[发明专利]门座式起重机的吊钩偏斜监测系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及起重机吊装技术领域，特别涉及一种门座式起重机的吊钩偏斜监测系统，还涉及一种门座式起重机的吊钩偏斜监测方法。

背景技术

门座式起重机是港口码头普遍使用的一种其中工具。门座式起重机的驾驶人员和起重物之间具有一定的距离跨度，对臂架根部绞点与重物的提吊点的连线是否保持垂直很难进行判断。但是鉴于门座式起重机的特殊工作原理，特别是重物开始起吊时，如果吊重物的提吊点与臂架根部绞点之间的连线不垂直，则会对起重机自身钢机构造成损伤，同时在吊重物的提吊点与臂架根部绞点的连线不垂直的情况下，重物在脱离地面的瞬间会发生摇摆，极可能造成严重的安全事故，存在安全隐患。因此，在门座式起重机装卸过程中对吊钩的偏斜情况进行监控非常重要。

授权公告号为CN201089701Y(申请号为200720027082.4)的中国实用新型专利《吊钩位置控制装置》，其中公开的控制装置能够对吊钩位置进行定位控制，以满足对吊钩位置角度的控制要求，但是该吊钩位置控制装置检测的信号无法反馈至操作人员，对操作人员的操作无法进行快捷有效的指导。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术提供一种能够实现信息交互以供操作人员实时获取吊钩偏斜情况的门座式起重机的吊钩偏斜监测系统。

本发明所要解决的第二个技术问题是针对上述现有技术提供一种能够实现门座式起重机工作数据进行无线传送、能够计算吊钩的偏斜角度且能将吊钩的偏斜角度实时传达至操作人员的门座式起重机的吊钩偏斜监测方法。

本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种门座式起重机的吊钩偏斜监测系统，其特征在于包括：

吊钩姿势检测装置，设置在门座式起重机的吊钩上，用于所述吊钩动态姿势的动力学数据检测和传送；

物联网通信装置，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；

云服务器，与所述物联网通信装置通讯连接，所述云服务器具有一数据计算模块以用于吊钩倾斜角度的比较计算；

终端机，设置在门座式起重机的驾驶室，与所述云服务器通讯连接，用于获取云服务器传送的数据；

所述吊钩姿势检测装置包括有：

传感器组，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；

滤波器，与所述传感器组中各运动传感器相连接，用于对传感器组采集的吊钩的动态姿势信号进行滤波处理；

微处理器，与所述滤波器相连接，用于对所述吊钩的动态姿势信号计算处理以获取包括有吊钩倾斜角度的吊钩动态姿势的动力学数据；

GPS定位模块，用于采集所述吊钩的位置数据；

无线通信模块，与所述微处理器和GPS定位模块相连接，该无线通信模块还能够与所述物联网通信装置通讯连接，用于无线传送吊钩动态姿势的动力学数据和吊钩的位置数据。

为了方便形象的展示吊钩的倾斜角度情况，所述云服务器具有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。

为了方便显示图像，所述终端机具有一显示器。

优选地，所述门座式起重机的电气室内还设置有至少能够采集门座式起重机的称重信息、起升信息、臂架旋转信息的PLC控制系统装置，所述PLC控制系统装置与所述物联网通信装置相连接以实现PLC控制系统装置采集信息的传送。

优选地，所述传感器组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。

为了保证动态环境中吊钩的动态姿势信号精确输出，吊钩的所述的滤波器为卡尔曼滤波器。

方便地，所述门座式起重机的驾驶室内还设置有报警器，所述报警器与所述终端机相连接。

本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种门座式起重机的吊钩偏斜监测方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一、在云服务器中设定能够保证安全工作的吊钩倾斜角度阈值；

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；

步骤三、吊钩姿势检测装置启动工作，吊钩姿势检测装置中传感器组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的滤波处理后传送至微处理器中；微处理器对这些动态姿势信号进行处理计算以获取包括有吊钩倾斜角度数据的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传送至物联网通信装置中；