起重机配重组合识别方法、系统及起重机与流程

本公开涉及起重机控制技术领域，尤其涉及一种起重机配重组合识别方法、系统及起重机。

背景技术：

为了使起重机稳定工作，减小起重机在吊重时发生倾翻的风险，一般会在起重机底盘远离臂架的一侧设置配重，目前常用的包括固定式配重和组合式配重。

组合式配重与固定式配重相比具有配重组合灵活，能够充分发挥中长臂和大幅度时的起重性能。在使用组合式配重优势的同时，对于起重机吊装时的实际配重组合形式的确认，目前仍处于人为判断的形式。一旦对吊重组合人为判断失误，选择了与实际配重组合不匹配的工况，将会给起重作业带来一定的安全风险。

技术实现要素：

本公开的实施例提供了一种起重机配重组合识别方法、系统及起重机，能够提高起重机作业的安全性。

根据本公开的一方面，提供了一种起重机配重组合识别方法，包括：

射频控制器响应于主控制器发出的配重信息读取指令，向射频读写器发送配重信息读取指令；

通过射频读写器读取起重机上各配重块相应的射频载码体的信息；

通过射频读写器将信息读取结果由射频控制器传递给主控制器；

通过主控制器对信息读取结果进行解析，计算出当前的配重信息。

在一些实施例中，射频载码体中的信息以加密的方式存储。

在一些实施例中，通过射频读写器读取起重机上各配重块相应的射频载码体的信息的步骤包括：

通过射频读写器发射电磁波，激活在电磁波辐射范围内的各射频载码体；

各射频载码体将预先写入的信息反馈给射频读写器。

在一些实施例中，还包括：

判断是否满足配重自动检测的触发条件，如果满足则通过主控制器发出的配重信息读取指令。

在一些实施例中，判断是否满足配重自动检测的触发条件的步骤包括：

检测配重挂接油缸是否运动，如果处于运动状态，则在配重挂接油缸停止运动时，判断出满足配重自动检测的触发条件；或者

判断是否进入起重机工况切换界面，如果进入，则判断出满足配重自动检测的触发条件；或者

检测力矩限制器是否启动，并在每次启动时判断出满足配重自动检测的触发条件。

在一些实施例中，在力矩限制器每次启动之后，还包括：

通过主控制器比较当前的配重信息与系统启动后记忆的上次关机时的配重信息是否一致，如果不一致，则进行报警提示，或者在调整配重后，根据力矩限制器中预存的限制力矩与配重信息的映射关系，将力矩限制器的力矩限制值更新至与检测的当前的配重信息相匹配。

在一些实施例中，还包括：

在主控制器第一次完成当前配重信息的计算后，向射频控制器发出第二次配重信息读取指令；

通过主控制器比较第一次和第二次计算的当前配重信息是否一致，如果一致则作为检测配重信息，如果不一致则发出配重信息检测失败的信息，并提示用户手动输入配重信息。

在一些实施例中，在发出配重信息检测失败的信息之后，还包括：

向射频控制器发出第三次配重信息读取指令；

通过主控制器比较第三次与第一次和第二次计算的当前配重信息是否一致，如果仍不一致则发出配重信息检测失效的信息，如果第三次与第一次或第二次计算的当前配重信息，则将相同的两次计算值作为检测配重信息。

在一些实施例中，在比较出第一次和第二次计算的当前配重信息一致的情况下，还包括：

在需要进行工况输入时，通过主控制器将检测配重信息直接填写到配重信息输入接口。

在一些实施例中，还包括：

通过主控制器读取用户输入的配重信息；

通过主控制器比较射频读写器检测的配重信息与用户输入的配重信息是否一致，如果不一致，则进行报警提示。

在一些实施例中，在判断出检测的配重信息与用户输入的配重信息不一致的情况下，还包括：

记录当前工况及用输户入的配重信息；

判断起重作业的先导功能是否被激活，在先导功能被激活的状态下记录作业前起重机所处的实际状态信息。

在一些实施例中，在判断出检测的配重信息与用户输入的配重信息不一致的情况下，在检测的配重信息通过两次计算比较得出的情况下，还包括：

判断检测的配重信息是否大于用户输入的配重信息，如果大于则允许起重机继续工作。

根据本公开的另一方面，提供了一种起重机配重组合识别系统，

多个射频载码体，一一对应地设在起重机的各配重块上；

射频读写器，被配置为读取各射频载码体的信息；

射频控制器，被配置为向射频读写器发送配重信息读取指令，并接收射频读写器发来的信息；和

主控制器，被配置为向射频控制器发出配重信息读取指令，接受射频读写器发来的信息，并对信息读取结果进行解析，计算出当前的配重信息。

在一些实施例中，还包括：

位移检测部件，被配置为检测配重挂接油缸的运动状态；

其中，主控制器包括：检测触发判断模块，被配置为在判断出处于运动状态的配重挂接油缸停止运动时，发出配重信息读取指令。

在一些实施例中，主控制器包括：检测触发判断模块，被配置为在判断出进入起重机工况切换界面的状态下，发出配重信息读取指令。

在一些实施例中，主控制器包括：

检测触发判断模块，被配置为在力矩限制器在每次启动时，发出配重信息读取指令；

配重信息比较模块，被配置为比较当前的配重信息与上次关机后启动时记忆的时的配重信息是否一致；和

报警模块，被配置为在当前的配重信息与上次关机后启动时记忆的配重信息不一致的情况下报警。

在一些实施例中，主控制器包括：配重信息比较模块，被配置为比较第一次和第二次计算的当前配重信息是否一致，并在一致的情况下将当前配重信息作为检测配重信息，在不一致的情况下发出配重信息检测失败的信息，并提示用户手动输入配重信息。

在一些实施例中，主控制器还包括：信息读写模块，被配置为在比较出第一次和第二次计算的当前配重信息一致的情况下，在需要进行工况输入时，将检测配重信息直接填写到配重信息输入接口。

在一些实施例中，主控制器包括：

信息读写模块，被配置为读取用户输入的配重信息；和

配重信息比较模块，被配置为比较射频读写器检测的配重信息与用户输入的配重信息是否一致，并在不一致的情况下进行危险报警提示，和/或记录当前工况及用输户入的配重信息，并判断起重作业的先导功能是否被激活，在先导功能被激活的状态下记录作业前起重机所处的实际状态信息。

根据本公开的再一方面，提供了一种起重机，包括上述实施例的起重机配重组合识别系统。

本公开实施例的起重机配重组合识别方法，在起重机的配重块上一一对应地设置射频载码体，通过射频读写器能够读取到起重机上各配重块的信息，并由射频控制器发送给主控制器，主控制器对信息读取结果进行解析，计算出当前的配重信息。此种方法能够更加准确方便地检测到起重机实际的配重组合，以使当前配重组合与工况相匹配，从而提高起重机作业的安全性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解，构成本申请的一部分，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中：

图1为本公开起重机配重组合识别系统的一个实施例的模块组成示意图；

图2为本公开起重机配重组合识别方法的一个实施例的流程示意图；

图3为本公开起重机配重组合识别方法的另一个实施例的流程示意图；

图4为本公开起重机配重组合识别方法的再一个实施例的流程示意图。

具体实施方式

以下详细说明本公开。在以下段落中，更为详细地限定了实施例的不同方面。如此限定的各方面可与任何其他的一个方面或多个方面组合，除非明确指出不可组合。尤其是，被认为是优选的或有利的任何特征可与其他一个或多个被认为是优选的或有利的特征组合。

本公开中出现的“第一”、“第二”等用语仅是为了方便描述，以区分具有相同名称的不同组成部件，并不表示先后或主次关系。

在本公开的描述中，采用了“上”、“下”、“顶”、“底”、“前”、“后”、“内”和“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开，而不是指示或暗示所指的装置必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开保护范围的限制。

由于车辆总重限制，对于起重性能较高起重机产品采用组合式配重形式，也即可以通过对配重进行分别组合的形式进行配重组合。起重机配重信息作为吊重性能的关键参数，在进行工况选择时要确认配重吨位情况。

发明人所知晓的相关技术中，一般通过如下方式来获得配重组合。

其一，在每一块配重上分别设置一个检测传感器，在进行配重挂接时，人工将各配重的检测传感器连接在一起，控制系统根据接入的检测传感器信号进行配重重量计算。

由于每块配重对应一个检测开关，检测开关线路需要根据配重的组合进行一对一连接，一旦忘记连接则无法实现配重识别，操作较为复杂，无法实现智能化检测；配重线路连线会存在悬空现象，会存在线路的连接可靠性差的问题，导致不能准确地获得配重信息。

其二，在起重机支腿上设置压力检测传感器，通过将压力信息转化成重量信息，间接计算挂上配重后的起重机重量，此重量减去起重机净重即得出配重重量。

在实际使用过程中支腿油缸油压传感器精度，四个方向支腿油缸的复杂受力环境均会给总重量计算带来挑战，尚无法准确通过油压传感器压力(重量)信息获得整机重量。因此尚没有在产品上进行推广应用。

其三，在起重机配重油缸上设置压力检测装置与机构，通过将压力信息转化成重量信息，间接计算出组合式配重重量。

此种检测方式对检测传感器依赖性大，传感器的精度以及安装误差均会造成检测失实。

其四，引入图像识别技术，在转台上设置摄像头，并通过摄像头对组合式配重进行拍照，将获得的照片与存储在图像识别控制器内的图像进行比对，从而实现对实际配重组合情况的判断。

由于图像识别对天气、光线等依赖大，当拍摄的图像与比对的图像差别较大时配重组合识别困难。

由于上述方式均难以准确方便地识别出起重机的配重组合，有鉴于此，本公开提供了一种起重机配重组合识别方法，后续简称“识别方法”，在一些实施例中，结合图1和图2所示，包括：

步骤101、射频控制器30响应于主控制器发出的配重信息读取指令，向射频读写器20发送配重信息读取指令；

步骤102、通过射频读写器20读取起重机上各配重块相应的射频载码体10的信息；

步骤103、通过射频读写器20将信息读取结果由射频控制器30传递给主控制器40；

步骤104、通过主控制器40对信息读取结果进行解析，计算出当前的配重信息，作为检测的配重信息，可暂时保存已备后续使用，包括总配重重量，进一步地也可分别保存每个配重块的重量。

步骤101至104顺序执行。

在该实施例中，每一个配重块上的特定位置均一一对应地设有一个射频载码体10，射频载码体10可设在配重块的表面或内部，射频载码体10内设置特定代码，唯一地表征所在配重块的编号和/或重量。射频载码体10分为无源和有源两类，内部包含了电子存储的信息，数米之内都可以被识别，与条形码不同的是，射频标签不需要处在射频读写器20视线内。为了防止载码体10内部信息被伪造复制，其信息采用加密的方式进行存储，提高信息传递的可靠性，从而保证配重检测的准确性。

射频读写器20包括天线、耦合元件和芯片，能够读取标签信息，有时也可以写入，射频读写器20安装在起重机特定位置，使得其读写范围能够覆盖起重机上所有配重块上的射频载码体10，其一方面通过硬件线路与射频控制器30相连，接收来自射频控制器30的读取指令，并将读到的结果向射频控制器30传递；另一方面通过射频电磁波发送并收集配重块上的射频载码体10上的数据信息。

射频控制器30一方面与主控制器40之间进行交互，一方面与射频读写器20进行交互。当射频控制器30接收到来自主控制器40的配重信息读取指令后，其向射频读写器20发送配重信息读取指令，射频控制器30控制射频读写器20实现对配重块上的射频载码体10进行信息读取。当射频控制器30接收到来自射频读写器20的读取数据时向主控制器40传递读取结果。

本公开的实施例利用射频识别技术，采用非接触式识别的方式实现对配重组合的快速识别，通过对配重组合吨位数进行计算，实现配重重量的自动识别。射频识别技术rfid(radio-frequencyidentification)是一种非接触式的自动识别技术，它使用射频电磁波通过空间耦合(交变磁场或电磁场)在读写器和进行识别、分类和跟踪的移动物品(物品上附着有rfid标签)之间实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的。rfid是集成计算机技术、信息采集处理技术、无线数据传输技术、网络数据通信技术和机械电子自动控制技术等多学科综合应用为一体的自动化控制系统。

由于配重信息通过无线传递，无需对各配重进行连线，不仅能够简化配重之间的连接关系，可使配重灵活地进行组合，不涉及线路连接；而且，由于射频读写器20的电磁波能够覆盖整个起重机范围，因此，只要配重块被放置于起重机上，就能全面准确地获得整体配重重量，不会遗漏数据；另外，此种方法可降低操作者的工作量，实现配重的自动检测。

在一些实施例中，步骤102通过射频读写器20读取起重机上各配重块相应的射频载码体10的信息包括：

步骤102a、通过射频读写器20发射电磁波，激活在电磁波辐射范围内的各射频载码体10；

步骤102b、各射频载码体10将预先写入的信息反馈给射频读写器20。

在该实施例中，射频控制器30控制射频读写器20发射射频电磁波，此电磁波能够激活在辐射范围内的射频载码体10，射频载码体10通过内部天线将之前写入其中的特定信息反馈给射频读写器20，最终实现射频读写器20对射频载码体10信息的读取。较优地，射频载码体10可内置于配重块，可防止在配重组合过程中损坏射频载码体10，提高使用寿命。

在一些实施例中，本公开的识别方法还包括：

步骤100、判断是否满足配重自动检测的触发条件，如果满足则通过主控制器40发出的配重信息读取指令。

由于配重挂接一般仅在起重机开始吊装作业之前进行，配重组合智能检测系统不需要一直处于激活状态，通过步骤100判断配重自动检测的触发条件，能够控制器的资源占用，并防止射频读写器20持续发出电磁波而影响其它电气元件的工作可靠性，提高作业可靠性。

步骤100判断是否满足配重自动检测的触发条件至少可可用如下方式，各种触发条件可并行存在。

其一，检测配重挂接油缸是否运动，如果处于运动状态，则在配重挂接油缸停止运动时，判断出满足配重自动检测的触发条件。

配重挂接油缸用于为配重的挂接安装提供驱动力，在检测到配重挂接油缸运动时，说明当前配重组合的状态有所改变，需要重新检测。在配重挂接油缸停止运动时，说明配重已经挂接完毕，此时可以检测配重组合信息。

其二，判断是否进入起重机工况切换界面，如果进入，则判断出满足配重自动检测的触发条件。

在进入起重机工况切换界面，说明操作者调出工况切换界面准备选择工况信息控制起重机作业，此时通过检测配重信息能够在作业前判断配重组合与作业工况是否匹配，作业工况包括：吊重、臂架组合方式、伸臂长度、变幅角度或回转角度等，只有在匹配的情况下才允许起重作业，可提供作业安全性，防止起重机过载作业发生倾翻。

其三，检测力矩限制器是否启动，并在每次启动时判断出满足配重自动检测的触发条件。

力矩限制器启动时，说明当前吊重产生的力矩已经达到设定的极限值，此时通过检测当前的配重信息，就能确定出需要增加的配重量，并重新设定力矩限制器的力矩极限值。

在力矩限制器每次启动之后，本公开的识别方法还包括：

通过主控制器40比较当前的配重信息与系统启动后记忆的上次关机时的配重信息是否一致，如果不一致，则进行报警提示。

因为起重机在上次作业完毕关机后，配重有可能会被人为地重新调整，通过开机后检测当前配重信息与上次关机时的配重信息是否一致，能够保证起重机的配重组合不发生变化，如果在变化后可提示操作者根据工作及时调整，防止带来作业隐患。

进一步地，在调整配重后，根据力矩限制器中预存的限制力矩与配重信息的映射关系，例如表格或函数关系等，将力矩限制器的力矩限制值更新至与检测的当前的配重信息相匹配。由此，才能起吊重量更大的吊重。

在一些实施例中，参考图4，本公开的识别方法还包括：

在主控制器40第一次完成当前配重信息的计算后，向射频控制器30发出第二次配重信息读取指令；

通过主控制器40比较第一次和第二次计算的当前配重信息是否一致，如果一致则作为检测配重信息，如果不一致则发出配重信息检测失败的信息，并提示用户手动输入配重信息。

该实施例能够通过两次检测提高检测结果互相比较，只有在两次检测结果一致时才将检测结果作为最终判断依据，可提高检测结果的准确性，避免出现误检测，防止射频读写器20偶尔一次出现读写偏差。如果出现误检测，则不依赖于自动检测配重信息，通过用户手动输入配重信息，使配重与工况匹配。

在一些实施例中，在发出配重信息检测失败的信息之后，本公开的识别方法还包括：

向射频控制器30发出第三次配重信息读取指令；

通过主控制器40比较第三次与第一次和第二次计算的当前配重信息是否一致，如果仍不一致则发出配重信息检测失效的信息，如果第三次与第一次或第二次计算的当前配重信息一致，则将相同的两次计算值作为检测配重信息。

该实施例中，如果三次检测结果均不一致，则说明识别系统出现故障，检测失效，需要进行维修后才能使用，如果三次检测中两次检测结果相同，则相同的两次结果可作为检测配重信息使用。此种方法能够进一步判断出造成两次检测结果不一致的原因是系统失效还是偶然事件。

在通过主控制器40计算得出的配重信息后，在用户进行工况选择时，可以采取两种方式进行使用。

在第一种实施例中，如图4所示，在比较出第一次和第二次计算的当前配重信息一致的情况下，本公开的识别方法还包括：

在需要进行工况输入时，通过主控制器40将检测配重信息直接填写到配重信息输入接口。

该实施例通过两次检测比较，可准确地获得检测结果，由此可直接将检测结果自动输入，例如，输入对话框中的配种信息文本框。通过配重信息自动识别并填入的功能，在用户选择工况时可实现配重重量的自动选择，不仅省去了用户额外输入配重重量的环节，而且还能保证输入准确的配重信息，以判断配重与作业工况是否匹配，提高作业的安全性。只有在两次检测数据不一致时，用户才需要自行选择配重信息。

在第二种实施例中，如图3所示，本公开的识别方法还包括：

通过主控制器40读取用户输入的配重信息；在对话框中，为了方便用户可直接对预先提供的配重信息进行选择；

通过主控制器40比较射频读写器20检测的配重信息与用户输入的配重信息是否一致，如果不一致，则进行报警提示；例如，可在屏幕上显示危险提示警示，或者也可以采用声音报警，只有在用户按下静音键之后才能解除声音报警。

该实施例中，检测的配重信息仅作为提示使用，即用户在进行工况选择时，其配重信息仍由用户进行选择输入，只是会比较检测的配重信息与用户输入的配重信息是否一致，从而在发现两者不一致的情况时进行提醒，可在后续进一步定位是用户输入的配重信息不准确，还是检测结果有误，能够起到相互校验的作用，从而提高配重信息输入的准确性。

在一些实施例中，如图3所示，在判断出检测的配重信息与用户输入的配重信息不一致的情况下，本公开的识别方法还包括：

记录当前工况、用输户入的配重信息和当前时间等；

判断起重作业的先导功能是否被激活，在先导功能被激活的状态下记录作业前起重机所处的实际状态信息，实际状态信息包括：超载信息、吊重信息、吊臂长度和吊臂变幅角度等常规信息。

该实施例在判断出检测的配重信息与用户输入的配重信息不一致的情况下，及时记录各类信息，以便将当前信息传递至平台进行分析，以便根据记录的信息确定是否需要对智能识别系统进行检修，或者确保在起重机作业过程中发生危险情况时有据可循，易于根据记录信息进行故障定位。

在一些实施例中，如果判断出检测的配重信息与用户输入的配重信息不一致，在检测的配重信息通过两次计算比较得出的情况下，还包括：

判断检测的配重信息是否大于用户输入的配重信息，如果大于则允许起重机继续工作。

检测的配重信息与用户输入的配重信息不一致包括两类：一、检测的配重信息大于用户输入的配重信息；二、检测的配重信息小于用户输入的配重信息。对于第一种情况，实际配重满足当前工况的使用要求，仍然可以允许起重机继续工作，在作业时确保不产生危险的情况下尽量放宽使用要求；对于第二种情况，实际配重不满足当前工况的使用要求，起重机作业可能存在倾翻风险，则禁止起重机工作。

其次，本公开提供了一种起重机配重组合识别系统，后续简称“识别系统”，如图1所示，包括：

多个射频载码体10，一一对应地设在起重机的各配重块上；

射频读写器20，被配置为读取各射频载码体10的信息，可设在起重机上能够使电磁波覆盖各配重块的位置；

射频控制器30，与射频读写器20电连接，被配置为向射频读写器20发送配重信息读取指令，并接收射频读写器20发来的信息；和

主控制器40，与射频控制器30电连接，被配置为向射频控制器30发出配重信息读取指令，接受射频读写器20发来的信息，并对信息读取结果进行解析，计算出当前的配重信息，作为检测的配重信息。主控制器40为起重机的整车控制器。

如果用户在进行工况选择时对于配重信息的选择依赖目测，在人为目测疏忽的情况下会造成安全隐患。而此种识别系统能够通过射频技术实现配重组合信息的自动识别，能够更加准确方便地检测到起重机实际的配重组合，以使当前配重组合与工况相匹配，从而提高起重机作业的安全性，而且能够配合起重机作业参数记录设备将起重机作业时真实配重重量进行记录。

在一些实施例中，主控制器40还包括检测触发判断模块，被配置为判断是否满足配重自动检测的触发条件，如果满足则发出配重信息读取指令。其中，检测触发判断模块判断是否满足配重自动检测的触发条件至少可通过如下三种方式实现：

其一，识别系统还包括：位移检测部件，被配置为检测配重挂接油缸的运动状态；检测触发判断模块被配置为在判断出处于运动状态的配重挂接油缸停止运动时，发出配重信息读取指令。

其二，检测触发判断模块被配置为在判断出进入起重机工况切换界面的状态下，发出配重信息读取指令。

其三，检测触发判断模块被配置为在力矩限制器在每次启动时，发出配重信息读取指令；主控制器40还包括：配重信息比较模块，被配置为比较当前的配重信息与上次关机后启动时记忆的时的配重信息是否一致；和报警模块，被配置为在当前的配重信息与上次关机后启动时记忆的配重信息不一致的情况下报警。

在一些实施例中，主控制器40包括：配重信息比较模块，被配置为比较第一次和第二次计算的当前配重信息是否一致，并在一致的情况下将当前配重信息作为检测配重信息，在不一致的情况下发出配重信息检测失败的信息，并提示用户手动输入配重信息。

在一些实施例中，主控制器40还包括：信息读写模块，被配置为在比较出第一次和第二次计算的当前配重信息一致的情况下，在需要进行工况输入时，将检测配重信息直接填写到配重信息输入接口。

该实施例能够通过两次检测提高检测结果互相比较，只有在两次检测结果一致时才将检测结果作为最终判断依据，可提高检测结果的准确性，避免出现误检测，防止射频读写器20偶尔一次出现读写偏差。如果出现误检测，则不依赖于自动检测配重信息，通过用户手动输入配重信息，使配重与工况匹配。

在一些实施例中，主控制器40包括：

信息读写模块，被配置为读取用户输入的配重信息；和

配重信息比较模块，被配置为比较射频读写器20检测的配重信息与用户输入的配重信息是否一致，并在不一致的情况下进行危险报警提示，和/或记录当前工况、用输户入的配重信息和当前时间等，并判断起重作业的先导功能是否被激活，在先导功能被激活的状态下记录作业前起重机所处的实际状态信息。

该实施例在判断出检测的配重信息与用户输入的配重信息不一致的情况下，及时记录各类信息，以便将当前信息传递至平台进行分析，以便根据记录的信息确定是否需要对智能识别系统进行检修，或者确保在起重机作业过程中发生危险情况时有据可循，易于根据记录信息进行故障定位。

最后，本公开还提供了一种起重机，例如，轮式起重机或履带式起重机，包括上述实施例的起重机配重组合识别系统。识别系统主要包括：配重信息读取，配重信息解析，将检测到的配重信息比对，配重信息应用等方面。此种起重机能够保证当前配重组合与作业工况相匹配，从而提高起重机作业的安全性。

以上对本公开所提供的实施例进行了详细介绍。本文中应用了具体的实施例对本公开的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本公开的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本公开原理的前提下，还可以对本公开进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本公开权利要求的保护范围内。