[发明专利]塔机及其运行力矩载荷在线监测方法、装置和存储介质

说明书

本发明公开了一种塔机及其运行力矩载荷在线监测方法、装置和存储介质，用于对塔机的运行力矩载荷是否过载进行在线监测，该方法包括：构建塔机对应的水平参考圆；构建塔机对应的第一比较圆及第二比较圆；接收塔机工作状态下位置检测装置生成的多处不同回转角度对应的水平位置坐标，判断是否均落入水平参考圆与第二比较圆之间的环形区域，若是则判定塔机的运行力矩载荷处于设计工作区域，若否则判定塔机的运行力矩载荷处于第一过载状态。本发明实现了运行力矩载荷的在线监测，利于提前预判危险工况，进而提升塔机运行的安全性及可靠性。

技术领域

本发明涉及起重机领域，特别地，涉及一种塔机及其运行力矩载荷在线监测方法、装置和存储介质。

背景技术

塔式起重机（以下简称塔机）是大型作业设备，其主要作用是在工农业建设中用于垂直物料输送，随着现代化建设水平的不断发展，塔机的应用需求越来越多，但伴随着的安全事故也时有发生，每年都有多起带有人身伤亡的塔机重特大事故发生。从所有的事故原因分析结果来看，塔机结构安全是一个不可忽视的原因。

工作力矩以塔机工作吊重与工作幅度两参数乘积的值来表示，其代表的是塔机的结构载荷状况，塔机的力矩载荷超载的情况下极易导致塔身的结构件损坏或者整体倾翻事故，将会伴随人身伤亡的重大事件，故针对塔机的工作力矩载荷的安全保护显得尤为重要。现有的力矩载荷监测一般采用距离传感器监测塔机的工作幅度并结合重量传感器监测吊钩的吊重重量，实现对其运行力矩载荷的监测，但受限于传感器的检测精度及固有误差的累积，导致其检测结果的精度受限，且多种传感器的布置导致系统成本高、可维护性差。

发明内容

本发明提供了一种塔机及其运行力矩载荷在线监测方法、装置和存储介质，以解决现有的塔机运行力矩载荷受限于传感器的检测精度及固有误差的累积且系统成本高、可维护性差的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

根据本发明的一个方面，提供一种塔机运行力矩载荷在线监测方法，用于对塔机的运行力矩载荷是否过载进行在线监测，塔机的回转平台之上设有用于定位实时地理位置信息的位置检测装置，本发明监测方法包括：

构建以塔机的设备回转中心为圆心、位置检测装置与设备回转中心的理论水平距离为半径的水平参考圆；

构建以设备回转中心为圆心且位于水平参考圆之内用于界定塔机空载后倾状态下对应的塔身轴心线侧向实际偏移度的第一比较圆，并根据第一比较圆构建位于水平参考圆之外且以设备回转中心为圆心的第二比较圆，其中，第二比较圆及第一比较圆与水平参考圆之间的径向间距相等；

接收塔机工作状态下位置检测装置生成的多处不同回转角度对应的水平位置坐标，判断其是否均落入水平参考圆与第二比较圆之间的环形区域，若是则判定塔机的运行力矩载荷处于设计工作区域，若否则判定塔机的运行力矩载荷处于第一过载状态。

进一步地，本发明监测方法还包括：

构建以设备回转中心为圆心且位于水平参考圆之内用于界定塔机空载后倾状态下对应的塔身轴心线侧向极限偏移度的第三比较圆，并根据第三比较圆构建位于水平参考圆之外且以设备回转中心为圆心的第四比较圆，其中，第四比较圆及第三比较圆与水平参考圆之间的径向间距相等；

判断接收的塔机工作状态下位置检测装置生成的多处不同回转角度对应的水平位置坐标是否落入第四比较圆之外，若是则判定塔机的运行力矩载荷处于第二过载状态。

进一步地，构建以塔机的设备回转中心为圆心、位置检测装置与设备回转中心的理论水平距离为半径的水平参考圆包括：

接收塔机回转时经位置检测装置生成多个位置参数并生成塔机的设备回转中心对应的初始位置参数；

以初始位置参数的水平坐标为圆心，位置检测装置与设备回转中心的理论水平距离为半径构建水平参考圆。