起重机作业时长监测系统及监测方法与流程

本发明涉及起重机领域，具体地涉及一种起重机作业时长监测系统及监测方法。

背景技术：

起重机是一种广泛应用的工程机械，起重机作业模式分为行驶模式和吊载模式。行驶模式又分为行进和停车两种工作状态；吊载模式又分为负载和空钩两种工作状态。起重机处于不同工作状态时还需要执行不同的动作。

而现有技术中计算起重机的作业效率时使用的起重机作业时长数据仅是指发动机的总工作时长，并没有区分行驶模式和吊载模式两种不同作业模式下发动机的工作时长，也没有对两种模式下不同工作状态和执行不同动作所用的发动机工作时长分别进行区分和计算，使得计算出的起重机作业效率并不准确。

技术实现要素：

为了解决现有技术中对起重机的发动机工作时长数据使用时不能区分不同模式、不同状态和执行不同动作时的发动机工作时长的问题，本发明实施例提供一种起重机作业时长监测系统，所述起重机包括用于为起重机行驶和吊载提供动力的发动机以及用于驱动所述起重机的上车进行动作的液压油泵，且所述起重机作业时长监测系统包括：检测装置，用于检测所述液压油泵出口的压力；以及控制装置，用于获取所述检测装置所检测的所述液压油泵出口的压力，并根据所述液压油泵出口的压力判断所述起重机的工作模式，以及在所述起重机处于不同工作模式时对所述发动机工作时长进行计时。

可选的，所述起重机作业时长监测系统还包括：第一获取模块，与所述控制装置通信，用于获取所述起重机的发动机转速；所述控制装置还用于在所述第一获取模块所获取的所述起重机的发动机转速大于怠速值时对所述发动机工作时长进行计时，并将计时结果确定为所述起重机的发动机总工作时长。

可选的，所述控制装置判断所述起重机的工作模式并在所述起重机处于不同工作模式时对发动机工作时长进行计时包括：在所述液压油泵出口的压力大于零的时候判定所述起重机处于吊载模式，并在所述起重机处于吊载模式时对发动机工作时长进行计时，以及将计时结果确定为所述起重机处于吊载模式的发动机第一工作时长；在所述液压油泵出口的压力等于零时，判定所述起重机处于行驶模式，并对所述起重机处于行驶模式时的发动机工作时长进行计时，以及将计时结果确定为所述起重机处于行驶模式的发动机第二工作时长。

可选的，所述起重机作业时长监测系统还包括：第二获取模块，与所述控制装置通信，用于获取所述起重机的车速；所述控制装置还用于在所述起重机处于行驶模式时，根据所述第二获取模块所获取的所述起重机的车速是否大于零确定所述起重机处于行进状态或停止状态，并相应地对所述起重机处于所述行进状态或所述停止状态的发动机工作时长进行计时。

可选的，所述起重机作业时长监测系统还包括：第三获取模块，与所述控制装置通信，用于获取所述起重机的吊载重量；所述控制装置还用于在所述起重机处于吊载模式时，根据所述第三获取模块所获取的所述起重机的吊载重量与所述起重机的空钩重量的大小关系，确定所述起重机处于吊载模式带载状态或空钩状态，并相应地对所述起重机处于所述带载状态或所述空钩状态的发动机工作时长进行计时。

可选的，所述控制装置还用于在所述起重机处于带载状态或空钩状态时，根据所述检测装置检测到的所述液压油泵出口的压力与压力设定值的大小关系确定所述起重机的上车是否有动作，并确定起重机处于带载状态有动作、带载状态无动作、空钩状态有动作和空钩状态无动作，以及对所述起重机处于带载状态有动作、带载状态无动作、空钩状态有动作或空钩状态无动作时的发动机工作时长进行计时，其中，所述液压油泵出口的压力大于或等于所述压力设定值时，确定所述起重机的上车有动作；反之，则确定所述起重机的上车未动作。

根据本发明实施例的另一方面，还提供一种起重机作业时长监测方法，所述起重机包括用于为起重机行驶和吊载提供动力的发动机以及用于驱动所述起重机的上车进行动作的液压油泵，且所述起重机作业时长监测方法包括：检测所述液压油泵出口的压力；根据所述液压油泵出口的压力判断所述起重机的工作模式，并在所述起重机处于不同工作模式时对所述发动机工作时长进行计时。

可选的，所述起重机作业时长监测方法还包括：获取所述起重机的发动机转速；在所述起重机的发动机转速大于怠速值时对所述发动机工作时长进行计时，并将计时结果确定为所述起重机的发动机总工作时长。

可选的，所述判断所述起重机的工作模式并对所述起重机处于不同工作模式时的发动机工作时长进行计时包括：在所述液压油泵出口的压力大于零时，判定所述起重机处于吊载模式，并对所述起重机处于吊载模式时的发动机工作时长进行计时，以及将计时结果确定为所述起重机处于吊载模式的发动机第一工作时长；在所述液压油泵出口的压力等于零时，判定所述起重机处于行驶模式，并对所述起重机处于行驶模式时的发动机工作时长进行计时，以及将计时结果确定为所述起重机处于行驶模式的发动机第二工作时长。

可选的，所述对起重机处于行驶模式时的发动机工作时长进行计时包括：获取所述起重机的车速；根据所述起重机的车速是否大于零确定所述起重机处于行进状态或停止状态，并相应地对所述起重机处于所述行进状态或所述停止状态的发动机工作时长进行计时。

可选的，所述对起重机处于吊载模式时的发动机工作时长进行计时包括：获取所述起重机的吊载重量；根据所述起重机的吊载重量与所述起重机的空钩重量的大小关系，确定所述起重机处于吊载模式带载状态或空钩状态，并相应地对所述起重机处于所述带载状态或所述空钩状态的发动机工作时长进行计时。

可选的，所述对所述起重机处于所述带载状态或所述空钩状态的发动机工作时长进行计时包括：根据所述液压油泵出口的压力与压力设定值的大小关系，确定所述起重机的上车是否有动作，并确定起重机处于带载状态有动作、带载状态无动作、空钩状态有动作或空钩状态无动作，以及对所述起重机处于以下任一状态时的发动机工作时长进行计时：带载状态有动作、带载状态无动作、空钩状态有动作或空钩状态无动作，其中，所述液压油泵出口的压力大于或等于所述压力设定值时，确定所述起重机的上车有动作；反之，则确定所述起重机的上车未动作。

通过上述技术方案，控制装置根据检测装置检测到的起重机的液压油泵出口的压力值判断起重机的不同工作模式，并对起重机处于不同工作模式时的发动机工作时长进行计时，判断方法简单，且计时结果准确，使得计算出的起重机作业效率也更为准确。

本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：

图1是本发明实施例提供的起重机作业时长监测系统的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的起重机作业时长监测系统的应用示例的结构和原理示意图；

图3是本发明实施例提供的起重机作业时长监测方法的流程图；

图4是本发明实施例提供的起重机作业时长监测方法的应用示例的流程图。

附图标记说明

1、检测装置2、控制装置

3、压力传感器4、车速传感器

5、力矩限制器6、发动机ecu

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。

本发明实施例中的起重机包括用于为起重机行驶和吊载提供动力的发动机以及用于驱动起重机的上车进行动作的液压油泵。以下是对本发明说明书中可能用到的术语的解释：

发动机工作时长：发动机的运转时长。

取力器到位信号：起重机将发动机输出动力由底盘行驶驱动系统切换至上车作业驱动系统的信号。

单发起重机：只配置一个发动机的起重机，起重机行驶和吊载均使用此发动机提供动力。

双发起重机：配置两个发动机的起重机，一个发动机位于底盘，为起重机行驶提供动力；另一个发动机位于上车，为起重机吊载提供动力。

轮式起重机上车动作：主要包括吊臂伸缩动作、转台回转动作、卷扬旋转动作、吊臂俯仰动作。

空钩：轮式起重机处于吊载模式，未进行吊载。

此外，本发明实施例中将起重机的不同工作模式分为吊载模式和行驶模式，再将所述行驶模式分为行进状态和停止状态，将吊载模式分为带载状态和空钩状态，同时，带载状态还包括带载有动作和带载无动作，空钩状态还包括空钩有动作和空钩无动作。但需说明的是，本发明实施例并不限制于这种划分方式。

图1是本发明实施例提供的起重机作业时长监测系统的结构示意图，如图1所示，起重机作业时长监测系统包括：检测装置1，用于检测起重机的液压油泵出口的压力；以及控制装置2，用于获取检测装置1所检测的液压油泵出口的压力，并根据液压油泵出口的压力判断所述起重机的工作模式，以及在所述起重机处于不同工作模式时对所述发动机工作时长进行计时。

其中，检测装置1可以采用压力传感器3，安装在液压油泵输出口。

优选的，起重机作业时长监测系统还包括：第一获取模块(图中未示出)，与控制装置2通信，用于获取起重机的发动机转速；控制装置2还用于在第一获取模块所获取的起重机的发动机转速大于怠速值时对发动机工作时长进行计时，并将计时结果确定为起重机的发动机总工作时长，其中怠速值是指维持发动机转动的最小发动机转速。

其中，第一获取模块可以是发动机ecu(electroniccontrolunit)，控制装置2通过总线连接发动机ecu，可以直接从发动机ecu中读取发动机的总工作时长和发动机转速信号。需说明的是，控制装置2也可以采取其他方式获取发动机的总工作时长。

优选的，控制装置2在液压油泵出口的压力大于零的时候判定起重机处于吊载模式，并在起重机处于吊载模式时对发动机工作时长进行计时，以及将计时结果确定为起重机处于吊载模式的发动机第一工作时长。

进一步的，控制装置2在所述液压油泵出口的压力等于零时，判定所述起重机处于行驶模式，并对起重机处于行驶模式时的发动机工作时长进行计时，以及将计时结果确定为起重机处于行驶模式的发动机第二工作时长。

上述方案中，控制装置2对起重机处于吊载模式和行驶模式时的发动机时长分别进行了计时，需要说明的是，控制装置2还可以对起重机的发动机总工作时长、发动机第一工作时长以及发动机第二工作时长中的两者进行计时，并结合发动机的总工作时长等于发动机的第一工作时长与第二工作时长之和的关系，计算出未进行计时的另外一者。

下述方案中，在起重机处于各个工作模式、各个工作状态以及是否有动作时对发动机工作时长进行计时，类似的计算方法同样适用。

优选的，起重机作业时长监测系统还包括：第二获取模块(图中未示出)，与控制装置2通信，用于获取起重机的车速；控制装置2还用于在起重机处于行驶模式时，根据第二获取模块所获取的起重机的车速是否大于零确定起重机处于行进状态或停止状态，并相应地对起重机处于所述行进状态或所述停止状态的发动机工作时长进行计时。

进一步的，当车速大于零时，控制装置2判定起重机处于行进状态；当车速等于零时，控制装置2判定起重机处于停止状态。

其中，第二获取模块可以是车速传感器，能够将其所获取的车速信号传输至控制装置2。

优选的，起重机作业时长监测系统还包括：第三获取模块(图中未示出)，与控制装置2通信，用于获取起重机的吊载重量；控制装置2还用于在起重机处于吊载模式时，根据第三获取模块所获取的起重机的吊载重量与起重机的空钩重量的大小关系，确定起重机处于吊载模式带载状态或空钩状态，并相应地对所述起重机处于带载状态或空钩状态的发动机工作时长进行计时。

进一步的，控制装置2在起重机的吊载重量大于空钩重量时，确定起重机处于吊载模式带载状态；反之，则确定起重机处于吊载模式空钩状态，其中空钩状态是指起重机处于吊载模式，但未进行吊载，空钩重量在起重机进行设计时已经确定，每一台起重机或每一个型号的起重机的空钩重量不同。

其中，第三获取模块可以是力矩限制器，控制装置2通过总线从所述力矩限制器获取起重机的吊载重量。

优选的，控制装置2还用于在起重机处于带载状态或空钩状态时，根据检测装置1检测到的液压油泵出口的压力与压力设定值的大小关系确定起重机的上车是否有动作，并分别对起重机处于带载状态有动作、带载状态无动作、空钩状态有动作和空钩状态无动作的发动机工作时长进行计时，其中，液压油泵出口的压力大于或等于压力设定值时，确定所述起重机的上车有动作；反之，则确定所述起重机的上车未动作。

图2是本发明实施实施例提供的起重机作业时长监测系统的应用示例的结构和原理示意图，如图2所示，起重机的控制装置2通过总线连接发动机ecu6，可以直接从发动机ecu6中读取发动机的总工作时长和发动机转速信号。此外，控制装置2通过安装在液压油泵输出口的压力传感器3获取液压油泵输出口的压力，通过车速传感器4获取起重机的车速，通过力矩限制器5获取起重机的吊载重量。

起重机作业时长监测系统的其他实施细节同起重机作业时长监测方法的实施细节，将在下文中详细描述，此处不再赘述。

图3是本发明的实施例提供的起重机作业时长监测方法的流程图，起重机包括用于为起重机行驶和吊载提供动力的发动机以及用于驱动所述起重机的上车进行动作的液压油泵，如图3所示，起重机作业时长监测方法可以包括以下步骤：

s101、检测所述液压油泵出口的压力。

液压油泵需要电机进行驱动才能工作，同时液压油泵是驱动起重机的上车进行动作的设备，因此可以通过检测液压油泵出口的压力判断起重机的上车是否有动作，也即判断起重机处于吊载模式还是行驶模式。

s102、根据所述液压油泵出口的压力判断所述起重机的工作模式。

当液压油泵出口的压力大于零时，判定起重机处于吊载模式；当液压油泵出口的压力等于零时，判定起重机处于行驶模式。需要说明的是，以上对起重机处于吊载模式或行驶模式的判断，基于起重机的发动机处于工作状态再根据液压油泵出口的压力是否大于零判定起重机处于吊载模式或行驶模式。

优选的，还可以根据起重机的取力器信号是否到位来判断起重机的工作模式，其中，当起重机的取力器信号到位时，判定起重机处于吊载模式；若发动机工作过程中，取力器信号未到位，判定起重机处于行驶模式。

s103、在所述起重机处于不同工作模式时对所述发动机工作时长进行计时。

在步骤s102中判定起重机当前的工作模式后，可以对起重机处于不同工作模式时发动机工作时长分别进行计时。

具体来说，在液压油泵出口的压力大于零时，判定所述起重机处于吊载模式，并对起重机处于吊载模式时的发动机工作时长进行计时，以及将计时结果确定为起重机处于吊载模式的发动机第一工作时长；在液压油泵出口的压力等于零时，判定起重机处于行驶模式，并对起重机处于行驶模式时的发动机工作时长进行计时，以及将计时结果确定为起重机处于行驶模式的发动机第二工作时长。

进一步的，也可以对起重机处于吊载模式或行驶模式的其中一种工作模式进行计时，并将起重机的发动机总工作时长与所计时的工作模式的发动机工作时长的差值作为另外一种工作模式的发动机工作时长，其中起重机的发动机总工作时长可以直接从发动机ecu中读取或采用其他方式获取。

例如，仅对起重机处于吊载模式的发动机工作时长进行计时，将起重机的发动机总工作时长与起重机处于吊载模式的发动机工作时长的差值作为起重机处于行驶模式的发动机工作时长。

优选的，起重机作业时长监测方法还包括：获取起重机的发动机转速；在所述起重机的发动机转速大于怠速值时对所述发动机工作时长进行计时，并将计时结果确定为所述起重机的发动机总工作时长。其中，怠速值是维持发动机进行转动的最小发动机转速。

以下对起重机处于吊载模式和行驶模式的不同工作状态时发动机的工作时长监测方法进行介绍。

起重机处于行驶模式时，获取起重机的车速，根据起重机的车速是否大于零确定起重机处于行进状态或停止状态，并相应地对所述起重机处于所述行进状态或所述停止状态的发动机工作时长进行计时。

优选的，当起重机的车速等于零时判定起重机处于行进模式停止状态；当起重机的车速大于零时判定起重机处于行驶模式行进状态。需要说明的时，此处，也可以设置保持车辆前进或后退的最小车速设定值，当车速大于该最小车速设定值时判定起重机处于行驶模式。

起重机处于吊载模式时，获取所述起重机的吊载重量；根据所述起重机的吊载重量与起重机的空钩重量的大小关系，确定所述起重机处于吊载模式带载状态或空钩状态，并相应地对所述起重机处于所述带载状态或所述空钩状态的发动机工作时长进行计时。

优选的，在起重机的吊载重量大于空钩重量时，确定起重机处于吊载模式带载状态；反之，则确定起重机处于吊载模式空钩状态，其中空钩状态是指起重机处于吊载模式，但未进行吊载，空钩重量在起重机进行设计时已经确定，每一台起重机或每一个型号的起重机的空钩重量不同。

更进一步的，在起重机处于带载状态或空钩状态时，根据液压油泵出口的压力与压力设定值的大小关系，进一步确定所述起重机的上车是否有动作，并对所述起重机处于以下任一状态时的发动机工作时长进行计时：带载状态有动作、带载状态无动作、空钩状态有动作和空钩状态无动作。

例如，在起重机处于带载状态时，液压油泵出口的压力大于压力设定值，则说明起重机的上车有动作，判定起重机处于带载状态有动作，并对起重机处于带载状态有动作的发动机工作时长进行计时。

图4是本发明实施例提供的起重机作业时长监测方法的应用示例的流程图。如图4所示，首先，在发动机的转速大于或等于怠速值的情况下，确定起重机正在工作，其次，根据液压油泵出口的压力是否大于零确定起重机处于行驶模式或吊载模式，并对起重机处于行驶模式时的发动机工作时长进行计时，以及将发动机总工作时长与起重机处于行驶模式时的发动机工作时长的差值作为起重机处于吊载模式时的发动机工作时长。

在起重机处于行驶模式且车速等于零时，判定起重机处于行驶模式停止状态，并对起重机处于行驶模式停止状态的发动机工作时长进行计时，以及将起重机处于行驶模式的发动机工作时长与处于行驶模式停止状态的差值作为起重机处于行驶模式行进状态的发动机工作时长。

在起重机处于吊载模式且吊载重量大于空钩重量时，判定起重机处于吊载模式带载状态，并对起重机处于吊载模式带载状态的发动机工作时长进行计时，以及将起重机处于吊载模式时的发动机工作时长与吊载模式带载状态的发动机工作时长的差值作为起重机处于吊载模式空钩状态的发动机工作时长。

进一步的，在起重机处于带载状态且液压油泵出口的压力小于或等于压力设定值pp时，判定起重机处于带载状态无动作，并对起重机处于带载状态无动作的发动机工作时长进行计时，以及将起重机处于带载状态的发动机工作时长与带载状态无动作的发动机工作时长的差值作为起重机处于带载状态有动作的发动机工作时长。对于起重机处于空载状态时，可以采用同样的方法对起重机处于空载有动作和空载无动作时的发动机工作时长进行计时和计算。

需要说明的是，上述对起重机的发动机工作时长进行计时的过程均在起重机的发动机处于工作状态的基础上进行，例如：在液压油泵的压力等于零时判定起重机处于行驶模式并对起重机处于行驶模式的发动机工作时长进行计时、在发动机的车速等于零时判定所述起重机处于行驶模式的停止状态等。

起重机处于吊载模式时是否有动作还可以根据起重机的吊臂伸缩传感器、转台回转传感器、卷扬旋转传感器和吊臂俯仰传感器的检测结果进行判断，其中只要上述传感器中有一者动作则确定起重机的上车有动作。同时，也可以根据上述传感器的检测结果分别确定起重机处于吊载模式带载状态和空钩状态时是否执行吊臂伸缩动作、转台回转动作、卷扬旋转动作或吊臂俯仰动作，并相应地对起重机执行上述动作之一时的发动机工作时长进行计时。

上述方案中对起重机的发动机工作时长的计时适用于单发起重机，对于双发起重机，只需要将上车发动机和底盘发动机的工作时长相加即可得出起重机的发动机工作总时长，且起重机处于吊载模式时的发动机工作时长为上车发动机工作时长，起重机处于行驶模式时的发动机工作时长为底盘发动机工作时长。

通过上述技术方案，控制装置根据检测装置检测到的起重机的液压油泵出口的压力值判断起重机的行驶模式和吊载模式，并对起重机处于不同工作模式时的发动机工作时长进行计时，判断方法简单，且计时结果准确，使得计算出的起重机作业效率也更为准确。

此外，本发明实施例中根据车速将起重机的行驶模式分为行进状态和停止状态、根据吊载重量将吊载模式分为带载状态和空钩状态，以及通过液压油泵出口的压力对起重机是否有动作进行判断，将起重机的工作状态进行更细致的划分，有利于在计算起重机效率后分析出影响起重机效率的因素。

以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。

本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

此外，本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。