重型吊车吊臂旁拉侧弯的检测方法及检测系统技术方案

本发明专利技术提供了一种重型吊车吊臂旁拉侧弯的检测方法及系统，分别获取吊车吊臂顶端和底端的卫星信号，并根据底端的卫星信号生成RTK差分数据；根据吊车吊臂顶端的卫星信号和RTK差分数据，获得三维空间直角坐标系的定位信息；分别获取吊车吊臂顶端至底端方向上并靠近顶端的设定两点之间的定向信息和吊车吊臂底端至顶端方向上并靠近底端的设定两点之间的定向信息；根据定位信息和定向信息，投影计算得到二维的雷达图。本发明专利技术方便吊车操作员更直观的了解吊臂弯曲状态，大幅度降低吊臂旁拉侧弯折断的风险；降低了人工培养成本和风险成本；提升了吊车的智能化程度。提升了吊车的智能化程度。提升了吊车的智能化程度。

【技术实现步骤摘要】
重型吊车吊臂旁拉侧弯的检测方法及检测系统


[0001]本专利技术涉及重型吊车
，具体地，涉及一种重型吊车吊臂旁拉侧弯的检测系统及检测方法。

技术介绍

[0002]大型吊车作业时，吊起物体过重或者斜拉角度过大都有可能发生吊臂弯曲甚至折断的情况，但吊车操作员因为视野受限，单靠视觉无法准确判断吊臂弯曲的程度，没有量化的数据，驾驶员只能凭借经验进行判断和控制，存在很大不可预测的风险性，也无形中增加了人工成本。
[0003]经过检索发现：
[0004]授权公告号为CN103359622B的中国专利技术专利《起重机及其吊臂的安全控制系统、吊臂旁弯量的检测方法、控制装置及系统》，公开了一种吊臂旁弯量的检测方法，包括在吊臂的工作状态下，检测吊臂的臂头和臂尾之间的距离L，检测吊臂的臂头和臂尾的连线的实际位置相对于连线的理论位置的偏转角度θ；根据距离L和偏转角度θ计算吊臂旁弯量P。还提供了检测控制装置、系统、吊臂安全控制系统和起重机。本专利技术突破了现有技术依赖有限元方法得到吊臂旁弯量的方法，不是基于力学理论计算，得出的吊臂旁弯量即为真实值。本专利技术的吊臂旁弯量的检测系统布置在起重机上，测量时也是根据实际的工作情况来获得吊臂的旁弯量，而不是根据吊臂工作时本身的特性来测量，因此能适用于吊臂的实时工况，而不受场地、风载、工人操作熟练程度等多种因素的影响，测量的旁弯量更加准确可靠。但是该方法仍然存在如下问题：
[0005]该方法采用绕绳和测距组合的方式测量理论状态的距离和实际状态的距离，从而得知旁弯量，但时该方法的测量的结果是整体的旁弯程度，无法得知具体的下拉旁弯程度和侧拉旁弯程度，也无法给出直观的弯曲结果，即无法分辨吊臂是受到向下的力发生的弯曲还是侧向的拉力发生的弯曲。且机械结构的测距随着磨损等问题会导致精度的降低，同时增加维护的成本。

技术实现思路

[0006]本专利技术针对现有技术中存在的上述不足，提供了一种重型吊车吊臂旁拉侧弯的检测方法及检测系统。
[0007]根据本专利技术的一个方面，提供了一种重型吊车吊臂旁拉侧弯的检测方法，其特征在于，包括：
[0008]分别获取吊车吊臂顶端和底端设定位置的卫星信号，并根据底端的所述卫星信号生成RTK差分数据；
[0009]根据吊车吊臂顶端的所述卫星信号和所述RTK差分数据，获得三维空间直角坐标系的定位信息；
[0010]分别获取吊车吊臂顶端至底端方向上并靠近顶端的设定两点之间的定向信息和
吊车吊臂底端至顶端方向上并靠近底端的设定两点之间的定向信息；
[0011]根据所述定位信息和所述定向信息，投影计算得到二维的雷达图；其中：
[0012]所述雷达图的中心点为理想状态下吊车吊臂的投影点，所述雷达图的位置数据点为吊车吊臂发生弯曲后投影在雷达图上的偏转点，所述偏转点与所述投影点之间的距离即为吊车吊臂弯曲发生偏移的距离，完成对吊车吊臂旁拉侧弯的检测。
[0013]优选地，所述获取吊车吊臂顶端的卫星信号，包括：
[0014]将定位系统安装于所述吊车吊臂顶端的设定位置，得到的所述定位系统自身的卫星信号即为所述吊车吊臂顶端的卫星信号。
[0015]优选地，所述获取吊车吊臂底端的卫星信号，并根生成RTK差分数据，包括：
[0016]将基站系统安装于所述吊车吊臂底端的设定位置，获取卫星信号，并通过电台发出RTK差分数据。
[0017]优选地，
[0018]获得的所述三维空间直角坐标系的定位信息，包括：
[0019]吊车吊臂顶端定位点相对于吊车吊臂低端设定位置的X,Y,Z三个方向上的位置信息，其中：X,Y轴在地球水平面上，Y轴与地球真北方向重合，X轴与Y轴垂直，Z轴与地球重垂线重合。
[0020]优选地，所述获取吊车吊臂顶端至底端方向上并靠近顶端的设定两点之间的定向信息，包括：
[0021]采用主从天线的方式，将主天线设置于所述吊车吊臂的顶端，将从天线设置于距离所述吊车吊臂顶端m米的位置上，获取从主天线到从天线的定向信息。
[0022]优选地，所述m取值为2。
[0023]优选地，所述获取吊车吊臂底端至顶端方向上并靠近底端的设定两点之间的定向信息，包括：
[0024]采用主从天线的方式，将主天线设置于所述吊车吊臂的底端，将从天线设置于距离所述吊车吊臂底端n米的位置上，获取从主天线到从天线的定向信息。
[0025]优选地，所述n取值为5。
[0026]优选地，所述定向信息包括：从天线矢量线在水平面上的投影与地球真北方向的夹角即偏转角以及主从天线矢量线与地球水平面上的夹角即俯仰角。
[0027]优选地，所述根据所述定位信息和所述定向信息，投影计算得到二维的雷达图，包括：
[0028]对所述定位信息和所述定向信息进行滤波解算，得到在三维空间直角坐标系中的两条矢量线，包括：
[0029]分别获取吊车吊臂顶端和底端的定位信息和定向信息，，其中，吊车吊臂顶端的定位点为(x1,y1,z1)，方向为(
ɑ
1，θ1)，吊车吊臂底端的定位点为(x0,y0,z0)，方向为(
ɑ
0，θ0)；
[0030]则：
[0031]吊车吊臂顶端的直角坐标系矢量线为：
[0032][0033]吊车吊臂底端的直角坐标系矢量线为：
[0034][0035]利用所述矢量线，通过将所述矢量线投影到二维平面上得到二维的雷达图。
[0036]优选地，所述方法，还包括：
[0037]将所述二维的雷达图发送至显示终端。
[0038]根据本专利技术的另一个方面，提供了一种重型吊车吊臂旁拉侧弯的检测系统，包括：基站系统、定位系统以及信息处理系统；其中：
[0039]所述基站系统包括基站模块、基站主天线和基站从天线；所述基站模块安装于吊车吊臂的底端，用于获取卫星信号并通过电台发送RTK差分数据至所述定位系统；所述基站主天线设置于吊车吊臂的底端，所述基站从天线设置于吊车吊臂底端至顶端方向上靠近底端的位置处，所述基站模块获取从基站主天线到所述基站从天线的定向信息，并发送至所述信息处理系统；
[0040]所述定位系统包括定位模块、定位主天线和定位从天线；所述定位模块安装于吊车吊臂的顶端，用于接收所述RTK差分数据，并根据自身的卫星信号进行差分结算，获得以基站模块为中心点的三维空间直角坐标系的定位信息发送至信息处理系统；所述定位主天线设置于吊车吊臂的顶端，所述定位从天线设置于吊车吊臂顶端至底端方向上靠近顶端的位置处，所述定位模块获取从定位主天线到定位从天线的定向信息，并发送至所述信息处理系统；
[0041]所述信息处理系统根据接收到的所述信息进行滤波解算，得到在三维空间直角坐标系中的两条矢量线，并通过投影计算得出二维的雷达图；其中，所述雷达图的中心点为理想状态下吊臂的投影点，所述雷达图的位置数据点为吊臂发生弯曲后投影在雷达图上的偏转点，所述偏转点与所述投影点之间的距离即为吊臂弯曲发生偏移的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种重型吊车吊臂旁拉侧弯的检测方法，其特征在于，包括：分别获取吊车吊臂顶端和底端设定位置的卫星信号，并根据吊车吊臂底端的所述卫星信号生成RTK差分数据；根据吊车吊臂顶端的所述卫星信号和所述RTK差分数据，获得三维空间直角坐标系的定位信息；分别获取吊车吊臂顶端至底端方向上并靠近顶端的设定两点之间的定向信息和吊车吊臂底端至顶端方向上并靠近底端的设定两点之间的定向信息；根据所述定位信息和所述定向信息，投影计算得到二维的雷达图；其中：所述雷达图的中心点为理想状态下吊车吊臂的投影点，所述雷达图的位置数据点为吊车吊臂发生弯曲后投影在雷达图上的偏转点，所述偏转点与所述投影点之间的距离即为吊车吊臂弯曲发生偏移的距离，完成对吊车吊臂旁拉侧弯的检测。2.根据权利要求1所述的重型吊车吊臂旁拉侧弯的检测方法，其特征在于，所述获取吊车吊臂顶端的卫星信号，包括：将定位系统安装于所述吊车吊臂顶端的设定位置，得到的所述定位系统自身的卫星信号即为所述吊车吊臂顶端的卫星信号。3.根据权利要求1所述的重型吊车吊臂旁拉侧弯的检测方法，其特征在于，所述获取吊车吊臂底端的卫星信号，并根据吊车吊臂底端的所述卫星信号生成RTK差分数据，包括：将基站系统安装于所述吊车吊臂底端的设定位置，获取卫星信号，并通过电台发出RTK差分数据。4.根据权利要求1所述的重型吊车吊臂旁拉侧弯的检测方法，其特征在于，获得的所述三维空间直角坐标系的定位信息，包括：吊车吊臂顶端定位点相对于吊车吊臂低端设定位置的X,Y,Z三个方向上的位置信息，其中：X,Y轴在地球水平面上，Y轴与地球真北方向重合，X轴与Y轴垂直，Z轴与地球重垂线重合。5.根据权利要求1所述的重型吊车吊臂旁拉侧弯的检测方法，其特征在于，所述获取吊车吊臂顶端至底端方向上并靠近顶端的设定两点之间的定向信息，包括：采用主从天线的方式，将主天线设置于所述吊车吊臂的顶端，将从天线设置于距离所述吊车吊臂顶端m米的位置上，获取从主天线到从天线的定向信息；所述获取吊车吊臂底端至顶端方向上并靠近底端的设定两点之间的定向信息，包括：采用主从天线的方式，将主天线设置于所述吊车吊臂的底端，将从天线设置于距离所述吊车吊臂底端n米的位置上，获取从主天线到从天线的定向信息。6.根据权利要求5所述的重型吊车吊臂旁拉侧弯的检测方法，其特征在于，所述定向信息包括：从天线矢量线在水平面上的投影与地球真北方向的夹角即偏转角以及主从天线矢量线与地球水平面上的夹角即俯仰角。7.根据权利要求1所述的重型吊车吊臂旁拉侧弯的检测方法，其特征在于，所述根据所述定位信息和所述定向信息，投影计算得到二维的雷达图，包括：对所述定位信息和所述定向信息进行滤波解算，得到在三维空间直角坐标系中的两条矢量线，包括：分别获取吊车...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈明旭，王梓宇，
申请(专利权)人：上海亥伯智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：