本发明涉及智能报警,具体涉及一种基于吊车的安全距离报警系统。
背景技术:
1、吊车的安全距离报警系统是一种通过监测吊车与周围物体的距离,并在距离过近时触发报警的装置。这种系统可以有效地防止吊车作业时发生碰撞或事故。
2、如专利申请号201510843008.9公开了一种大型机械设备安全距离警报系统,包括报警控制主机、远程读卡器、多个无线信号发射卡和警报器,所述远程读卡器安装在所述大型机械设备上,所述远程读卡器和警报器连接所述报警控制主机,所述远程读卡器包括测距模块,所述远程读卡器接收所述多个无线信号发射卡的实时信号,通过所述测距模块测出所述多个无线信号发射卡与所述远程读卡器之间距离并传送至所述报警控制主机,当接收到的一个或多个距离值小于预设安全距离时,所述报警控制主机控制所述警报器报警。
3、现有技术中,大型机械设备(如吊车)在运行时,缺少对吊车运行区域的地面环境和空中环境进行识别,只有在吊车运行区域的地面环境和空中环境对吊车运行影响干扰低的情况下,才能使吊车进行安全平稳的作业。
4、基于此,本技术提出了一种基于吊车的安全距离报警系统。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种基于吊车的安全距离报警系统,在吊车运行时,对吊车运行区域内的风速、吊车缆绳的垂直长度、缆绳的刚度、被吊物体中心点及起吊高度等多个参数进行处理,即通过结合环境参数综合处理,对吊车在起吊过程中的缆绳的位移距离进行识别,使得到的缆绳位移距离是结合起吊环境和缆绳状态得到。
2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
3、一种基于吊车的安全距离报警系统,包括:
4、位移评估模块,所述位移评估模块用于对吊车在起吊过程中缆绳的位移距离进行获取,并将缆绳的位移距离传送至云管控平台;
5、其中,通过公式计算得到缆绳的位移距离,其中t为时间,k为缆绳的修正系数,f为缆绳受到的风力;
6、缆绳的修正系数获取过程为:
7、获取缆绳刚度影响因子,并记为lg;
8、获取偏心线长度影响因子,并记为lp;
9、获取缆绳距地长度关联值影响因子,并记为ld;
10、通过公式计算得到缆绳的修正系数,其中,a1、a2、a3均为预设比例系数,且a1、a2、a3均大于零;
11、地面干扰模块,所述地面干扰模块接收云管控平台传送的缆绳的位移距离,地面干扰模块构建吊车缆绳地面监测区域,并对吊车缆绳地面监测区域内的地面干扰项进行处理,得到地面干扰总值;
12、空中干扰模块,所述空中干扰模块接收云管控平台传送的缆绳的位移距离,空中干扰模块结合吊臂的倾斜角度和吊臂长度构建吊车空中监测区域,并对吊车空中监测区域内的空中干扰项进行处理,得到空中干扰总值;
13、报警决策模块,所述报警决策模块基于对地面干扰总值和空中干扰总值进行处理得到吊车运行警戒值,并通过对吊车运行警戒值识别,完成对吊车在吊车运行区域起吊的警戒风险等级评估。
14、作为本发明进一步的方案:缆绳受到的风力的获取过程为:
15、获取吊车缆绳的垂直长度,将吊车缆绳的垂直长度记为l;
16、获取吊车缆绳工作时环境内的风速,将吊车缆绳的环境风速记为v;
17、即通过公式计算得到缆绳受到的风力,其中,d是缆绳的直径,r是空气密度。
18、作为本发明进一步的方案:缆绳刚度影响因子的获取过程为:
19、通过公式计算得到缆绳的刚度,其中,e是吊车缆绳的弹性模量,a是吊车缆绳的横截面积;
20、将缆绳的刚度与缆绳刚度标准值进行比值计算得到缆绳刚度影响因子。
21、作为本发明进一步的方案:偏心线长度影响因子的获取过程为:
22、将吊车起吊的物体记为目标物体,对目标物体实际的受力中心点进行标记,记为d1;
23、再获取吊车缆绳吊起目标物体时,缆绳多个在目标物体上固定受力点实际的起吊中心点,记为d2;
24、再将目标物体实际的受力中心点d1与目标物体实际的起吊中心点d2进行连线得到偏心线,并对偏心线的长度进行获取;
25、将偏心线的长度与偏心线的长度标准值进行比值计算得到偏心线长度影响因子。
26、作为本发明进一步的方案:缆绳距地长度关联值影响因子的获取过程为:
27、获取缆绳底端与地面的垂直距离记为距地距离,将缆绳的垂直长度与距地距离进行乘积计算得到缆绳距地长度关联值;
28、将缆绳距地长度关联值与缆绳距地长度关联标准值进行比值计算,得到缆绳距地长度关联值影响因子。
29、作为本发明进一步的方案:地面干扰总值的获取过程为:
30、获取吊车缆绳监测区域内位于地面上的地面干扰项;
31、获取地面干扰项的数量和吊车缆绳地面监测区域在地面上的投影面积,将地面干扰项的数量与吊车缆绳地面监测区域在地面上投影面积进行比值计算,得到干扰项面积比;
32、获取每个地面干扰项的实时高度数据,将每个地面干扰项的实时高度数据与距地距离进行差值计算,得到地面干扰项的实测差值,将地面干扰项的实测差值记为mi;
33、获取每个地面干扰项的实测差值所对应的预设警戒系数,将地面干扰项的实测差值所对应的预设警戒系数记为ni;
34、将对应地面干扰项的实测差值与所对应的预设警戒系数进行乘积计算得到地面干扰项值;
35、通过公式计算得到地面干扰项的地面干扰总值,其中,gs为干扰项面积比,i=1,2,……,i,其中i为地面干扰项的个数。
36、作为本发明进一步的方案:空中干扰总值的获取过程为:
37、获取吊车空中监测区域内位于空中干扰项;
38、采集空中干扰项的实时数据,并获取空中干扰项对应的预设数值要求,将空中干扰项的实时数据不符合预设数值要求的监测项标记为空中风险项;
39、将吊车空中监测区域在竖直方向上进行投影,得到吊车空中监测投影区域,并对吊车空中监测投影区域面积进行获取,得到吊车空中监测投影面积;
40、获取吊车空中监测区域内的所有空中风险项,将所有的空中风险项在竖直方向上向吊车空中监测投影区域进行投影;
41、得到空中风险项在吊车空中监测投影区域内的空中风险投影线。
42、作为本发明进一步的方案:获取空中风险投影线的中点到吊车空中监测投影区域圆心的距离,记为lkz;
43、将吊臂摆动长度记为lb;
44、即通过公式计算得到空中风险投影线的干扰值;
45、再将所有空中风险投影线的干扰值进行求和,得到空中风险项的空中干扰总值。
46、作为本发明进一步的方案:将地面干扰项的地面干扰总值记为gd,空中风险项的空中干扰总值记为gk;
47、即通过公式计算得到吊车运行警戒值gdk,其中,为预设比例系数,大于0。
48、作为本发明进一步的方案:预设吊车运行区域距离警戒值阈值的极限值为gdk1和gdk2,其中,gdk1<gdk2;
49、若gdk<gdk1时,则生成吊车运行区域起吊无报警信号;
50、若gdk1≤gdk<gdk2时,则生成吊车运行区域起吊一级警戒报警信号;
51、若gdk≥gdk2时,则生成吊车运行区域起吊二级警戒报警信号。
52、本发明的有益效果:
53、(1)本发明在吊车运行时,对吊车运行区域内的风速、吊车缆绳的垂直长度、缆绳的刚度、被吊物体中心点及起吊高度等多个参数进行处理,即通过结合环境参数综合处理,对吊车在起吊过程中的缆绳的位移距离进行识别,使得到的缆绳位移距离结合起吊环境和缆绳状态得到,精准度高;
54、(2)本发明基于缆绳的位移距离对吊车在起吊过程中的地面环境进行识别,即对吊车缆绳地面监测区域内的地面干扰项进行处理,完成在吊车起吊过程中地面干扰项对起吊干扰的识别,在吊车起吊移动过程中,将吊车吊臂的最大长度与吊臂辅助长度相加得到吊臂摆动长度,以吊车吊臂的底部为支撑点,以吊臂摆动长度摆动形成一个锥形的扫描区间,并以锥形的扫描区域最大口径为基准面,在竖直方向上进行拉伸,得到吊车空中监测区域,对吊车空中监测区域内空中风险项进行识别,完成在吊车起吊移动过程中空中干扰项对起吊干扰的识别,结合对地面干扰总值和空中干扰总值得到吊车运行警戒值,从而完成对吊车在吊车运行区域起吊的警戒风险等级的判断。
1.一种基于吊车的安全距离报警系统,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种基于吊车的安全距离报警系统,其特征在于,缆绳受到的风力的获取过程为:
3.根据权利要求1所述的一种基于吊车的安全距离报警系统,其特征在于,缆绳刚度影响因子的获取过程为:
4.根据权利要求1所述的一种基于吊车的安全距离报警系统,其特征在于,偏心线长度影响因子的获取过程为:
5.根据权利要求1所述的一种基于吊车的安全距离报警系统,其特征在于,缆绳距地长度关联值影响因子的获取过程为:
6.根据权利要求1所述的一种基于吊车的安全距离报警系统,其特征在于,地面干扰总值的获取过程为:
7.根据权利要求1所述的一种基于吊车的安全距离报警系统,其特征在于,空中干扰总值的获取过程为:
8.根据权利要求7所述的一种基于吊车的安全距离报警系统,其特征在于,获取空中风险投影线的中点到吊车空中监测投影区域圆心的距离,记为lkz;
9.根据权利要求1所述的一种基于吊车的安全距离报警系统,其特征在于,将地面干扰项的地面干扰总值记为gd,空中风险项的空中干扰总值记为gk;
10.根据权利要求9所述的一种基于吊车的安全距离报警系统,其特征在于,预设吊车运行区域距离警戒值阈值的极限值为gdk1和gdk2,其中,gdk1<gdk2;