[发明专利]一种立井施工吊盘的自动平衡调节系统及方法

权利要求书

1.一种立井施工吊盘的自动平衡调节系统，包括吊盘（3）、均布悬挂吊盘（3）的四根钢丝绳（4）、分别控制四根钢丝绳（4）的四个绞车（5）、PLC控制器（6），其特征在于：所述均布悬挂在吊盘（3）上的四根钢丝绳（4）上分别安装有张力传感器（2），吊盘（3）上安装有姿态角传感器（1）和信号采集卡（7），张力传感器（2）与姿态角传感器（1）经通信电缆与设置在吊盘（3）上的信号采集卡（7）连接，信号采集卡（7）经通信电缆与设置在绞车房的PLC控制器（6）连接，PLC控制器（6）经通信电缆与设置在井口的绞车（5）连接；所述安装在吊盘（3）上的姿态角传感器（1）的X、Y惯性主轴分别与由钢丝绳（4）和吊盘（3）的连接点呈平行四边形的矩形，姿态角传感器（1）的Z惯性主轴垂直于吊盘（3）且竖直向上。

2.一种如权利要求1所述系统的立井施工吊盘的自动平衡调节方法，其特征在于：

a、通过姿态角传感器（1）和张力传感器（2）将实时采集到的吊盘（3）的姿态角信号和钢丝绳（4）的张力信号经信号采集卡（7）传输给PLC控制器（6）；

b、通过PLC控制器（6）根据吊盘（3）的姿态角信号分别计算出四根钢丝绳（4）的长度与其平均长度之间的长度差值                                               ，根据钢丝绳（4）的张力计算出四根钢丝绳（4）的张力与其平均张力之间的张力差值；

c、通过PLC控制器（6）根据钢丝绳（4）的长度差值、钢丝绳（4）的张力差值以及吊盘（3）提升或下放的运行方向，以四根钢丝绳（4）的平均长度和平均张力计算四台绞车（5）的转速调节量；

d、通过PLC控制器（6）将转速调节量的信号传输给绞车（5），驱动绞车（5）的提升或下放，使绞车（5）提升或下放的钢丝绳（4）长度相等，从而使吊盘（3）保持水平平衡状态。

3.根据权利要求2所述的立井施工吊盘的自动平衡调节方法，其特征在于：所述以四根钢丝绳（4）的平均长度和平均张力计算四台绞车（5）的转速调节量： 

（1）PLC控制器（6）根据钢丝绳（4）的长度差值（i=1,2,3,4）以及吊盘（3）运行状态计算第i台绞车（5）转速调节量：若提升吊盘（3），则绞车（5）转速调节量为；若下放吊盘（3），则绞车（5）转速调节量为，其中是姿态调节比例系数，取正数；

（2）PLC控制器（6）根据钢丝绳（4）的张力差值（i=1,2,3,4）和吊盘（3）运行状态计算第i台绞车（5）转速调节量：若提升吊盘（3），则绞车（5）转速调节量为；若下放吊盘（3），则绞车（5）转速调节量为，其中是张力调节比例系数，取正数；

（3）PLC控制器（6）根据绞车（5）转速调节量和计算第i台绞车（5）的最终转速调节量，其中是权重系数，取0到1之间的常数。