一種起重機控制方法、系統(tǒng)以及起重的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種起重機控制方法、系統(tǒng)以及工程機械，該方法包括：獲取可反映卷筒上的繩索纏繞狀態(tài)的圖像；對該圖像進行解碼及二值化處理，以生成數(shù)據(jù)矩陣；以及基于該數(shù)據(jù)矩陣，確定所述卷筒上的繩索纏繞狀態(tài)，并在該繩索纏繞狀態(tài)為亂繩狀態(tài)的情況下，控制電機停止驅(qū)動所述卷筒提升重物；以及將數(shù)據(jù)矩陣與預(yù)定數(shù)據(jù)矩陣進行比較，并根據(jù)比較結(jié)果執(zhí)行以下操作中的至少一者：發(fā)出吊鉤沖頂預(yù)警信號；控制起升機構(gòu)減速；以及制動起升機構(gòu)。通過上述技術(shù)方案，可通過圖像處理的方式判斷纏繞在卷筒上的繩索的纏繞狀態(tài)及吊鉤的位置，并執(zhí)行相應(yīng)操作，以防亂繩及防沖頂。
【專利說明】一種起重機控制方法、系統(tǒng)以及起重機
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工程機械領(lǐng)域，具體地，涉及一種起重機控制方法、系統(tǒng)、以及包含該系統(tǒng)的起重機。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的塔式起重機一般采用雙起升機構(gòu)來抬吊物體，每一起升機構(gòu)由電機、卷筒、以及鋼絲繩構(gòu)成，該雙起升機構(gòu)驅(qū)動一吊鉤橫梁起升和下降，以抬吊物體。
[0003]然而，在起重機實際工作過程中，起升機構(gòu)遠(yuǎn)離操作人員，鋼絲繩在卷筒上的排列情況操作人員無法知曉，如果鋼絲繩在卷筒上排列很差(即，亂繩)，會導(dǎo)致鋼絲橫擠壓磨損，在排繩過程中產(chǎn)生巨大的沖擊載荷，長時間積累會最終導(dǎo)致結(jié)構(gòu)損壞、鋼絲繩斷裂，從而引發(fā)重大安全事故。
[0004] 另外，現(xiàn)有的塔式起重機在預(yù)防吊鉤沖頂時，一般采用高度限位器。該高度限位器可檢測鋼絲繩卷筒的旋轉(zhuǎn)角度，該角度可反映吊鉤與小車的距離。在該距離小于預(yù)設(shè)距離時，采取相應(yīng)的操作，以防止吊鉤沖頂。
[0005]然而，當(dāng)高度限位器發(fā)生故障，極易發(fā)生吊鉤沖頂，造成結(jié)構(gòu)損壞、鋼絲繩斷裂、重物墜落，發(fā)生安全事故。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種起重機控制方法、系統(tǒng)、以及包含該系統(tǒng)的起重機，其可起升機構(gòu)遠(yuǎn)離操作人員的情況，判斷是否發(fā)生亂繩，并在發(fā)生亂繩的情況采取相應(yīng)操作?’另外其提供了一種有別于上述高度限位器的另一新型防吊鉤沖頂方法。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種起重機控制方法，該起重機包括起升機構(gòu)，該起升機構(gòu)包括卷筒、纏繞在卷筒上的繩索、與該繩索一端相連的吊鉤、以及驅(qū)動該卷筒轉(zhuǎn)動以提升重物的電機，該方法包括:獲取可反映所述卷筒上的繩索纏繞狀態(tài)的圖像；對該圖像進行解碼及二值化處理，以生成數(shù)據(jù)矩陣；基于該數(shù)據(jù)矩陣，確定所述卷筒上的繩索纏繞狀態(tài)，并在該繩索纏繞狀態(tài)為亂繩狀態(tài)的情況下，控制所述電機停止驅(qū)動所述卷筒提升重物；以及將數(shù)據(jù)矩陣與預(yù)定數(shù)據(jù)矩陣進行比較，并根據(jù)比較結(jié)果執(zhí)行以下操作中的至少一者:在所述數(shù)據(jù)矩陣與沖頂預(yù)警位置數(shù)據(jù)矩陣相等時，發(fā)出吊鉤沖頂預(yù)警信號；在所述數(shù)據(jù)矩陣與起升減速位置數(shù)據(jù)矩陣相等且所述起升機構(gòu)未減速時，控制所述起升機構(gòu)減速；以及在所述數(shù)據(jù)矩陣與起升緊急制動速位置數(shù)據(jù)矩陣相等且所述起升機構(gòu)未停止起升操作時，制動所述起升機構(gòu)。
[0008]相應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種起重機控制系統(tǒng)，該起重機包括起升機構(gòu)，該起升機構(gòu)包括卷筒、纏繞在卷筒上的繩索、與該繩索一端相連的吊鉤、以及驅(qū)動該卷筒轉(zhuǎn)動以提升重物的電機，該系統(tǒng)包括:圖像采集裝置，用于獲取可反映所述卷筒上的繩索纏繞狀態(tài)的圖像；以及控制裝置，用于對所述圖像進行解碼及二值化處理，以生成數(shù)據(jù)矩陣；基于該數(shù)據(jù)矩陣，確定所述卷筒上的繩索纏繞狀態(tài)，并在該繩索纏繞狀態(tài)為亂繩狀態(tài)的情況下，控制所述電機停止驅(qū)動所述卷筒提升重物；以及將數(shù)據(jù)矩陣與預(yù)定數(shù)據(jù)矩陣進行比較，并根據(jù)比較結(jié)果執(zhí)行以下操作中的至少一者:在所述數(shù)據(jù)矩陣與沖頂預(yù)警位置數(shù)據(jù)矩陣相等時，發(fā)出吊鉤沖頂預(yù)警信號；在所述數(shù)據(jù)矩陣與起升減速位置數(shù)據(jù)矩陣相等且所述起升機構(gòu)未減速時，控制所述起升機構(gòu)減速；以及在所述數(shù)據(jù)矩陣與起升緊急制動速位置數(shù)據(jù)矩陣相等且所述起升機構(gòu)未停止起升操作時，制動所述起升機構(gòu)。
[0009]相應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種起重機，該起重機包括上述起重機控制系統(tǒng)。
[0010]通過上述技術(shù)方案，可通過圖像處理的方式判斷纏繞在卷筒上的繩索的纏繞狀態(tài)，并在發(fā)生亂繩的情況下控制電機停止驅(qū)動所述卷筒提升重物，以避免安全事故的發(fā)生。另外，可通過圖像處理的方式判斷吊鉤的位置，并根據(jù)吊鉤的位置執(zhí)行相應(yīng)的操作，以防止吊鉤沖頂。
[0011]本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細(xì)說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]附圖是用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構(gòu)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(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中:
[0013]圖1為本發(fā)明提供的用于確定起重機卷筒的繩索纏繞狀態(tài)的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為圖像采集裝置與卷筒的布局示意圖；
[0015]圖3為圖像采集所采集的圖像；
[0016]圖4為圖像處理流程圖；
[0017]圖5為對應(yīng)于圖3所示的圖像的數(shù)據(jù)矩陣；
[0018]圖6A、圖6B以及圖6C分別為繩索纏繞狀態(tài)為正常狀態(tài)、疊繩狀態(tài)、及跳繞狀態(tài)的示意圖及相應(yīng)的數(shù)據(jù)矩陣；
[0019]圖7A及圖7B分別為雙起升機構(gòu)同步與不同步狀態(tài)下的繩索纏繞狀態(tài)示意圖；
[0020]圖8為傾角傳感器于吊鉤橫梁上的布置示意圖；
[0021]圖9A、圖9B、圖9C以及圖9D分別為具有雙起升機構(gòu)的起重機的吊鉤處于沖頂預(yù)警位置、起升減速位置、起升緊急制動位置以及沖頂位置時的示意圖及相應(yīng)的數(shù)據(jù)矩陣；以及
[0022]圖10A、圖10B、圖1OC以及圖1OD分別為具有單起升機構(gòu)的起重機的吊鉤處于沖
頂預(yù)警位置、起升減速位置、起升緊急制動位置以及沖頂位置時的示意圖及相應(yīng)的數(shù)據(jù)矩陣。
[0023]附圖標(biāo)記說明
[0024]10、10a、1Ob圖像采集裝置 20 傾角傳感器
[0025]21吊鉤橫梁 22 太陽能電池板
[0026]23蓄電池
24 無線傳輸模塊
[0027]30電流檢測裝置 40 電機
[0028]50制動機構(gòu) 60a、60b卷筒
[0029]70、70a、70b 繩索 80 底板
[0030]100控制裝置 25 起重臂
[0031]26載重小車 27 變幅拉桿[0032]29吊鉤【具體實施方式】
[0033]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)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(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0034]圖1為本發(fā)明提供的用于確定卷筒的繩索纏繞狀態(tài)的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本發(fā)明提供了一種用于包含雙起升機構(gòu)的起重機的控制系統(tǒng)，該雙起升機構(gòu)包含第一起升機構(gòu)及第二起升機構(gòu)，該第一起升機構(gòu)及第二起升機構(gòu)均包含卷筒、纏繞在卷筒上的繩索、以及驅(qū)動該卷筒轉(zhuǎn)動的電機，該第一起升機構(gòu)及第二起升機構(gòu)用于驅(qū)動吊鉤橫梁起升和下降，該系統(tǒng)包括:圖像采集裝置10，用于針對所述雙起升機構(gòu)，分別獲取可反映該起升機構(gòu)的卷筒上的繩索纏繞狀態(tài)的圖像；控制裝置100，用于執(zhí)行以下操作:對所獲取的圖像分別進行解碼及二值化處理，以生成兩個數(shù)據(jù)矩陣；比較該兩個數(shù)據(jù)矩陣，以判斷所述吊鉤橫梁是否發(fā)生傾斜；以及在所述吊鉤橫梁傾斜的情況下，調(diào)節(jié)所述電機的轉(zhuǎn)速，以使得所述吊鉤橫梁趨于水平。
[0035]圖2為圖像采集裝置與卷筒的布局示意圖。如圖2所示，可針對雙起升機構(gòu)的兩個卷筒60a、 60b (該兩個卷筒上分別纏繞有繩索70a和70b)，分別設(shè)置一圖像采集裝置10a、10b，該圖像采集裝置可采集卷筒上的繩索的排布情況。該圖像采集裝置所采集的圖像如圖3所示，附圖標(biāo)記80代表卷筒底板，附圖標(biāo)記70代表卷繞于該卷筒底板上的繩索。
[0036]圖4為圖像處理流程圖。如圖4所示，首先，通過圖像采集裝置獲取可反映所述卷筒上的繩索纏繞狀態(tài)的圖像。之后，控制裝置對該圖像進行解碼及二值化處理，以生成數(shù)據(jù)矩陣(對應(yīng)于圖3所示的圖像的數(shù)據(jù)矩陣如圖5所示，數(shù)據(jù)矩陣中的值對應(yīng)于所述圖像內(nèi)的像素，所述圖像中顯示對象(例如，繩索或底板等)的像素對應(yīng)于數(shù)據(jù)矩陣中的數(shù)據(jù)“ I ”，所述圖像中未顯示對象的像素(例如，表示空白的像素)對應(yīng)于數(shù)據(jù)矩陣中的數(shù)據(jù)“0”，當(dāng)然也可以反過來，例如所述圖像中顯示對象的像素對應(yīng)于數(shù)據(jù)矩陣中的數(shù)據(jù)“0”，所述圖像中未顯示對象的像素對應(yīng)于數(shù)據(jù)矩陣中的數(shù)據(jù)“I”)。之后，可基于該數(shù)據(jù)矩陣，確定所述卷筒上的繩索纏繞狀態(tài)，這將在以下進行詳細(xì)描述。
[0037]優(yōu)選地，在對所述圖像進行二值化處理之前，所述控制裝置還可對所述圖像進行灰度化及去噪處理，這樣可以提高圖像二值化的精確度。
[0038]圖6A、圖6B以及圖6C分別為繩索纏繞狀態(tài)為正常狀態(tài)、疊繩狀態(tài)、及跳繞狀態(tài)的示意圖及相應(yīng)的數(shù)據(jù)矩陣，需要說明的是，圖6A、圖6B以及圖6C以及下面的圖7A、圖7B中示出的繩索纏繞狀態(tài)均僅顯示了卷筒的上半部分，而未顯示下半部分，相應(yīng)的數(shù)據(jù)矩陣也僅針對上半部分。實際上，無論是卷筒的上半部分、下半部分還是某一局部的部分(例如，卷筒上某一局部的伸縮纏繞狀態(tài))，只要可根據(jù)其對應(yīng)的數(shù)據(jù)矩陣達(dá)到相應(yīng)的判斷目的(例如，判斷繩索是否亂繩、吊鉤的位置等)即可，而且對于亂繩而言，卷筒各部分的纏繞狀態(tài)均可能導(dǎo)致亂繩，因此理想狀態(tài)下應(yīng)根據(jù)卷筒各部分(例如，同時考慮上部分與下部分)的纏繞狀態(tài)來判斷是否發(fā)生亂繩。本發(fā)明出于簡化說明的目的，在此僅以上半部分為例進行說明。如圖6A、圖6B以及圖6C所示，在其所顯示的數(shù)據(jù)矩陣中，數(shù)值“O”代表不存在對象(例如，繩索或底板等)，數(shù)值“I”代表存在對象。從圖中可很明顯看出，數(shù)據(jù)矩陣中的左右3列均代表了卷筒底板上的擋板，在圖6A的數(shù)據(jù)矩陣中，第4行可代表卷筒表面的繩索排列情況，其為規(guī)則排列；在圖6B的數(shù)據(jù)矩陣中，第3行和第4行可代表卷筒表面的繩索排列情況，其為疊繩狀態(tài)，即不規(guī)則排列；在圖6C的數(shù)據(jù)矩陣中，第4行可代表卷筒表面的繩索排列情況，其為跳繞狀態(tài)，即不規(guī)則排列。藉此，可基于數(shù)據(jù)矩陣，確定卷筒上的繩索纏繞狀態(tài)。
[0039]具體而言，基于所述數(shù)據(jù)矩陣來確定所述卷筒上的繩索纏繞狀態(tài)可包括:從所述數(shù)據(jù)矩陣中選取一預(yù)定區(qū)域的數(shù)據(jù)作為判斷矩陣(請參見圖6A、圖6B以及圖6C所示的數(shù)據(jù)矩陣的框所限定的矩陣)；根據(jù)該判斷矩陣的數(shù)值分布規(guī)律，判斷所述卷筒上的繩索纏繞狀態(tài)。在所述判斷矩陣內(nèi)，數(shù)值“O”代表不存在繩索，數(shù)值“I”代表存在繩索，在所述判斷矩陣中代表所述卷筒上繩索纏繞狀態(tài)的行中的I不連續(xù)的情況下，則判定所述卷筒上的繩索纏繞狀態(tài)為亂繩狀態(tài)。當(dāng)然，在此僅例舉了一種根據(jù)數(shù)據(jù)矩陣確定繩索纏繞狀態(tài)的方式，本發(fā)明并不限于此，任何基于數(shù)據(jù)矩陣確定繩索纏繞狀態(tài)的方式皆適用于此，例如，可取一判斷矩陣，在該判斷矩陣中，數(shù)值“O”代表不存在對象(例如，繩索、擋板或其他對象)而數(shù)值“ I ”代表存在對象，又或者數(shù)值“O”代表存在對象而數(shù)值“ I ”代表不存在對象。
[0040]圖7A及圖7B分別為雙起升機構(gòu)同步與不同步狀態(tài)下的繩索纏繞狀態(tài)示意圖。如圖7A及圖7B所示，起升機構(gòu)同步的情況下，根據(jù)圖像采集裝置所采集的圖像得到的數(shù)據(jù)矩陣應(yīng)該是相同的，而在起升機構(gòu)不同步的情況下，根據(jù)圖像采集裝置所采集的圖像得到的數(shù)據(jù)矩陣應(yīng)該是不相同的。藉此，可判斷起升機構(gòu)是否同步，在起升機構(gòu)不同步的情況下，吊鉤橫梁必然是傾斜的。
[0041]以上介紹了如何根據(jù)圖像采集裝置所采集的圖像判斷吊鉤橫梁是否發(fā)生傾斜，如何判斷吊鉤橫梁是否發(fā)生傾斜還可通過以下兩種方式進行:
[0042](I)傾角傳感器
[0043]圖8為傾角傳感器于吊鉤橫梁上的布置示意圖。如圖8所示，傾角傳感器20、太陽能電池板22、蓄電池23、無線傳輸模塊24均位于吊鉤橫梁21上，太陽能電池板22及蓄電池23給傾角傳感器20及無線傳輸模塊24供電，傾角傳感器20可檢測吊鉤橫梁21的傾斜角度，并經(jīng)由無線傳輸模塊24發(fā)送給控制裝置?？刂蒲b置可根據(jù)所接收的傾斜角度判斷吊鉤橫梁是否發(fā)生傾斜。
[0044](2)電流檢測裝置
[0045]如圖1所示，該電流檢測裝置30可檢測所述雙起升機構(gòu)的電機的電流，并將該電流的電流大小發(fā)送給控制裝置。該控制裝置可在該電流之差的絕對值大于預(yù)設(shè)值時，判斷所述述吊鉤橫梁發(fā)生傾斜。所述電流可代表電機的輸出轉(zhuǎn)矩，當(dāng)一起升機構(gòu)的電機的電流明顯大于另一起升機構(gòu)的電機的電流時，代表雙起升機構(gòu)的輸出轉(zhuǎn)矩不一樣，而造成這一事實的原因即為吊鉤橫梁發(fā)生了傾斜，從而導(dǎo)致起升物體施加至雙起機構(gòu)的力矩不一樣，從而導(dǎo)致雙起升機構(gòu)的輸出轉(zhuǎn)矩不一樣。通過該方式，亦可判斷吊鉤橫梁是否發(fā)生傾斜。
[0046]以上介紹了判斷吊鉤橫梁是否發(fā)送傾斜的三種方式，當(dāng)通過任一種方式檢測到吊鉤橫梁發(fā)生傾斜時，均應(yīng)調(diào)節(jié)雙起升機構(gòu)的電機轉(zhuǎn)速，使吊鉤橫梁趨于水平。例如，當(dāng)?shù)蹉^橫梁朝一起升機構(gòu)傾斜時，代表該起升機構(gòu)起升速度過慢，可提高該起升機構(gòu)的電機的轉(zhuǎn)速，待吊鉤橫梁達(dá)到水平(可根據(jù)傾角傳感器輸出的傾角來判定)時，再將該起升機構(gòu)的電機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)至與另一起升機構(gòu)的電機轉(zhuǎn)速相同。
[0047]事實上，造成吊鉤橫梁傾斜的原因有很多，鋼絲繩亂繩即為其中之一。如果鋼絲繩在卷筒上排列很差(即，亂繩)，會導(dǎo)致鋼絲橫擠壓磨損，在排繩過程中產(chǎn)生巨大的沖擊載荷，長時間積累會最終導(dǎo)致結(jié)構(gòu)損壞、鋼絲繩斷裂，從而引發(fā)重大安全事故。為此，優(yōu)選地，所述控制裝置還用于執(zhí)行以下操作:基于所述數(shù)據(jù)矩陣，確定所述起升機構(gòu)的繩索纏繞狀態(tài)；在所述雙起升機構(gòu)任一者的繩索纏繞狀態(tài)為亂繩狀態(tài)時，控制所述雙起升機構(gòu)停止驅(qū)動吊鉤橫梁起升。此時，控制裝置可控制雙起升機構(gòu)將吊重降下來，通過人工干預(yù)等方式，重新排布繩索，使繩索纏繞狀態(tài)重歸正常狀態(tài)。藉此，可通過圖像采集裝置采集圖像的方式識別繩索纏繞狀態(tài)，并在發(fā)生亂繩的情況下，及時解決該亂繩問題，避免引發(fā)安全事故。
[0048]通過以上數(shù)據(jù)矩陣，還可得知卷筒上繩索的纏繞層數(shù)及當(dāng)前釋放的繩索處于卷筒上的位置，從而得出其釋放了多長的繩索，進而精確判斷出吊鉤所處于的位置。為防止吊鉤橫梁沖頂，優(yōu)選地，所述控制裝置還用于執(zhí)行以下操作中的至少一者:將所述兩個數(shù)據(jù)矩陣中的一數(shù)據(jù)矩陣與沖頂預(yù)警位置數(shù)據(jù)矩陣(例如，該沖頂預(yù)警位置數(shù)據(jù)矩陣可為圖9A所示的數(shù)據(jù)矩陣)進行比較，并在兩者相等時，發(fā)出吊鉤沖頂預(yù)警信號，從而提醒操作人員減速的警報信號；將所述兩個數(shù)據(jù)矩陣中的一數(shù)據(jù)矩陣與起升減速位置數(shù)據(jù)矩陣(例如，該起升減速位置數(shù)據(jù)矩陣可為圖9B所示的數(shù)據(jù)矩陣)進行比較，并在兩者相等且所述雙起升機構(gòu)未減速時，控制所述雙起升機構(gòu)減速；以及將所述兩個數(shù)據(jù)矩陣中的一數(shù)據(jù)矩陣與起升緊急制動位置數(shù)據(jù)矩陣(例如，該起升緊急制動位置數(shù)據(jù)矩陣可為圖9C所示的數(shù)據(jù)矩陣)進行比較，并在兩者相等且所述雙起升機構(gòu)未停止起升時，控制制動機構(gòu)50進行制動,制動所述雙起升機構(gòu)。由于吊鉤橫梁處于一定高度時，通過圖像采集裝置采集圖像而得到的數(shù)據(jù)矩陣是一定的，藉此，可通過圖像采集狀態(tài)采集圖像的方式判斷吊鉤橫梁的高度，并在該高度等于預(yù)定高度時，進行相應(yīng)的控制操作，以避免吊鉤橫梁沖頂。圖9A、圖9B、圖9C以及圖9D分別為具有雙起升機構(gòu)的起重機的吊鉤處于沖頂預(yù)警位置、起升減速位置、起升緊急制動位置以及沖頂位置時的示意圖及相應(yīng)的數(shù)據(jù)矩陣，且需要注意的是，在此為了簡化說明，圖9A、圖9B、圖9C以及圖9D所示的數(shù)據(jù)矩陣均為對應(yīng)于卷筒上半部分繩索纏繞狀態(tài)的數(shù)據(jù)矩陣。
[0049]本發(fā)明的方案通過對多種信息(S卩，圖像信息、傾角信息、電流大小信息)進行融合處理，可解決三方面的問題:(I)防吊鉤橫梁傾斜；(2)防亂繩；以及(3)防吊鉤橫梁沖頂。需要說明了的是，此處確定卷筒的繩索纏繞狀態(tài)、根據(jù)纏繞狀態(tài)確定是否發(fā)生亂繩以及根據(jù)纏繞狀態(tài)確定吊鉤的位置并不限應(yīng)用于起重機，亦可應(yīng)用于旋挖鉆機等具有卷揚機構(gòu)的設(shè)備中。除了防吊鉤橫梁傾斜，防亂繩以及防吊鉤橫梁沖頂均不限于雙起升機構(gòu)，單起升機構(gòu)亦適用，例如圖10A、圖10B、圖1OC以及圖1OD分別為具有單起升機構(gòu)的起重機的吊鉤處于沖頂預(yù)警位置、起升減速位置、起升緊急制動位置以及沖頂位置時的示意圖及相應(yīng)的數(shù)據(jù)矩陣，單起升機構(gòu)可不涉及吊鉤橫梁，而是直接驅(qū)動吊鉤升降。
[0050]相應(yīng)的，本發(fā)明還提供了一種用于確定卷筒的繩索纏繞狀態(tài)的方法，該方法包括:獲取可反映所述卷筒上的繩索纏繞狀態(tài)的圖像；對該圖像進行解碼及二值化處理，以生成數(shù)據(jù)矩陣；以及基于該數(shù)據(jù)矩陣，確定所述卷筒上的繩索纏繞狀態(tài)。
[0051]相應(yīng)的，本發(fā)明還提供了一種用于包含雙起升機構(gòu)的起重機的控制方法，該起升機構(gòu)包含卷筒、纏繞在卷筒上的繩索、以及驅(qū)動該卷筒轉(zhuǎn)動的電機，該雙起升機構(gòu)用于驅(qū)動吊鉤橫梁起升和下降，該方法包括:針對所述雙起升機構(gòu)，分別獲取可反映該起升機構(gòu)的卷筒上的繩索纏繞狀態(tài)的圖像；對所獲取的圖像分別進行解碼及二值化處理，以生成兩個數(shù)據(jù)矩陣；比較該兩個數(shù)據(jù)矩陣，以判斷所述吊鉤橫梁是否發(fā)生傾斜；以及在所述吊鉤橫梁傾斜的情況下，調(diào)節(jié)所述電機的轉(zhuǎn)速，以使得所述吊鉤橫梁趨于水平。
[0052]有關(guān)上述方法的具體細(xì)節(jié)及益處與上述控制系統(tǒng)的相同或相對應(yīng)，于此不再贅述。
[0053]相應(yīng)的，本發(fā)明還提供了一種起重機，該起重機包括上述用于包含雙起升機構(gòu)的起重機的控制系統(tǒng)。
[0054]以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0055]另外需要說明的是，在上述【具體實施方式】中所描述的各個具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合。為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。
[0056]此外，本發(fā)明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。
【權(quán)利要求】
1.一種起重機控制方法，該起重機包括起升機構(gòu)，該起升機構(gòu)包括卷筒、纏繞在卷筒上的繩索、與該繩索一端相連的吊鉤、以及驅(qū)動該卷筒轉(zhuǎn)動以提升重物的電機，該方法包括: 獲取可反映所述卷筒上的繩索纏繞狀態(tài)的圖像； 對該圖像進行解碼及二值化處理，以生成數(shù)據(jù)矩陣； 基于該數(shù)據(jù)矩陣，確定所述卷筒上的繩索纏繞狀態(tài)，并在該繩索纏繞狀態(tài)為亂繩狀態(tài)的情況下，控制所述電機停止驅(qū)動所述卷筒提升重物；以及 將數(shù)據(jù)矩陣與預(yù)定數(shù)據(jù)矩陣進行比較，并根據(jù)比較結(jié)果執(zhí)行以下操作中的至少一者: 在所述數(shù)據(jù)矩陣與沖頂預(yù)警位置數(shù)據(jù)矩陣相等時，發(fā)出吊鉤沖頂預(yù)警信號； 在所述數(shù)據(jù)矩陣與起升減速位置數(shù)據(jù)矩陣相等且所述起升機構(gòu)未減速時，控制所述起升機構(gòu)減速；以及 在所述數(shù)據(jù)矩陣與起升緊急制動速位置數(shù)據(jù)矩陣相等且所述起升機構(gòu)未停止起升操作時，制動所述起升機構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在對所述圖像進行二值化處理之前，該方法還包括:對所述圖像進行灰度化及去噪處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，基于該數(shù)據(jù)矩陣來確定所述卷筒上的繩索纏繞狀態(tài)包括: 從所述數(shù)據(jù)矩陣中選取一預(yù)定區(qū)域的數(shù)據(jù)作為判斷矩陣； 根據(jù)該判斷矩陣的數(shù)值分布規(guī)律，判斷所述卷筒上的繩索纏繞狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，數(shù)值“O”代表不存在繩索，數(shù)值“I ”代表存在繩索，在所述判斷矩陣中代表所述卷筒上繩索纏繞狀態(tài)的行中的I不連續(xù)的情況下，則判定所述卷筒上的繩索纏繞狀態(tài)為亂繩狀態(tài)。
5.—種起重機控制系統(tǒng),該起重機包括起升機構(gòu)，該起升機構(gòu)包括卷筒、纏繞在卷筒上的繩索、與該繩索一端相連的吊鉤、以及驅(qū)動該卷筒轉(zhuǎn)動以提升重物的電機，該系統(tǒng)包括: 圖像采集裝置，用于獲取可反映所述卷筒上的繩索纏繞狀態(tài)的圖像；以及控制裝置，用于對所述圖像進行解碼及二值化處理，以生成數(shù)據(jù)矩陣；基于該數(shù)據(jù)矩陣，確定所述卷筒上的繩索纏繞狀態(tài)，并在該繩索纏繞狀態(tài)為亂繩狀態(tài)的情況下，控制所述電機停止驅(qū)動所述卷筒提升重物；以及將數(shù)據(jù)矩陣與預(yù)定數(shù)據(jù)矩陣進行比較，并根據(jù)比較結(jié)果執(zhí)行以下操作中的至少一者: 在所述數(shù)據(jù)矩陣與沖頂預(yù)警位置數(shù)據(jù)矩陣相等時，發(fā)出吊鉤沖頂預(yù)警信號； 在所述數(shù)據(jù)矩陣與起升減速位置數(shù)據(jù)矩陣相等且所述起升機構(gòu)未減速時，控制所述起升機構(gòu)減速；以及 在所述數(shù)據(jù)矩陣與起升緊急制動速位置數(shù)據(jù)矩陣相等且所述起升機構(gòu)未停止起升操作時，制動所述起升機構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置還用于在對所述圖像進行二值化處理之前，對所述圖像進行灰度化及去噪處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置用于從所述數(shù)據(jù)矩陣中選取一預(yù)定區(qū)域的數(shù)據(jù)作為判斷矩陣；根據(jù)該判斷矩陣的數(shù)值分布規(guī)律，判斷所述卷筒上的繩索纏繞狀態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，數(shù)值“O”代表不存在繩索，數(shù)值“1 ”代表存在繩索，所述控制裝置用于在所述判斷矩陣中代表所述卷筒上繩索纏繞狀態(tài)的行中的I不連續(xù)的情況下，判定所述卷筒上的繩索纏繞狀態(tài)為亂繩狀態(tài)。
9.一種起重機,該`起重機包括根據(jù)權(quán)利要求5-8中任一項權(quán)利要求所述的系統(tǒng)。
【文檔編號】B66C23/90GK103482504SQ201210365585
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2012年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月27日
【發(fā)明者】陽云華 申請人:中聯(lián)重科股份有限公司