本發(fā)明屬于預(yù)制構(gòu)件吊裝，特別涉及一種預(yù)制構(gòu)件多點(diǎn)同步吊裝控制系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、隨著建筑行業(yè)工業(yè)化建造理念的深入推進(jìn)，工廠化預(yù)制、機(jī)械化安裝成為常用的一種工程建造方式，將構(gòu)件制作、加工在工廠完成，現(xiàn)場進(jìn)行吊裝，縮短了工期的同時(shí)，減少了現(xiàn)場施工可能帶來的環(huán)境影響。大型預(yù)制構(gòu)件吊裝作業(yè)中，構(gòu)件的平衡性是吊裝過程中需要解決的重要技術(shù)問題，構(gòu)件吊裝失穩(wěn)，將導(dǎo)致構(gòu)件無法吊裝至既定位置，使得吊點(diǎn)受力不均衡，給吊裝過程帶來安全隱患?，F(xiàn)有的技術(shù)方案，在多塔吊協(xié)同作業(yè)過程中，往往由地面指揮人員和塔吊作業(yè)人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)控制塔吊，吊裝過程中，難以保證各吊點(diǎn)同步，容易帶來吊裝系統(tǒng)失穩(wěn)。

2、因此，如何提供一種預(yù)制構(gòu)件多點(diǎn)同步吊裝控制系統(tǒng)及方法，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對當(dāng)前預(yù)制構(gòu)件多吊點(diǎn)吊裝不同步容易引起吊裝系統(tǒng)失穩(wěn)的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種基于吊點(diǎn)加速度的預(yù)制構(gòu)件多點(diǎn)同步吊裝控制系統(tǒng)及方法。

2、為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明包括如下技術(shù)方案：

3、一種預(yù)制構(gòu)件多點(diǎn)同步吊裝控制系統(tǒng)，包括測速模塊、加速度測量模塊、數(shù)據(jù)采集模塊以及數(shù)據(jù)處理模塊，

4、所述測速模塊安裝于吊鉤滑輪組上，采用旋轉(zhuǎn)編碼器測量轉(zhuǎn)速，并通過滑輪組轉(zhuǎn)速n計(jì)算吊裝系統(tǒng)收繩速度vi,vi＝n*r，其中r為滑輪組半徑，測速模塊通過數(shù)據(jù)線與數(shù)據(jù)采集模塊相連；

5、所述加速度測量模塊采用三軸加速度傳感器，用于測量空間x、y和z方向三個(gè)方向加速度aix、aiy、aiz，三軸加速度傳感器磁吸式安裝于各個(gè)吊點(diǎn)吊鉤上，所測加速度通過無線方式傳輸至數(shù)據(jù)采集模塊；

6、所述數(shù)據(jù)采集模塊安裝于吊裝系統(tǒng)吊臂上，定時(shí)將各吊點(diǎn)所測數(shù)據(jù)通過相應(yīng)通路的數(shù)據(jù)線傳輸至數(shù)據(jù)處理模塊；

7、所述數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)兩吊點(diǎn)間速度差分關(guān)系控制多吊點(diǎn)同步起吊。

8、進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)處理模塊包括積分模塊和差分模塊，積分模塊通過各吊點(diǎn)x、y、z方向加速度值形成的矩陣[aix,aiy,aiz]關(guān)系得到加速度方向，同時(shí)得到速度方向和各方向分速度vix0、viy0、viz0，通過所測速度和加速度積分得到該吊點(diǎn)吊裝過程中的各方向速度值：vix＝vix0+∫aixdt,viy＝viy0+∫aiydt,viz＝viz0+∫aizdt，v2＝vix2+viy2+viz2；差分模塊對兩個(gè)吊點(diǎn)間速度和各方向加速度進(jìn)行比對，以差分模塊所輸出信號為控制信號，對各吊點(diǎn)所對應(yīng)的吊裝機(jī)械進(jìn)行控制，保證多個(gè)吊點(diǎn)同步吊裝。

9、本發(fā)明還提供了一種預(yù)制構(gòu)件多點(diǎn)同步吊裝方法，提供所述的預(yù)制構(gòu)件多點(diǎn)同步吊裝控制系統(tǒng)備用，所述方法包括：

10、步驟s1：通過安裝于吊裝系統(tǒng)各滑輪組上的旋轉(zhuǎn)編碼器測量吊裝系統(tǒng)滑輪組轉(zhuǎn)速，進(jìn)而得到相應(yīng)吊點(diǎn)收繩速度vi＝n*r，其中r為滑輪組半徑；

11、步驟s2：通過安裝于各吊點(diǎn)的三軸加速度傳感器測量各吊點(diǎn)各方向x、y、z方向的加速度，通過x、y、z方向加速度值形成的矩陣[aix,aiy,aiz]得到加速度方向；

12、步驟s3：以所得速度和加速度通過積分換算得到各吊點(diǎn)速度；以兩吊點(diǎn)間差分關(guān)系所得輸出信號為控制信號，對各吊點(diǎn)所對應(yīng)的吊裝機(jī)械進(jìn)行控制，保證預(yù)制構(gòu)件吊裝各吊點(diǎn)的同步性，從而保證構(gòu)件吊裝過程穩(wěn)定性。

13、進(jìn)一步地，所述步驟s3中以所得速度和加速度通過積分換算得到各吊點(diǎn)速度的計(jì)算公式為：vix＝vix0+∫aixdt,viy＝viy0+∫aiydt,viz＝viz0+∫aizdt，v2＝vix2+viy2+viz2。

14、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

15、本發(fā)明提供的一種預(yù)制構(gòu)件多點(diǎn)同步吊裝控制系統(tǒng)，包括測速模塊、加速度測量模塊、數(shù)據(jù)采集模塊以及數(shù)據(jù)處理模塊，測速模塊安裝于吊鉤滑輪組上，采用旋轉(zhuǎn)編碼器測量轉(zhuǎn)速，并通過滑輪組轉(zhuǎn)速計(jì)算吊裝系統(tǒng)收繩速度，測速模塊通過數(shù)據(jù)線與數(shù)據(jù)采集模塊相連；加速度測量模塊采用三軸加速度傳感器，用于測量空間x、y和z方向三個(gè)方向加速度，三軸加速度傳感器磁吸式安裝于各個(gè)吊點(diǎn)吊鉤上，所測加速度通過無線方式傳輸至數(shù)據(jù)采集模塊；數(shù)據(jù)采集模塊安裝于吊裝系統(tǒng)吊臂上，定時(shí)將各吊點(diǎn)所測數(shù)據(jù)通過相應(yīng)通路的數(shù)據(jù)線傳輸至數(shù)據(jù)處理模塊；數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)吊點(diǎn)間速度差分關(guān)系控制多吊點(diǎn)同步起吊。本發(fā)明的基于吊點(diǎn)加速度的預(yù)制構(gòu)件多點(diǎn)同步吊裝系統(tǒng)及方法，采用測量吊點(diǎn)處加速度，通過積分算法得到速度，進(jìn)而控制各吊點(diǎn)速度，保證各吊點(diǎn)吊裝同步性，采用加速度積分方式可對吊裝系統(tǒng)同步性進(jìn)行前置控制，提高了吊裝系統(tǒng)同步性控制的即時(shí)性和靈敏性。而且，可有效保證預(yù)制構(gòu)件吊裝過程中吊裝系統(tǒng)同步性，從而提高吊裝過程中的穩(wěn)定性。

技術(shù)特征：

1.一種預(yù)制構(gòu)件多點(diǎn)同步吊裝控制系統(tǒng)，其特征在于，包括測速模塊、加速度測量模塊、數(shù)據(jù)采集模塊以及數(shù)據(jù)處理模塊，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)制構(gòu)件多點(diǎn)同步吊裝控制系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理模塊包括積分模塊和差分模塊，積分模塊通過各吊點(diǎn)x、y、z方向加速度值形成的矩陣[aix,aiy,aiz]得到加速度方向，同時(shí)得到速度方向和各方向分速度vix0、viy0、viz0，通過所測速度和加速度積分得到該吊點(diǎn)吊裝過程中的各方向速度值vix＝vix0+∫aixdt,viy＝viy0+∫aiydt,viz＝viz0+∫aizdt，

3.一種預(yù)制構(gòu)件多點(diǎn)同步吊裝方法，提供權(quán)利要求1或2所述的預(yù)制構(gòu)件多點(diǎn)同步吊裝控制系統(tǒng)備用，其特征在于，所述方法包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種預(yù)制構(gòu)件多點(diǎn)同步吊裝控制系統(tǒng)及方法，用于解決當(dāng)前預(yù)制構(gòu)件多吊點(diǎn)吊裝不同步容易引起吊裝系統(tǒng)失穩(wěn)的技術(shù)問題。包括測速模塊、加速度測量模塊、數(shù)據(jù)采集模塊及數(shù)據(jù)處理模塊。測速模塊安裝于吊鉤滑輪組上，采用旋轉(zhuǎn)編碼器測量轉(zhuǎn)速，通過滑輪組轉(zhuǎn)速計(jì)算吊裝系統(tǒng)收繩速度，測速模塊通過數(shù)據(jù)線與數(shù)據(jù)采集模塊相連；加速度測量模塊采用三軸加速度傳感器，用于測量X、Y和Z三個(gè)方向加速度，三軸加速度傳感器磁吸式安裝于各個(gè)吊點(diǎn)吊鉤上，所測加速度通過無線方式傳輸至數(shù)據(jù)采集模塊；數(shù)據(jù)采集模塊安裝于吊裝系統(tǒng)吊臂上，定時(shí)將所測數(shù)據(jù)通過相應(yīng)通路的數(shù)據(jù)線傳輸至數(shù)據(jù)處理模塊；數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)吊點(diǎn)間速度差分關(guān)系控制多吊點(diǎn)同步起吊。

技術(shù)研發(fā)人員：陳淵鴻,房霆宸,楊佳林,趙一鳴
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海建工集團(tuán)股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10