门座式起重机的吊钩偏斜监测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及起重机吊装技术领域，特别涉及一种门座式起重机的吊钩偏斜监测系统。
【背景技术】
[0002]门座式起重机是港口码头普遍使用的一种其中工具。门座式起重机的驾驶人员和起重物之间具有一定的距离跨度，对臂架根部绞点与重物的提吊点的连线是否保持垂直很难进行判断。但是鉴于门座式起重机的特殊工作原理，特别是重物开始起吊时，如果吊重物的提吊点与臂架根部绞点之间的连线不垂直，则会对起重机自身钢机构造成损伤，同时在吊重物的提吊点与臂架根部绞点的连线不垂直的情况下，重物在脱离地面的瞬间会发生摇摆，极可能造成严重的安全事故，存在安全隐患。因此，在门座式起重机装卸过程中对吊钩的偏斜情况进行监控非常重要。
[0003]授权公告号为CN201089701Y(申请号为200720027082.4)的中国实用新型专利《吊钩位置控制装置》，其中公开的控制装置能够对吊钩位置进行定位控制，以满足对吊钩位置角度的控制要求，但是该吊钩位置控制装置检测的信号无法反馈至操作人员，对操作人员的操作无法进行快捷有效的指导。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种能够实现信息交互以供操作人员实时获取吊钩偏斜情况的门座式起重机的吊钩偏斜监测系统。
[0005]本实用新型解决上述问题所采用的技术方案为:一种门座式起重机的吊钩偏斜监测系统，其特征在于包括:
[0006]吊钩姿势检测装置，设置在门座式起重机的吊钩上，用于所述吊钩动态姿势的动力学数据检测和传送；
[0007]物联网通信装置，设置在门座式起重机的电气室内，用于实现数据的网络传输；
[0008]云服务器，与所述物联网通信装置通讯连接，所述云服务器具有一数据计算模块以用于吊钩倾斜角度的比较计算；
[0009]终端机，设置在门座式起重机的驾驶室，与所述云服务器通讯连接，用于获取云服务器传送的数据；
[0010]所述吊钩姿势检测装置包括有:
[0011]传感器组，包括有至少一种运动传感器，用于采集吊钩的动态姿势信号；
[0012]滤波器，与所述传感器组中各运动传感器相连接，用于对传感器组采集的吊钩的动态姿势信号进行滤波处理；
[0013]微处理器，与所述滤波器相连接，用于对所述吊钩的动态姿势信号计算处理以获取包括有吊钩倾斜角度的吊钩动态姿势的动力学数据；
[0014]GPS定位模块，用于采集所述吊钩的位置数据；
[0015]无线通信模块，与所述微处理器和GPS定位模块相连接，该无线通信模块还能够与所述物联网通信装置通讯连接，用于无线传送吊钩动态姿势的动力学数据和吊钩的位置数据。
[0016]为了方便形象的展示吊钩的倾斜角度情况，所述云服务器具有能够将吊钩动态姿势的动力学数据和吊钩的位置数据进行图像化处理的图像处理模块。
[0017]为了方便显示图像，所述终端机具有一显示器。
[0018]优选地，所述门座式起重机的电气室内还设置有至少能够采集门座式起重机的称重信息、起升信息、臂架旋转信息的PLC控制系统装置，所述PLC控制系统装置与所述物联网通信装置相连接以实现PLC控制系统装置采集信息的传送。
[0019]优选地，所述传感器组包括有用于检测吊钩加速信息的三轴加速度传感器、用于检测吊钩旋转速度信息的三轴陀螺仪传感器以及用于检测吊钩移动方向的地磁传感器。
[0020]为了保证动态环境中吊钩的动态姿势信号精确输出，吊钩的所述的滤波器为卡尔曼滤波器。
[0021]方便地，所述门座式起重机的驾驶室内还设置有报警器，所述报警器与所述终端机相连接。
[0022]与现有技术相比，本实用新型的优点在于:该门座式起重机的吊钩偏斜监测系统能够通过无线通讯技术将采集的吊钩动态姿势的动力学数据进行传送，同时图像化吊钩动态姿势的动力学数据和吊钩的位置数据，进而实时传送到驾驶室，能够让驾驶操作人员实时的、方便快捷的获取图像中的信息，进而方便操作人员有的放矢的对吊钩姿势进行调整，操作目的性更加明确，操作更加便捷，能够有效的保证门座式起重机的安全工作。
【附图说明】
[0023]图1为本实用新型实施例中门座式起重机的吊钩偏斜监测系统结构框图。
【具体实施方式】
[0024]以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
[0025]如图1所示，本实施例中的一种门座式起重机的吊钩偏斜监测系统，包括吊钩姿势检测装置1、物联网通信装置2、云服务器3、终端机4、PLC控制系统装置5、报警器6。物联网通信装置2分别与吊钩姿势检测装置1、PLC控制系统装置5以及云服务器3通讯连接，以实现云服务器3分别与吊钩姿势检测装置I和PLC控制系统装置5之间的数据传送。终端机4与云服务器3通讯连接以获取云服务器3中的数据。报警器6与终端机4相连接，根据终端机4获取的吊钩偏斜角度进行报警工作。
[0026]其中吊钩姿势检测装置I设置在门座式起重机的吊钩上，用于吊钩动态姿势的动力学数据检测和传送。具体的，可以在门座式起重机吊钩自然垂直时，在吊钩上的合适位置安装一个室外接线盒，该吊钩姿势检测装置I则可安装在该接线盒内。
[0027]该吊钩姿势检测装置I包括传感器组11、滤波器12、微处理器13、GPS定位模块14和无线通信模块15。
[0028]传感器组11包括有至少一种运动传感器，用于采集吊钩的动态姿势信号。本实施例中的传感器组11包括有用于检测吊钩加速信息的三轴加速度传感器、用于检测吊钩旋转速度信息的三轴陀螺仪传感器以及用于检测吊钩移动方向的地磁传感器。通过这三种运动传感器采集获取吊钩的动态姿势信号。
[0029]滤波器12传感器组11中各运动传感器相连接，用于对传感器组11采集的吊钩的动态姿势信号进行滤波处理。本实施例中，滤波器12采用卡尔曼滤波器，利用卡尔曼滤波器能够对各个运动传感器在动态环境下采集的信号进行有效的滤波处理，确保动态环境下吊钩的动态姿势信号的精确输出。
[0030]微处理器13，与滤波器12相连接，用于对吊钩的动态姿势信号计算处理以获取吊钩动态姿势的动力学数据。该微处理器13选用现有的微处理芯片即可，对信号的数据过程采用现有的动力学结算算法即可，微处理器13对吊钩的动态姿势信号进行计算处理后可以相应的获取吊钩的偏斜角、摆幅、摆动周期、旋转角度、旋转角速度、起升高度等动力学数据。
[0031]GPS定位模块14用于采集所述吊钩的位置数据，GPS定位模块14可以根据需要在现有的GPS定位芯片中进行选择。
[0032]无线通信模块15分别与微处理器13和GPS定位模块14相连接，微处理器13和GPS定位模块14则通过该无线通信模块15与物联网通信装置2进行通讯连接，从而无线传送吊钩动态姿势的动力学数据和吊钩的位置数据至物联网通信装置2。无线通信模块15可以根据物联网通信装置2的通信协议适配设置，本实施例中无线通信模块15和物联网通信装置2采用3G网络进行通讯。
[0033]物联网通信装置2设置在门座式起重机的电气室内，用于实现数据的网络传输。本实施例中的物联网通信装置2为一 3G物联网通信装置2，能够通过3G网络分别实现与吊钩姿势检测装置I和云服务器3的通信。
[0034]云服务器3具有一数据计算模块31，该数据计算模块31可以将其接收的吊钩倾斜角度的数据和其内设置的吊钩倾斜角度阈值进行比较计算，从而判断吊钩实时的倾斜角度是否超出安全的倾斜角范围，进而能够实现报警。云服务器3中还具有一能够将吊钩动态姿势的动力学数据和吊钩的位置数据进行图像化处理的图像处理模块32，图像处理模块32将数据形象化的展示给操作者，方便操作者进行判断。
[0035]终端机4设置在门座式起重机的驾驶室，终端机4与云服务器3通讯连接后可以自云服务器3中获取其吊钩的动态姿势的动力学数据、吊钩的位置数据以及云服务器3的图像处理模块32绘制的吊钩动态轨迹图像。
[0036]本实施例中的终端机4可以为手机、笔记本电