[发明专利]一种基于云边端数据融合的折臂吊智能安全预警与控制方法

权利要求书

1.一种基于云边端数据融合的折臂吊智能安全预警与控制方法，包括吊车系统和检测系统，所述吊车系统包括底座、旋转总成、支腿总成和伸臂组合,

所述旋转总成设在底座上,所述旋转总成包括旋转台，

所述支腿总成设在底座的两端，所述支腿总成包括四个支腿，四个支腿分别为左前支腿、右前支腿、左后支腿和右后支腿，

所述左前支腿包括左前伸出部和左前落地部，

所述右前支腿包括右前伸出部和右前落地部，

所述左后支腿包括左后伸出部和左后落地部，

所述右后支腿包括右后伸出部和右后落地部，

所述伸臂组合设在旋转台的一侧，所述伸臂组合包括伸出臂、拉钩和拉索，所述拉钩通过拉索连接伸出臂；

所述检测系统包括云平台、采集模块、NB-IOT传输模块、水平仪、拉力传感器、角度传感器和四个压力传感器，

所述采集模块用于采集吊车的运动状态；

所述水平仪设在旋转台上；

所述拉力传感器设在拉索上；

所述角度传感器用于获取拉索和伸出臂之间的夹角；

四个压力传感器分别设在左前落地部的接地端、右前落地部的接地端、左后落地部的接地端和右后落地部的接地端；

所述采集模块、拉力传感器、角度传感器和四个压力传感器分别通过NB-IOT传输模块与云平台连接；所述云平台连接手机进行预警；

包括以下步骤：

S1、建立坐标系；

S2、通过采集模块、拉力传感器、角度传感器和四个压力传感器分别获取数据，并通过NB-IOT传输模块与云平台连接，进行分析判定；在满足倾覆条件后，进行手机预警；

步骤S1中，以吊车四个支腿中的最低点为坐标系原点O，吊车中水平仪竖轴在水平方向投影为X轴，则四个支腿为左右分布，其中，垂直于水平面为Z轴，垂直于XOZ面为Y轴，水平仪测得X，Y轴的倾斜量分别为θ₁，θ₂，水平仪气泡方向为正方向；

通过矩阵变换将坐标系变为笛卡尔坐标系，在笛卡尔坐标系中运动的吊车左乘旋转矩阵即为实际运动状态；

其特征在于，步骤S2中，

四个支腿下方的压力传感器通过NB-IOT传输模块发送数据信息；

拉钩所吊重物重量通过拉力传感器记为G，吊车自重为G₁,在X’OY’平面上进行分解，进行X’轴和Y’轴两个方向的倾覆计算，

伸出臂的伸出长度为d，左前支腿和右前支腿之间的间距为d1，右前支腿和右后支腿之间的间距为d2，

通过采集模块读取伸出臂与Y’轴的角度为β，将角度信息和重物的重力通过NB-IOT传输模块连接云平台，通过云平台对吊车倾覆进行分析；

其中，分析的判定方式为：

重物沿Z向下与伸出臂之间夹角通过角度传感器测量为α，在Y’轴方向上，伸出臂为|dcosβ|，

当云平台计算cosβ为正，重力分量为Gcosθ₂，力臂间距为当此时支撑的支腿为右前落地部和右后落地部，同时检测左前支腿落地部的压力传感器和左后支腿落地部的压力传感器为0时，判定吊车倾覆，发出预警；

Y’方向倾覆预警，在X’轴方向上，伸出臂|dsinβ|，则在X’轴上分析，重力分量为Gcosθ₁，伸出臂为X’轴分量|dsinβ|，当检测吊车旋转角度β数据通过NB-IOT传输模块传送至云平台判断为呈0-180度时，重物重力分量为Gcosθ₁，力臂间距为吊车重力分量为G₁cosθ₁，吊车重力力臂为当此时支撑支腿为左前支腿落地部和右前支腿落地部，同时检测左后支腿落地部的压力传感器和右后支腿落地部的压力传感器，当左后支腿落地部的压力传感器和右后支腿落地部的压力传感器的压力为0，发出X’轴向倾覆预警；

当检测吊车旋转角度β数据通过NB-IOT传输模块传送至云平台判断为180-360度时，重物重力分量为Gcosθ₁，重物力臂间距为吊车重力分量为G₁cosθ₁，吊车重力力臂为当此时支撑支腿为左后支腿落地部和右后支腿落地部，同时检测左前支腿落地部的压力传感器和右前支腿落地部的压力传感器，当左前支腿落地部的压力传感器和右前支腿落地部的压力传感器的压力为0，发出倾覆预警。