在钢丝绳上P、Q两点，P、Q两点间距离小于一个螺距，P、Q两点的反射光线经 汇聚后到达第一光敏传感器20和第二光敏传感器21，两个光敏传感器分别将获得的光强信 号转换成光强电流，光敏传感器内嵌有放大整形滤波电路，能将处理后的光强电流I通过串 行总线送到控制计算机6。
[0037] 如图4所示是经过处理后的光强电流I的示意图，信号波峰是钢丝绳螺距间的光滑 区域，波谷是钢丝绳的螺纹处，控制计算机6设置一个电流阈值Im，当信号出现一个波谷时， 产生一个计数脉冲，当产生k个脉冲时，绳长L = kd+1Q，1Q为初始化时的钢丝绳长度，此时钢 丝绳的运动速度v == 7 = ^，tm为经过一个螺距的时间。 lm：
[0038] 运动方向辨别：当钢丝绳运动时，第一激光发射器16和第二激光发射器17照射到 钢丝绳上的螺纹有先后次序，第一光敏传感器20和第二光敏传感器21产生的光强电流波形 存在相位差，能够判断钢绳的运动方向。
[0039] 利用本发明提供的一种桥吊吊绳检测装置进行检测的方法包含以下步骤：
[0040] 步骤S1、初始化桥吊吊绳检测装置，获得初始化时的钢丝绳长度，并确保光电检测 装置可以正常工作；
[0041] 以吊具1为例，获得初始化时的钢丝绳长度的步骤包含：当桥吊开始工作前，使吊 具1静止，吊具1紧靠定位孔11下方，吊具1的钢丝绳自然下垂，此时接触式传感器22与吊具1 对位接触，接触式传感器22测得钢丝绳长度为1〇,并将初始化时的钢丝绳长度Io发送给控制 计算机6;
[0042]以第一光电检测装置9为例，确保光电检测装置可以正常工作的步骤包含:第一激 光发射器16和第二激光发射器17向钢丝绳发出测试激光脉冲，如果第一光敏传感器20和第 二光敏传感器21可以检测到测试脉冲，则表示光电检测装置工作正常；
[0043] 步骤S2、当桥吊开始运行后，桥吊吊绳检测装置开始检测吊具钢丝绳的绳长、绳速 和运动方向；
[0044] 以第一光电检测装置9为例，所述的步骤S2具体包含以下步骤：
[0045] 步骤S2.1、控制计算机6控制第一激光发射器16和第二激光发射器17发出激光照 射钢丝绳，反射光线分别经过第一光学透镜18和第二光学透镜19的汇聚后进入第一光敏传 感器20和第二光敏传感器21，光敏传感器将光强信号转换为电流信号，并将电流信号放大 整形滤波后送至控制计算机6;
[0046] 步骤S2.2、控制计算机6对光强电流信号进行处理，当光强电流信号I低于电流阈 值IJt产生信号波谷，如果有信号波谷产生，则随之生成一个计数脉冲，记录计数脉冲的个 数k;
[0047] 步骤S2.3、根据计数脉冲的个数计算钢丝绳的绳长:L = kd+lo，其中，k是计数脉冲 个数，d是钢丝绳螺距，Io是初始化时的钢丝绳长度；
[0048] 根据通过单个螺距的时间，计算钢丝绳的平均速度Jf = f，其中，"为经过一 个螺距的时间；
[0049] 根据两组光电检测组件之间的光强电流波形相位差，判断钢丝绳的运动方向。
[0050] 步骤S3、当绳速超过设定的阈值时，控制计算机6将报警信号发送到桥吊司机驾驶 室，供桥吊司机参考。
[0051] 本发明提供的桥吊吊绳检测装置也适用于单吊具桥吊，在用于单吊具桥吊时，只 设置一组光电检测装置即可，检测方法与双吊具桥吊相同。
[0052]本发明采用了先进的光电检测技术，解决了桥吊工作过程中吊具钢丝绳绳长、绳 速和运动方向的检测，是一种非接触式测量，精度高。本发明装置功能多样，结构简单，实时 性好，成本低廉，使用方便，维护简便，可靠性高，抗干扰能力强。既能用于桥吊防摇定位控 制系统的吊绳长度信息反馈，又能用于桥吊司机的手动操作参考，为复杂工况提供了报警 信息。
[0053] 尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的 描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的 多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
【主权项】
1. 一种桥吊吊绳检测装置，其特征在于，包含多组光电检测装置和电性连接每组光电 检测装置的控制计算机，每组光电检测装置分别对应检测一组吊具； 所述的光电检测装置设置在小车上的定位孔一侧，所述的光电检测装置包含两组光电 检测组件，每组光电检测组件都包含:激光发射器、光学透镜和光敏传感器，所述的激光发 射器和光敏传感器电性连接控制计算机； 激光发射器发射的激光照射到吊具的钢丝绳上，反射光线通过光学透镜的汇聚射入光 敏传感器，光敏传感器将光强信号转换成电信号发送给控制计算机，控制计算机根据接收 信号计算钢丝绳的绳长、绳速和运动方向。2. 如权利要求1所述的桥吊吊绳检测装置，其特征在于，所述的桥吊吊绳检测装置还包 含分别设置在定位孔下方的接触式传感器，接触式传感器电性连接控制计算机，当接触式 传感器与吊具对位接触时，向控制计算机发出信号。3. 如权利要求1所述的桥吊吊绳检测装置，其特征在于，所述的两组光电检测组件中的 激光照射点之间的距离小于钢丝绳的一个螺距。4. 利用如权利要求1-3中任意一项所述的桥吊吊绳检测装置进行吊绳检测的方法，其 特征在于，包含以下步骤： 步骤S1、初始化桥吊吊绳检测装置，获得初始化时的钢丝绳长度，并确保光电检测装置 可以正常工作； 步骤S2、当桥吊开始运行后，桥吊吊绳检测装置开始检测吊具钢丝绳的绳长、绳速和运 动方向； 步骤S3、当绳速超过设定的阈值时，控制计算机6将报警信号发送到桥吊司机驾驶室， 供桥吊司机参考。5. 如权利要求4所述的桥吊吊绳检测方法，其特征在于，所述的步骤S1中，获得初始化 时的钢丝绳长度的步骤包含：当桥吊开始工作前，使吊具静止，吊具紧靠定位孔下方，吊具 的钢丝绳自然下垂，此时接触式传感器与吊具对位接触，接触式传感器测得钢丝绳长度为 1〇,并将初始化时的钢丝绳长度1〇发送给控制计算机。6. 如权利要求4所述的桥吊吊绳检测方法，其特征在于，所述的步骤S1中，确保光电检 测装置可以正常工作的步骤包含:激光发射器向钢丝绳发出测试激光脉冲，如果光敏传感 器可以检测到测试脉冲，则表示光电检测装置工作正常。7. 如权利要求5或6所述的桥吊吊绳检测方法，其特征在于，所述的步骤S2具体包含以 下步骤： 步骤S2.1、控制计算机控制两组光电检测组件中的激光发射器发出激光照射钢丝绳， 反射光线分别经过光学透镜的汇聚后进入光敏传感器，光敏传感器将光强信号转换为光强 电流，并将光强电流放大整形滤波后送至控制计算机； 步骤S2.2、控制计算机对光强电流信号进行处理，当光强电流信号I低于电流阈值1"时 产生信号波谷，如果有信号波谷产生，则随之生成一个计数脉冲，记录计数脉冲的个数k;步骤S2.3、根据计数脉冲的个数计算钢丝绳的绳长:L = kd+l〇,其中，k是计数脉冲个数， d是钢丝绳螺距，1〇是初始化时的钢丝绳长度； 根据通过单个螺距的时间，计算钢丝绳的平均速度： ，其中，tm为经过一个螺 距的时间； 根据两组光电检测组件之间的光强电流波形相位差，判断钢丝绳的运动方向。
【专利摘要】一种桥吊吊绳检测装置，包含多组光电检测装置和电性连接每组光电检测装置的控制计算机，光电检测装置包含两组光电检测组件，每组光电检测组件都包含：激光发射器、光学透镜和光敏传感器，激光发射器发射的激光照射到吊具的钢丝绳上，反射光线通过光学透镜的汇聚射入光敏传感器，光敏传感器将光信号转换成电信号发送给控制计算机，控制计算机根据接收信号计算钢丝绳的绳长、绳速和运动方向。本发明采用光电检测装置，光程短，抗干扰能力强，并且结合了钢绳表面纹理呈均匀排布的螺旋线的特性，能够以较高的精度检测出绳长和绳子运动速度和方向，并将它们反馈给桥吊控制器，实时性好，适用性好，能够为桥吊司机作业提供可靠帮助，提高生产效率。
【IPC分类】B66C15/06, B66C13/16, B66C13/06
【公开号】CN105668420
【申请号】CN201610268470
【发明人】彭勃华, 徐为民, 姚亚婵, 吴远焰, 任福鑫
【申请人】上海海事大学
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年4月27日