一种用于港口门座式起重机作业风速预警的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种用于港口门座式起重机作业风速预警的方法及装置，包括风速仪、风向仪、电子罗盘、声光报警器、可编程控制模块、4G数据传输模块、信息化系统，所述风速仪输出端、风向仪输出端均通过线路一与可编程控制模块输入端连接，所述电子罗盘输出端通过线路二与可编程控制模块输入端连接，所述声光报警器输入端通过线路三与可编程控制模块输出端连接，所述信息化模块输入端通过4G数据传输模块与可编程控制模块输出端连接，用于接受风速、风向数据、报警信号。本发明专利技术所述的一种用于港口门座式起重机作业风速预警的方法及装置，用于港口门座式起重机作业风速预警，考虑了风速风向仪安装高度、风向对报警阈值的影响。风向对报警阈值的影响。风向对报警阈值的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种用于港口门座式起重机作业风速预警的方法及装置


[0001]本专利技术属于起重机风速预警领域，尤其是涉及一种用于港口门座式起重机作业风速预警的方法及装置。

技术介绍

[0002]随着港口装卸运输业的蓬勃发展，港口起重机械朝着大型化发展，导致港口大型起重机械重心提高、迎风面积增加，遭受风灾的可能也随之增加，风速一旦超过大型起重机械的承载能力，将导致起重机械发生倾覆、滑移。因而设计一种用于港口门座式起重机作业风速预警的装置尤为重要。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术旨在提出一种用于港口门座式起重机作业风速预警的方法及装置，以解决港口门座式起重机作业时缺少风速预警装置和有效的方法而造成起重机发生倾覆和滑移的危险。
[0004]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0005]一方面，本申请提出一种用于港口门座式起重机作业风速预警的方法，其特征在于，具体步骤如下：
[0006]S1、设定一定时间段内平均风速的报警阈值，其一定时间段时间为M；设定一定时间段内瞬时风速的报警阈值公式，其一定时间段为N；
[0007]S2、获取风速风向获取装置安装的高度z实时风速v
z
、风向仪测试的风向角度θ1、门座式起重机旋转角度θ2；
[0008]S3、将高度z实时风速v
z
转化为高度z的N时间段内瞬时风速、将高度z实时风速v
z
转化为高度z的M时间段内平均风速；再将高度z的N时间段内瞬时风速转化为一定高处的N时间段内瞬时风速、将高度z的M时间段内平均风速转化为一定高处的M时间段内平均风速，其一定高度为H；
[0009]S4、通过步骤S1中的N时间段内瞬时风速的报警阈值公式并结合步骤S2中的风向仪测试的风向角度θ1和门座式起重机旋转角度θ2，获取N时间段内瞬时风速报警阈值；
[0010]S5、将步骤S3中的H高处的M时间段内平均风速与步骤S1中的M时间段内平均风速的报警阈值对比获得结果一，将步骤S3中的H高度处的N时间段内瞬时风速与步骤S4中的N时间段内风速报警阈值对比获得结果二；
[0011]根据结果一和结果二执行对应的报警措施；
[0012]S6、重复步骤S2
‑
S5即可实时进行港口门座式起重机作业风速预警工作。
[0013]进一步，M时间段为10min，N时间段为3s，H高度为10m，10min平均风速的报警阈值为15.8m/s。
[0014]进一步，步骤S1中，3s瞬时风速的报警阈值公式；
[0015][0016]θ＝|θ
w
‑
θ
r
|
[0017]θ
w
＝θ1+θ2[0018]θ
w
＝θ
w 0
°
≤θ
w
＜180
°
[0019]θ
w
＝θ
w
‑
180
°ꢀ
180
°
≤θ
w
＜360
°
[0020]其中：
[0021]v
c
‑
报警阈值，m/s；
[0022]v
p
‑
平行于轨道报警阈值，m/s，v
p
＝20m/s；
[0023]v
v
‑
垂直于轨道报警阈值，m/s，v
v
＝23.5m/s；
[0024]θ
‑
风向与轨道之间的夹角；
[0025]θ
w
‑
风向与正北方向的夹角；
[0026]θ1‑
风向仪测试的风向角度；
[0027]θ2‑
门座式起重机旋转角度θ2；
[0028]θ
r
‑
轨道处于第1或第4象限部分与正北方向的夹角。
[0029]进一步，步骤S2中，
[0030]将高度z实时风速v
z
转化为高度z的3s内瞬时风速公式为：
[0031][0032]将高度z实时风速v
z
转化为高度z的10min内平均风速公式为：
[0033][0034]将高度z的3s内瞬时风速转化为10m高度处的3s内瞬时风速：
[0035][0036]将高度z的10min平均风速转化为10m高度处的10min平均风速：
[0037][0038]其中，
[0039]v
z
‑
为z米高处采集到的实时风速，m/s；
[0040]v
10
‑
3s
‑
转化后的10米高处3s瞬时风速，m/s；
[0041]v
z
‑
3s
‑
PLC计算处理的z米高处3s瞬时风速，m/s；
[0042]v
10
‑
10min
‑
转化后的10米高处10min平均风速，m/s；
[0043]v
z
‑
10min
‑
PLC计算处理的z米高处10min平均风速，m/s；
[0044]α
‑
指数，设置为0.12。
[0045]另一方面，本申请提出应用权利要求1所述的一种用于港口门座式起重机作业风速预警的方法的装置，包括风速仪、风向仪、电子罗盘、声光报警器、可编程控制模块、4G数据传输模块、信息化系统，
[0046]所述风速仪输出端、风向仪输出端均通过线路与可编程控制模块输入端连接，所
述电子罗盘输出端通过线路与可编程控制模块输入端连接，所述声光报警器输入端通过线路与可编程控制模块输出端连接，所述信息化模块输入端通过4G数据传输模块与可编程控制模块输出端连接，用于接受风速、风向数据、报警信号。
[0047]进一步的，所述风速仪、风向仪、电子罗盘均设置于起重机驾驶室外侧上端。
[0048]相对于现有技术，本专利技术所述的一种用于港口门座式起重机作业风速预警的方法及装置具有以下有益效果：
[0049](1)本专利技术所述的一种用于港口门座式起重机作业风速预警的装置和方法，考虑了风速仪、风向仪安装高度，风向对报警阈值的影响，分别预测瞬时风速和平均风速对于港口门座式起重机安全性的影响，危险情况及时通过光电报警器发出警报，提高了港口门座式起重机作业安全性。
[0050](2)本专利技术所述的一种用于港口门座式起重机作业风速预警的装置，将风速仪、风向仪、电子罗盘均设置于起重机驾驶室外侧上端，方便感知相同位置的信号，也方便出现问题三者联合维修。
附图说明
[0051]构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于港口门座式起重机作业风速预警的方法，其特征在于，具体步骤如下：S1、设定一定时间段内平均风速的报警阈值，其一定时间段时间为M；设定一定时间段内瞬时风速的报警阈值公式，其一定时间段为N；S2、获取风速风向获取装置安装的高度z实时风速v
z
、风向仪测试的风向角度θ1，门座式起重机旋转角度θ2；S3、将高度z实时风速v
z
转化为高度z的N时间段内瞬时风速、将高度z实时风速v
z
转化为高度z的M时间段内平均风速；再将高度z的N时间段内瞬时风速转化为一定高处的N时间段内瞬时风速、将高度z的M时间段内平均风速转化为一定高处的M时间段内平均风速，其一定高度为H；S4、通过步骤S1中的N时间段内瞬时风速的报警阈值公式并结合步骤S2中的风向仪测试的风向角度θ1和门座式起重机旋转角度θ2，获取N时间段内瞬时风速报警阈值；S5、将步骤S3中的H高处的M时间段内平均风速与步骤S1中的M时间段内平均风速的报警阈值对比获得结果一，将步骤S3中的H高度处的N时间段内瞬时风速与步骤S4中的N时间段内风速报警阈值对比获得结果二；根据结果一和结果二执行对应的报警措施；S6、重复步骤S2
‑
S5即可实时进行港口门座式起重机作业风速预警工作。2.根据权利要求1所述的一种用于港口门座式起重机作业风速预警的方法，其特征在于：M时间段为10min，N时间段为3s，H高度为10m，10min平均风速的报警阈值为15.8m/s。3.根据权利要求2所述的一种用于港口门座式起重机作业风速预警的方法，其特征在于：步骤S1中，3s瞬时风速的报警阈值公式；θ＝|θ
w
‑
θ
r
|θ
w
＝θ1+θ2θ
w
＝θ
w0°
≤θ
w
＜180
°
θ
w
＝θ
w
‑
180
°
180
°
≤θ
w
＜360
°
其中：v
c
‑
报警阈值，m/s；v
p
‑
平行于轨道报警阈值，m/s，v
p
＝20m/...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾鹏宇，程大庆，胡艳华，王明超，高庆辉，周静，虞学明，李思辰，詹水芬，蒋文新，赵振海，高国军，宗月，
申请(专利权)人：辽港控股营口有限公司，
类型：发明
国别省市：