【技术实现步骤摘要】
一种基于数字孪生的塔式起重机工作监测系统
[0001]本专利技术涉及起重机
，尤其涉及一种基于数字孪生的塔式起重机工作监测系统
。
技术介绍
[0002]传统的塔式起重机工作监测方法主要依赖于人工巡检和经验判断，存在监测精度低
、
效率低和安全风险高等问题
。
数字孪生技术是一种将实际物理系统与数字模型相结合的技术，能够实现对物理系统的实时监测
、
预测和优化
。
然而，目前尚缺乏一种基于数字孪生的塔式起重机工作监测系统
。
[0003]如
CN115303946B
现有技术公开了一种基于数字孪生的塔式起重机工作监测方法
、
系统，随着塔式起重机的广泛应用，其相应的使用局限性也被越来越多人发现，例如，操作人员在高空操作的工作状态难以监测，起吊过程中悬吊物与工地建筑物或设备发生干涉，起重机设备磨损无法进行及时预知，常常需要检修保养时才能发现或在发生故障时才被发现
。
[0004]另一种典...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种基于数字孪生的塔式起重机工作监测系统，所述塔式起重机工作监测系统包括服务器
、
以及塔式起重机，其特征在于，所述塔式起重机工作监测系统还包括传感器模块
、
数字孪生模块
、
评估模块，所述服务器分别与所述传感器模块
、
所述数字孪生模块和所述评估模块连接；所述传感器模块采集所述塔式起重机行进路线上的障碍物数据，所述数字孪生模块调用所述塔式起重机同种类型的历史运行数据，并根据所述历史运行数据构建工作状态监控数学模型，所述评估模块根据所述传感器模块的障碍物数据和工作状态监控数学模型对所述塔式起重机的工作状态进行评估形成评估结果，并根据评估结果向操作者进行提示；所述数字孪生模块包括数据调用单元和数字孪生单元，所述数据调用单元调用所述塔式起重机的历史运行数据，所述数字孪生单元获取所述塔式起重机的历史运行数据，并构建工作状态监控数学模型；其中，所述数据调用单元包括身份核验生成器和基础数据库，所述身份核验生成器对所述塔式起重机的身份进行核验，并在核验通过后生成核验授权码，所述数字孪生单元根据所述核验授权码调用与所述塔式起重机同种类型的历史运行数据，并根据历史运行数据构建所述塔式起重机的工作状态监控数学模型，所述基础数据库用于存储数据调用单元的数据
。2.
根据权利要求1所述的基于数字孪生的塔式起重机工作监测系统，其特征在于，所述传感器模块设置在所述塔式起重机上，所述传感器模块包括支撑单元
、
距离检测单元和声音检测单元，所述支撑单元对所述距离检测单元进行支撑，所述距离检测单元采集所述塔式起重机在行进路线上自身与障碍物距离，所述声音检测单元对所述塔式起重机的工作机构的声音进行检测；其中，所述距离检测单元设置在所述塔式起重机的吊绳上
。3.
根据权利要求2所述的基于数字孪生的塔式起重机工作监测系统，其特征在于，所述距离检测单元包括检测雷达和数据传输器，所述检测雷达设置在所述支撑单元上并采集所述塔式起重机的行进路线上自身与障碍物距离作为障碍物距离数据，所述数据传输器将所述检测雷达检测得到的数据传输至所述评估模块中
。4.
根据权利要求3所述的基于数字孪生的塔式起重机工作监测系统，其特征在于，所述声音检测单元设置在所述塔式其中接的升降机构中，以采集所述升降机构在提升和放下起吊物品时的声音数据对应的声音振幅；所述声音检测单元包括检测腔和声音拾取构件，所述检测腔对所述声音拾取构件进行支撑，所述声音拾取构件采集所述升降机构在提升和放下起吊物品时的声音振幅；其中，所述检测腔设置有供声音进行传输的收音槽，所述声音拾取构件设置在所述检测腔的收音槽内壁中
。5.
根据权利要求4所述的基于数字孪生的塔式起重机工作监测系统，其特征在于，所述数字孪生单元根据以下步骤构建工作状态监控数学模型：
S1、
收集指定时间范围内所述塔式起重机同种类型的运行数据，所述运行数据包括塔式起重机起吊的重量
、
塔式起重机运行时长和塔式起重机起吊绳的牵拉力；
S2、
对收集到的运行数据进行预处理，所述预处理包括去除异常值，数据标准化
S3、
建立工作状态监控数学模型，其中，基于多元回归分析方法，建立如下的线性工作
状态监控数学模型，
y
＝
a
·
x1+b
·
x2+c
·
x3+
ε
；其中，
a
，
b
，
c
是模型的待估参数，
x1、x2、x3分别为塔式起重机起吊的重量自变量
、
塔式起重机运行时长自变量
、
塔式起重机起吊绳的牵拉力自变量，
ε
为误差项；
S4、
使用最小二乘法估计所述数...
【专利技术属性】
技术研发人员：王鹤达，袁波，韦图志，王文涛，
申请(专利权)人：广东达丰机械工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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