[发明专利]一种起重机负载空间摆角实时检测系统及方法

说明书

本发明公开了一种起重机负载空间摆角实时检测系统及方法，该系统包括获取单元、数据采集模块、数据处理模块和数据输出模块，获取单元用于获取自身空间坐标信息的四个GPS定位仪，数据采集模块用于采集四个GPS定位仪获取的空间坐标信息，数据处理模块用于对所获取的空间位置坐标进行处理，获得负载的实时偏摆角信息，数据输出模块用于输出实时偏摆角信息。上述方法通过前述检测系统计算负载的实时偏摆角信息。有效提高了负载偏摆检测的检测精度，可有效解决大型起重机复杂吊具系统在实际作业时的偏摆角实时检测问题。

技术领域

本发明涉及工程机械领域，尤其涉及一种起重机负载空间摆角实时检测系统及方法。

背景技术

起重机械吊装负载时，在外部载荷激励、回转运动与变幅运动自激作用下，负载将会产生明显的偏摆且摆动周期长，当偏摆角度较大时，严重影响吊装作业效率和安全性，对起重机作业过程中的负载偏摆进行实时检测，对了解负载偏摆运动规律、实施负载防摆控制技术和保证起重机作业安全都十分必要。

现有技术中对起重机负载偏摆检测方法及装置主要有三种，一种基于激光发射器，一种基于角度传感器，另外一种是结合利用角度测量器和位移测量器。

基于激光扫描技术的检测方法通过在臂头放置一个激光发射器，在吊钩上放置反射装置，要求顶端的激光发射器具有一定的自搜索功能，能跟随反射装置运动，激光发射器的运动量大小和方向直接反映吊重的摆角大小和方向。

基于角度传感器的测量方法通过在在吊绳顶端位置安装一个内壁耐磨的套筒，套在吊绳上，套筒可随吊绳摆动，套筒与两个正交的角度传感器连接，即可测量吊重的摆角。

基于角度测量和位移测量的负载空间偏摆测量方法通过在臂架上固连一角度测量器和一直线位移测量器，两测量器通过一伸缩部件利用套环与吊绳连接，套环随吊绳空间摆动做平面运动，利用测得的伸缩部件位移信息和摆角信息，即可测量负载的空间摆角。

现有技术中基于激光扫描技术的起重机负载偏摆测量方案实测时对作业环境要求较高，例如在强光或多雾的作业环境中，很难保证激光测距仪距离测量的准确性，且方案实现成本昂贵。利用角度传感器或角度测量器与位移测量器想结合的测量方案多需要在吊绳上布置套筒或套环，这对大型起重机多倍率吊绳系统实施困难，机型适用性较弱。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，不发明的第一个目的在于提供一种起重机负载空间摆角实时检测系统。

本发明的第二目的在于提供一种起重机负载空间摆角实时检测方法。

为实现上述第一个目的，本发明采用如下技术方案：一种起重机负载空间摆角实时检测系统，其特征在于：包括获取单元、数据采集模块、数据处理模块和数据输出模块；

所述获取单元包括臂尾GPS定位仪、臂头GPS定位仪、第一吊钩GPS定位仪和第二吊钩GPS定位仪；

所述臂尾GPS定位仪安装在吊臂的尾部，臂头GPS定位仪安装在吊臂的头部；

所述第一吊钩GPS定位仪和第二吊钩GPS定位仪分别安装在销的两端，所述销用于连接吊钩和悬臂；

所述臂尾GPS定位仪、臂头GPS定位仪、第一吊钩GPS定位仪和第二吊钩GPS定位仪分别与数据采集模块通信连接，所述数据采集模块与数据处理模块通信连接；

所述数据处理模块对接收到的信息进行处理，得到悬挂在吊钩上的负载的空间摆角信息；

所述数据输出模块与数据处理模块通信连接，用于输出空间摆角信息。

作为改进，还包括GPS基准站；

所述GPS基准站设置在起重机附近的空旷区域；