起重机制动下滑量检测仪及其测量方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及用于检测起重机下滑量的设备，具体地说，设及一种起重机制动下滑 量检测仪及其测量方法。
【背景技术】
[0002] 起重机制动下滑量是衡量起重机安全性能的一项重要指标。在起重机安装验收及 使用过程中都需要对起重机制动下滑量进行检测，W保证生产安全。按照国家起重机相关 检测标准，如果制动下滑量超出允许的范围，则需要对起重机进行停产维修，直至符合相关 标准。快速、准确检测制动下滑量是提高检验效率及保证起重机安全运行的重要手段。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于，提供一种起重机制动下滑量检测仪及其测量方法，W解决上 述的技术问题。
[0004] 为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：
[0005] -种起重机制动下滑量检测仪，其特征在于:包括可吸附在起重机吊钩滑轮保护 罩上的磁力座、连接机构、测量标准球、摄像机、用于固定支撑摄像机的Ξ脚架、制动下滑量 分析系统和制动下滑量结果表达模块;所述测量标准球通过连接机构固定在磁力座上，并 处于摄像机的视野范围内；所述摄像机与制动下滑量分析系统相连接，并将其采集视频信 号传输给制动下滑量分析系统;所述制动下滑量分析系统与制动下滑量结果表达模块相连 接，并将其对所采集视频信号分析、计算得出的起重机制动下滑量结果传输给制动下滑量 结果表达模块。
[0006] 进一步地说，所述测量标准球为白色半透明球状体，其内部装有通过无线控制、可 发出多种颜色光的光源。
[0007] 上述起重机制动下滑量检测仪的测量方法，其特征在于:包括W下步骤：
[000引一、准备工作:将磁力座吸附在起重机吊钩滑轮保护罩上，起重机吊钩上悬挂额定 负载;通过调整Ξ脚架，使摄像机保持在水平位置;通过调整连接机构，使测量标准球处于 一个易于摄像机拍摄的位置，并通过调整起重机吊钩的位置，保证测量标准球处于摄像机 的视野范围内，同时，要确保在整个测量过程中，测量标准球都处于摄像机的视野范围内；
[0009] 二、测量:操作起重机，使其在额定负载的作用下，从静止开始匀速下降，直至制动 停止;摄像机将测量标准球整个运动过程W视频形式记录下来，并将该视频信号传送至制 动下滑量分析系统；
[0010] S、计算；
[0011] I.制动下滑量分析系统从接受的视频信号中提取测量标准球的图像信息，并计算 出测量标准球在视域中的球屯、像素坐标变化函数p(t);然后，将所获得的球屯、像素坐标变 化函数P(t)通过像素距离和真实距离转化系数T转化成实际位移运动函数H(t)=T*P(t)， 得出测量标准球的位移曲线图；
[0012] 像素距离与真实距离转化系数τ的计算方法:对采集的视频中测量标准球的图像 进行处理，获得测量标准球的像素直径化，测量标准球实际直径为已知量D，则像素距离与 真实距离转化系数Τ表达为：
[0013]
[0014] Π .制动下滑量分析系统将获得的H(t)函数进行求导，得到起重机的运行速度函 数为:V(t)=jA(t)dt
[0015] 由此，制动下滑量分析系统得出起重机的运行速度曲线图；
[0016] 虹.制动下滑量分析系统根据起重机运行速度函数V(t)分析出起重机下降前静止 速度区域AB、起重机匀加速下降速度区域BC、起重机匀速下降速度区域CD、起重机下降制动 速度区域DE、起重机制动停止速度区域EF;
[0017] IV.采用最小二乘法对所获得的实际速度曲线进行分段拟合，获得各速度区域的 速度函数，其中：
[0018] ①起重机下降前静止速度区域AB的速度拟合曲线表达为：
[0019] V(t)AB = Ki，K功静止前负载速度拟合后数值为零
[0020] ②起重机匀加速下降速度区域BC的速度拟合曲线表达为：
[0021] V(t)BC = K2*t+K3
[0022] ③起重机匀速下降速度区域CD的速度拟合曲线表达为：
[002；3] V(t)CD = K4，K4为匀速下降速度
[0024] ④起重机下降制动速度区域DE的速度拟合曲线表达为：
[0025] V(t)DE = Ks*t+K6
[00%]⑤起重机制动停止速度区域EF的速度拟合曲线表达为：
[0027] VEF(t)=K7，K7为制动停止后负载速度，拟合后数值为零
[002引根据所测量的速度曲线数据拟合后，可分别求出1(1、1(2、拉、1(4、1(5、1(6和1(7数值大小；
[0029] V.起重机制动下滑量就是起重机在下降制动速度区域DE匀减速下降过程中移动 的距离，根据上述CD、DE、EF阶段拟合方程制动下滑量Η可表达为：
[0030]
[0031] 根据现场检测所获得的实验数据表明：Κ7为制动停止后起重机的运行速度，其数 值为0，因此，制动下滑量Η结果表达为：
[0032]
[0033] 有益效果：与现有技术相比，本发明所述的起重机制动下滑量检测仪使起重机制 动下滑量的检测更为方便、准确、高效，同时，通过机器视觉技术进行分析，保证测量结果真 实有效、避免测量造假。
【附图说明】
[0034] 图1为本发明的原理示意图；
[0035] 图2为本发明中所述测量标准球的位移曲线图；
[0036] 图3为本发明中所述制动下滑量分析系统得出的起重机运行速度曲线图；
[0037] 图4为本发明中所述起重机运行的理想速度曲线图；
[0038] 图5为本发明中所述起重机运行速度的拟合曲线图。
【具体实施方式】
[0039 ]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步说明。
[0040] 参照图1，本发明所述的起重机制动下滑量检测仪，包括可吸附在起重机吊钩滑轮 保护罩9上的磁力座1、连接机构2、测量标准球3、摄像机5、用于固定支撑摄像机5的Ξ脚架 6、制动下滑量分析系统7和制动下滑量结果表达模块8。
[0041] 所述测量标准球3为白色半透明球状体，其内部装有通过无线控制、可发出多种颜 色光的光源4。根据测量环境的不同，调整出合适发光颜色W方便从视频中提取标准球图像 信息。光源4的发光控制电路可通过制动下滑量测量软件控制，也可由独立的无线控制器控 制。
[0042] 所述测量标准球3通过连接机构2固定在磁力座1上，并处于摄像机5的视野范围 内。所述摄像机5与制动下滑量分析系统7相连接，并将其采集的视频信号传输给制动下滑 量分析系统7。所述制动下滑量分析系统7与制动下滑量结果表达模块8相连接，并将其对所 采集视频信号分析、计算得出的起重机制动下滑量结果传输给制动下滑量结果表达模块8。
[0043] 本发明所述起重机制动下滑量检测仪的测量方法，包括W下步骤：
[0044] 1、准备工作:将磁力座1吸附在起重机吊钩滑轮保护罩9上，起重机吊钩上悬挂额 定负载10;通过调整Ξ脚架6，使摄像机5保持在水平位置;通过调整连接机构2，使测量标准 球3处于一个易于摄像机5拍摄的位置，，并通过调整起重机吊钩位置，W保证测量标准球3 处于摄像机5的视野范围内，同时，要确保在整个测量过程（即:起重机从开始下降至下降停 止的运动过程)中，测量标准球3都处于摄像机5的视野范围内；
[0045] 2、测量:操作起重机，使其在额定负载10的作用下，从静止开始匀速下降，直至制 动停止;摄像机5将测量标准球3整个运动过程W视频形式记录下来，并将该视频信号传送 至制动下滑量分析系统7;
[0046] 3、计算：
[0047] (1)制动下滑量分析系统7从接受到视频信号中提取测量标准球3的图像信息，并 计算出测量标准球3在视域中的球屯、像素坐标变化函数P(t);然后，将所获得的球屯、像素坐 标变化函数P(t)