阅读说明：本技术 双吊钩冶炼起重机吊钩同步检测系统及方法 (Synchronous detection system and method for double-hook smelting crane hook ) 是由 岳铁刚 杨星源 杜建民 侯武 白晋华 张强 康建 杜晓峰 于 2020-04-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种双吊钩冶炼起重机吊钩同步检测系统及方法,该系统包括：第一姿态检测从机、第二姿态检测从机和姿态检测主机,第一姿态检测从机和第二姿态检测从机分别与姿态检测主机通信连接；第一姿态检测从机设置在第一吊钩上,用于检测第一吊钩的位置信息并发送给姿态检测主机；第二姿态检测从机设置在第二吊钩上,用于检测第二吊钩的位置信息并发送给姿态检测主机；姿态检测主机用于接收第一吊钩的位置信息和第二吊钩的位置信息,并进行同步性检测。本发明的双吊钩冶炼起重机吊钩同步检测系统及方法,可以实时获悉吊钩的同步性,提高钢包运输过程的安全性。(The invention discloses a synchronous detection system and a method for a double-hook smelting crane hook, wherein the system comprises the following components: the attitude detection system comprises a first attitude detection slave machine, a second attitude detection slave machine and an attitude detection host machine, wherein the first attitude detection slave machine and the second attitude detection slave machine are respectively in communication connection with the attitude detection host machine; the first posture detection slave is arranged on the first lifting hook and used for detecting the position information of the first lifting hook and sending the position information to the posture detection host; the second posture detection slave is arranged on the second lifting hook and used for detecting the position information of the second lifting hook and sending the position information to the posture detection host; the gesture detection host is used for receiving the position information of the first lifting hook and the position information of the second lifting hook and carrying out synchronism detection. The synchronous detection system and method for the double-hook smelting crane hook can acquire the synchronism of the hook in real time and improve the safety of the ladle transportation process.)

双吊钩冶炼起重机吊钩同步检测系统及方法

技术领域

本发明涉及钢包运输设备技术领域，尤其涉及一种双吊钩冶炼起重机吊钩同步检测系统及方法。

背景技术

在冶炼行业中，钢包的吊装运输是钢厂生产流程中的重要环节。钢包起吊具有高强度、高频次的特点；钢包吊装事故从事故发生频率(事故数/起吊数)方面定量来看是低的，但是从事故性质来看，多是重大、恶性事故。

在运用双吊钩冶炼起重机对钢包进行起吊时，双吊钩的同步性是保证起吊安全的重要因素之一。这对钢包吊装检测系统的工况辨识准确性、系统自身可靠性、系统易用性等提出了严峻挑战。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种双吊钩冶炼起重机吊钩同步检测系统及方法。具体技术方案如下：

第一方面，提供了一种双吊钩冶炼起重机吊钩同步检测系统，所述系统包括：第一姿态检测从机、第二姿态检测从机和姿态检测主机，所述第一姿态检测从机和所述第二姿态检测从机分别与所述姿态检测主机通信连接；所述第一姿态检测从机设置在第一吊钩上，用于检测所述第一吊钩的位置信息并发送给所述姿态检测主机；所述第二姿态检测从机设置在第二吊钩上，用于检测所述第二吊钩的位置信息并发送给所述姿态检测主机；所述姿态检测主机用于接收所述第一吊钩的位置信息和所述第二吊钩的位置信息，并进行同步性检测。

在一种可能的设计中，所述第一姿态检测从机和所述第二姿态检测从机通信连接；所述第二姿态从机监听到所述第一姿态检测从机向所述姿态检测主机上传数据后，向所述姿态检测主机上传数据。

在一种可能的设计中，所述姿态检测主机包括数据处理单元和拓展板控制单元；所述数据处理单元用于接收所述第一吊钩的位置信息和所述第二吊钩的位置信息，并进行同步性检测。

在一种可能的设计中，所述拓展板控制单元分别与所述第一姿态检测从机和所述第二姿态检测从机通信连接，用于校核所述第一姿态检测从机和所述第二姿态检测从机中计时器误差。

在一种可能的设计中，所述第一姿态检测从机和所述第二姿态检测从机内设置有自检模块，用于自检所述第一姿态检测从机和所述第二姿态检测从机的位置。

在一种可能的设计中，所述第一姿态检测从机和所述第二姿态检测从机内分别设置有姿态检测传感器，所述第一姿态检测从机和所述第二姿态检测从机内分别设置有校正模块，用于校正所述姿态检测传感器。

在一种可能的设计中，所述姿态检测主机设置在起重机驾驶室内，所述第一姿态检测从机、所述第二姿态检测从机和所述姿态检测主机无线连接。

第二方面，提供了一种双吊钩冶炼起重机吊钩同步检测方法，所述方法包括：

第一姿态检测从机检测第一吊钩的位置信息并发送给姿态检测主机；

第二姿态检测从机检测第二吊钩的位置信息并发送给姿态检测主机；

姿态检测主机接收所述第一吊钩的位置信息和所述第二吊钩的位置信息，并进行同步性检测。

在一种可能的设计中，第一姿态检测从机采集姿态传感器的原始电位并对原始电位进行除噪、滤波处理，顺次采集多个原始电位取平均值作为姿态检测传感器的真值数据；第二姿态检测从机采集姿态传感器的原始电位并对原始电位进行除噪、滤波处理，顺次采集多个原始电位取平均值作为姿态检测传感器的真值数据。

在一种可能的设计中，第一姿态检测从机采集预设数量的真值数据后，将带时间戳的真值数据作为一帧数据发送给姿态检测主机；第二姿态检测从机监听到第一姿态检测从机发送数据后，向姿态检测主机发送带时间戳的真值数据

本发明技术方案的主要优点如下：

本发明的双吊钩冶炼起重机吊钩同步检测系统及方法，通过在第一吊钩和第二吊钩上分别设置第一姿态检测从机和第二姿态检测从机进行吊钩位置信息的检测，姿态检测主机通过吊钩位置信息判断吊钩是否同步，可以实时获悉吊钩的同步性，提高钢包运输过程的安全性。

附图说明

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

图1为本发明一实施例提供的双吊钩冶炼起重机吊钩同步检测系统的架构图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

以下结合附图，详细说明本发明实施例提供的技术方案。

第一方面，本发明实施例提供了一种双吊钩冶炼起重机吊钩同步检测系统，如附图1所示，该系统包括：第一姿态检测从机、第二姿态检测从机和姿态检测主机，第一姿态检测从机和第二姿态检测从机分别与姿态检测主机通信连接；第一姿态检测从机设置在第一吊钩上，用于检测第一吊钩的位置信息并发送给姿态检测主机；第二姿态检测从机设置在第二吊钩上，用于检测第二吊钩的位置信息并发送给姿态检测主机；姿态检测主机用于接收第一吊钩的位置信息和第二吊钩的位置信息，并进行同步性检测。

以下对本发明实施例提供的双吊钩冶炼起重机吊钩同步检测系统的工作原理进行说明：

第一姿态检测从机设置在第一吊钩上，检测第一吊钩的位置信息并发送给姿态检测主机。第二姿态检测从机设置在第二吊钩上，检测第二吊钩的位置信息并发送给姿态检测主机；姿态检测主机接收第一吊钩的位置信息和第二吊钩的位置信息，并进行同步性检测。

可见，本发明实施例提供的双吊钩冶炼起重机吊钩同步检测系统，通过在第一吊钩和第二吊钩上分别设置第一姿态检测从机和第二姿态检测从机进行吊钩位置信息的检测，姿态检测主机通过吊钩位置信息判断吊钩是否同步，可以实时获悉吊钩的同步性，提高钢包运输过程的安全性。

其中，姿态检测主机设置在起重机驾驶室内，第一姿态检测从机、第二姿态检测从机和姿态检测主机无线连接。进一步地，驾驶室内可以设置有与姿态检测主机连接的数据显示屏，在数据显示屏上显示吊钩的位置和同步性检测结果，便于操作人员快速获悉吊钩同步状态。或者，驾驶室内可以设置有姿态检测主机电连接的报警装置，姿态检测主机检测到第一吊钩和第二吊钩不同步时，可以通过报警装置发出报警信息，提醒操作人员。

应用时，操作人员通过姿态检测主机获悉到第一吊钩和第二吊钩的不同步信息后，可以手动操作调整第一吊钩和第二吊钩至预设位置并使其同步。或者，还设置设置与姿态检测主机连接的吊钩驱动控制单元，吊钩驱动控制单元根据检测信息自动调整吊钩位置，实现吊钩同步的自动化进行。

可以理解的是，为了完成第一吊钩和第二吊钩的同步性检测，第一姿态检测从机上传的第一吊钩的位置信息和第二姿态检测从机上传的第二吊钩的位置信息应为同一时间段的位置信息，为了保证上传信息的同步性，本发明实施例提供的吊钩同步检测系统中，第一姿态检测从机和第二姿态检测从机通信连接；第二姿态从机监听到第一姿态检测从机向姿态检测主机上传数据后，向姿态检测主机上传数据。

可选地，本发明实施例中，姿态检测主机包括数据处理单元和拓展板控制单元；数据处理单元用于接收第一吊钩的位置信息和第二吊钩的位置信息，并进行同步性检测。

拓展板控制单元分别与第一姿态检测从机和第二姿态检测从机通信连接，用于校核第一姿态检测从机和第二姿态检测从机中计时器误差，以保证上传的吊钩位置信息的时效性，提高检测精度。例如，实际使用时，可以每隔半小时对第一姿态检测从机和第二姿态检测从机中的计时器进行一次校核，保证计时器误差在10毫秒以内。

可选地，本发明实施例中，第一姿态检测从机和第二姿态检测从机内分别设置有姿态检测传感器，通过姿态检测传感器检测第一吊钩和第二吊钩的位置信息。作为一种示例，姿态检测传感器可以为16位高精度AD采集姿态检测传感器。例如，姿态检测传感器可以包含三轴加速计、三轴陀螺仪和三轴磁力计。

第一姿态检测从机和第二姿态检测从机内分别设置有校正模块，用于校正姿态检测传感器，避免使用过程中发生误差，提高检测精度。

作为一种示例，校正模块包括处理器和温度传感器，由于第一姿态检测从机和第二姿态检测从机受钢包热辐射的影响较为严重，为防止高温对姿态检测传感器的测量精度产生影响，第一姿态检测从机和第二姿态检测从机中，采用温度传感器测量姿态检测传感器所处外界环境的温度，处理器根据温度传感器所测温度值以及姿态检测传感器的温度误差补偿模型给予温度补偿，从而提高姿态检测传感器的测量精度。

进一步地，第一姿态检测从机和第二姿态检测从机内可以设置有自检模块，用于自检第一姿态检测从机和第二姿态检测从机的位置。通过设置自检模块，出现断电情况恢复供电时，自检模块检测第一姿态检测从机和第二姿态检测从机的具***置，保证检测系统的正常工作。

作为一种示例，自检模块包括模数转换器和处理器。进行自检时，首先将姿态传感器测得的模拟量转换成数字量，然后再将数字量传输给处理器，最后处理器通过卡尔曼滤波算法、四元数算法对这些数字量进行处理，从而获得第一姿态检测从机和第二姿态检测从机的位置信息。当姿态检测传感器可以包含三轴加速计、三轴陀螺仪和三轴磁力计时，姿态传感器测得的模拟量包括三轴加速计测得的加速度信息、三周陀螺仪测得的倾角信息和三轴磁力计测得的磁场强度。

第二方面，本发明实施例提供了一种双吊钩冶炼起重机吊钩同步检测方法，该方法包括：

第一姿态检测从机检测第一吊钩的位置信息并发送给姿态检测主机；

第二姿态检测从机检测第二吊钩的位置信息并发送给姿态检测主机；

姿态检测主机接收第一吊钩的位置信息和第二吊钩的位置信息，并进行同步性检测。

本发明实施例提供的双吊钩冶炼起重机吊钩同步检测放大，通过在第一吊钩和第二吊钩上分别设置第一姿态检测从机和第二姿态检测从机进行吊钩位置信息的检测，姿态检测主机通过吊钩位置信息判断吊钩是否同步，可以实时获悉吊钩的同步性，提高钢包运输过程的安全性。

具体地，第一姿态检测从机采集姿态传感器的原始电位并对原始电位进行除噪、滤波处理，顺次采集多个原始电位取平均值作为姿态检测传感器的真值数据。第二姿态检测从机采集姿态传感器的原始电位并对原始电位进行除噪、滤波处理，顺次采集多个原始电位取平均值作为姿态检测传感器的真值数据。一个真值数据可以对应一个采集时间段，也可以对应采集时间段的中间时刻。

通过除噪、滤波处理，可以得到一时刻较为稳定准确的数据，然后对顺次多个时刻的原始电位取平均值作为真值数据，真值数据可以较为准确地反应某时刻或时段的吊钩位置，避免发生检测误差。

第一姿态检测从机采集预设数量的真值数据后，将带时间戳的真值数据作为一帧数据发送给姿态检测主机；第二姿态检测从机监听到第一姿态检测从机发送数据后，向姿态检测主机发送带时间戳的真值数据，姿态检测主机依据数据所带时间对数据进行处理，保证数据同时性。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。此外，本文中“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附图中表示的放置状态为参照。

最后应说明的是：以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。