門座式起重機的吊鉤偏斜監測系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及起重機吊裝技術領域，特別涉及一種門座式起重機的吊鉤偏斜監測系統。
【背景技術】
[0002]門座式起重機是港口碼頭普遍使用的一種其中工具。門座式起重機的駕駛人員和起重物之間具有一定的距離跨度，對臂架根部絞點與重物的提吊點的連線是否保持垂直很難進行判斷。但是鑒于門座式起重機的特殊工作原理，特別是重物開始起吊時，如果吊重物的提吊點與臂架根部絞點之間的連線不垂直，則會對起重機自身鋼機構造成損傷，同時在吊重物的提吊點與臂架根部絞點的連線不垂直的情況下，重物在脫離地面的瞬間會發生搖擺，極可能造成嚴重的安全事故，存在安全隱患。因此，在門座式起重機裝卸過程中對吊鉤的偏斜情況進行監控非常重要。
[0003]授權公告號為CN201089701Y(申請號為200720027082.4)的中國實用新型專利《吊鉤位置控制裝置》，其中公開的控制裝置能夠對吊鉤位置進行定位控制，以滿足對吊鉤位置角度的控制要求，但是該吊鉤位置控制裝置檢測的信號無法反饋至操作人員，對操作人員的操作無法進行快捷有效的指導。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型所要解決的技術問題是針對上述現有技術提供一種能夠實現信息交互以供操作人員實時獲取吊鉤偏斜情況的門座式起重機的吊鉤偏斜監測系統。
[0005]本實用新型解決上述問題所采用的技術方案為:一種門座式起重機的吊鉤偏斜監測系統，其特征在于包括:
[0006]吊鉤姿勢檢測裝置，設置在門座式起重機的吊鉤上，用于所述吊鉤動態姿勢的動力學數據檢測和傳送；
[0007]物聯網通信裝置，設置在門座式起重機的電氣室內，用于實現數據的網絡傳輸；
[0008]云服務器，與所述物聯網通信裝置通訊連接，所述云服務器具有一數據計算模塊以用于吊鉤傾斜角度的比較計算；
[0009]終端機，設置在門座式起重機的駕駛室，與所述云服務器通訊連接，用于獲取云服務器傳送的數據；
[0010]所述吊鉤姿勢檢測裝置包括有:
[0011]傳感器組，包括有至少一種運動傳感器，用于采集吊鉤的動態姿勢信號；
[0012]濾波器，與所述傳感器組中各運動傳感器相連接，用于對傳感器組采集的吊鉤的動態姿勢信號進行濾波處理；
[0013]微處理器，與所述濾波器相連接，用于對所述吊鉤的動態姿勢信號計算處理以獲取包括有吊鉤傾斜角度的吊鉤動態姿勢的動力學數據；
[0014]GPS定位模塊，用于采集所述吊鉤的位置數據；
[0015]無線通信模塊，與所述微處理器和GPS定位模塊相連接，該無線通信模塊還能夠與所述物聯網通信裝置通訊連接，用于無線傳送吊鉤動態姿勢的動力學數據和吊鉤的位置數據。
[0016]為了方便形象的展示吊鉤的傾斜角度情況，所述云服務器具有能夠將吊鉤動態姿勢的動力學數據和吊鉤的位置數據進行圖像化處理的圖像處理模塊。
[0017]為了方便顯示圖像，所述終端機具有一顯示器。
[0018]優選地，所述門座式起重機的電氣室內還設置有至少能夠采集門座式起重機的稱重信息、起升信息、臂架旋轉信息的PLC控制系統裝置，所述PLC控制系統裝置與所述物聯網通信裝置相連接以實現PLC控制系統裝置采集信息的傳送。
[0019]優選地，所述傳感器組包括有用于檢測吊鉤加速信息的三軸加速度傳感器、用于檢測吊鉤旋轉速度信息的三軸陀螺儀傳感器以及用于檢測吊鉤移動方向的地磁傳感器。
[0020]為了保證動態環境中吊鉤的動態姿勢信號精確輸出，吊鉤的所述的濾波器為卡爾曼濾波器。
[0021]方便地，所述門座式起重機的駕駛室內還設置有報警器，所述報警器與所述終端機相連接。
[0022]與現有技術相比，本實用新型的優點在于:該門座式起重機的吊鉤偏斜監測系統能夠通過無線通訊技術將采集的吊鉤動態姿勢的動力學數據進行傳送，同時圖像化吊鉤動態姿勢的動力學數據和吊鉤的位置數據，進而實時傳送到駕駛室，能夠讓駕駛操作人員實時的、方便快捷的獲取圖像中的信息，進而方便操作人員有的放矢的對吊鉤姿勢進行調整，操作目的性更加明確，操作更加便捷，能夠有效的保證門座式起重機的安全工作。
【附圖說明】
[0023]圖1為本實用新型實施例中門座式起重機的吊鉤偏斜監測系統結構框圖。
【具體實施方式】
[0024]以下結合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。
[0025]如圖1所示，本實施例中的一種門座式起重機的吊鉤偏斜監測系統，包括吊鉤姿勢檢測裝置1、物聯網通信裝置2、云服務器3、終端機4、PLC控制系統裝置5、報警器6。物聯網通信裝置2分別與吊鉤姿勢檢測裝置1、PLC控制系統裝置5以及云服務器3通訊連接，以實現云服務器3分別與吊鉤姿勢檢測裝置I和PLC控制系統裝置5之間的數據傳送。終端機4與云服務器3通訊連接以獲取云服務器3中的數據。報警器6與終端機4相連接，根據終端機4獲取的吊鉤偏斜角度進行報警工作。
[0026]其中吊鉤姿勢檢測裝置I設置在門座式起重機的吊鉤上，用于吊鉤動態姿勢的動力學數據檢測和傳送。具體的，可以在門座式起重機吊鉤自然垂直時，在吊鉤上的合適位置安裝一個室外接線盒，該吊鉤姿勢檢測裝置I則可安裝在該接線盒內。
[0027]該吊鉤姿勢檢測裝置I包括傳感器組11、濾波器12、微處理器13、GPS定位模塊14和無線通信模塊15。
[0028]傳感器組11包括有至少一種運動傳感器，用于采集吊鉤的動態姿勢信號。本實施例中的傳感器組11包括有用于檢測吊鉤加速信息的三軸加速度傳感器、用于檢測吊鉤旋轉速度信息的三軸陀螺儀傳感器以及用于檢測吊鉤移動方向的地磁傳感器。通過這三種運動傳感器采集獲取吊鉤的動態姿勢信號。
[0029]濾波器12傳感器組11中各運動傳感器相連接，用于對傳感器組11采集的吊鉤的動態姿勢信號進行濾波處理。本實施例中，濾波器12采用卡爾曼濾波器，利用卡爾曼濾波器能夠對各個運動傳感器在動態環境下采集的信號進行有效的濾波處理，確保動態環境下吊鉤的動態姿勢信號的精確輸出。
[0030]微處理器13，與濾波器12相連接，用于對吊鉤的動態姿勢信號計算處理以獲取吊鉤動態姿勢的動力學數據。該微處理器13選用現有的微處理芯片即可，對信號的數據過程采用現有的動力學結算算法即可，微處理器13對吊鉤的動態姿勢信號進行計算處理后可以相應的獲取吊鉤的偏斜角、擺幅、擺動周期、旋轉角度、旋轉角速度、起升高度等動力學數據。
[0031]GPS定位模塊14用于采集所述吊鉤的位置數據，GPS定位模塊14可以根據需要在現有的GPS定位芯片中進行選擇。
[0032]無線通信模塊15分別與微處理器13和GPS定位模塊14相連接，微處理器13和GPS定位模塊14則通過該無線通信模塊15與物聯網通信裝置2進行通訊連接，從而無線傳送吊鉤動態姿勢的動力學數據和吊鉤的位置數據至物聯網通信裝置2。無線通信模塊15可以根據物聯網通信裝置2的通信協議適配設置，本實施例中無線通信模塊15和物聯網通信裝置2采用3G網絡進行通訊。
[0033]物聯網通信裝置2設置在門座式起重機的電氣室內，用于實現數據的網絡傳輸。本實施例中的物聯網通信裝置2為一 3G物聯網通信裝置2，能夠通過3G網絡分別實現與吊鉤姿勢檢測裝置I和云服務器3的通信。
[0034]云服務器3具有一數據計算模塊31，該數據計算模塊31可以將其接收的吊鉤傾斜角度的數據和其內設置的吊鉤傾斜角度閾值進行比較計算，從而判斷吊鉤實時的傾斜角度是否超出安全的傾斜角范圍，進而能夠實現報警。云服務器3中還具有一能夠將吊鉤動態姿勢的動力學數據和吊鉤的位置數據進行圖像化處理的圖像處理模塊32，圖像處理模塊32將數據形象化的展示給操作者，方便操作者進行判斷。
[0035]終端機4設置在門座式起重機的駕駛室，終端機4與云服務器3通訊連接后可以自云服務器3中獲取其吊鉤的動態姿勢的動力學數據、吊鉤的位置數據以及云服務器3的圖像處理模塊32繪制的吊鉤動態軌跡圖像。
[0036]本實施例中的終端機4可以為手機、筆記本電