一種吊裝設備及吊繩倍率檢測裝置、系統、方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及工程機械領域，具體地，涉及一種吊裝設備及吊繩倍率檢測裝置、系 統、方法。
【背景技術】
[0002] 安全監控系統（如力矩限制器）作為吊裝設備（例如起重機械）重要的安全監控 裝置，是必須強制安裝的。吊繩（鋼絲繩）倍率是其中的一個安全監控對象，其是起重機械 兩個滑輪之間鋼絲繩纏繞的方式，由于單根鋼絲繩能夠起吊的吊重是有限的，為了能夠起 吊更大的吊重，必須要由多股鋼絲繩共同起吊，即增加鋼絲繩倍率。
[0003] 在現有的起重機械超載保護系統中，鋼絲繩的倍率都是由人工通過人機交互界面 手動輸入的，這就存在著安全隱患。因為起重機鋼絲繩的倍率會隨著起吊任務的不同而可 能改變，倘若鋼絲繩的倍率發生改變或鋼絲繩端頭固定連接位置發生改變時操作人員忘記 更改安全監控系統中鋼絲繩的倍率、或者鋼絲繩的倍率輸入有誤，則會造成安全監控系統 的誤判，輕則影響工作效率，重則可能引起起重機械的傾翻安全事故。例如，假設起重機鋼 絲繩倍率實際為4倍率，但人為設定為8倍率，此類情況下，就有可能在超載時安全監控系 統沒有報警或者超載無記錄，從而造成重大的安全事故或者人身事故。為避免此種事故發 生，或者避免超載無法記入黑匣子事情發生，需要對起重機倍率進行檢測。
[0004] 目前，檢測鋼絲繩倍率的方法主要有兩種，一種是通過采用圖像檢測來檢測起重 機的鋼絲繩倍率，其具體實現方式為：通過獲取并處理吊鉤工作倍率圖像來得到吊鉤工作 倍率，倍率檢測裝置通過倍率檢測攝像頭和圖像處理模塊來檢測鋼絲繩倍率。倍率檢測攝 像頭獲取到吊鉤工作倍率的圖像后，將該圖像發送至圖像處理模塊，圖像處理模塊通過對 圖像進行閾值分割、像素標記、灰度二值化、濾波和邊緣檢測等處理實現對圖像中鋼絲繩的 特征提取分析，從而獲得需要的數據信息，即當前鋼絲繩倍率。
[0005] 另一種方法具體實現方式為：通過第一傳感器檢測鋼絲繩的端頭固定連接在定滑 輪組上的固定點還是固定連接在動滑輪組的固定點上，若第一傳感器檢測到對應信號，則 表示鋼絲繩的端頭固定在定滑輪上，若第一傳感器沒有檢測到對應信號，則表示鋼絲繩的 端頭固定連接在動滑輪組上；通過第二傳感器檢測鋼絲繩繞過定滑輪組的次數，進而通過 第一傳感器與第二傳感器的檢測到的電信號輸送至超載保護系統來實現自動檢測計算鋼 絲繩的倍率，以避免依賴人工輸入出錯的問題。
[0006] 對于第一種方法，在光線陰暗或者不充足的情況下，無法獲取清晰的圖像，從而無 法獲得鋼絲繩的清晰樣本，因而無法檢測起重機的倍率；而且圖像處理設備價格昂貴，成本 太高，而且易損壞，不適合用于工作環境惡劣、振動及電磁干擾嚴重的場所。
[0007] 對于第二種方法，由于臂架前端滑輪安裝位置及空間都很有限，不可能再安裝復 雜的檢測裝置，而且把檢測裝置安裝上以后，由于鋼絲繩很粗且不易折彎，從檢測裝置下端 穿過鋼絲繩很不實際，進而導致更換鋼絲繩倍率極其復雜且耗時。
【發明內容】
[0008] 本發明的目的是提供一種吊裝設備及吊繩倍率檢測裝置、系統、方法，該檢測裝置 能夠簡單且準確的對吊繩倍率進行檢測，提高了吊裝設備的安全性。
[0009] 為了實現上述目的，本發明提供一種用于吊裝設備的吊繩倍率檢測裝置，所述檢 測裝置包括：接收器，用于接收在所述吊裝設備起吊一質量為M的物體時單根吊繩的拉力 F;以及控制器，用于根據所述物體的質量M及所述單根吊繩的拉力F確定實際倍率N。
[0010] 相應地，本發明還提供一種用于吊裝設備的吊繩倍率檢測系統，所述檢測系統包 括：上述檢測裝置；以及拉力檢測器，與所述接收器連接，用于獲取在所述吊裝設備起吊一 質量為M的物體時單根吊繩的拉力F。
[0011] 相應地，本發明還提供一種吊裝設備，所述吊裝設備包括上述檢測系統。
[0012] 相應地，本發明還提供一種用于吊裝設備的吊繩倍率檢測方法，所述檢測方法包 括：接收在所述吊裝設備起吊一質量為M的物體時單根吊繩的拉力F;以及根據所述物體的 質量M及所述單根吊繩的拉力F確定實際倍率N。
[0013] 通過上述技術方案，利用接收器接收在所述吊裝設備起吊一質量為M的物體時單 根吊繩的拉力F，然后控制器根據所述物體的質量M及所述單根吊繩的拉力F確定實際倍率 N。通過該技術方案能夠簡單且準確地對吊繩倍率進行檢測，降低了成本，保證了吊裝設備 的安全性。
[0014] 本發明的其它特征和優點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。
【附圖說明】
[0015] 附圖是用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具 體實施方式一起用于解釋本發明，但并不構成對本發明的限制。在附圖中：
[0016] 圖1是根據本發明提供的用于吊裝設備的吊繩倍率檢測系統的結構框圖；
[0017] 圖2是根據本發明一種實施方式的單根吊繩的受力示意圖；
[0018] 圖3是根據本發明提供的用于吊裝設備的吊繩倍率檢測方法的流程圖；以及
[0019] 圖4是根據本發明一種實施方式的倍率設置流程圖。
[0020] 附圖標記說明
[0021] 10拉力檢測器20檢測裝置
[0022] 21接收器 22控制器
【具體實施方式】
[0023] 以下結合附圖對本發明的【具體實施方式】進行詳細說明。應當理解的是，此處所描 述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。
[0024] 圖1是根據本發明提供的用于吊裝設備的吊繩倍率檢測系統的結構框圖。如圖 1所示，本發明提供的吊繩倍率檢測系統可以包括：拉力檢測器10,用于獲取在所述吊裝設 備起吊一質量為M的物體時單根吊繩的拉力F;以及檢測裝置20,該檢測裝置20可以包括： 接收器21，用于接收在所述吊裝設備起吊一質量為M的物體時單根吊繩的拉力F;以及控制 器22,用于根據所述物體的質量M及所述單根吊繩的拉力F確定實際倍率N。通過上述技 術方案能夠實現簡單且準確地對吊繩倍率進行檢測，保證了吊裝設備的安全性，而且無需 對現有吊裝設備增加過多的組件從而降低了成本并保證了改變吊繩的便利性。
[0025] 其中，所述拉力F可由拉力檢測器10檢測并由接收器21接收，但本發明并不限于 此，所述拉力F還可通過以下方式來獲得。圖2是根據本發明一種實施方式的單根吊繩的 受力示意圖。在該實施方式中，可根據所述吊裝設備的臂架角度0 (如圖2所示，該角度0 也就是吊繩與水平面的夾角）以及定滑輪對所述單根吊繩的作用力匕來求取所述拉力F。
[0026] 在該實施方式中，吊裝設備起吊一物體（例如任意重量的砝碼），安裝在臂架頂端 的定滑輪上的銷軸式重量傳感器可檢測出定滑輪對單根鋼絲繩的作用力Fs。根據水平方向 受力平衡可以得出：
[0029] 應該注意的是，上述實施方式僅僅是示例性的，在該實施方式中的重量傳感器還 可以安裝在其它能夠實現本發明的任何位置處，例如安裝在臂架末端后面所設置的定滑輪 上。另外，拉力檢測器10還可以采用其它任何合適的測力裝置，例如拉板等。
[0030] 重量傳感器可以將定滑輪對所述單根吊繩的作用力Fs傳動給安全監控系統的檢 測裝置20。安全監控系統是吊裝設備的安全裝置，用于實時顯示吊重、預警、報警，而且具有 實時顯示角度、幅度及黑匣子記錄的功能，能夠完成一定的邏輯及數字運算處理，防止吊裝 設備發生傾翻事故。該安全監控系統還可以同吊裝設備的控制器通訊，通過發送命令可以 執行鎖住執行機構和卷揚機的功能。控制器22可以是安全監控系統中的組成部分。另外， 該安全監控系統可以通過三芯屏蔽線與重量傳感器相連，以向重