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一種起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)電機(jī)老化程度檢測系統(tǒng)及其方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)電機(jī)老化程度檢測系統(tǒng)及其方法，所述系統(tǒng)包括壓力傳感器、增量編碼器、以及上位機(jī)；所述上位機(jī)包括：用于判斷起重機(jī)吊載重量是否超過預(yù)設(shè)重量的第一判斷單元；用于判斷起升機(jī)構(gòu)運(yùn)行狀態(tài)的第二判斷單元；用于獲取起升機(jī)構(gòu)加速時間，獲取起升機(jī)構(gòu)減速時間的第一獲取單元；用于獲取減速距離的第二獲取單元；用于生成兩個初步檢測結(jié)果表的第一處理單元；用于得到中間檢測結(jié)果表的第二處理單元；用于得到最后檢測值的第一計(jì)算單元；用于根據(jù)獲得的最后檢測值，查詢專家知識庫獲知起升機(jī)構(gòu)電機(jī)老化程度信息的第三獲取單元。本發(fā)明只需要安裝少量的傳感器，實(shí)施成本低，實(shí)現(xiàn)過程簡便易行。
【專利說明】一種起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)電機(jī)老化程度檢測系統(tǒng)及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及起重機(jī)電動機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體為一種起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)電機(jī)老化程度檢測系統(tǒng)及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002]任何起重機(jī)均具備用于使物品獲得升降運(yùn)動的起升機(jī)構(gòu)，其中電機(jī)是起升機(jī)構(gòu)驅(qū)動裝置的必要組成部分；而經(jīng)過一定時間起升作業(yè)之后，起升機(jī)構(gòu)電機(jī)均會出現(xiàn)不同程度的老化，若不能及時了解和掌握起升機(jī)構(gòu)電機(jī)的老化程度，不僅不利于起升機(jī)構(gòu)電機(jī)的及時維護(hù)、保養(yǎng)或更換，更對起升作業(yè)的正常運(yùn)行帶來了潛在風(fēng)險(xiǎn)?，F(xiàn)有技術(shù)中的起升機(jī)構(gòu)電機(jī)老化程度檢測方式主要通過多種傳感器對溫度、電流和振動等信號進(jìn)行采集后，通過綜合比較分析得出起升機(jī)構(gòu)電機(jī)的老化程度信息，這種檢測方式不僅缺乏針對性，且實(shí)現(xiàn)過程過于復(fù)雜，綜合考慮的因素較多，需要采集的數(shù)據(jù)量較大，實(shí)施成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對以上問題的提出，而研制一種簡便易行、節(jié)約成本的起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)電機(jī)老化程度檢測系統(tǒng)及其方法。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)手段如下:
[0005]一種起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)電機(jī)老化程度檢測系統(tǒng)，包括用于檢測起重機(jī)吊載重量的壓力傳感器、用于檢測起升機(jī)構(gòu)運(yùn)行速度的增量編碼器、以及上位機(jī)；
[0006]所述上位機(jī)包括:
[0007]連接壓力傳感器，用于判斷起重機(jī)吊載重量是否超過預(yù)設(shè)重量的第一判斷單元；
[0008]連接增量編碼器和第一判斷單元，用于當(dāng)起重機(jī)吊載重量超過預(yù)設(shè)重量時根據(jù)起升機(jī)構(gòu)運(yùn)行速度變化判斷起升機(jī)構(gòu)運(yùn)行狀態(tài)的第二判斷單元；
[0009]連接第二判斷單元，用于當(dāng)起升機(jī)構(gòu)處于加速狀態(tài)時獲取起升機(jī)構(gòu)加速時間，當(dāng)起升機(jī)構(gòu)處于減速狀態(tài)時獲取起升機(jī)構(gòu)減速時間的第一獲取單元；
[0010]連接第二判斷單元，用于當(dāng)起升機(jī)構(gòu)處于減速狀態(tài)時獲取減速距離的第二獲取單元;
[0011]用于生成兩個初步檢測結(jié)果表的第一處理單元；所述初步檢測結(jié)果表用于記錄起升機(jī)構(gòu)的任一吊載重量和電機(jī)老化狀態(tài)的對應(yīng)關(guān)系；所述第一處理單元包括:連接第一獲取單元和第二獲取單元，用于計(jì)算每一吊載重量對應(yīng)的多個起升機(jī)構(gòu)加速時間、減速時間和減速距離的各自標(biāo)準(zhǔn)差、以及各自標(biāo)準(zhǔn)差與相應(yīng)預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)值的比值的計(jì)算模塊；還包括連接計(jì)算模塊，用于判斷任一吊載重量條件下的起升機(jī)構(gòu)加速時間、減速時間和減速距離分別對應(yīng)的所述比值是否均超過預(yù)設(shè)比例的判斷模塊；還包括連接判斷模塊，用于當(dāng)某一吊載重量條件下的所述比值均超過預(yù)設(shè)比例時，將初步檢測結(jié)果表中該吊載重量對應(yīng)的電機(jī)老化狀態(tài)記錄為1，當(dāng)某一吊載重量條件下的任一所述比值不超過預(yù)設(shè)比例時，將初步檢測結(jié)果表中該吊載重量對應(yīng)的電機(jī)老化狀態(tài)記錄為O的記錄模塊，其中I表示老化，O表示正常；
[0012]連接第一處理單元，用于根據(jù)生成的兩個初步檢測結(jié)果表，對同一吊載重量對應(yīng)的電機(jī)老化狀態(tài)執(zhí)行邏輯與操作，得到中間檢測結(jié)果表的第二處理單元，所述中間檢測結(jié)果表記錄任一吊載重量和執(zhí)行邏輯與操作后的電機(jī)老化狀態(tài)的對應(yīng)關(guān)系；
[0013]連接第二處理單元，用于利用公式;C =______________~_____^對中間檢測結(jié)果表所



B
記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)平均，得到最后檢測值?的第一計(jì)算單元，其中Xk表示任一吊載重量的檢測次數(shù)、fk為I或0，表示中間檢測結(jié)果表中任一吊載重量對應(yīng)的電機(jī)老化狀態(tài)、η表示不同吊載重量的檢測次數(shù)總和；
[0014]連接第一計(jì)算單元，用于根據(jù)獲得的最后檢測值查詢專家知識庫獲知起升機(jī)構(gòu)電機(jī)老化程度信息的第三獲取單元；
[0015]進(jìn)一步地，所述上位機(jī)還包括連接第三獲取單元，用于顯示最后檢測值T及其對應(yīng)的起升機(jī)構(gòu)電機(jī)老化程度信息的顯示單元；
[0016]進(jìn)一步地:
[0017]所述第二判斷單元通過起重機(jī)運(yùn)行速度從零變化至預(yù)設(shè)速度的時間間隔小于等于預(yù)設(shè)時間間隔時，來判斷起升機(jī)構(gòu)處于加速狀態(tài)；
[0018]所述第二判斷單元通過起升機(jī)構(gòu)運(yùn)行速度從預(yù)設(shè)速度變化至零的時間間隔小于等于預(yù)設(shè)時間間隔，并且起升機(jī)構(gòu)預(yù)設(shè)速度為零的保持時間達(dá)到預(yù)設(shè)時間值，來判斷起升機(jī)構(gòu)處于減速狀態(tài)；
[0019]另外，還包括連接壓力傳感器、增量編碼器和上位機(jī)的PLC;所述PLC用于將壓力傳感器和增量編碼器所檢測的數(shù)據(jù)傳輸給上位機(jī)。
[0020]一種起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)電機(jī)老化程度檢測方法，包括如下步驟:
[0021]步驟1:檢測起重機(jī)吊載重量，執(zhí)行步驟2 ；
[0022]步驟2:判斷起重機(jī)吊載重量是否超過預(yù)設(shè)重量，是則執(zhí)行步驟3，否則返回步驟I ;
[0023]步驟3:判斷起升機(jī)構(gòu)運(yùn)行狀態(tài)，若起升機(jī)構(gòu)處于加速狀態(tài)，執(zhí)行步驟4，若起升機(jī)構(gòu)處于減速狀態(tài)，執(zhí)行步驟5;
[0024]步驟4:獲取起升機(jī)構(gòu)加速時間，執(zhí)行步驟6 ；
[0025]步驟5:獲取起升機(jī)構(gòu)減速時間和減速距離，執(zhí)行步驟6 ；
[0026]步驟6:執(zhí)行初步檢測結(jié)果表生成過程兩次，得到兩個初步檢測結(jié)果表，所述初步檢測結(jié)果表記錄起升機(jī)構(gòu)的任一吊載重量和電機(jī)老化狀態(tài)的對應(yīng)關(guān)系，執(zhí)行步驟7 ；
[0027]所述初步檢測結(jié)果表生成過程包括如下步驟:
[0028]①基于不同吊載重量條件重復(fù)執(zhí)行步驟I至步驟5，獲得每一吊載重量對應(yīng)的多個起升機(jī)構(gòu)加速時間、減速時間和減速距離；
[0029]②計(jì)算每一吊載重量對應(yīng)的多個起升機(jī)構(gòu)加速時間、減速時間和減速距離的各自標(biāo)準(zhǔn)差、以及各自標(biāo)準(zhǔn)差與預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)值的比值；
[0030]③判斷任一吊載重量條件下的起升機(jī)構(gòu)加速時間、減速時間和減速距離分別對應(yīng)的所述比值是否均超過預(yù)設(shè)比例，是則將初步檢測結(jié)果表中該吊載重量對應(yīng)的電機(jī)老化狀態(tài)記錄為I，否則記錄為O,其中I表示老化,O表示正常；
[0031]步驟7:根據(jù)生成的兩個初步檢測結(jié)果表，分別對同一吊載重量對應(yīng)的兩個電機(jī)老化狀態(tài)執(zhí)行邏輯與操作，得到中間檢測結(jié)果表，所述中間檢測結(jié)果表記錄任一吊載重量和執(zhí)行邏輯與操作后的電機(jī)老化狀態(tài)的對應(yīng)關(guān)系，執(zhí)行步驟8 ；
[0032]步驟8:利用公式
【權(quán)利要求】
1.一種起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)電機(jī)老化程度檢測系統(tǒng)，其特征在于包括用于檢測起重機(jī)吊載重量的壓力傳感器、用于檢測起升機(jī)構(gòu)運(yùn)行速度的增量編碼器、以及上位機(jī)； 所述上位機(jī)包括: 連接壓力傳感器，用于判斷起重機(jī)吊載重量是否超過預(yù)設(shè)重量的第一判斷單元； 連接增量編碼器和第一判斷單元，用于當(dāng)起重機(jī)吊載重量超過預(yù)設(shè)重量時根據(jù)起升機(jī)構(gòu)運(yùn)行速度變化判斷起升機(jī)構(gòu)運(yùn)行狀態(tài)的第二判斷單元； 連接第二判斷單元，用于當(dāng)起升機(jī)構(gòu)處于加速狀態(tài)時獲取起升機(jī)構(gòu)加速時間，當(dāng)起升機(jī)構(gòu)處于減速狀態(tài)時獲取起升機(jī)構(gòu)減速時間的第一獲取單元； 連接第二判斷單元，用于當(dāng)起升機(jī)構(gòu)處于減速狀態(tài)時獲取減速距離的第二獲取單元；用于生成兩個初步檢測結(jié)果表的第一處理單元；所述初步檢測結(jié)果表用于記錄起升機(jī)構(gòu)的任一吊載重量和電機(jī)老化狀態(tài)的對應(yīng)關(guān)系；所述第一處理單元包括:連接第一獲取單元和第二獲取單元，用于計(jì)算每一吊載重量對應(yīng)的多個起升機(jī)構(gòu)加速時間、減速時間和減速距離的各自標(biāo)準(zhǔn)差、以及各自標(biāo)準(zhǔn)差與相應(yīng)預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)值的比值的計(jì)算模塊；還包括連接計(jì)算模塊，用于判斷任一吊載重量條件下的起升機(jī)構(gòu)加速時間、減速時間和減速距離分別對應(yīng)的所述比值是否均超過預(yù)設(shè)比例的判斷模塊；還包括連接判斷模塊，用于當(dāng)某一吊載重量條件下的所述比值均超過預(yù)設(shè)比例時，將初步檢測結(jié)果表中該吊載重量對應(yīng)的電機(jī)老化狀態(tài)記錄為1，當(dāng)某一吊載重量條件下的任一所述比值不超過預(yù)設(shè)比例時，將初步檢測結(jié)果表中該吊載重量對應(yīng)的電機(jī)老化狀態(tài)記錄為O的記錄模塊，其中I表示老化，O表示正常； 連接第一處理單元，用于根據(jù)生成的兩個初步檢測結(jié)果表，對同一吊載重量對應(yīng)的電機(jī)老化狀態(tài)執(zhí)行邏輯與操作，得到中間檢測結(jié)果表的第二處理單元，所述中間檢測結(jié)果表記錄任一吊載重量和執(zhí)行邏輯與操作后的電機(jī)老化狀態(tài)的對應(yīng)關(guān)系； 連接第二處理單元，用于利用公式
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)電機(jī)老化程度檢測系統(tǒng)，其特征在于所述上位機(jī)還包括連接第三獲取單元，用于顯示最后檢測值?及其對應(yīng)的起升機(jī)構(gòu)電機(jī)老化程度信息的顯示單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)電機(jī)老化程度檢測系統(tǒng)，其特征在于: 所述第二判斷單元通過起重機(jī)運(yùn)行速度從零變化至預(yù)設(shè)速度的時間間隔小于等于預(yù)設(shè)時間間隔時，來判斷起升機(jī)構(gòu)處于加速狀態(tài)； 所述第二判斷單元通過起升機(jī)構(gòu)運(yùn)行速度從預(yù)設(shè)速度變化至零的時間間隔小于等于預(yù)設(shè)時間間隔，并且起升機(jī)構(gòu)預(yù)設(shè)速度為零的保持時間達(dá)到預(yù)設(shè)時間值，來判斷起升機(jī)構(gòu)處于減速狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)電機(jī)老化程度檢測系統(tǒng)，其特征在于還包括連接壓力傳感器、增量編碼器和上位機(jī)的PLC;所述PLC用于將壓力傳感器和增量編碼器所檢測的數(shù)據(jù)傳輸給上位機(jī)。
5.一種起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)電機(jī)老化程度檢測方法，其特征在于包括如下步驟: 步驟1:檢測起重機(jī)吊載重量，執(zhí)行步驟2 ； 步驟2:判斷起重機(jī)吊載重量是否超過預(yù)設(shè)重量，是則執(zhí)行步驟3，否則返回步驟I ;步驟3:判斷起升機(jī)構(gòu)運(yùn)行狀態(tài)，若起升機(jī)構(gòu)處于加速狀態(tài)，執(zhí)行步驟4，若起升機(jī)構(gòu)處于減速狀態(tài)，執(zhí)行步驟5 ; 步驟4:獲取起升機(jī)構(gòu)加速時間，執(zhí)行步驟6 ； 步驟5:獲取起升機(jī)構(gòu)減速時間和減速距離，執(zhí)行步驟6 ； 步驟6:執(zhí)行初步檢測結(jié)果表生成過程兩次，得到兩個初步檢測結(jié)果表，所述初步檢測結(jié)果表記錄起升機(jī)構(gòu)的任一吊載重量和電機(jī)老化狀態(tài)的對應(yīng)關(guān)系，執(zhí)行步驟7 ； 所述初步檢測結(jié)果表生成過程包括如下步驟: ①基于不同吊載重量條件重復(fù)執(zhí)行步驟I至步驟5，獲得每一吊載重量對應(yīng)的多個起升機(jī)構(gòu)加速時間、減速時間和減速距離； ②計(jì)算每一吊載重量對應(yīng)的多個起升機(jī)構(gòu)加速時間、減速時間和減速距離的各自標(biāo)準(zhǔn)差、以及各自標(biāo)準(zhǔn)差與預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)值的比值； ③判斷任一吊載重量條件下的起升機(jī)構(gòu)加速時間、減速時間和減速距離分別對應(yīng)的所述比值是否均超過預(yù)設(shè)比例，是則將初步檢測結(jié)果表中該吊載重量對應(yīng)的電機(jī)老化狀態(tài)記錄為1，否則記錄為O，其中I表示老化，O表示正常； 步驟7:根據(jù)生成的兩個初步檢測結(jié)果表，分別對同一吊載重量對應(yīng)的兩個電機(jī)老化狀態(tài)執(zhí)行邏輯與操作，得到中間檢測結(jié)果表，所述中間檢測結(jié)果表記錄任一吊載重量和執(zhí)行邏輯與操作后的電機(jī)老化狀態(tài)的對應(yīng)關(guān)系，執(zhí)行步驟8 ；
步驟8:利用公式X =對中間檢測結(jié)果表所記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)

η平均，得到最后檢測值?,其中xk表示任一吊載重量的檢測次數(shù)、fk為I或O，表示中間檢測結(jié)果表中任一吊載重量對應(yīng)的電機(jī)老化狀態(tài)、k為正整數(shù)且I < k < η、η表示不同吊載重量的檢測次數(shù)總和，執(zhí)行步驟9 ; 步驟9:根據(jù)獲得的最后檢測值查詢專家知識庫獲知起升機(jī)構(gòu)電機(jī)老化程度信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)電機(jī)老化程度檢測方法，其特征在于: 當(dāng)起重機(jī)運(yùn)行速度從零變化至預(yù)設(shè)速度的時間間隔小于等于預(yù)設(shè)時間間隔時，則判斷起升機(jī)構(gòu)處于加速狀態(tài)； 當(dāng)起升機(jī)構(gòu)運(yùn)行速度從預(yù)設(shè)速度變化至零的時間間隔小于等于預(yù)設(shè)時間間隔，并且起升機(jī)構(gòu)預(yù)設(shè)速度為零的保持時間達(dá)到預(yù)設(shè)時間值，則判斷起升機(jī)構(gòu)處于減速狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)電機(jī)老化程度檢測方法，其特征在于: 通過對起升機(jī)構(gòu)運(yùn)行速度達(dá)到預(yù)設(shè)速度的時間Τ2與起升機(jī)構(gòu)運(yùn)行速度為零的時間Tl作差，來獲取加速時間Τ2-Τ1 ； 通過對起升機(jī)構(gòu)運(yùn)行速度達(dá)到零的時間Τ4與起升機(jī)構(gòu)運(yùn)行速度為預(yù)設(shè)速度的時間Τ3作差，來獲取減速時 間T4-T3。
【文檔編號】G01R31/34GK103969584SQ201410230898
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年5月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月28日
【發(fā)明者】張書峰, 金文成, 林春浩 申請人:大連美恒時代科技有限公司