驾驶室,能够让驾驶操作人员实时的、方便快捷的获取图像中的信息,进而方便操作人员有的放矢的对吊钩姿势进行调整,操作目的性更加明确,操作更加便捷,能够有效的保证门座式起重机的安全工作。
【附图说明】
[0039]图1为本发明实施例中门座式起重机的吊钩偏斜监测系统结构框图。
【具体实施方式】
[0040]以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
[0041]如图1所示,本实施例中的一种门座式起重机的吊钩偏斜监测系统,包括吊钩姿势检测装置1、物联网通信装置2、云服务器3、终端机4、PLC控制系统装置5、报警器6。物联网通信装置2分别与吊钩姿势检测装置1、PLC控制系统装置5以及云服务器3通讯连接,以实现云服务器3分别与吊钩姿势检测装置1和PLC控制系统装置5之间的数据传送。终端机4与云服务器3通讯连接以获取云服务器3中的数据。报警器6与终端机4相连接,根据终端机4获取的吊钩偏斜角度进行报警工作。
[0042]其中吊钩姿势检测装置1设置在门座式起重机的吊钩上,用于吊钩动态姿势的动力学数据检测和传送。具体的,可以在门座式起重机吊钩自然垂直时,在吊钩上的合适位置安装一个室外接线盒,该吊钩姿势检测装置1则可安装在该接线盒内。
[0043]该吊钩姿势检测装置1包括传感器组11、滤波器12、微处理器13、GPS定位模块14和无线通信模块15。
[0044]传感器组11包括有至少一种运动传感器,用于采集吊钩的动态姿势信号。本实施例中的传感器组11包括有用于检测吊钩加速信息的三轴加速度传感器、用于检测吊钩旋转速度信息的三轴陀螺仪传感器以及用于检测吊钩移动方向的地磁传感器。通过这三种运动传感器采集获取吊钩的动态姿势信号。
[0045]滤波器12传感器组11中各运动传感器相连接,用于对传感器组11采集的吊钩的动态姿势信号进行滤波处理。本实施例中,滤波器12采用卡尔曼滤波器,利用卡尔曼滤波器能够对各个运动传感器在动态环境下采集的信号进行有效的滤波处理,确保动态环境下吊钩的动态姿势信号的精确输出。
[0046]微处理器13,与滤波器12相连接,用于对吊钩的动态姿势信号计算处理以获取吊钩动态姿势的动力学数据。该微处理器13选用现有的微处理芯片即可,对信号的数据过程采用现有的动力学结算算法即可,微处理器13对吊钩的动态姿势信号进行计算处理后可以相应的获取吊钩的偏斜角、摆幅、摆动周期、旋转角度、旋转角速度、起升高度等动力学数据。
[0047]GPS定位模块14用于采集所述吊钩的位置数据,GPS定位模块14可以根据需要在现有的GPS定位芯片中进行选择。
[0048]无线通信模块15分别与微处理器13和GPS定位模块14相连接,微处理器13和GPS定位模块14则通过该无线通信模块15与物联网通信装置2进行通讯连接,从而无线传送吊钩动态姿势的动力学数据和吊钩的位置数据至物联网通信装置2。无线通信模块15可以根据物联网通信装置2的通信协议适配设置,本实施例中无线通信模块15和物联网通信装置2采用3G网络进行通讯。
[0049]物联网通信装置2设置在门座式起重机的电气室内,用于实现数据的网络传输。本实施例中的物联网通信装置2为一 3G物联网通信装置2,能够通过3G网络分别实现与吊钩姿势检测装置1和云服务器3的通信。
[0050]云服务器3具有一数据计算模块31,该数据计算模块31可以将其接收的吊钩倾斜角度的数据和其内设置的吊钩倾斜角度阈值进行比较计算,从而判断吊钩实时的倾斜角度是否超出安全的倾斜角范围,进而能够实现报警。云服务器3中还具有一能够将吊钩动态姿势的动力学数据和吊钩的位置数据进行图像化处理的图像处理模块32,图像处理模块32将数据形象化的展示给操作者,方便操作者进行判断。
[0051]终端机4设置在门座式起重机的驾驶室,终端机4与云服务器3通讯连接后可以自云服务器3中获取其吊钩的动态姿势的动力学数据、吊钩的位置数据以及云服务器3的图像处理模块32绘制的吊钩动态轨迹图像。
[0052]本实施例中的终端机4可以为手机、笔记本电脑、平板电脑等具有显示器41等通信设备。使用者可以根据需要进行选择。吊钩动态轨迹图像则可以在终端机4的显示器41上进行显示。终端机4上还连接一报警器6,该报警器6能够在吊钩的倾斜角度超过安全雨阈值时进行报警。
[0053]PLC控制系统装置5可以采用门座式起重机上通用的PLC控制系统装置5,该PLC控制系统装置5能够采集门座式起重机工作中的各种工作数据,其中PLC控制系统装置5能够采集门座式起重机的称重信息、起升信息、臂架旋转信息,该PLC控制系统装置5与物联网通信装置2相连接以将PLC控制系统装置5采集信息传送至物联网通信装置2中,以作为吊钩姿势检测装置1工作的参考信号。
[0054]前述的门座式起重机的吊钩偏斜监测系统的监测方法,包括以下步骤:
[0055]步骤一、在云服务器3的数据计算模块31中设定能够保证安全工作的吊钩倾斜角度阈值,如可以设定安全的吊钩倾斜角度阈值为5° ;
[0056]步骤二、吊钩挂接在重物上,对吊钩施加向上的提拉力以绷紧用于提拉重物的钢丝绳;
[0057]步骤三、吊钩姿势检测装置1启动工作,吊钩姿势检测装置1中传感器组11的各个传感器分别工作以采集吊钩的动态姿势信号,动态姿势信号经过滤波器12的滤波处理后传送至微处理器13中;微处理器13对这些动态姿势信号进行处理计算以获取偏斜角、摆幅、摆动周期、旋转角度、旋转角速度、起升高度等吊钩动态姿势的动力学数据,进而将吊钩动态姿势的动力学数据通过无线通信模块15传送至物联网通信装置2中;
[0058]同时,GPS定位模块14采集吊钩的位置数据并将吊钩的位置数据通过无线通信模块15传送至物联网通信装置2中;
[0059]步骤四、物联网通信装置2将吊钩动态姿势的动力学数据和吊钩的位置数据传送至云服务器3中;
[0060]步骤五、云服务器3根据接收的吊钩动态姿势的动力学数据和吊钩的位置数据,通过图像处理模块32将吊钩的动态位置信息绘制为吊钩的动态轨迹图像,从而云服务器3将该动态轨迹图像传送至终端机4,以在终端机4的显示器41上进行显示;
[0061]图像处理模块32对吊钩的动态轨迹图像的绘制过程为:云服务器3中数据计算模块31根据接收的吊钩动态姿势的动力学数据和吊钩的位置数据计算吊钩在理想垂直状态下对应的位置数据,并通过图像处理模块32将该位置数据对应的位置定义绘制为中心点,将设置的吊钩倾斜角度阈值绘制为以中心点为圆心的圆,相应的圆内的区域则为吊钩向各个方向倾斜的安全角度区域,从而形成吊钩的动态底图;云服务器3中数据计算模块31根据实时接收的吊钩动态姿势的动力学数据通过图像处理模块32在吊钩的动态底图上绘制吊钩的实时动态轨迹图像;
[0062]同时云服务器3利用数据计算模块31将吊钩动态姿势的动力学数据中的吊钩倾斜角度数据与吊钩倾斜角度阈值进行比较计算,如果吊钩的倾斜角度数据超过吊钩的倾斜角度阈值,则向终端机4中发送报警信号,终端机4控制报警器6进行报警;
[0063]相应地,吊钩的动态轨迹形象的显示吊钩的倾斜信息,即当吊钩的动态轨迹超过动态底图上的吊钩倾斜角度阈值对应的圆时,则吊钩的倾斜角度超过安全的吊钩倾斜角度阈值5°,则报警器6进行报警;如果吊钩的动态轨迹未超过动态底图上的吊钩倾斜角度阈值对应的圆时,即吊钩的倾斜角度未超过安全的吊钩倾斜角度阈值5°,则视为安全。
[0064]步骤六、操作人员根据终端机4上显示的吊钩的动态轨迹图像以及终端机4上接收的报警信号进行调整操作。
[0065]另外,为了防止门座式起重机在旋转过程中,报警器6发生误报警的情况。当PLC控制系统装置5采集到吊钩的称重信号或起升信号时,PLC控制系统装置5将采集的臂架的旋转信号传送至物联网通信装置2中,物联网通信装置2再将该吊钩的称重信号、起升信号传送至云服务器3中,云服务器3发送