[发明专利]一种基于模块化卷扬小车的安全监测系统及检测方法

权利要求书

1.一种基于模块化卷扬小车的安全监测系统的检测方法，其特征在于，采集卷扬小车的卷扬机辊筒的工作状态，并基于BP神经网络确定卷扬机辊筒的工作安全性，具体包括如下步骤：

步骤一、确定卷扬机辊筒上钢丝绳的总长度，按照采样周期，通过传感器测量卷扬机辊筒的转速，卷扬机辊筒上的钢丝绳的缠绕厚度，卷扬机辊筒上缠绕的钢丝绳两侧与卷扬机辊筒两侧挡板的距离，钢丝绳的伸出长度；

步骤二、确定三层BP神经网络的输入层神经元向量x＝{x₁,x₂,x₃,x₄,x₅,x₆}；其中，x₁为卷扬机辊筒的转速，x₂为卷扬机辊筒上的钢丝绳的缠绕厚度，x₃为卷扬机辊筒上缠绕的钢丝绳一侧与靠近卷扬机辊筒的挡板的距离，x₄为卷扬机辊筒上缠绕的钢丝绳另一侧与靠近卷扬机辊筒的挡板的距离，x₅为卷扬机辊筒上钢丝绳的伸出长度，x₆为卷扬机辊筒上钢丝绳的总长度；

其中，所述输入层神经元x₂＝{x₂₁,x₂₂,x_2i,...,x_2k}，k为红外传感器的数量，x_2i为第i个红外传感器对应的卷扬机辊筒处的钢丝绳的缠绕厚度；

步骤三、所述输入层神经元向量映射到隐层，隐层的神经元为m个；

步骤四、得到输出层神经元向量o＝{o₁,o₂,o₃,o₄}；其中，o₁为转速安全系数，o₂为厚度安全系数，o₃为距离安全系数，o₄为长度安全系数；

其中，所述输出层神经元o_s∈[0,100]，s为输出层神经元序列号，s＝{1,2,3,4}。

2.如权利要求1所述的基于模块化卷扬小车的安全监测系统的检测方法，其特征在于，根据转速安全系数，厚度安全系数，距离安全系数以及长度安全系数确定卷扬机辊筒的工作安全评价值为：

式中，A为工作安全评价值，为卷扬机辊筒上的钢丝绳的平均缠绕厚度；ξ为校正系数，L为卷扬机辊筒上钢丝绳的伸长长度，L₀为卷扬机辊筒上钢丝绳的总长度；M为钢丝绳的拉载物体的重量，M_A为单位重量，n₀为设定转速，n为卷扬机辊筒的实时转速，d₀为卷扬机辊筒轴向长度，d₁为卷扬机辊筒上缠绕的钢丝绳一侧与靠近卷扬机辊筒的挡板的距离，d₂为卷扬机辊筒上缠绕的钢丝绳另一侧与靠近卷扬机辊筒的挡板的距离；

当工作安全评价值A≥80时，卷扬机辊筒工作状态良好。

3.如权利要求2所述的基于模块化卷扬小车的安全监测系统的检测方法，其特征在于，当卷扬机辊筒的转速满足：

控制器直接报警停机。

4.如权利要求3所述的基于模块化卷扬小车的安全监测系统的检测方法，其特征在于，当红外传感器对应的卷扬机辊筒上的钢丝绳的缠绕厚度满足：

控制器直接报警停机。

5.如权利要求2所述的基于模块化卷扬小车的安全监测系统的检测方法，其特征在于，当卷扬机辊筒上缠绕的钢丝绳一侧与靠近卷扬机辊筒的挡板的距离d₁或者卷扬机辊筒上缠绕的钢丝绳另一侧与靠近卷扬机辊筒的挡板的距离d₂满足：

d₁≤0；或

d₂≤0；

其中，当钢丝绳缠绕在卷扬机辊筒上时，钢丝绳与挡板的距离大于等于0，当钢丝绳缠绕在卷扬机辊筒外时，钢丝绳与挡板的距离小于0；

控制器直接报警停机。