[发明专利]起重机作业保护方法、装置、系统和起重机

说明书

本发明公开了一种起重机作业保护方法、装置、系统和起重机，涉及工程机械领域。起重机作业保护方法包括：根据起重机的作业轨迹，预测起重机将要执行的动作；根据起重机的实时工况数据，确定预存的起重机性能数据中，与起重机将要执行的动作关联的性能数据；根据关联的性能数据，预测起重机的性能；在起重机的作业性能达到预测的性能的情况下，执行保护操作。通过本发明的实施例，可以根据起重机的已操作的情况以及当前的工况对起重机即将执行的操作所对应的性能进行预测，从而操作者可以根据预测结果了解起重机在操作过程中多个位置上的极限状态，提高了操作的安全性和效率。

技术领域

本发明涉及工程机械领域，特别涉及一种起重机作业保护方法、装置、系统和起重机。

背景技术

起重机是指在一定范围内垂直提升和水平搬运重物的多动作起重机械，又称吊车。起重机上通常配置有力矩限制器，作为起重机的重要安全保护装置。

力矩限制器根据实际的作业工况和实时采集的传感器数据，按照特定的起吊特性曲线，自动对起重机进行力矩限制，防止起重机向危险方向动作。

在相关技术中，力矩限制器在接收到起重机的工况信息后，结合传感器数据(角度、臂长、压力等)计算出当前起重机的实际工作幅度、重量、力矩等信息。控制器根据这些信息进行安全逻辑控制，以确保起重作业安全性。

发明内容

发明人对相关技术进行进一步分析后发现，目前，力矩限制器仅能够在起重机的当前工作状态触发了极值时才进行动作限制，并且该极值是在有限条件下对应的极值，例如某种型号的起重机的最大吊重量为20t、某种型号的起重机在某种臂长的条件下的最大吊重量为25t。操作者在使用起重机时，由于无法预知操作界限，因此在起重机已经处于或者即将处于危险状态时也不知晓，导致未及时停止操作或减速，造成危险状况的发生。此外，由于操作者对于工况和起重机性能的极限状态不清楚，导致在实际使用中为了达成吊装目标而多次切换工况，降低了工作效率。

本发明实施例所要解决的一个技术问题是：如何提高起重机的操作效率和操作安全性。

根据本发明一些实施例的第一个方面，提供一种起重机作业保护方法，包括：根据起重机的作业轨迹，预测起重机将要执行的动作；根据起重机的实时工况数据，确定预存的起重机性能数据中，与起重机将要执行的动作关联的性能数据；根据关联的性能数据，预测起重机的性能；在起重机的作业性能达到预测的性能的情况下，执行保护操作。

在一些实施例中，根据起重机的实时工况数据，确定预存的起重机性能数据中，与起重机将要执行的动作关联的性能数据包括：根据起重机的工况设置数据和预存的起重机性能数据，确定第一关联性能表；根据起重机的实时工况数据和预测的起重机将要执行的动作，确定关联性能表中的第一关联性能区域，作为与起重机将要执行的动作关联的性能数据。

在一些实施例中，根据关联的性能数据，预测起重机的性能包括：对关联的性能数据进行插值或拟合，获得预测的起重机的性能。

在一些实施例中，作业轨迹包括变幅作业运动轨迹、回转作业运动轨迹、或者伸缩作业运动轨迹中的至少一种。

在一些实施例中，保护操作包括限制起重机的动作、减速或输出报警信号中的至少一种。

在一些实施例中，起重机作业保护方法还包括：将预测的起重机的性能输出给起重机的人机交互模块。

在一些实施例中，起重机作业保护方法还包括：根据输入的起重机的工况的设置数据，确定预存的起重机性能数据中，与工况的设置数据关联的性能数据，其中，关联性能信息包括工况的幅度的极值、臂长的极值、重量的极值；根据与工况的设置数据关联的性能数据、以及起重机的结构参数数据，确定起重机在工况下的高度极值或角度极值中的至少一种；将确定的至少一种极值输出给起重机的人机交互模块。