出这种风载影响的程度。

具体来说，风载影响下吊钩的运动状态，如速度、加速度、倾斜角等参数，会与无风状态下有一定偏差。将风载影响下的吊钩状态与无风状态进行比对，可以量化这种偏差，即第一影响程度。第一影响程度越大，表示在该风速条件下风载对吊钩的影响越严重，吊钩需要承受更大的额外负荷。根据第一影响程度的大小，可以评估出当前风速条件下，吊钩的安全承载能力会受到的负面影响，为制定吊装计划提供依据。所以第一影响程度是评估风载对吊钩影响的一个重要技术参数和安全指标。其中，第二影响程度、第三影响程度及第四影响程度均可参考第一影响程度，这里不再进行过多赘述。

同时，为了判断风速对吊绳的影响，在吊绳上设置应力传感器，实时检测吊绳在自然状态下的第一张力值，并发送到控制系统。

控制系统将获取到的第一张力值与吊绳在无风环境下的张力值进行比对，确定出风速对吊绳产生的影响程度，即第四影响程度。根据第四影响程度，可以计算出风速影响下吊绳对吊钩产生的第二影响程度。在吊绳上设置应力传感器,实时检测吊绳的张力值。具体包括：控制系统获取应力传感器在当前风速条件下检测到的吊绳的第一张力值，与此同时，控制系统中预存有吊绳在无风环境下的张力值，作为吊绳的正常张力参考值。将第一张力值和无风环境下的参考张力值进行比对。如果第一张力值大于参考值，则说明当前风速条件使吊绳张力增大。张力增大的幅度即反映了风载对吊绳影响的程度，定义为第四影响程度。根据风速造成的吊绳张力增大的百分比或绝对值，可以计算出第四影响程度的大小。第四影响程度越大，说明风载导致的吊绳额外张力越大，风载作用下吊绳张力的增加，会传导到吊钩上，使吊钩承受额外的拉力。根据第四影响程度，可以计算出这种额外的拉力对吊钩的影响程度，定义为第二影响程度。第二影响程度反映了风载作用下，吊绳对吊钩所产生的负面影响的程度。通过上述步骤，控制系统可以根据风速条件下的吊绳实时张力，评估风载对吊绳和吊钩的具体影响，为吊装计划的制定提供关键参数。

通过上述操作，可以提前获取风速对吊钩和吊绳的影响参数，根据这些参数值，可以准确判断出当前环境对吊装设备的影响情况，为后续制定安全合理的吊装计划提供依据，从而确保吊装作业的安全进行。

S102，根据第一影响程度和第二影响程度，确定当前吊装作业环境中吊钩所能吊取的最大重量。

在一个示例中，为了优化吊装计划，使吊装作业更安全可靠，需要考虑风载对吊钩的影响，根据风载影响计算出吊钩的最大安全作业载荷。具体做法包括：首先利用安装在吊钩上的组合惯性导航元件获取第一影响程度，即风载直接对吊钩的影响大小；同时，通过吊绳上的应力传感器获取吊绳在风载影响下对吊钩的第二影响程度。利用预存的吊钩额定负荷数据，可以根据第一影响程度计算出风载直接消耗的吊钩负荷部分,定义为第一消耗负荷;根据第二影响程度计算风载作用下吊绳对吊钩消耗的负荷部分，定义为第二消耗负荷。将第一消耗负荷和第二消耗负荷累加，得到风载条件下的吊钩总消耗负荷。最后，将吊钩额定负荷减去总消耗负荷，所得到的结果即为考虑风载影响后吊钩的最大安全吊取重量。

通过上述过程，可以充分考虑风载对吊装设备的影响，对吊装作业环境进行评估，使吊装计划量化并针对具体环境制定，从而确保吊装作业的安全性。同时也可以提高作业效率，发挥吊装设备的最大效能。

S103，获取待吊物体的基本信息，根据基本信息，预测吊钩在吊取待吊物体时风速对吊钩的第三影响度。

在一个示例中，为了进一步优化吊装计划，在获得风载对吊装设备的第一影响程度和第二影响程度的基础上，还需要考虑待吊物体本身在风载作用下对吊钩的影响。因此，在吊装开始前，需要获取待吊物体的基本信息，包括质量、形状、材质等参数。这些信息可以来源于物体数据库或现场采集。接着，将这些信息输入到控制系统的风载影响计算模块。根据待吊物体的具体参数，查找匹配的模型，或者通过已有模型进行参数映射，来预测该物体在给定风速条件下的风载响应特性。风载影响计算模块内置有不同形状、材质物体的风载响应模型库。这些模型都是基于风洞实验、数值模拟等获得。模型库覆盖了常见的基本几何形状(如立方体、球体等)以及工程通用材料(如钢、混凝土等)。每个模型包含了该物体在不同风速下的风载响应数据。对于获取的待吊物体，通过其基本参数(形状、尺寸、材质等)可以匹配模型库中的对应模型。如果无法直接匹配，则会经过一个模型参数映射过程，基于待吊物体参数，提取模型库中最相近的模型，并进行参数调整映射，以生成该物体的近似风载响应模型。得到待吊物体的模型后，输入当前风速参数，模型可以直接输出该风速下物体的风载力、压力分布等风载响应参数。计算模块综合考虑各向风载响应，转换为对吊钩的等效作用力，即为第三影响度。经过模型匹配或拟合过程，就可以快速预测该待吊物体的风载响应，为吊装计划优化提供数据支持。

然后，可以根据风载力公式，计算出待吊物体在当前风速下的风载大小。继而可以推算出风载作用下，待吊物体所产生的对吊钩的拉力，定义为风速对吊钩的第三影响度。得到第三影响度之后，就可以根据第一影响程度和第二影响程度，考虑三方面因素，全面评估风载对吊装的影响。这样，在制定吊装计划时，就可以选择更加准确安全的作业载荷，对吊装过程进行精细化控制，以适应具体作业环境条件和待吊特性。

S104，结合当前吊装作业环境中吊钩所能吊取的最大重量和第三影响度，优化吊钩吊取待吊物体的吊取计划。

在一个示例中，在完成前述几个步骤后，已经计算得到考虑风载影响后的吊钩最大安全作业吊取重量，以及待吊物体的第三影响度。为实现吊装计划的精确优化，还需要将这两项指标结合考虑，确定在当前环境下的最佳吊装方案。

具体来说，控制系统的优化模块会将最大吊取重量和第三影响度作为约束条件输入。模块会根据这些约束，在吊钩机构性能曲线的可行范围内，计算出最佳的作业起重量，也即是最大化发挥吊钩效能的载荷值。同时，结合起重路线和速度等参数进行多目标规划，制定出一个在当前环境下最优、最安全的吊装装置运行轨迹和作业程序。

通过与环境、设备状态和物体特性相结合的这一优化过程，可以系统地考虑各影响因素，充分发挥设备性能，避免风险，使吊装作业在保证安全的前提下实现最优化。这种针对具体情况定制的智能化吊装计划，可以大大提高作业的安全系数和效率，降低设备承受的负荷，并为整个吊装作业的顺利实施提供有力保障。

获取当前吊装作业环境中风速对吊钩的第一影响程度，包括：获取当前吊装作业环境中，安装于吊钩上的组合惯性导航元件发送的吊钩在自然状态下的第一状态信息；比对第一状态信息和第二状态信息，确定当前吊装作业环境中风速对吊钩的第一影响程度，第二状态信息为吊钩在无风环境和自然状态下组合惯性导航元件发送的吊钩的状态信息。

在一个示例中，为了能准确判断风载对吊钩的影响，需要获取吊钩在当前作业环境下的实时状态信息。具体实现方式是：先在吊钩上安装组合惯性导航元件，它可以监测吊钩在自然状态下的各项运动参数，如速度、加速度、倾斜角等，并实时传输这些第一状态信息到控制系统。同时，控制系统中预先保存了该吊钩在无风环境下组合惯性导航元件检测获得的状态信息数据库，作为吊钩正常状态下的第二状态信息。控制系统获取吊钩在当前作业环境下的第一状态信息后，将其与数据库中的第二状态信息进行逐项对比分析。如果两者存在差异,即第一状态信息有大于第二状态信息的部分，则可以判定此差异是因当前环境风载作用导致的。进而可以经过计算，得到第一状态信息和第二状态信息的差异幅度，这个幅度数值即反映了环境风载对吊钩状态产生的影响程度，定义为风速对吊钩的第一影响程度。通过对实时监测数据和正常状态数据的对比，可以准确区分风载导致的吊钩额外状态变化，达到评估风载对吊钩影响的目的，为后续吊装计划的制定提供基础依据。

吊绳在风速的影响下对所述吊钩的第二影响程度，包括：获取当前吊装作业环境中，安装于吊绳上的应力传感器发送的吊绳在自然状态下的第一张力值；比对第一张力值和第二张力值，确定当前吊装作业环境中风速对吊绳的第四影响程度，第二张力值为吊绳在无风环境和自然状态下应力传感器发送的吊绳的张力值；根据第四影响程度，确定当前吊装作业环境中吊绳在风速的影响下对吊钩的第二影响程度。

在一个示例中，为了评估风载对吊绳的影响从而判断其对吊钩的第二影响程度,需要获取吊绳在当前作业环境下的实时状态信息。具体实现方式是:先在吊绳上设置应力传感器，它可以监测吊绳在自然状态下的张力值变化，并实时传输这些第一张力值数据到控制系统。同时，控制系统中也预先存储了吊绳在无风环境下应力传感器检测得到的张力值，作为第二张力值。控制系统收到吊绳在当前作业环境下的第一张力值后，将其与数据库中的第二张力值进行对比。如果第一张力值大于第二张力值,则可以确定风载使吊绳张力上升的差值部分,即为风速对吊绳的影响程度，定义为第四影响程度。基于第四影响程度这一吊绳额外张力大小，可以依据力学关系计算出其对吊钩所产生的等效负载影响，该影响定量结果即为风速作用下吊绳对吊钩的第二影响程度。

通过上述流程，可以准确得到风载作用下吊绳对吊钩的额外负荷影响，为考量风载影响的吊装计划优化提供关键参数。

根据第一影响程度和第二影响程度，确定当前吊装作业环境中吊钩所能吊取的最大重量，包括：获取吊钩的额定负荷；根据第一影响程度，确定第一消耗负荷，根据第二影响程度，确定第二消耗负荷；将第一消耗负荷和第二消耗负荷相加，得到总消耗负荷；将额定负荷与总消耗负荷进行算术相减，得到当前吊装作业环境中吊钩所能吊取的最大重量。

在一个示例中，为合理利用吊钩容量,需要计算出考虑风载影响后的吊钩最大安全作业吊取重量。具体计算步骤包括：首先，查询吊钩的机构参数，获取其额定负荷数据，这是吊钩在无外界负载影响条件下的理论最大允许负载。然后，将前面获得的风速对吊钩的第一影响程度，转换为对吊钩的等效负载，即为第一消耗负荷。同时，也将风速作用下吊绳对吊钩的第二影响程度，转换为对吊钩的等效负载，即为第二消耗负荷。接着，将第一消耗负荷和第二消耗负荷相加，求得它们的合成作用下对吊钩的总消耗负荷。最后，用吊钩额定负荷减去总消耗负荷，所得到的结果即为考虑当前环境风载影响后的吊钩最大安全吊取负载。

根据待吊物体的质量、形状及材质，预测吊钩在吊取待吊物体中风速对吊钩的第三影响度，包括：根据第一公式得到风阻力，所示第一公式为；其中，F为风阻力，Cd为阻力系数，取决于待吊物体的形状和材质，A为受风力影响的面积，ρ为空气密度，V为风速；通过第二公式得到风速对待吊物体的影响度，第二公式为/>；其中，/>为风荷载，F为风阻力，θ为风力与待吊物体重力方向的夹角；根据风速对待吊物体的影响度，预测吊钩在吊取待吊物体中风速对吊钩的第三影响度。

在一个示例中，为考虑待吊物体本身的风载响应特征，需要根据其质量、形状和材质参数，计算风速对待吊物体的影响，并转换为对吊钩的第三影响度。具体计算步骤为：首先，检索待吊物体的基本参数，输入控制系统，这包括物体的质量、形状特征、材质等信息，这些参数将决定后续的计算模型。然后，根据公知的风阻力计算公式，以待吊物体参数为自变量，计算出该物体在给定风速下的风阻力值。此处风阻力公式为:。

其中，风阻力F由阻力系数Cd、受风面积A、空气密度ρ和风速V决定。阻力系数Cd又取决于物体形状和材质。接着，将计算所得风阻力值，代入风载力公式:。其中，θ为风力与物体重力方向的夹角，通过该公式可以得到风速对待吊物体的具体影响力大小。最后，根据风载力值，可以推算出作用于物体时所产生的对吊钩的额外拉力，即定义为风速对吊钩的第三影响度。

优化吊钩吊取待吊物体的吊取计划之后，还包括：实时获取吊绳和吊钩在吊取过程中的状态信息；根据吊绳和吊钩在吊取过程中的状态信息，实时调节吊钩吊取待吊物体的吊取计划。

在一个示例中，为实现吊装过程的动态控制和优化，在吊装执行后，还需要实时调整原吊装计划。具体做法包括：在吊装进行中，组合惯性导航元件和应力传感器会持续监测吊钩和吊绳的实时状态，并将第三状态信息和第五状态信息传输到控制系统。控制系统收到实时状态数据后，会同步调用优化模块，将监测数据与原定吊装计划中对应的标准状态数据进行对比。如果检测到状态信息超出允许误差范围，说明吊装系统处于异常状态，有可能是遇到了意外情况。这时优化模块会快速重新计算，根据当前状态调整吊装路径、速度等参数，实现对吊装计划的实时优化调节。调整后的计划会立即传输到吊装系统，对其后的执行过程进行修正，以适应环境变化，确保吊装过程的动态可控性。通过闭环反馈的实时监测和优化机制，可以使整个吊装系统实时响应环境影响，保证作业过程的安全性和稳定性。

基于上述方法，本申请还公开了一种强夯机吊钩吊装计划优化装置，如图2所示，图2是本申请实施例提供的一种强夯机吊钩吊装计划优化装置的结构示意图。

一种强夯机吊钩吊装计划优化装置，包括：第一获取模块1、确定模块2、第二获取模块模块3及优化模块4；其中，第一获取模块1，用于在吊取待吊物体之前，获取当前吊装作业环境中风速对吊钩的第一影响程度，及吊绳在风速的影响下对吊钩的第二影响程度；确定模块2，用于根据第一影响程度和第二影响程度，确定当前吊装作业环境中吊钩所能吊取的最大重量；第二获取模块3，用于获取待吊物体的基本信息，根据基本信息，预测吊钩在吊取待吊物体时风速对吊钩的第三影响度；优化模块4，用于获取待吊物体的基本信息，根据基本信息，预测吊钩在吊取待吊物体时风速对吊钩的第三影响度。

在一个示例中，第一获取模块1还用于获取当前吊装作业环境中，安装于吊钩上的组合惯性导航元件发送的吊钩在自然状态下的第一状态信息；比对第一状态信息和第二状态信息，确定当前吊装作业环境中风速对吊钩的第一影响程度，第二状态信息为吊钩在无风环境和自然状态下组合惯性导航元件发送的吊钩的状态信息。

在一个示例中，第一获取模块1还用于获取当前吊装作业环境中，安装于吊绳上的应力传感器发送的吊绳在自然状态下的第一张力值；比对第一张力值和第二张力值，确定当前吊装作业环境中风速对吊绳的第四影响程度，第二张力值为吊绳在无风环境和自然状态下应力传感器发送的吊绳的张力值；根据第四影响程度，确定当前吊装作业环境中吊绳在风速的影响下对吊钩的第二影响程度。

在一个示例中，确定模块2还用于获取所述吊钩的额定负荷；根据第一影响程度，确定第一消耗负荷，根据第二影响程度，确定第二消耗负荷；将第一消耗负荷和第二消耗负荷相加，得到总消耗负荷；将额定负荷与总消耗负荷进行算术相减，得到当前吊装作业环境中吊钩所能吊取的最大重量。

在一个示例中，上述装置还用于根据待吊物体的质量、形状及材质，预测吊钩在吊取待吊物体中风速对吊钩的第三影响度。

在一个示例中，上述装置还用于根据第一公式得到风阻力，所述第一公式为；其中，F为风阻力，Cd为阻力系数，取决于待吊物体的形状和材质，A为受风力影响的面积，ρ为空气密度，V为风速；通过第二公式得到风速对所述待吊物体的影响度，所述第二公式为/>；其中，/>为风荷载，F为风阻力，θ为风力与待吊物体重力方向的夹角；根据风速对待吊物体的影响度，预测吊钩在吊取待吊物体中风速对吊钩的第三影响度。

在一个示例中，上述装置还用于实时获取吊绳和吊钩在吊取过程中的状态信息；根据状态信息，实时调节吊钩吊取待吊物体的吊取计划。

需要说明的是：上述实施例提供的装置在实现其功能时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的装置和方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

请参见图3，为本申请实施例提供了一种电子设备的结构示意图。如图3所示，所述电子设备1000可以包括：至少一个处理器1001，至少一个网络接口1004，用户接口1003，存储器1005，至少一个通信总线1002。

其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。

其中，用户接口1003可以包括显示屏（Display）、摄像头（Camera），可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。

其中，网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口（如WI-FI接口）。

其中，处理器1001可以包括一个或者多个处理核心。处理器1001利用各种接口和线路连接整个服务器内的各个部分，通过运行或执行存储在存储器1005内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器1005内的数据，执行服务器的各种功能和处理数据。可选的，处理器1001可以采用数字信号处理（Digital Signal Processing，DSP）、现场可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array，FPGA）、可编程逻辑阵列（ProgrammableLogic Array，PLA）中的至少一种硬件形式来实现。处理器1001可集成中央处理器（CentralProcessing Unit，CPU）、图像处理器（Graphics Processing Unit，GPU）和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中，CPU主要处理操作系统、用户界面和应用程序等；GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制；调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成到处理器1001中，单独通过一块芯片进行实现。

其中，存储器1005可以包括随机存储器（Random Access Memory，RAM），也可以包括只读存储器（Read-Only Memory）。可选的，该存储器1005包括非瞬时性计算机可读介质（non-transitory computer-readable storage medium）。存储器1005可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器1005可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于至少一个功能的指令（比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等）、用于实现上述各个方法实施例的指令等；存储数据区可存储上面各个方法实施例中涉及的数据等。存储器1005可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器1001的存储装置。如图3所示，作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及一种强夯机吊钩吊装计划优化方法的应用程序。

在图3所示的电子设备1000中，用户接口1003主要用于为用户提供输入的接口，获取用户输入的数据；而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储一种强夯机吊钩吊装计划优化方法的应用程序，当由一个或多个处理器执行时，使得电子设备执行如上述实施例中一个或多个所述的方法。

一种电子设备可读存储介质，所述电子设备可读存储介质存储有指令。当由一个或多个处理器执行时，使得电子设备执行如上述实施例中一个或多个所述的方法。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必需的。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所披露的装置，可通过其他的方式实现。例如，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，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服务接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其他的形式。

所述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。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元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器中。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全部或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器中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可为个人计算机、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。而前述的存储器包括：U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述者，仅为本公开的示例性实施例，不能以此限定本公开的范围。即但凡依本公开教导所作的等效变化与修饰，皆仍属本公开涵盖的范围内。本领域技术人员在考虑说明书及实践这里的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未记载的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的范围和精神由权利要求限定。

Claims (10)

1.一种强夯机吊钩吊装计划优化方法，其特征在于，所述方法包括：

在吊取待吊物体之前，获取当前吊装作业环境中风速对吊钩的第一影响程度，及吊绳在风速的影响下对所述吊钩的第二影响程度；

根据所述第一影响程度和所述第二影响程度，确定当前吊装作业环境中所述吊钩所能吊取的最大重量；

获取待吊物体的基本信息，根据所述基本信息，预测所述吊钩在吊取所述待吊物体时风速对所述吊钩的第三影响度；

结合当前吊装作业环境中所述吊钩所能吊取的最大重量和所述第三影响度，优化所述吊钩吊取所述待吊物体的吊取计划。

2.根据权利要求1所述的强夯机吊钩吊装计划优化方法，其特征在于，所述获取当前吊装作业环境中风速对吊钩的第一影响程度，包括：

获取当前吊装作业环境中，安装于所述吊钩上的组合惯性导航元件发送的所述吊钩在自然状态下的第一状态信息；

比对所述第一状态信息和所述第二状态信息，确定当前吊装作业环境中风速对吊钩的第一影响程度，所述第二状态信息为所述吊钩在无风环境和自然状态下所述组合惯性导航元件发送的所述吊钩的状态信息。

3.根据权利要求1所述的强夯机吊钩吊装计划优化方法，其特征在于，所述吊绳在风速的影响下对所述吊钩的第二影响程度，包括：

获取当前吊装作业环境中，安装于所述吊绳上的应力传感器发送的所述吊绳在自然状态下的第一张力值；

比对所述第一张力值和所述第二张力值，确定当前吊装作业环境中风速对吊绳的第四影响程度，所述第二张力值为所述吊绳在无风环境和自然状态下所述应力传感器发送的所述吊绳的张力值；

根据所述第四影响程度，确定当前吊装作业环境中所述吊绳在风速的影响下对所述吊钩的第二影响程度。

4.根据权利要求1所述的强夯机吊钩吊装计划优化方法，其特征在于，所述根据所述第一影响程度和所述第二影响程度，确定当前吊装作业环境中所述吊钩所能吊取的最大重量，包括：

获取所述吊钩的额定负荷；

根据所述第一影响程度，确定第一消耗负荷，根据所述第二影响程度，确定第二消耗负荷；

将所述第一消耗负荷和所述第二消耗负荷相加，得到总消耗负荷；

将所述额定负荷与所述总消耗负荷进行算术相减，得到当前吊装作业环境中所述吊钩所能吊取的最大重量。

5.根据权利要求1所述的强夯机吊钩吊装计划优化方法，其特征在于，所述基本信息包括质量、形状及材质，所述根据所述基本信息，预测所述吊钩在吊取所述待吊物体中风速对所述吊钩的第三影响度，包括：

根据所述待吊物体的所述质量、形状及所述材质，预测所述吊钩在吊取所述待吊物体中风速对所述吊钩的第三影响度。

6.根据权利要求5所述的强夯机吊钩吊装计划优化方法，其特征在于，所述根据所述待吊物体的所述质量、形状及所述材质，预测所述吊钩在吊取所述待吊物体中风速对所述吊钩的第三影响度，包括：

根据第一公式得到风阻力，所述第一公式为；

其中，F为风阻力，Cd为阻力系数，取决于待吊物体的形状和材质，A为受风力影响的面积，ρ为空气密度，V为风速；

通过第二公式得到风速对所述待吊物体的影响度，所述第二公式为；其中，/>为风荷载，F为风阻力，θ为风力与待吊物体重力方向的夹角；

根据所述风速对所述待吊物体的影响度，预测所述吊钩在吊取所述待吊物体中风速对所述吊钩的第三影响度。

7.根据权利要求1所述的强夯机吊钩吊装计划优化方法，其特征在于，所述优化吊钩吊取所述待吊物体的吊取计划之后，还包括：

实时获取所述吊绳和所述吊钩在吊取过程中的状态信息；

根据所述吊绳和所述吊钩在吊取过程中的状态信息，实时调节所述吊钩吊取所述待吊物体的吊取计划。

8.一种强夯机吊钩吊装计划优化装置，其特征在于，所述装置包括：第一获取模块（1）、确定模块（2）、第二获取模块模块（3）及优化模块（4）；其中，

所述第一获取模块（1），用于在吊取待吊物体之前，获取当前吊装作业环境中风速对吊钩的第一影响程度，及吊绳在风速的影响下对所述吊钩的第二影响程度；

所述确定模块（2），用于根据所述第一影响程度和所述第二影响程度，确定当前吊装作业环境中所述吊钩所能吊取的最大重量；

所述第二获取模块（3），用于获取待吊物体的基本信息，根据所述基本信息，预测所述吊钩在吊取所述待吊物体时风速对所述吊钩的第三影响度；

所述优化模块（4），用于获取待吊物体的基本信息，根据所述基本信息，预测所述吊钩在吊取所述待吊物体时风速对所述吊钩的第三影响度。

9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器（1001）、存储器（1005）、用户接口（1003）及网络接口（1004），所述存储器（1005）用于存储指令，所述用户接口（1003）和网络接口（1004）用于给其他设备通信，所述处理器（1001）用于执行所述存储器中存储的指令，以使所述电子设备执行如权利要求1-7任意一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有能够被处理器加载并执行如权利要求1-7任意一项所述的方法的计算机程序。