本发明专利技术涉及一种提高起重机制动下滑量精度的测量方法及装置，该装置主要包括加速度传感器，WIFI模块，电源管理模块，下位机，时钟同步模块以及上位机模块。当起重机制动下滑时，利用加速度传感器采集加速度值，并将其传送至下位机，再由下位机完成传感器信号的判定、分析和计算，完成下滑距离的转化。该测量方法通过滤波处理、消除采样误差处理和积分处理得到的数据更加精确，同时该测量装置结构简单、操作方便；若测试后发现下滑量超出规定范围，则应停止该起重机的作业并进行检修，及时消除潜在危险，避免可能造成的损失。
【技术实现步骤摘要】
一种提高起重机制动下滑量精度的测量方法及装置
本专利技术属于起重机机械领域，涉及起重机运行状态的检测，尤其涉及一种提高起重机制动下滑量精度的测量方法及装置。
技术介绍
随着现代社会的发展，起重运输机械已被广泛应用于物料的起重，运输，装卸等领域，大大减少了劳动强度，提高了劳动效率。但在为人们创造利益和提供便利的同时，起重机的安全问题也日益凸显。起重机制动下滑量是起重机安全性能检测中的一项重要指标，在实际生产中需要对起重机的制动下滑量经常进行检测，以保证安全生产。按照国家标准，如果制动下滑量超出标准允许的范围，则需要对起重机进行维修。但是，现有的起重机制动下滑量检测仪结构组成及安装使用复杂，价格昂贵，不能得到广泛的应用。目前对起重机下降制动距离的检测，一方面是采用目测，米尺，秒表等进行人工估测计算，另一方面是使用超声波测距进行估测或微电机进行测量。第一种方法测试人力成本高，人眼判读误差大，而且操作麻烦，极容易受环境因素和人为因素影响；而另一方面的超声波测距方法存在延时，容易受环境影响，如环境的不平整，人为测试过程的震动等，导致测量存在误差，并且微电机测量方法电路复杂，制作成本高，也不是理想的测距方法，仪器自身也存在误差，精确度都不高，导致起重机制动下滑量与实际下滑量误差较大，存在安全隐患。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提供了一种提高起重机制动下滑量精度的测量方法及装置，该测量方法通过滤波处理、消除采样误差处理和积分处理得到的数据更加精确，同时该测量装置采用的电子元件更少、结构简单、操作方便、价格低、安装使用简便。为解决上述技术问题，本专利技术采取的技术方案为：本专利技术提出了一种提高起重机制动下滑量精度的测量方法，包括以下步骤：S1：控制加速度传感器开始采集起重机下降制动时的加速度数据；S2：时间同步模块接收制动指令同时记录制动初始时间t1，并将制动初始时间t1发送至下位机，待起重机完全停止再过3秒钟后，加速度传感器停止采集加速度数据；S3：将步骤S2采集的所有加速度数据发送至下位机，下位机对所有加速度数据依次进行S301滤波处理、S302消除采样误差处理和S303积分处理，得到制动下滑量。进一步的，步骤S301滤波处理具体包括：S3011：异常数据识别：下位机接收所有加速度数据后，将所有加速度数据进行相互比较，识别出差异变化明显的加速度数据，将其定义为异常数据，并记录该异常数据的采样时间，将识别完成后的加速度数据传输至存储模块进行临时存储；S3012：滤波处理：对识别完成后的加速度数据执行低通滤波处理，去除异常数据，得到平滑的加速度波形；S3013：数据替换：在所述加速度波形中找出与步骤S3011中得到的所有异常数据的采样时间对应的加速度数据，匹配采样时间替换所有异常数据，得到稳定的加速度数据。进一步的，步骤S302消除采样误差处理具体包括：根据所述稳定的加速度数据的采样时间，计算每个采样时间的间隔面积，其计算方法为：S＝min(aN，aN-1)×T+|aN-aN-1|×T/2，其中，S为第N个采样时间的间隔面积，aN为第N次采样的加速度数据，aN-1为第N-1次采样的加速度数据，T为采样时间，N为大于1的正整数。进一步的，步骤S303积分处理具体包括：S3031：将每个采样时间的间隔面积S进行累计求和，得到下滑速度，其中，S3032：对下滑速度进行积分，得到下滑制动量，其中，其中，V(t)为下滑速度关于时间的函数，t1为所述制动初始时间，t2为制动结束时间，S(t)为制动下滑量，T＝(t2-t1)/N。进一步的，所述步骤S1具体包括：下位机接收上位机发出的检测指令并控制加速度传感器开始采集数据，在t0时刻启动处于高处的起重机，待其稳定下降后，控制台在t1时刻发送制动指令使起重机制动。进一步的，在步骤S1前还包括步骤S0：将加速度传感器及下位机安装在起重机的吊钩下面，通过控制台启动起重机将带有重物的吊钩升至高处。进一步的，还包括步骤S4：将得到的制动下滑量数据通过无线传输方式发送至上位机，完成数据的可视化。在本专利技术的另一方面，提出了一种提高起重机制动下滑量精度的测量装置，该测量装置用以实现前述测量方法，包括：下位机、加速度传感器、存储模块、时间同步模块、电源管理模块、WIFI模块和上位机，其中，所述加速度传感器和下位机设置于起重机的吊钩下面，且所述加速度传感器与所述下位机相连，将采集到的起重机下降制动过程中所有加速度数据传送至所述下位机；所述下位机包括：相连的滤波处理单元、消除采样误差处理单元和积分处理单元，用于对所有加速度数据依次进行滤波处理、消除采样误差处理和积分处理，得到制动下滑量；所述存储模块与所述下位机相连，用于增加所述下位机的数据存储容量；所述时间同步模块与控制台相连且通过所述WIFI模块与所述下位机相连，将记录的起重机制动初始时间通过WIFI发送至下位机作为积分处理的下限；所述电源管理模块与所述下位机相连；所述上位机通过所述WIFI模块与所述下位机相连，用于实现与所述下位机的信息交互。进一步的，所述时间同步模块包括：单片机组成的时间同步电路及WIFI模块。进一步的，所述上位机为手持控制器，其包括：TFT液晶屏、按键、外壳、电池、单片机处理电路和WIFI模块，用于控制下位机，并将接收到的处理后得到的制动下滑量数据可视化。本专利技术的有益效果至少包括：本专利技术所述提高起重机制动下滑量精度的测量方法及装置，该测量方法通过滤波处理、消除采样误差处理和积分处理得到的数据更加精确，避免了安全隐患，同时该测量装置采用的电子元件更少、结构简单、操作方便、价格低、安装使用简便；此外，本专利技术还是一种制动器安全保护性能及其调节状况的评估装置，若测试后发现下滑量超出规定范围，则应停止该起重机的作业并进行检修，及时消除潜在危险，避免可能造成的损失。附图说明图1为本专利技术测量方法流程图。图2为本专利技术测量方法框图。图3为本专利技术滤波处理第一分析图。图4为本专利技术滤波处理第二分析图。图5为本专利技术滤波处理第三分析图。图6为本专利技术消除采样误差处理第一曲线分析图。图7为本专利技术消除采样误差处理第二曲线分析图。图8为本专利技术制动下滑量的加速度曲线图。图9为本专利技术制动下滑量的速度曲线图。图10为本专利技术制动下滑量的高度曲线图。图11为本专利技术测量装置结构示意图。图12为本专利技术下位机内部结构示意图。其中，下位机1、滤波处理单元101、消除采样误差处理单元102、积分处理单元103、加速度传感器2、存储模块3、时间同步模块4、电源管理模块5、WIFI模块6、上位机7、控制台8、起重机9。具体实施方式为了使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。根据本专利技术的实施例，图1为本专利技术测量方法流程图，图2为本专利技术测量方法框图。参照图1和2所示，本专利技术提高起重机制动下滑量精度的测量方法，主要包括以下步骤。S1：控制加速度传感器开始采集起重机下降制动时的加速度数据；根据本专利技术的一些实施例，更具体的，下位机接收上位机发出的检测指令并控制加速度传感器开本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种提高起重机制动下滑量精度的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：控制加速度传感器开始采集起重机下降制动时的加速度数据；S2：时间同步模块接收制动指令同时记录制动初始时间t1，并将制动初始时间t1发送至下位机，待起重机完全停止再过3秒钟后，加速度传感器停止采集加速度数据；S3：将步骤S2采集的所有加速度数据发送至下位机，下位机对所有加速度数据依次进行S301滤波处理、S302消除采样误差处理和S303积分处理，得到制动下滑量。
【技术特征摘要】
1.一种提高起重机制动下滑量精度的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：控制加速度传感器开始采集起重机下降制动时的加速度数据；S2：时间同步模块接收制动指令同时记录制动初始时间t1，并将制动初始时间t1发送至下位机，待起重机完全停止再过3秒钟后，加速度传感器停止采集加速度数据；S3：将步骤S2采集的所有加速度数据发送至下位机，下位机对所有加速度数据依次进行S301滤波处理、S302消除采样误差处理和S303积分处理，得到制动下滑量。2.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，步骤S301滤波处理具体包括：S3011：异常数据识别：下位机接收所有加速度数据后，将所有加速度数据进行相互比较，识别出差异变化明显的加速度数据，将其定义为异常数据，并记录该异常数据的采样时间，将识别完成后的加速度数据传输至存储模块进行临时存储；S3012：滤波处理：对识别完成后的加速度数据执行低通滤波处理，去除异常数据，得到平滑的加速度波形；S3013：数据替换：在所述加速度波形中找出与步骤S3011中得到的所有异常数据的采样时间对应的加速度数据，匹配采样时间替换所有异常数据，得到稳定的加速度数据。3.根据权利要求2所述的测量方法，其特征在于，步骤S302消除采样误差处理具体包括：根据所述稳定的加速度数据的采样时间，计算每个采样时间的间隔面积，其计算方法为：S＝min(aN，aN-1)×T+|aN-aN-1|×T/2，其中，S为第N个采样时间的间隔面积，aN为第N次采样的加速度数据，aN-1为第N-1次采样的加速度数据，T为采样时间，N为大于1的正整数。4.根据权利要求3所述的测量方法，其特征在于，步骤S303积分处理具体包括：S3031：将每个采样时间的间隔面积S进行累计求和，得到下滑速度，其中，S3032：对下滑速度进行积分，得到下滑制动量，其中，其中，V(t)为下滑速度关于时间的函数，t1为所述制动初始时间，t2为制动结束时间，S(t)为制动下滑量，T＝(...
【专利技术属性】
技术研发人员：林晓明，李继承，曾云辉，崔大光，梁敏健，陈建勋，李欢，郭洪飞，孔锐，杨崇懿，王述洋，
申请(专利权)人：广东省特种设备检测研究院珠海检测院，
类型：发明
国别省市：广东,44
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