起重機制動下滑量檢測儀及其測量方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及用于檢測起重機下滑量的設備，具體地說，設及一種起重機制動下滑 量檢測儀及其測量方法。
【背景技術】
[0002] 起重機制動下滑量是衡量起重機安全性能的一項重要指標。在起重機安裝驗收及 使用過程中都需要對起重機制動下滑量進行檢測，W保證生產安全。按照國家起重機相關 檢測標準，如果制動下滑量超出允許的范圍，則需要對起重機進行停產維修，直至符合相關 標準?？焖?、準確檢測制動下滑量是提高檢驗效率及保證起重機安全運行的重要手段。
【發(fā)明內容】
[0003] 本發(fā)明的目的在于，提供一種起重機制動下滑量檢測儀及其測量方法，W解決上 述的技術問題。
[0004] 為解決上述問題，本發(fā)明所采用的技術方案是：
[0005] -種起重機制動下滑量檢測儀，其特征在于:包括可吸附在起重機吊鉤滑輪保護 罩上的磁力座、連接機構、測量標準球、攝像機、用于固定支撐攝像機的Ξ腳架、制動下滑量 分析系統(tǒng)和制動下滑量結果表達模塊;所述測量標準球通過連接機構固定在磁力座上，并 處于攝像機的視野范圍內；所述攝像機與制動下滑量分析系統(tǒng)相連接，并將其采集視頻信 號傳輸給制動下滑量分析系統(tǒng);所述制動下滑量分析系統(tǒng)與制動下滑量結果表達模塊相連 接，并將其對所采集視頻信號分析、計算得出的起重機制動下滑量結果傳輸給制動下滑量 結果表達模塊。
[0006] 進一步地說，所述測量標準球為白色半透明球狀體，其內部裝有通過無線控制、可 發(fā)出多種顏色光的光源。
[0007] 上述起重機制動下滑量檢測儀的測量方法，其特征在于:包括W下步驟：
[000引一、準備工作:將磁力座吸附在起重機吊鉤滑輪保護罩上，起重機吊鉤上懸掛額定 負載;通過調整Ξ腳架，使攝像機保持在水平位置;通過調整連接機構，使測量標準球處于 一個易于攝像機拍攝的位置，并通過調整起重機吊鉤的位置，保證測量標準球處于攝像機 的視野范圍內，同時，要確保在整個測量過程中，測量標準球都處于攝像機的視野范圍內；
[0009] 二、測量:操作起重機，使其在額定負載的作用下，從靜止開始勻速下降，直至制動 停止;攝像機將測量標準球整個運動過程W視頻形式記錄下來，并將該視頻信號傳送至制 動下滑量分析系統(tǒng)；
[0010] S、計算；
[0011] I.制動下滑量分析系統(tǒng)從接受的視頻信號中提取測量標準球的圖像信息，并計算 出測量標準球在視域中的球屯、像素坐標變化函數(shù)p(t);然后，將所獲得的球屯、像素坐標變 化函數(shù)P(t)通過像素距離和真實距離轉化系數(shù)T轉化成實際位移運動函數(shù)H(t)=T*P(t)， 得出測量標準球的位移曲線圖；
[0012] 像素距離與真實距離轉化系數(shù)τ的計算方法:對采集的視頻中測量標準球的圖像 進行處理，獲得測量標準球的像素直徑化，測量標準球實際直徑為已知量D，則像素距離與 真實距離轉化系數(shù)Τ表達為：
[0013]
[0014] Π .制動下滑量分析系統(tǒng)將獲得的H(t)函數(shù)進行求導，得到起重機的運行速度函 數(shù)為:V(t)=jA(t)dt
[0015] 由此，制動下滑量分析系統(tǒng)得出起重機的運行速度曲線圖；
[0016] 虹.制動下滑量分析系統(tǒng)根據(jù)起重機運行速度函數(shù)V(t)分析出起重機下降前靜止 速度區(qū)域AB、起重機勻加速下降速度區(qū)域BC、起重機勻速下降速度區(qū)域CD、起重機下降制動 速度區(qū)域DE、起重機制動停止速度區(qū)域EF;
[0017] IV.采用最小二乘法對所獲得的實際速度曲線進行分段擬合，獲得各速度區(qū)域的 速度函數(shù)，其中：
[0018] ①起重機下降前靜止速度區(qū)域AB的速度擬合曲線表達為：
[0019] V(t)AB = Ki，K功靜止前負載速度擬合后數(shù)值為零
[0020] ②起重機勻加速下降速度區(qū)域BC的速度擬合曲線表達為：
[0021] V(t)BC = K2*t+K3
[0022] ③起重機勻速下降速度區(qū)域CD的速度擬合曲線表達為：
[002；3] V(t)CD = K4，K4為勻速下降速度
[0024] ④起重機下降制動速度區(qū)域DE的速度擬合曲線表達為：
[0025] V(t)DE = Ks*t+K6
[00%]⑤起重機制動停止速度區(qū)域EF的速度擬合曲線表達為：
[0027] VEF(t)=K7，K7為制動停止后負載速度，擬合后數(shù)值為零
[002引根據(jù)所測量的速度曲線數(shù)據(jù)擬合后，可分別求出1(1、1(2、拉、1(4、1(5、1(6和1(7數(shù)值大??；
[0029] V.起重機制動下滑量就是起重機在下降制動速度區(qū)域DE勻減速下降過程中移動 的距離，根據(jù)上述CD、DE、EF階段擬合方程制動下滑量Η可表達為：
[0030]
[0031] 根據(jù)現(xiàn)場檢測所獲得的實驗數(shù)據(jù)表明：Κ7為制動停止后起重機的運行速度，其數(shù) 值為0，因此，制動下滑量Η結果表達為：
[0032]
[0033] 有益效果：與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明所述的起重機制動下滑量檢測儀使起重機制 動下滑量的檢測更為方便、準確、高效，同時，通過機器視覺技術進行分析，保證測量結果真 實有效、避免測量造假。
【附圖說明】
[0034] 圖1為本發(fā)明的原理示意圖；
[0035] 圖2為本發(fā)明中所述測量標準球的位移曲線圖；
[0036] 圖3為本發(fā)明中所述制動下滑量分析系統(tǒng)得出的起重機運行速度曲線圖；
[0037] 圖4為本發(fā)明中所述起重機運行的理想速度曲線圖；
[0038] 圖5為本發(fā)明中所述起重機運行速度的擬合曲線圖。
【具體實施方式】
[0039 ]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步說明。
[0040] 參照圖1，本發(fā)明所述的起重機制動下滑量檢測儀，包括可吸附在起重機吊鉤滑輪 保護罩9上的磁力座1、連接機構2、測量標準球3、攝像機5、用于固定支撐攝像機5的Ξ腳架 6、制動下滑量分析系統(tǒng)7和制動下滑量結果表達模塊8。
[0041] 所述測量標準球3為白色半透明球狀體，其內部裝有通過無線控制、可發(fā)出多種顏 色光的光源4。根據(jù)測量環(huán)境的不同，調整出合適發(fā)光顏色W方便從視頻中提取標準球圖像 信息。光源4的發(fā)光控制電路可通過制動下滑量測量軟件控制，也可由獨立的無線控制器控 制。
[0042] 所述測量標準球3通過連接機構2固定在磁力座1上，并處于攝像機5的視野范圍 內。所述攝像機5與制動下滑量分析系統(tǒng)7相連接，并將其采集的視頻信號傳輸給制動下滑 量分析系統(tǒng)7。所述制動下滑量分析系統(tǒng)7與制動下滑量結果表達模塊8相連接，并將其對所 采集視頻信號分析、計算得出的起重機制動下滑量結果傳輸給制動下滑量結果表達模塊8。
[0043] 本發(fā)明所述起重機制動下滑量檢測儀的測量方法，包括W下步驟：
[0044] 1、準備工作:將磁力座1吸附在起重機吊鉤滑輪保護罩9上，起重機吊鉤上懸掛額 定負載10;通過調整Ξ腳架6，使攝像機5保持在水平位置;通過調整連接機構2，使測量標準 球3處于一個易于攝像機5拍攝的位置，，并通過調整起重機吊鉤位置，W保證測量標準球3 處于攝像機5的視野范圍內，同時，要確保在整個測量過程（即:起重機從開始下降至下降停 止的運動過程)中，測量標準球3都處于攝像機5的視野范圍內；
[0045] 2、測量:操作起重機，使其在額定負載10的作用下，從靜止開始勻速下降，直至制 動停止;攝像機5將測量標準球3整個運動過程W視頻形式記錄下來，并將該視頻信號傳送 至制動下滑量分析系統(tǒng)7;
[0046] 3、計算：
[0047] (1)制動下滑量分析系統(tǒng)7從接受到視頻信號中提取測量標準球3的圖像信息，并 計算出測量標準球3在視域中的球屯、像素坐標變化函數(shù)P(t);然后，將所獲得的球屯、像素坐 標變化函數(shù)P(t)