WO2013063993A1 - 起重机臂架工作参数的测量方法、控制器、装置及起重机 - Google Patents

起重机臂架工作参数的测量方法、控制器、装置及起重机 Download PDF

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WO2013063993A1
WO2013063993A1 PCT/CN2012/082113 CN2012082113W WO2013063993A1 WO 2013063993 A1 WO2013063993 A1 WO 2013063993A1 CN 2012082113 W CN2012082113 W CN 2012082113W WO 2013063993 A1 WO2013063993 A1 WO 2013063993A1
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WO
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point
boom
points
crane
measuring
Prior art date
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PCT/CN2012/082113
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English (en)
French (fr)
Inventor
曾杨
张迁
钟柳芳
谢长宇
谢夕章
Original Assignee
中联重科股份有限公司
湖南中联重科专用车有限责任公司
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00—Other constructional features or details
    • B66C13/18—Control systems or devices
    • B66C13/46—Position indicators for suspended loads or for crane elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C23/00—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
    • B66C23/88—Safety gear

Definitions

  • the invention relates to a method for measuring the working parameters of a boom, a measuring controller, a measuring device and a crane comprising the same, and particularly to a measuring method, a controller, a device and a method for detecting the working amplitude and the working height of the boom The crane of the device.
  • cranes are widely used in electric power construction, water conservancy and hydropower, and nuclear power.
  • it is usually necessary to calculate the crane safety torque in real time in combination with the crane structural parameters and lifting weight, so that the crane works within a safe working range to ensure the stability of the whole vehicle and prevent the occurrence of tipping accidents. .
  • the crane For the crane, it can be divided into two types: the main boom condition and the jib working condition. In the main arm working condition, only the main arm works; in the jib working condition, the bottom end of the sub-arm is hinged to the top end of the main arm, and the main arm head and the jib can be hoisted separately.
  • the crane's safety device uses the tilt sensor and the boom length sensor to measure the current angle and length, and then correct the calculation to get the working amplitude and working height.
  • the tilting sensor is usually mounted on the main arm as shown in Fig. 1, and the tilting sensor is parallel to the main arm.
  • the inclination sensor measures the angle ⁇ of the crane, which is the angle between the main arm and the horizontal plane.
  • the length of the jib length sensor measures the length of the main boom of the crane as L, and the corrected parameter f(x) Correction, can be calculated:
  • the present invention provides a method for measuring a working parameter of a crane boom, wherein the boom can rotate in a vertical direction around a joint hinge point of the boom and the vehicle body, and the boom top and the hook pulley Connect, set the connection hinge point C, the boom top is point B, the center of the hook pulley is point D, the horizontal distance between the top end of the boom and the center of the hook pulley is d BD , among them,
  • a GPS reference station receiver is disposed at point A on the vehicle body, a GPS mobile station receiver is set at the point B, and two points are calculated by the received GPS information between the point A and the point B.
  • the horizontal distance between the d Q and the vertical distance h Q is the horizontal distance between the d Q and the vertical distance h Q .
  • the point A is selected to be in the same vertical plane as the points C and B.
  • the difference in vertical height between the points A and C is zero.
  • the point A is selected as the connection hinge point C.
  • Another object of the present invention is to provide a measurement controller for the operating parameters of a crane boom that implements the above-described measurement method of the present invention.
  • the present invention provides a measurement controller for operating parameters of a crane boom, the boom being rotatable relative to the vehicle body about a connection hinge point of the boom and the vehicle body in a vertical direction, the connection hinge point For point C, the top end of the boom is connected to the hook pulley, the top end of the boom is point B, the center of the hook pulley is point D, and the horizontal distance between the top end of the boom and the center of the hook pulley is d BD , wherein the controller includes an input module, a processing module, and an output module that are sequentially connected,
  • the input module is configured to receive a position signal of point A and point B on the vehicle body, a horizontal distance d AC between the point A and the point C, and a vertical height h of the point A relative to the ground A and transmitted to the processing module;
  • the input module is configured to receive GPS information of the points A and B
  • the processing module is configured to calculate a horizontal distance d between two points by using the received GPS information of the points A and B. Q and vertical distance h Q .
  • the point A is selected to be in the same vertical plane as the points C and B.
  • the difference in vertical height between the points A and C is zero.
  • the point A is selected as the connection hinge point C.
  • Another object of the present invention is to provide a measuring device for the operating parameters of a crane boom, the measuring device comprising the above-described measuring controller of the present invention, and capable of implementing the measuring method of the present invention.
  • the present invention provides a measuring device for operating parameters of a crane boom, the measuring device comprising detectors and controllers connected to each other, wherein the controller is a measuring controller according to the present invention,
  • the detector is for detecting the positions of the points A and B.
  • the detector comprises a GPS reference station receiver and set at the point A GPS mobile station receiver placed at point B.
  • Another object of the present invention is to provide a crane comprising a boom, wherein the crane comprises measuring means for operating parameters of the crane boom provided by the present invention.
  • the invention uses the differential ranging technology to measure the working parameters of the crane, and can accurately obtain the current working parameters of the crane without correction, thereby improving the reliability and accuracy of the crane safety protection device, thereby effectively performing safety. protection.
  • Figure 1 is a schematic view showing the measurement of the working parameters of the existing boom
  • FIG. 2 is a schematic view showing the measurement of the working parameters of the boom of the present invention.
  • the invention provides a method for measuring the working parameters of a crane boom.
  • the boom 1 can rotate relative to the vehicle body 2 at a connection hinge point around the boom 1 and the vehicle body 2, the top end of the boom and the hook pulley Connect, set the connection hinge point C, the boom top is point B, the center of the hook pulley is point D, the horizontal distance between the top end of the boom and the center of the hook pulley is d BD , wherein the point A of the vehicle body 2 is set, by measuring the horizontal distance d Q and the vertical distance h Q between the point A and the point B ;
  • the hook pulley is suspended at the top of the boom, but the boom top B and the center D of the hook pulley There is also a certain distance d BD between them .
  • the working range to be measured by the measuring method of the present invention refers to the horizontal distance between the center D of the hook pulley and the connecting hinge point C, and the working height refers to the height of the tip of the boom from the horizontal ground.
  • the measuring method of the present invention arbitrarily selects the point A on the vehicle body 2, and then measures the horizontal distance d Q and the vertical distance h Q between the points A and B, and measures the level between the points A and C.
  • d BD which is usually a known quantity as a design parameter, so it can be obtained directly, while point A and center of revolution C
  • the horizontal distance between the points d AC and the vertical height of point A from the ground h A It can be measured in a variety of ways, such as by sensors or by manual measurements.
  • a GPS reference station receiver is disposed at point A on the vehicle body 2, and a GPS mobile station receiver is set at the point B, and two GPS signals between the points A and B are received.
  • the invention installs the GPS device on the crane boom to obtain the coordinates of two points, and then obtains the working parameters of the crane boom by calculation.
  • GPS measurements using the differential method use two or more receivers to simultaneously observe satellites. This observation can eliminate or attenuate some of the error effects in the positioning process, such as satellite clock errors, receiver errors, Atmospheric propagation errors and satellite orbit errors.
  • the working parameters of the boom referred to in the present invention are mainly the working range and working height of the boom 1 which has an important influence on the safety of the boom. Therefore, the present invention sets the GPS reference station receiver at point A of any position on the body 2 of the crane (including the chassis and the turntable of the crane), and sets the GPS mobile station receiver at point B at the top of the boom, so that the present invention You can get the coordinates of these two points separately.
  • the difference between the abscissas of the two points is the distance between the two points in the X-axis direction
  • the difference between the ordinates is the distance between the two points in the y-axis direction, so the data can be obtained by GPS.
  • the horizontal distance d Q and the vertical distance h Q between point A and point B are calculated.
  • the point A is selected to be in the same vertical plane as the points C and B. This makes it easier to measure the horizontal and vertical distances between points A and C, especially when measuring with manual measurements.
  • the difference in vertical height between the points A and C is zero.
  • points A and C have a vertical height difference of 0, which makes it easier to measure the horizontal distance between point A and point C, especially between manual measurement of point A and point C.
  • the horizontal distance can greatly improve the accuracy of the measurement.
  • the point A is selected as the connection hinge point C.
  • point A coincides with point C, it is only necessary to measure the vertical height h A of point A , and it is not necessary to measure the horizontal distance between point A and point C, thereby reducing the measurement. Parameters that increase measurement efficiency.
  • the present invention also provides a measurement controller for the operating parameters of the crane boom, the boom 1 being rotatable relative to the vehicle body 2 about the connection hinge point of the boom 1 and the vehicle body 2 in a vertical direction, the connection hinge point For point C, the top end of the boom is connected to the hook pulley, the top end of the boom is point B, the center of the hook pulley is point D, and the horizontal distance between the top end of the boom and the center of the hook pulley is d BD , wherein the controller includes an input module, a processing module, and an output module that are sequentially connected,
  • the input module is configured to receive a position signal of point A and point B on the vehicle body 2, a horizontal distance d AC between the point A and the point C, and a vertical height of the point A relative to the ground h A and transmitted to the processing module;
  • the working parameters of the boom referred to in the present invention are mainly the working range and working height of the boom 1 which has an important influence on the safety of the boom.
  • it is known to connect the hinge point, the boom top B, and the center point D of the hook pulley.
  • the hook pulley is suspended at the top of the boom, but there is a certain distance between the boom top B and the center D of the hook pulley.
  • the distance d BD the working range to be measured by the present invention refers to the horizontal distance between the center D of the hook pulley and the connecting hinge point C
  • the working height refers to the height of the tip of the boom from the horizontal ground.
  • the input module of the controller of the present invention is for receiving position signals of points A and B on the vehicle body 2.
  • point A is arbitrarily selected on the vehicle body 2, and the input module receives the point A and The position signal at point B, and the horizontal distance d AC between point A and point C, and the vertical height h A of point A relative to the ground, and then calculate the horizontal distance between point A and point B through the processing module.
  • the position signal may also be multiple.
  • image processing technology an image of a crane is first photographed by an image capturing device, and then image processing is performed by an artificial or computer, thereby obtaining a horizontal distance d Q and a vertical distance h Q between points A and B.
  • image processing technology an image of a crane is first photographed by an image capturing device, and then image processing is performed by an artificial or computer, thereby obtaining a horizontal distance d Q and a vertical distance h Q between points A and B.
  • image processing technology an image of a crane is first photographed by an image capturing device, and then image processing is performed by an artificial or computer, thereby obtaining a horizontal distance d Q and a vertical distance h Q between points A and B.
  • d BD horizontal distance between the top of the boom and the center of the hook pulley
  • point A and center of revolution C level measuring distances between points a and point d AC vertical height H from the ground a number of ways, for example by a sensor or a manual measurement mode.
  • the input module is configured to receive GPS information of the points A and B
  • the processing module is configured to calculate a horizontal distance d between two points by using the received GPS information of the points A and B. Q and vertical distance h Q .
  • the present invention sets the GPS reference station receiver at point A of any position on the body 1 of the crane, and sets the GPS mobile station receiver at point B of the top of the boom, so that The coordinates of these two points are obtained separately.
  • the difference between the abscissas of the two points is the distance between the two points in the X-axis direction
  • the difference between the ordinates is the distance between the two points in the y-axis direction, so the data can be obtained by GPS.
  • the horizontal distance d Q and the vertical distance h Q between point A and point B are calculated.
  • the input module of the controller of the present invention is configured to receive GPS information of points A and B on the vehicle body 2, a horizontal distance d AC between points A and C, and a vertical height h A of point A with respect to the ground. And transmitted to the processing module.
  • the point A is selected to be in the same vertical plane as the points C and B. This makes it easier to measure the horizontal and vertical distances between points A and C, especially when measuring with manual measurements.
  • the difference in vertical height between the points A and C is zero.
  • points A and C have a vertical height difference of 0, which makes it easier to measure the horizontal distance between point A and point C, especially between manual measurement of point A and point C.
  • the accuracy of the measurement can be greatly improved.
  • the point A is selected as the connection hinge point C.
  • point A coincides with point C, it is only necessary to measure the vertical height h A of point A , and it is not necessary to measure the horizontal distance between point A and point C, thereby reducing the measurement. Parameters that increase measurement efficiency.
  • the present invention also provides a measuring device for operating parameters of a crane boom, the measuring device comprising a detector and a controller connected to each other, wherein the controller is a measuring controller according to the present invention, and the detector is The positions of points A and B are detected.
  • the working parameters of the boom referred to in the present invention are mainly the working range and working height of the boom 1 which has an important influence on the safety of the boom.
  • the hinge point the center of the boom top B and the hook pulley D
  • the hook pulley is suspended at the top of the boom, but the boom top B and the center D of the hook pulley
  • the working range to be measured by the measuring method of the invention refers to the horizontal distance between the center D of the hook pulley and the connecting hinge point C
  • the working height refers to the height of the top of the boom from the horizontal ground.
  • d BD the horizontal distance between the top of the boom and the center of the hook pulley
  • the horizontal distance d AC between point A and point C of the center of revolution and the vertical height h A of point A from the ground can be measured in a variety of ways, such as by sensors or by manual measurements.
  • the input module is configured to receive GPS information of the points A and B
  • the processing module is configured to calculate a horizontal distance d between two points by using the received GPS information of the points A and B. Q and vertical distance h Q .
  • the invention sets the GPS reference station receiver at point A of any position on the body 1 of the crane, and sets the GPS mobile station receiver at point B of the top of the boom, so that the coordinates of the two points can be respectively obtained.
  • the difference between the abscissas of the two points is the distance between the two points in the X-axis direction
  • the difference between the ordinates is the distance between the two points in the y-axis direction
  • the horizontal distance d between point A and point B is calculated from the data obtained by GPS.
  • vertical distance h is calculated from the data obtained by GPS.
  • d BD horizontal distance between the top of the boom and the center of the hook pulley
  • point A and center of revolution C level measuring distances between points a and point d AC vertical height H from the ground a number of ways, for example by a sensor or a manual measurement mode.
  • the GPS reference station receiver and the mobile station receiver of the measuring apparatus of the present invention are used for measuring the coordinate information of point A and point B, and the horizontal distance d between the point A and the center of revolution C measured by using other means.
  • AC from the ground and the point a vertical height h a the parameter information received by the input module and transmitted to the processing module.
  • the computing structure is transferred to an output module for conveying the working amplitude and working height of the boom 1 to a storage device or display device or the like for the user to obtain.
  • the point A is selected to be in the same vertical plane as the points C and B. This makes it easier to measure the horizontal and vertical distances between points A and C, especially when measuring with manual measurements.
  • the difference in vertical height between the points A and C is zero.
  • points A and C have a vertical height difference of 0, which makes it easier to measure the horizontal distance between point A and point C, especially between manual measurement of point A and point C.
  • the accuracy of the measurement can be greatly improved.
  • the point A is selected as the center C of the revolution.
  • point A coincides with point C, it is only necessary to measure the vertical height h A of point A , and it is not necessary to measure the horizontal distance between point A and point C, thereby reducing the measurement. Parameters that increase measurement efficiency.
  • the output module is connected to a display device or a storage device, and the output module is used
  • the working amplitude d and the working height h of the boom 1 are output to the display device or the storage device.
  • the working amplitude and working height of the boom 1 measured by the measuring device of the present invention are an important reference for the safe operation of the boom 1 and need to be obtained by the operator in time, so that the output module of the measuring device is usually combined with the display device or the storage device.
  • the connection is such that the operating parameters of the above-mentioned boom 1 can be displayed or stored, and corresponding operations are performed according to these operating parameters.
  • the present invention provides a crane comprising a boom 1, wherein the crane comprises the above-described measuring device for the operating parameters of the crane boom of the present invention.

Landscapes

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  • Automation & Control Theory (AREA)
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  • Control And Safety Of Cranes (AREA)

Abstract

一种起重机臂架工作参数的测量方法，连接铰接点为C点，臂架顶端B点与吊钩滑轮连接，该吊钩滑轮的中心为D点，B点和D点之间的水平距离为dBD，设定车身（2）上的A点，通过测量所述A点和B点之间的水平距离d0和竖直距离h0；测量A点和C点之间的水平距离dAC，以及A点相对于地面的竖直高度hA；计算臂架（1）的工作幅度d=d0-dAC+dBD，工作高度h=h0+hA。还提供了利用该测量方法的控制器和测量装置。使用差分测距技术来测量起重机的工作参数，无需修正即可精确地获得起重机当前的工作参数，提高了起重机安全保护装置的可靠性和精确性，从而有效地进行安全保护。

Description

起重机臂架工作参数的测量方法、 控制器、 装置及起重机
技术领域
本发明涉及一种臂架工作参数测量方法、 测量控制器、 测量装置及包 括该装置的起重机， 具体地， 涉及一种检测臂架的工作幅度和工作高度的 测量方法、 控制器、 装置及包括该装置的起重机。 背景技术
目前， 起重机凭借其特有的优势， 在电力建设、 水利水电、 核电等方 面应用广泛。 而在起重机的安全监控系统中， 通常需要结合起重机结构参 数和起重量以实时地计算起重机安全力矩， 使起重机工作在安全的作业范 围内， 以确保整车的稳定性， 防止倾翻事故的发生。
对于起重机来说， 可以分为主臂工况和副臂工况两种。 在主臂工况时， 只有主臂工作； 在副臂工况时， 将副臂底端与主臂顶端铰接， 主臂头部以 及副臂可以分别进行吊重。 通常， 起重机的安全保护装置使用倾角传感器 以及臂架长度传感器测量当前变幅角度和长度， 再修正计算后得到工作幅 度和工作高度。
如图 1 所示为例对现有的监控方法进行描述， 以主臂工况为例， 通常 将倾角传感器安装在主臂上如图 1 所示的位置上， 并且该倾角传感器与主 臂平行。 当主臂动作时， 倾角传感器测量出起重机变幅角度 α， 该角度即 为主臂与水平面之间的夹角，臂架长度传感器测得起重机主臂长度为 L,经 过修正参数 f(x)的修正， 可以计算得到：
起重机工作幅度： d=L X cos a X f (X) ,
起重机工作高度： h=L X sin a X f (x)。
但是， 由于臂架自身重量以及臂架受力等原因， 会引起臂架发生变形， 尤其是主臂长度较长时， 并且测量的臂架长度与实际臂架长度之间， 以及 实际变幅角度与倾角传感器的测量值之间也存在误差， 因此需要进行大量 测试来补偿其误差， 复杂耗时且准确度不高， 影响了起重机安全力矩的计 算， 甚至可能会引起倾翻事故的发生。 发明内容
本发明的目的是提供一种能准确测量起重机臂架工作参数的测量方 法。
为了实现上述目的， 本发明提供一种起重机臂架工作参数的测量方法， 所述臂架能够在竖直方向上绕臂架与车身的连接铰接点相对于车身旋转， 臂架顶端与吊钩滑轮连接， 设定该连接铰接点 C点， 该臂架顶端为 B点， 该吊钩滑轮的中心为 D点， 所述臂架顶端与所述吊钩滑轮的中心之间的水 平距离为 dBD， 其中，
设定所述车身上的 A点，通过测量所述 A点和 B点之间的水平距离 d。 和竖直距离 hQ;
测量所述 A点和 C点之间的水平距离 dAC， 以及所述 A点相对于地面 的竖直高度 hA;
计算所述臂架的工作幅度 d=d。-dAC+dBD， 工作高度 h=h。+hA。
优选地， 在所述车身上的 A点处设置 GPS基准站接收机， 在所述 B点 设置 GPS移动站接收机， 通过接收到的所述 A点和 B点之间的 GPS信息 计算两点之间的水平距离 dQ和竖直距离 hQ。
优选地， 所述 A点选取为与所述 C点和 B点位于同一个竖直平面内。 优选地， 所述 A点与 C点的竖直高度差为 0。
优选地， 所述 A点选取为所述连接铰接点 C。
本发明的另一个目的是提供一种起重机臂架工作参数的测量控制器， 该测量控制器实现本发明的上述测量方法。 为了实现上述目的， 本发明提供一种起重机臂架工作参数的测量控制 器， 所述臂架能够在竖直方向上绕所述臂架与车身的连接铰接点相对于车 身旋转， 该连接铰接点为 C点， 臂架顶端与吊钩滑轮连接， 该臂架顶端为 B点， 该吊钩滑轮的中心为 D点， 所述臂架顶端与所述吊钩滑轮的中心之 间的水平距离为 dBD， 其中， 所述控制器包括依次连接的输入模块、 处理模 块和输出模块，
所述输入模块用于接收所述车身上的 A点和所述 B点的位置信号、 所 述 A点和 C点之间的水平距离 dAC以及所述 A点相对于地面的竖直高度 hA， 并传送到所述处理模块；
所述处理模块用于通过接收到的所述 A点和 B点的位置信号计算两点 之间的水平距离 dQ和竖直距离 hQ，计算所述臂架的工作幅度 d=dQ-dAC+dBD， 工作高度 h=hQ+hA， 并将所述工作幅度和工作高度传送到所述输出模块； 所述输出模块用于输出所述臂架的工作幅度 d和工作高度 h。
优选地， 所述输入模块用于接收所述 A点和 B点的 GPS信息， 所述处 理模块用于通过接收到的所述 A点和 B点的 GPS信息计算两点之间的水平 距离 dQ和竖直距离 hQ。
优选地， 所述所述 A点选取为与所述 C点和 B点位于同一个竖直平面 内。
优选地， 所述 A点与 C点的竖直高度差为 0。
优选地， 所述 A点选取为所述连接铰接点 C。
本发明的另一个目的是提供一种起重机臂架工作参数的测量装置， 该 测量装置包括本发明的上述测量控制器， 并能够实现本发明的测量方法。
为了实现上述目的， 本发明提供一种起重机臂架工作参数的测量装置， 所述测量装置包括相互连接的检测器和控制器， 其中， 所述控制器为根据 本发明所述的测量控制器， 所述检测器用于检测所述 A点和 B点的位置。
优选地， 所述检测器包括设置在所述 A点处的 GPS基准站接收机和设 置在 B点处地 GPS移动站接收机。
本发明的另一个目的是提供一种起重机， 该起重机包括臂架， 其中， 所述起重机包括本发明所提供的起重机臂架工作参数的测量装置。
通过上述技术方案， 本发明使用差分测距技术来测量起重机的工作参 数， 无需修正即可精确地获得起重机当前的工作参数， 提高了起重机安全 保护装置的可靠性和精确性， 从而有效地进行安全保护。
本发明的其他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， 但并不构成对本发明的限制。 在附图中：
图 1是现有的臂架工作参数测量示意图；
图 2是本发明的臂架工作参数测量示意图。
附图标记说明
1臂架 2 车身 具体实施方式
以下结合附图对本发明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， 并不用于限制本发 明。
在本发明中， 在未作相反说明的情况下， 使用的方位词指附图中所示 的方向。
本发明提供一种起重机臂架工作参数的测量方法， 所述臂架 1 能够在 绕臂架 1与车身 2的连接铰接点相对于车身 2旋转， 臂架顶端与吊钩滑轮 连接， 设定该连接铰接点 C点， 该臂架顶端为 B点， 该吊钩滑轮的中心为 D点， 所述臂架顶端与所述吊钩滑轮的中心之间的水平距离为 dBD， 其中， 设定所述车身 2的 A点，通过测量所述 A点和 B点之间的水平距离 dQ 和竖直距离 hQ;
测量所述 A点和 C点之间的水平距离 dAC， 以及所述 A点相对于地面 的竖直高度 hA;
计算所述臂架 1的工作幅度 d=d。-dAC+dBD， 工作高度 h=hQ+hA。
在本发明的上述测量方法中， 已知连接铰接点（ 、 臂架顶端 B和吊钩 滑轮的中心 D点， 吊钩滑轮悬挂在臂架顶端， 但是臂架顶端 B与吊钩滑轮 的中心 D之间还具有一定距离 dBD，本发明的测量方法所要测量的工作幅度 指吊钩滑轮的中心 D与连接铰接点 C之间的水平距离， 工作高度指臂架顶 端距离水平地面的高度。
因此， 本发明的测量方法在车身 2上任意地选取点 A， 再通过测量 A 点与 B点之间的水平距离 dQ和竖直距离 hQ，以及测量 A点和 C点之间的水 平距离 dAC， 以及所述 A点相对于地面的竖直高度 hA， 即可通过公式获得 工作幅度 d=dQ-dAC+dBD， 工作高度 h=hQ+hA。
其中， 测量 A点和 B点之间的水平距离 dQ和竖直距离 hQ有多种方法。 例如通过图像处理技术， 先用图像拍摄装置将起重机的图像拍摄下来， 然 后再对所拍摄图像进行图像处理， 从而获得 A点和 B点之间的水平距离 dQ 和竖直距离 hQ。 当然以上仅给出了一种测量的手段， 下文所描述的本发明 优选实施方式中提供了另一种测量手段。 而本发明并不限于此， 本领域技 术人员所能想到的任何适用的实施方式都可以应用到本发明的测量方法 中。
另外， 在起重机的设计和制造过程中， 臂架顶端与吊钩滑轮的中心之 间的水平距离为 dBD通常是作为设计参数的已知量， 因此可以直接获得， 而 A点与回转中心 C点之间的水平距离 dAC以及 A点距离地面的竖直高度 hA 可以通过多种方式测量， 例如通过传感器或者人工测量的方式。 上述几何参数可以在图 2中清楚地看出， 可以计算出臂架 1的工作幅 度 d=d。-dAC+dBD， 工作高度 h=h。+hA。
优选地， 在所述车身 2上的 A点处设置 GPS基准站接收机， 在所述 B 点设置 GPS移动站接收机， 通过接收到的所述 A点和 B点之间的 GPS信 息计算两点之间的水平距离 dQ和竖直距离 hQ。
目前， 随着 GPS技术的发展， GPS设备的价格越来越低， 因此越来越 多地应用在生产生活的各个方面， 而且能够获得精度很高的测量数据。 本 发明将 GPS装置安装在起重机臂架上从而获得两点的坐标， 再通过计算获 得起重机臂架的工作参数。
利用差分法进行 GPS测量是使用两台或两台以上的接收机来对卫星进 行同步观测， 这种观测方法可以消除或减弱定位过程中的某些误差影响， 例如卫星钟误差、 接收机误差、 大气传播误差和卫星轨道误差等。
本发明所指的臂架的工作参数主要是对臂架安全有着重要影响的臂架 1的工作幅度和工作高度。 因此本发明将 GPS基准站接收机设置在起重机 的车身 2上的任意位置的 A点处 （包括起重机的底盘和转台）， 并将 GPS 移动站接收机设置在臂架顶端的 B点处， 这样就可以分别获得这两点的坐 标。 在同一个直角坐标系中， 两点的横坐标之差即为两点在 X轴方向上的 距离， 纵坐标之差即为两点在 y轴方向上的距离， 因此可以通过 GPS获得 的数据计算出 A点和 B点之间的水平距离 dQ和竖直距离 hQ。
优选地， 所述 A点选取为与所述 C点和 B点位于同一个竖直平面内。 这样更便于在测量 A点与 C点之间的水平距离和竖直距离， 尤其是在利用 人工测量的方法进行测量时。
优选地， 所述 A点与 C点的竖直高度差为 0。
在本发明的优选实施方式中， A点和 C点得竖直高度差为 0， 这样更 便于测量 A点和 C点之间的水平距离，尤其是在人工测量 A点和 C点之间 的水平距离时， 能够大大提高测量的精度。 优选地， 所述 A点选取为所述 连接铰接点 C。
在该优选实施方式中， 由于 A点与 C点重合， 因此只需测出 A点得竖 直高度 hA即可， 不需要测量 A点和 C点之间的水平距离， 从而减少了测量 的参数， 提高了测量效率。
另外， 本发明还提供一种起重机臂架工作参数的测量控制器， 所述臂 架 1能够在竖直方向上绕臂架 1与车身 2的连接铰接点相对于车身 2旋转， 该连接铰接点为 C点， 臂架顶端与吊钩滑轮连接， 该臂架顶端为 B点， 该 吊钩滑轮的中心为 D点， 所述臂架顶端与所述吊钩滑轮的中心之间的水平 距离为 dBD， 其中， 所述控制器包括依次连接的输入模块、 处理模块和输出 模块，
所述输入模块用于接收所述车身 2上的 A点和所述 B点的位置信号、 所述 A点和 C点之间的水平距离 dAC以及所述 A点相对于地面的竖直高度 hA， 并传送到所述处理模块；
所述处理模块用于通过接收到的所述 A点和 B点的位置信号计算两点 之间的水平距离 dQ和竖直距离 hQ，计算所述臂架的工作幅度 d=dQ-dAC+dBD， 工作高度 h=hQ+hA， 并将所述工作幅度和工作高度传送到所述输出模块； 所述输出模块用于输出所述臂架 1的工作幅度 d和工作高度 h。
本发明所指的臂架的工作参数主要是对臂架安全有着重要影响的臂架 1的工作幅度和工作高度。在本发明中， 已知连接铰接点 、臂架顶端 B和 吊钩滑轮的中心 D点， 吊钩滑轮悬挂在臂架顶端， 但是臂架顶端 B与吊钩 滑轮的中心 D之间还具有一定距离 dBD，本发明所要测量的工作幅度指吊钩 滑轮的中心 D与连接铰接点 C之间的水平距离， 工作高度指臂架顶端距离 水平地面的高度。
因此， 本发明的控制器的输入模块用于接收车身 2上的 A点和 B点的 位置信号。 通常地， 在车身 2上任意地选取点 A， 该输入模块接收 A点和 B点的位置信号， 以及 A点和 C点之间的水平距离 dAC， 以及所述 A点相 对于地面的竖直高度 hA，再通过处理模块计算 A点与 B点之间的水平距离 dQ和竖直距离 hQ， 以及测量即可通过公式获得工作幅度 d=dQ-dAC+dBD，工作 高度 h=h0+hA。
其中， 输入模块接收的 A点和 B点的位置信号的方法可以有多种， 该 位置信号也可以有多种。 例如通过图像处理技术， 先用图像拍摄装置将起 重机的图像拍摄下来， 然后再通过在人工或计算机进行图像处理， 从而获 得 A点和 B点之间的水平距离 dQ和竖直距离 hQ。当然以上仅给出了一种优 选实施方式， 下文所描述的本发明优选实施方式中提供了另一种测量手段。 而本发明并不限于此， 本领域技术人员所能想到的任何适用的实施方式都 可以应用到本发明中以获取 A点和 B点的位置信号。
另外， 在起重机的设计和制造过程中， 臂架顶端与吊钩滑轮的中心之 间的水平距离为 dBD通常是作为设计参数的已知量， 因此可以直接获得， 而 A点与回转中心 C点之间的水平距离 dAC以及 A点距离地面的竖直高度 hA 可以通过多种方式测量， 例如通过传感器或者人工测量的方式。
上述几何参数可以在图 2中清楚地看出， 可以计算出臂架 1的工作幅 度 d=d。-dAc+dBD， 工作高度 h=h。+hA。
优选地， 所述输入模块用于接收所述 A点和 B点的 GPS信息， 所述处 理模块用于通过接收到的所述 A点和 B点的 GPS信息计算两点之间的水平 距离 dQ和竖直距离 hQ。
在本优选实施方式中， 本发明将 GPS基准站接收机设置在起重机的车 身 1上的任意位置的 A点处， 并将 GPS移动站接收机设置在臂架顶端的 B 点处， 这样就可以分别获得这两点的坐标。 在同一个直角坐标系中， 两点 的横坐标之差即为两点在 X轴方向上的距离， 纵坐标之差即为两点在 y轴 方向上的距离，因此可以通过 GPS获得的数据计算出 A点和 B点之间的水 平距离 dQ和竖直距离 hQ。 本发明的控制器的输入模块用于接收上述车身 2上的 A点和 B点的 GPS信息、 A点和 C点之间的水平距离 dAC以及 A点相对于地面的竖直高 度 hA， 并传送到所述处理模块。 处理模块利用上述参数计算出臂架 1的工 作幅度 d=d。-dAC+dBD， 工作高度 h=h。+hA， 上述几何参数可以在图 2中清楚 地看出所述处理模块将计算结构传送到输出模块， 该输出模块用于将上述 臂架 1 的工作幅度和工作高度输送到储存装置或显示装置等以供使用者获 得。
优选地， 所述所述 A点选取为与所述 C点和 B点位于同一个竖直平面 内。 这样更便于在测量 A点与 C点之间的水平距离和竖直距离， 尤其是在 利用人工测量的方法进行测量时。
优选地， 所述 A点与 C点的竖直高度差为 0。
在本发明的优选实施方式中， A点和 C点得竖直高度差为 0， 这样更 便于测量 A点和 C点之间的水平距离，尤其是在人工测量 A点和 C点之间 的水平距离时， 能够大大提高测量的精度。
优选地， 所述 A点选取为所述连接铰接点 C。
在该优选实施方式中， 由于 A点与 C点重合， 因此只需测出 A点得竖 直高度 hA即可， 不需要测量 A点和 C点之间的水平距离， 从而减少了测量 的参数， 提高了测量效率。
本发明还提供一种起重机臂架工作参数的测量装置， 所述测量装置包 括相互连接的检测器和控制器， 其中， 所述控制器为根据本发明所述的测 量控制器， 所述检测器用于检测所述 A点和 B点的位置。
本发明所指的臂架的工作参数主要是对臂架安全有着重要影响的臂架 1的工作幅度和工作高度。在本发明的上述测量方法中，已知连接铰接点(、 臂架顶端 B和吊钩滑轮的中心 D点， 吊钩滑轮悬挂在臂架顶端， 但是臂架 顶端 B与吊钩滑轮的中心 D之间还具有一定距离 dBD， 本发明的测量方法 所要测量的工作幅度指吊钩滑轮的中心 D与连接铰接点 C之间的水平距离， 工作高度指臂架顶端距离水平地面的高度。
因此， 本发明中在车身 2上任意地选取点 A， 再通过本发明的测量装 置的检测器测量 A点与 B点的位置信号，以及测量 A点和 C点之间的水平 距离 dAC， 以及所述 A点相对于地面的竖直高度 hA， 并将上述信号传送到 控制器的输入模块， 该输入模块采集上述信号并传送到处理模块， 该处理 模块通过公式获得工作幅度 d=d。-dAC+dBD， 工作高度 h=hQ+hA。
其中， 利用检测器测量 A点和 B点的位置信号有多种方法。 例如通过 图像处理技术， 先用图像拍摄装置将起重机的图像拍摄下来， 然后再通过 在人工或计算机进行图像处理，从而获得 A点和 B点之间的水平距离 dQ和 竖直距离 hQ。 当然以上仅给出了一种检测器的优选实施方式， 下文所描述 的本发明优选实施方式中提供了另一种优选实施方式。 本发明并不限于此， 本领域技术人员所能想到的任何适用的检测器的实施方式都可以应用到本 发明的测量方法中。
另外， 在起重机的设计和制造过程中， 臂架顶端与吊钩滑轮的中心之 间的水平距离为 dBD通常是作为设计参数的已知量， 因此可以直接获得， 而
A点与回转中心 C点之间的水平距离 dAC以及 A点距离地面的竖直高度 hA 可以通过多种方式测量， 例如通过传感器或者人工测量的方式。
上述几何参数可以在图 2中清楚地看出， 可以计算出臂架 1的工作幅 度 d=d。-dAc+dBD， 工作高度 h=h。+hA。
优选地， 所述输入模块用于接收所述 A点和 B点的 GPS信息， 所述处 理模块用于通过接收到的所述 A点和 B点的 GPS信息计算两点之间的水平 距离 dQ和竖直距离 hQ。
本发明将 GPS基准站接收机设置在起重机的车身 1上的任意位置的 A 点处， 并将 GPS移动站接收机设置在臂架顶端的 B点处， 这样就可以分别 获得这两点的坐标。 在同一个直角坐标系中， 两点的横坐标之差即为两点 在 X轴方向上的距离， 纵坐标之差即为两点在 y轴方向上的距离， 因此可 以通过 GPS获得的数据计算出 A点和 B点之间的水平距离 d。和竖直距离 h
另外， 在起重机的设计和制造过程中， 臂架顶端与吊钩滑轮的中心之 间的水平距离为 dBD通常是作为设计参数的已知量， 因此可以直接获得， 而 A点与回转中心 C点之间的水平距离 dAC以及 A点距离地面的竖直高度 hA 可以通过多种方式测量， 例如通过传感器或者人工测量的方式。
本发明的测量装置的 GPS基准站接收机和移动站接收机用于测量 A点 和 B点得坐标信息， 在通过利用其它手段测得的的 A点与回转中心 C点之 间的水平距离 dAC以及 A点距离地面的竖直高度 hA， 上述参数信息被输入 模块接收并传送到所述处理模块。 处理模块利用上述参数计算出臂架 1 的 工作幅度 d=dQ-dAC+dBD， 工作高度 h=hQ+hA， 上述几何参数可以在图 2中清 楚地看出所述处理模块将计算结构传送到输出模块， 该输出模块用于将上 述臂架 1 的工作幅度和工作高度输送到储存装置或显示装置等以供使用者 获得。
优选地， 所述所述 A点选取为与所述 C点和 B点位于同一个竖直平面 内。 这样更便于在测量 A点与 C点之间的水平距离和竖直距离， 尤其是在 利用人工测量的方法进行测量时。
优选地， 所述 A点与 C点的竖直高度差为 0。
在本发明的优选实施方式中， A点和 C点得竖直高度差为 0， 这样更 便于测量 A点和 C点之间的水平距离，尤其是在人工测量 A点和 C点之间 的水平距离时， 能够大大提高测量的精度。
优选地， 所述 A点选取为所述回转中心 C点。
在该优选实施方式中， 由于 A点与 C点重合， 因此只需测出 A点得竖 直高度 hA即可， 不需要测量 A点和 C点之间的水平距离， 从而减少了测量 的参数， 提高了测量效率。
优选地， 所述输出模块与显示装置或储存装置连接， 所述输出模块用 于将所述臂架 1的工作幅度 d和工作高度 h输出到所述显示装置或储存装 置。
通过本发明的测量装置测得的臂架 1 的工作幅度和工作高度作为臂架 1安全工作的一个重要参照， 需要及时地被操作人员获得， 因此测量装置的 输出模块通常与显示装置或储存装置连接， 从而能够将上述臂架 1 的工作 参数显示或储存， 并根据这些工作参数进行相应操作。
另外， 本发明还提供一种起重机， 该起重机包括臂架 1， 其中， 所述起 重机包括上述的本发明的起重机臂架工作参数的测量装置。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式， 但是， 本发明并不 限于上述实施方式中的具体细节， 在本发明的技术构思范围内， 可以对本 发明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， 本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外， 本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合， 只要 其不违背本发明的思想， 其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims

权利要求
1、 一种起重机臂架工作参数的测量方法， 所述臂架 （1 ) 能够在竖直 方向上绕臂架 （1 ) 与车身 （2) 的连接铰接点相对于车身 （2) 旋转， 臂架 顶端与吊钩滑轮连接， 设定该连接铰接点为 C点， 该臂架顶端为 B点， 该 吊钩滑轮的中心为 D点， 所述臂架顶端与所述吊钩滑轮的中心之间的水平 距离为 dBD， 其特征在于，
设定所述车身 （2) 上的 A点， 测量所述 A点和 B点之间的水平距离 dQ和竖直距离 hQ;
测量所述 A点和 C点之间的水平距离 dAC， 以及所述 A点相对于地面 的竖直高度 hA;
计算所述臂架 （1 ) 的工作幅度 d=d。-dAC+dBD， 工作高度 h=hQ+hA。
2、 根据权利要求 1 所述的测量方法， 其特征在于， 在所述车身 （2) 上的所述 A点处设置 GPS基准站接收机， 在所述 B点设置 GPS移动站接 收机，通过接收到的所述 A点和 B点之间的 GPS信息计算两点之间的水平 距离 dQ和竖直距离 hQ。
3、 根据权利要求 1或 2所述的测量方法， 其特征在于， 所述 A点选取 为与所述 C点和 B点位于同一个竖直平面内。
4、 根据权利要求 3所述的测量方法， 其特征在于， 所述 A点与 C点 的竖直高度差为 0。
5、 根据权利要求 4所述的测量方法， 其特征在于， 所述 A点选取为所 述连接铰接点 C。
6、 一种起重机臂架工作参数的测量控制器， 所述臂架 （1 ) 能够在竖 直方向上绕所述臂架（1 )与车身（2) 的连接铰接点相对于车身（2)旋转， 该连接铰接点为 C点， 臂架顶端与吊钩滑轮连接， 该臂架顶端为 B点， 该 吊钩滑轮的中心为 D点， 所述臂架顶端与所述吊钩滑轮的中心之间的水平 距离为 dBD， 其特征在于， 所述测量控制器包括依次连接的输入模块、 处理 模块和输出模块，
所述输入模块用于接收所述车身 （2) 上的 A点和所述 B点的位置信 号、 所述 A点和 C点之间的水平距离 dAC以及所述 A点相对于地面的竖直 高度 hA， 并传送到所述处理模块；
所述处理模块用于通过接收到的所述 A点和 B点的位置信号计算两点 之间的水平距离 dQ和竖直距离 hQ，计算所述臂架的工作幅度 d=dQ-dAC+dBD， 工作高度 h=hQ+hA， 并将所述工作幅度和工作高度传送到所述输出模块； 所述输出模块用于输出所述臂架 （1 ) 的工作幅度 d和工作高度 h。
7、 根据权利要求 6所述的测量控制器， 其特征在于， 所述输入模块用 于接收所述 A点和 B点的 GPS信息，所述处理模块用于通过接收到的所述 A点和 B点的 GPS信息计算两点之间的水平距离 dQ和竖直距离 hQ。
8、 根据权利要求 6所述的测量控制器， 其特征在于， 所述 A点选取为 与所述 C点和 B点位于同一个竖直平面内。
9、 根据权利要求 8所述的测量控制器， 其特征在于， 所述 A点与 C 点的竖直高度差为 0。
10、 根据权利要求 9所述的测量控制器， 其特征在于， 所述 A点选取 为所述连接铰接点 C。
11、 一种起重机臂架工作参数的测量装置， 所述测量装置包括相互连 接的检测器和控制器， 其特征在于， 所述控制器为根据权利要求 6-10中任 意一项所述的测量控制器， 所述检测器用于检测所述 A点和 B点的位置。
12、 根据权利要求 11所述的测量装置， 其特征在于， 所述检测器包括 设置在所述 A点处的 GPS基准站接收机和设置在 B点处地 GPS移动站接 收机。
13、 一种起重机， 该起重机包括臂架 （1 )， 其特征在于， 所述起重机 包括上述权利要求 11或 12所述的起重机臂架工作参数的测量装置。
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