基于多传感器融合的门机抓斗控制系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及门机抓斗控制技术领域，尤其涉及基于多传感器融合的门机抓斗控制系统和方法，包括管控平台

【技术实现步骤摘要】
基于多传感器融合的门机抓斗控制系统和方法


[0001]本专利技术涉及门机抓斗控制
，尤其涉及基于多传感器融合的门机抓斗控制系统和方法
。

技术介绍

[0002]门式抓斗起重机在双卷筒铰车上，其中一组卷筒引一支钢丝绳，做支持使用，另一组引出一支做开闭使用，抓半张开后，落到该物上，收拢开闭钢丝绳，钢丝绳拉动横梁，使两腭板闭合，斗里装满物料，起升支持钢丝绳吊起抓斗，经行车送到卸料场地，支持钢丝绳不动，松下开闭绳使用抓斗张开，卸下所抓取的物料
。
[0003]控制系统在各行各业都有非常广泛的应用，但是，现有技术中，在对门机抓斗进行控制时，无法对门机抓斗的控制情况进行监管，降低门机抓斗的控制效果和合理化管控，且传统的控制分析数据单一，导致结果偏差大，降低门机抓斗控制系统的灵敏性和控制效果
。
[0004]针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供基于多传感器融合的门机抓斗控制系统和方法，去解决上述提出的技术缺陷，本专利技术通过从侧面
、
正面和侧面结合两种方式对门机抓斗的控制效果进行分析，有助于提高门机抓斗的管控合理性，以保证门机抓斗的控制灵敏性和控制效果，即通过信息反馈的方式进行基本控制监管评估分析，从侧面整体了解门机抓斗的控制效果，且结合门机抓斗基本数据进行分析，有助于提高分析结果的准确性，有助于提高门机抓斗的管理效果，而通过正面和侧面结合的方式整体评估门机抓斗的控制情况，以便及时地对门机抓斗的控制系统进行优化处理，以保证门机抓斗的运行安全性和控制效果
。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：基于多传感器融合的门机抓斗控制系统，包括管控平台
、
数据收集单元
、
实操反馈单元
、
供电影响单元
、
液压干扰单元
、
控制评估单元
、
运维管理单元以及管控单元；当管控平台生成管控指令后，将管控指令发送至数据收集单元和实操反馈单元，数据收集单元在接收到运管指令后，采集门机抓斗的供电数据和液压数据，供电数据包括线路受约值和输电风险值，液压数据包括油液影响值
、
油温风险值以及冲振受损值，并将供电数据和液压数据分别发送至供电影响单元和液压干扰单元，供电影响单所述控制评估单元的深入式元接收到供电数据，对供电数据进行控制影响监管分析，将得到的失衡信号发送至运维管理单元；液压干扰单元在接收到液压数据后，对油液控制干扰评估分析，将得到的影响信号发送至运维管理单元；控制评估单元接收到油液影响评估系数
W
，采集门机抓斗的基本数据，并对基本数据进行基本控制监管评估分析和深入式比对分析，将得到的异常信号发送至运维管理单元，所述基本数据包括维护评估值和设备值；
实操反馈单元在接收到运管指令后，采集门机抓斗的操作数据，操作数据包括执行性能值和操作表现值，并对操作数据进行运转风险监管评估分析，将得到的预警信号发送至管控单元
。
[0007]优选的，所述供电影响单元的控制影响监管分析过程如下：采集门机抓斗开始运行时刻到结束运行时刻之间的时长，并将其标记为时间阈值，将时间阈值划分为
k
个子时间段，
k
为大于零的自然数，获取到各个子时间段内门机抓斗的线路受约值，线路受约值表示线路的外环境数据和内环境数据超出对应预设阈值的总个数，外环境数据包括温度变化值
、
平均电磁干扰值，内环境数据包括线路平均电阻
、
供电电压平均幅动值，以子时间段为
X
轴，以线路受约值为
Y
轴建立直角坐标系，通过描点的方式绘制线路受约值曲线，获取到线路受约值曲线的变化趋势值，并将线路受约值曲线的变化趋势值标记为受约干扰值；获取时间阈值内门机抓斗的输电风险值，输电风险值表示断接个数与一线对多线的转接个数经数据归一化处理后得到的积值，断接表示一条线路中间断裂再接，一线对多线表示一条线路一端接多条线路，并将输电风险值与预设输电风险值阈值进行比对分析，则将输电风险值大于预设输电风险值阈值的部分标记为输定影响值，将受约干扰值和输定影响值与其内部录入存储的预设受约干扰值阈值和预设输定影响值阈值进行比对分析：若受约干扰值小于预设受约干扰值阈值，且输定影响值小于预设输定影响值阈值，则不生成任何信号；若受约干扰值大于等于预设受约干扰值阈值，或输定影响值大于等于预设输定影响值阈值，则生成失衡信号
。
[0008]优选地，所述液压干扰单元的液压控制干扰评估分析过程如下：
T1
：获取到各个子时间段内门机抓斗的油液影响值，油液影响值表示液压油内部杂质颗粒体积与液压油体积之间的比值和液压油过滤效率经数据归一化处理后得到的积值，以子时间段为
X
轴，以油液影响值为
Y
轴建立直角坐标系，通过描点的方式绘制油液影响值曲线，通过在该坐标系中绘制预设油液影响值阈值曲线，获取到油液影响值曲线位于预设油液影响值阈值上方线段所对应的时长，并将其标记为油液影响时长
YY
；
T12
：获取到各个子时间段内门机抓斗的油温风险值，油温风险值表示油温变化值超出预设油温变化值的部分与油温变化值等于预设油温变化值所对应的变化时长经数据归一化处理后得到的积值，以此构建油温风险值的集合
A
，获取到集合
A
中的最大子集和最小子集，并将集合
A
中的最大子集和最小子集之间的差值标记为油温倍率值
YB
；
T13
：获取到各个子时间段内门机抓斗的冲振受损值，冲振受损值表示油冲击次数与液压振动变化幅度经数据归一化处理后得到的积值，获取到相连两个子时间段冲振受损值之间的差值，并将相连两个子时间段冲振受损值之间差值的均值标记为冲振风险值
CZ
；
T14
：根据公式得到油液影响评估系数
W
，将油液影响评估系数
W
与其内部录入存储的预设油液影响评估系数阈值进行比对分析：若油液影响评估系数
W
与预设油液影响评估系数阈值之间的比值小于1，则不生成任何信号；若油液影响评估系数
W
与预设油液影响评估系数阈值之间的比值大于等于1，则生成影响信号
。
[0009]优选地，所述控制评估单元的基本控制监管评估分析过程如下：
获取时间阈值内门机抓斗的维护评估值，维护评估值表示已维护次数与相连两次维护之间时长的均值经数据归一化处理后得到的比值，并将维护评估值与预设维护评估值阈值进行比对分析，将维护评估值小于预设维护评估值阈值的部分与维护评估值之间的比值标记为维护值
WH
；获取时间阈值内门机抓斗的设备值，设备值表示门机抓斗的故障次数与运转时长和使用时长之间的比值经数据归一化处理后得到本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
基于多传感器融合的门机抓斗控制系统，其特征在于，包括管控平台
、
数据收集单元
、
实操反馈单元
、
供电影响单元
、
液压干扰单元
、
控制评估单元
、
运维管理单元以及管控单元；当管控平台生成管控指令后，将管控指令发送至数据收集单元和实操反馈单元；数据收集单元在接收到运管指令后，采集门机抓斗的供电数据和液压数据，供电数据包括线路受约值和输电风险值，液压数据包括油液影响值
、
油温风险值以及冲振受损值，并将供电数据和液压数据分别发送至供电影响单元和液压干扰单元；供电影响单元接收到供电数据，对供电数据进行控制影响监管分析，将得到的失衡信号发送至运维管理单元；液压干扰单元在接收到液压数据后，对油液控制干扰评估分析，将得到的影响信号发送至运维管理单元；控制评估单元接收到油液影响评估系数
W
，采集门机抓斗的基本数据，并对基本数据进行基本控制监管评估分析和深入式比对分析，将得到的异常信号发送至运维管理单元，所述基本数据包括维护评估值和设备值；实操反馈单元在接收到运管指令后，采集门机抓斗的操作数据，操作数据包括执行性能值和操作表现值，并对操作数据进行运转风险监管评估分析，将得到的预警信号发送至管控单元
。2.
根据权利要求1所述的基于多传感器融合的门机抓斗控制系统，其特征在于，所述供电影响单元的控制影响监管分析过程如下：采集门机抓斗开始运行时刻到结束运行时刻之间的时长，并将其标记为时间阈值；将时间阈值划分为
k
个子时间段，
k
为大于零的自然数，获取到各个子时间段内门机抓斗的线路受约值，线路受约值表示线路的外环境数据和内环境数据超出对应预设阈值的总个数，外环境数据包括温度变化值
、
平均电磁干扰值，内环境数据包括线路平均电阻
、
供电电压平均幅动值，以子时间段为
X
轴，以线路受约值为
Y
轴建立直角坐标系，通过描点的方式绘制线路受约值曲线，获取到线路受约值曲线的变化趋势值，并将线路受约值曲线的变化趋势值标记为受约干扰值；获取时间阈值内门机抓斗的输电风险值，输电风险值表示断接个数与一线对多线的转接个数经数据归一化处理后得到的积值，断接表示一条线路中间断裂再接，一线对多线表示一条线路一端接多条线路，并将输电风险值与预设输电风险值阈值进行比对分析，则将输电风险值大于预设输电风险值阈值的部分标记为输定影响值，将受约干扰值和输定影响值与其内部录入存储的预设受约干扰值阈值和预设输定影响值阈值进行比对分析：若受约干扰值小于预设受约干扰值阈值，且输定影响值小于预设输定影响值阈值，则不生成任何信号；若受约干扰值大于等于预设受约干扰值阈值，或输定影响值大于等于预设输定影响值阈值，则生成失衡信号
。3.
根据权利要求1所述的基于多传感器融合的门机抓斗控制系统，其特征在于，所述液压干扰单元的液压控制干扰评估分析过程如下：
T11
：获取到各个子时间段内门机抓斗的油液影响值，油液影响值表示液压油内部杂质颗粒体积与液压油体积之间的比值和液压油过滤效率经数据归一化处理后得到的积值，以子时间段为
X
轴，以油液影响值为
Y
轴建立直角坐标系，通过描点的方式绘制油液影响值曲
线，通过在该坐标系中绘制预设油液影响值阈值曲线，获取到油液影响值曲线位于预设油液影响值阈值上方线段所对应的时长，并将其标记为油液影响时长
YY
；
T12
：获取到各个子时间段内门机抓斗的油温风险值，油温风险值表示油温变化值超出预设油温变化值的部分与油温变化值等于预设油温变化值所对应的变化时长经数据归一化处理后得到的积值，以此构建油温风险值的集合
A
，获取到集合
A
中的最大子集和最小子集，并将集合
A
中的最大子集和最小子集之间的差值标记为油温倍率值
YB
；
T13
：获取到各个子时间段内门机抓斗的冲振受损值，冲振受损值表示油冲击次数与液压振动变化幅度经数据归一化处理后得到的积值，获取到相连两个子时间段冲振受损值之间的差值，并将相连两个子时间段冲振受损值之间差值的均值标记为冲振风险值
CZ
；
T14
：根据公式得到油液影响评估系数
W
，将油液影响评估系数
W
与其内部录入存储的预设油液影响评估系数阈值进行比对分析：若油液影响评估系数
W
与预设油液影响评估系数阈值之间的比值小于1，则不生成任何信号；若油液影响评估系数
W
与预设油液影响评估系数阈值之间的比值大于等于1，则生成影响信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：纪辉，尹可辉，房文静，董怡，
申请(专利权)人：山东朝辉自动化科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：