逆功回收方法、装置及服务器与流程

1.本发明涉及吊机逆功回收技术领域，尤其是涉及一种逆功回收方法、装置及服务器。


背景技术：

2.克令吊由大功率3相异步电动机和液压系统构成，由于液压系统和电机的工作均具有可逆性，在克令吊下放货物过程当中，电动机转速大于其同步转速，会产生大量的逆功。目前，相关技术提出，可以配置相应功率的电阻箱，将克令吊下放货物时产生的逆功吸收，并转化成热能散掉，该方案浪费的能源较多，且需要在电阻箱布置区域增配通风散热设备，成本较高，若通过人工控制克令吊的下放速度，则会提升操作风险。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种逆功回收方法、装置及服务器，通过逆功回收电路对吊机产生的逆功进行回收处理，可以显著降低逆功危害。
4.第一方面，本发明实施例提供了一种逆功回收方法，方法包括：获取目标吊机的指标信息及工作状态信息，其中，目标吊机配置有多个逆功回收电路；根据指标信息，从逆功回收电路中确定目标逆功回收电路；利用工作状态信息，确定目标逆功回收电路的工作模式，以使目标逆功回收电路按照工作模式，对目标吊机在工作过程中产生的逆功进行回收处理。
5.在一种实施方式中，指标信息包括：目标吊机的最大载重及最大提升高度，根据指标信息，从逆功回收电路中确定目标逆功回收电路的步骤，包括：利用预设计算模型对最大载重及最大提升高度进行数据分析，确定目标吊机的最大下放速度；并利用最大下放速度确定目标吊机在下放货物过程中产生的最大逆功值；将逆功回收电路中与最大逆功值对应的电路，确定为目标逆功回收电路。
6.在一种实施方式中，利用工作状态信息，确定目标逆功回收电路的工作模式的步骤，包括：当检测到目标吊机的工作状态信息为下放货物时，确定目标逆功回收电路进入充电模式；当检测到目标吊机的工作状态信息为提升货物时，确定目标逆功回收电路进入放电模式。
7.在一种实施方式中，目标逆功回收电路包括：超级电容，以使目标逆功回收电路按照工作模式，对目标吊机在工作过程中产生的逆功进行回收处理的步骤，包括：当目标逆功回收电路进入充电模式时，利用超级电容对目标吊机在下放货物时产生的逆功进行存储；当目标逆功回收电路进入放电模式时，利用超级电容对目标吊机进行供电处理。
8.在一种实施方式中，目标逆功回收电路还包括：变频器，方法包括：当目标逆功回收电路进入充电模式时，利用变频器对目标吊机在下放货物时产生的逆功进行整流处理，得到直流电，并将直流电发送至超级电容；当目标逆功回收电路进入放电模式时，利用变频器对超级电容发送的直流电进行逆变处理，得到交流电，并将交流电发送至目标吊机。
9.在一种实施方式中，利用超级电容对目标吊机进行供电处理的步骤，包括：获取超级电容在放电时提供的辅助供电量信息；根据辅助供电量信息确定目标吊机在提升货物时所需的主供电量信息；将主供电量信息发送至目标吊机的主发电机组，使主发电机组和超级电容，在目标吊机提升货物时进行组合供电处理。
10.在一种实施方式中，方法包括：当检测到目标逆功回收电路出现故障时，控制目标逆功回收电路停止工作。
11.第二方面，本发明实施例还提供一种逆功回收装置，装置包括：信息获取模块，获取目标吊机的指标信息及工作状态信息，其中，目标吊机配置有多个逆功回收电路；回收电路配置模块，根据指标信息，从逆功回收电路中确定目标逆功回收电路；逆功回收模块，利用工作状态信息，确定目标逆功回收电路的工作模式，以使目标逆功回收电路按照工作模式，对目标吊机在工作过程中产生的逆功进行回收处理。
12.第三方面，本发明实施例还提供一种服务器，包括处理器和存储器，存储器存储有能够被处理器执行的计算机可执行指令，处理器执行计算机可执行指令以实现第一方面提供的任一项的方法。
13.第四方面，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令在被处理器调用和执行时，计算机可执行指令促使处理器实现第一方面提供的任一项的方法。
14.本发明实施例带来了以下有益效果：
15.本发明实施例提供的一种逆功回收方法、装置及服务器，在获取目标吊机的指标信息及工作状态信息后，根据指标信息，从逆功回收电路中确定目标逆功回收电路，并利用工作状态信息，确定目标逆功回收电路的工作模式，以使目标逆功回收电路按照工作模式，对目标吊机在工作过程中产生的逆功进行回收处理，本发明实施例通过逆功回收电路对吊机产生的逆功进行回收处理，可以显著降低逆功危害。
16.本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
17.为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本发明实施例提供的一种逆功回收方法的流程示意图；
20.图2为本发明实施例提供的一种下放货物时逆功回收的流程示意图；
21.图3为本发明实施例提供的一种提升货物时逆功再利用的流程示意图；
22.图4为本发明实施例提供的另一种逆功回收方法的流程示意图；
23.图5为本发明实施例提供的一种逆功回收装置的结构示意图；
24.图6为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
25.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.目前，为了提高在港口作业期间的装卸货效率，现代集装箱船、多用途船大多配备2台或多台克令吊，克令吊多采用电动液压式动力总成，即：大功率3相异步电动机和液压系统，由于液压系统和电机的工作均具有可逆性，在克令吊下放货物过程当中，电动机转速大于其同步转速，处于回馈发电状态，此时的电动机也就相当于一个发电机，会产生大量的逆功，逆功对正常运行的船舶电网有破坏作用，超限的逆功会导致电网崩溃，发电机主断路器跳闸，进而导致全船失电，若配置相应功率的电阻箱，将克令吊下放货物时产生的逆功吸收，将逆功电能转换为热能散掉，从而避免对电网产生危害，会造成能源浪费，而且船舶需要在电阻箱布置区域增配通风散热设备，若在操作克令吊时，通过设定严格的操作章程，由克令吊操作人员控制操作手柄的力度和速度(诸如：保持恰当的起吊高度，同时严格控制货物的下放速度)，将逆功功率控制在比较低的、船舶主电网可以承受的范围之内，避免其产生过大危害，则需要对克令吊操作人员进行严格培训，过多依赖操作人员的经验，存在人为操作失误的风险，基于此，本发明实施提供的逆功回收方法，通过逆功回收电路对吊机产生的逆功进行回收处理，可以显著降低逆功危害。
27.参见图1所示的一种逆功回收方法的流程示意图，该方法主要包括以下步骤s102至步骤s106：
28.步骤s102，获取目标吊机的指标信息及工作状态信息，其中，目标吊机配置有多个逆功回收电路，在一种实施方式中，目标吊机可以仅配置一个逆功回收电路，也可以配置一组逆功回收电路集合，根据不同的操作需求，切换对应的逆功回收电路。
29.步骤s104，根据指标信息，从逆功回收电路中确定目标逆功回收电路，其中，指标信息包括：目标吊机的最大载重及最大提升高度，在一种实施方式中，根据目标船舶所配克令吊的极限起吊能力(最大载重)和提升高度，考虑货物下放速率，利用计算模型预估在一次货物下放过程中所产生的逆功总和，从而选择一组容量匹配的超级电容作为储能装置，配套设置一台变频器作为超级电容的充放电控制系统(即，逆功回收电路)，在另一种实施方式中，利用预设计算模型对最大载重及最大提升高度进行数据分析，确定目标吊机的最大下放速度，并利用最大下放速度确定目标吊机在下放货物过程中产生的最大逆功值，将逆功回收电路中与最大逆功值对应的电路，确定为目标逆功回收电路。
30.步骤s106，利用工作状态信息，确定目标逆功回收电路的工作模式，以使目标逆功回收电路按照工作模式，对目标吊机在工作过程中产生的逆功进行回收处理，其中，工作状态信息包括下放货物和提升货物，在一种实施方式中，当工作状态信息为下放货物时，在货物自重的拖动作用下，电液系统处于逆运行状态，液压电机的转速大于其同步转速，等效为发电机，输出逆功，逆功通过变频器给超级电容充电储能，当工作状态信息为提升货物时，超级电容和变频器组成的储能装置放电，通过船舶主配电板内的电站管理单元，配合主发
电机组一起给克令吊供电。
31.本发明实施例提供的上述逆功回收方法，通过逆功回收电路对吊机产生的逆功进行回收处理，可以显著降低逆功危害。
32.参见图2所示的一种下放货物时逆功回收的流程示意图，本发明实施例还提供了一种逆功回收的实施方式，具体的参见如下(1)至(3)：
33.(1)当检测到目标吊机的工作状态信息为下放货物时，确定目标逆功回收电路进入充电模式，在一种实施方式中，逆功回收电路与目标吊机的液压电机连接，在下放货物时，接收到液压电机发出的逆功，逆功回收电路进入充电模式吸收逆功，防止逆功危害电机的电网。
34.(2)目标逆功回收电路包括：超级电容，当目标逆功回收电路进入充电模式时，利用超级电容对目标吊机在下放货物时产生的逆功进行存储，在一种实施方式中，电动机正常运转的时候是一个旋转磁场拖动转子旋转，转子的正常转速较慢，下落时重物拖着转子来转，电液系统处于逆运行状态，液压电机的转速大于其同步转速，等效为发电机，输出逆功，利用超级电容对逆功进行存储。
35.(3)目标逆功回收电路还包括：变频器，当目标逆功回收电路进入充电模式时，利用变频器对目标吊机在下放货物时产生的逆功进行整流处理，得到直流电，并将直流电发送至超级电容。在一种实施方式中，电动机产生的逆功为不规整的正弦波形，通过变频器将不规则的正弦波的频率恒定，发送至超级电容。
36.参见图3所示的一种提升货物时逆功再利用的流程示意图，本发明实施例还提供了一种逆功回收的实施方式，具体的参见如下(a)至(c)：
37.(a)当检测到目标吊机的工作状态信息为提升货物时，确定目标逆功回收电路进入放电模式，在一种实施方式中，逆功回收电路与目标吊机的液压电机连接，在下放货物时，可以通过外设控制器向目标逆功回收电路发送控制信号，使目标逆功回收电路进入放电模式，对目标吊机供电。
38.(b)当目标逆功回收电路进入放电模式时，利用超级电容对目标吊机进行供电处理，在一种实施方式中，获取超级电容在放电时提供的辅助供电量信息，根据辅助供电量信息确定目标吊机在提升货物时所需的主供电量信息，将主供电量信息发送至目标吊机的主发电机组，使主发电机组和超级电容，在目标吊机提升货物时进行组合供电处理，在一种实施方式中，超级电容和变频器组成的储能装置放电，通过船舶主配电板内的电站管理单元，配合主发电机组一起给克令吊供电。
39.(c)当目标逆功回收电路进入放电模式时，利用变频器对超级电容发送的直流电进行逆变处理，得到交流电，并将交流电发送至目标吊机。在一种实施方式中，超级电容供电时，通过变频器将直流电变为交流电，并将频率恒定后发送至目标吊机。
40.在一种实施方式中，当检测到目标逆功回收电路出现故障时，控制目标逆功回收电路停止工作。在另一种实施方式中，可以在克令吊控制室，设置一块储能装置监控面板，从而监测超级电容的运行状态，当超级电容系统故障时，监控面板上发出声光报警，使操作人员可以将出现故障的超级电容切断，并将克令吊转为常规操控模式。
41.为便于对上述实施例提供的逆功回收方法进行理解，本发明实施例提供了一种逆功回收方法的应用示例，参见图4所示的另一种逆功回收方法的流程示意图，该方法主要包
括以下步骤s402至步骤s406：
42.步骤s402，根据指标信息配置目标逆功回收电路，其中，指标信息包括：目标吊机的最大载重及最大提升高度，在一种实施方式中，根据目标船舶所配克令吊的极限起吊能力(最大载重)和提升高度，考虑货物下放速率，利用计算模型预估在一次货物下放过程中所产生的逆功总和，从而选择一组容量匹配的超级电容作为储能装置，配套设置一台变频器作为超级电容的充放电控制系统(即，逆功回收电路)。
43.步骤s404，在吊机下放货物时，使目标逆功回收电路进入充电模式，对逆功进行存储，在一种实施方式中，当工作状态信息为下放货物时，在货物自重的拖动作用下，电液系统处于逆运行状态，液压电机的转速大于其同步转速，等效为发电机，输出逆功，逆功通过变频器给超级电容充电储能。
44.步骤s406，在吊机提升货物，使目标逆功回收电路进入放电模式，利用存储的逆功对吊机进行供电，在一种实施方式中，当工作状态信息为提升货物时，超级电容和变频器组成的储能装置放电，通过船舶主配电板内的电站管理单元，配合主发电机组一起给克令吊供电。
45.综上所述，本发明通过逆功回收电路对吊机产生的逆功进行回收处理，可以显著降低逆功危害。
46.对于前述实施例提供的逆功回收方法，本发明实施例提供了一种逆功回收方法装置，参见图5所示的一种逆功回收装置的结构示意图，该装置包括以下部分：
47.信息获取模块502，获取目标吊机的指标信息及工作状态信息，其中，目标吊机配置有多个逆功回收电路；
48.回收电路配置模块504，根据指标信息，从逆功回收电路中确定目标逆功回收电路；
49.逆功回收模块506，利用工作状态信息，确定目标逆功回收电路的工作模式，以使目标逆功回收电路按照工作模式，对目标吊机在工作过程中产生的逆功进行回收处理。
50.本技术实施例提供的上述逆功回收装置，在船舶克令吊系统中，配置一组超级电容及配套变频器作为储能装置，货物下放时逆功通过变频器给超级电容充电，当克令吊提升货物时，超级电容通过变频器放电给克令吊电机供电，通过超级电容，将克令吊下放货物时产生的有害逆功回收，避免超限逆功对电网产生危害，并通过逆功回收再利用，可以减少能源浪费，节能环保。
51.一种实施方式中，指标信息包括：目标吊机的最大载重及最大提升高度，在进行根据指标信息，从逆功回收电路中确定目标逆功回收电路的步骤时，上述回收电路配置模块504还用于：利用预设计算模型对最大载重及最大提升高度进行数据分析，确定目标吊机的最大下放速度；并利用最大下放速度确定目标吊机在下放货物过程中产生的最大逆功值；将逆功回收电路中与最大逆功值对应的电路，确定为目标逆功回收电路。
52.一种实施方式中，在进行利用工作状态信息，确定目标逆功回收电路的工作模式的步骤时，上述逆功回收模块506还用于：当检测到目标吊机的工作状态信息为下放货物时，确定目标逆功回收电路进入充电模式；当检测到目标吊机的工作状态信息为提升货物时，确定目标逆功回收电路进入放电模式。
53.一种实施方式中，目标逆功回收电路包括：超级电容，在进行以使目标逆功回收电
路按照工作模式，对目标吊机在工作过程中产生的逆功进行回收处理的步骤时，上述逆功回收模块506还用于：当目标逆功回收电路进入充电模式时，利用超级电容对目标吊机在下放货物时产生的逆功进行存储；当目标逆功回收电路进入放电模式时，利用超级电容对目标吊机进行供电处理。
54.一种实施方式中，目标逆功回收电路还包括：变频器，上述逆功回收模块506还用于：当目标逆功回收电路进入充电模式时，利用变频器对目标吊机在下放货物时产生的逆功进行整流处理，得到直流电，并将直流电发送至超级电容；当目标逆功回收电路进入放电模式时，利用变频器对超级电容发送的直流电进行逆变处理，得到交流电，并将交流电发送至目标吊机。
55.一种实施方式中，在进行利用超级电容对目标吊机进行供电处理的步骤时，上述逆功回收模块506还用于：获取超级电容在放电时提供的辅助供电量信息；根据辅助供电量信息确定目标吊机在提升货物时所需的主供电量信息；将主供电量信息发送至目标吊机的主发电机组，使主发电机组和超级电容，在目标吊机提升货物时进行组合供电处理。
56.一种实施方式中，上述逆功回收模块506还用于：当检测到目标逆功回收电路出现故障时，控制目标逆功回收电路停止工作。
57.本发明实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。
58.本发明实施例提供了一种电子设备，具体的，该电子设备包括处理器和存储装置；存储装置上存储有计算机程序，计算机程序在被所述处理器运行时执行如上所述实施方式的任一项所述的方法。
59.图6为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图，该电子设备100包括：处理器60，存储器61，总线62和通信接口63，所述处理器60、通信接口63和存储器61通过总线62连接；处理器60用于执行存储器61中存储的可执行模块，例如计算机程序。
60.其中，存储器61可能包含高速随机存取存储器(ram，random access memory)，也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口63(可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网，广域网，本地网，城域网等。
61.总线62可以是isa总线、pci总线或eisa总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图6中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
62.其中，存储器61用于存储程序，所述处理器60在接收到执行指令后，执行所述程序，前述本发明实施例任一实施例揭示的流过程定义的装置所执行的方法可以应用于处理器60中，或者由处理器60实现。
63.处理器60可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器60中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器60可以是通用处理器，包括中央处理器(central processing unit，简称cpu)、网络处理器(network processor，简称np)等；还可以是数字信号处理器(digital signal processing，简称dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，简称asic)、现成可编程门阵列(field-programmable gate array，简称fpga)或者其他可编程
逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器61，处理器60读取存储器61中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
64.本发明实施例所提供的可读存储介质的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见前述方法实施例，在此不再赘述。
65.所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
66.最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。