具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

随着海上风电行业的迅速发展，海上平台吊装作业越发频繁，海上吊机的使用也越来越多。相关技术中，大部分采用PLC作为控制器构成海上吊机控制系统。该类型结构的海上吊机控制系统，由于PLC控制器电路结构复杂，造成电路信号处理也较为复杂，同时，PLC控制器体积较大，导致吊机控制系统存在整体结构占用空间较大，故障率较高，生产成本较高，生产效率较差的问题。

鉴于此，本发明实施例提供一种吊机控制系统，如图1所示，控制面板12、称重传感器14和吊物装置16，其中，在控制面板12上集成设置信号采集模块120、开关信号输出模块122和吊机控制器121，信号采集模块120和开关信号输出模块122均与吊机控制器121连接，称重传感器14与信号采集模块120连接，称重传感器14用于检测待吊物体，吊物装置16据吊机控制器121的控制信号，以使待吊物体移动。

具体地，上述中的吊机控制器121可以为CPU控制器(单片机)。上述中的开关信号输出模块122可以为现有技术中常用的开关接口电路或数字量I/O接口电路。该开关信号输出模块122用于将吊机控制器121输出的开关控制信号输出。

在一种实施方式中，在图1中，本发明实施例中的吊机控制系统，还包括：吊机支撑结构11，在吊机支撑结构11上设置吊物装置16、控制面板12、称重传感器14。

在一种实施方式中，在图1中，本发明实施例中的吊机控制系统，吊机控制器121上设置多个开关按键。例如：这多个开关按键可以包括启动按钮、上升按钮、下降按钮、急停按钮。这些按钮具体可以通过有线连接方式电连接信号采集模块120。

在另一种实施方式中，在图1中，还包括：操作手柄15，该操作手柄15与信号采集模块120连接。具体地，例如：在操作手柄15上设置有启动按钮、上升按钮、下降按钮、急停按钮，这些按钮具体可以通过有线连接方式电连接信号采集模块120。

在图1中，具体地，上述中的吊机支撑结构11为可支撑在海上平台进行吊机作业的机械结构。控制面板12可以为PCB电路板。称重传感器14可以为销轴式传感器，其用于检测待吊物体的当前重量。操作手柄15可以为手持使用的操作器件，吊物装置16可以为变频器161、电动机162、钢丝绳卷筒163、旋转编码器164、钢丝绳165、定滑轮166和吊钩167。其中，变频器161接收到开关信号输出模块122输出的开关控制信号通过改变电源频率从而驱动电动机162转动，电动机162运转带动钢丝绳卷筒163旋转，进而带动钢丝绳165上行或下放，从而使得固定在钢丝绳165端部的吊钩167随钢丝绳165运动，实现吊钩167吊载待吊物体上下移动。

通过在控制面板上集成设置信号采集模块、开关信号输出模块和吊机控制器，使得控制电路结构紧凑简单，在很大程度上，可以减少整体结构占用空间，无需设置过多的接线端口，从而可以使得电路信号处理也较为简洁，最终可以避免频繁的故障发生，最终达到降低生产成本和生产效率的目的。

在一种实施方式中，本发明实施例中的吊机控制系统，如图2所示，信号采集模块120还包括：开关信号采集子模块1201、差分信号采集子模块1202和模拟信号采集子模块1203，其分别与吊机控制器121连接。

其中，开关信号采集子模块1201用于采集吊机控制器121、或操作手柄15发送的启动按钮或上升按钮或下降按钮或急停按钮的信号，并将所采集的启动按钮或上升按钮或下降按钮或急停按钮的信号发送给与之连接的吊机控制器121。此处的开关信号采集子模块1201可以由现有技术中常用的开关电路构成。

差分信号采集子模块1202用于采集吊物装置16中的旋转编码器164实时检测出待吊物体的当前位移、当前移动速度以及当前移动方向，并将所采集的待吊物体的当前位移、当前移动速度以及当前移动方向发送给与之连接的吊机控制器121。此处的差分信号采集子模块1202还可以由现有技术中常用的差分电路构成。

模拟信号采集子模块1203用于采集称重传感器14实时检测待吊物体的当前重量，并将所采集的当前重量发送给与之连接的吊机控制器121。此处的模拟信号采集子模块1203还可以由现有技术中常用的模拟电路构成。

在图2中，开关信号采集子模块1201、差分信号采集子模块1202和模拟信号采集子模块1203均与吊机控制器121连接，且集成设置在控制面板12上，电路结构简单紧凑。

在一种实施方式中，本发明实施例中的吊机控制系统，在图2中，开关信号采集子模块1201的输入端与操作手柄15连接，开关信号采集子模块1201的输出端与吊机控制器121连接。

在一种实施方式中，本发明实施例中的吊机控制系统，在图1和图2中，用于辅助待吊物体移动的吊物装置16还包括：变频器161、电动机162、钢丝绳卷筒163、旋转编码器164、钢丝绳165、定滑轮166和吊钩167。其中，变频器161的输入端与开关信号输出模块122连接，变频器161的输出端与电动机162的输入端连接，电动机162的输出端与钢丝绳卷筒163连接。旋转编码器164的输入端与差分信号采集子模块1202连接，旋转编码器164的输出端与钢丝绳卷筒163的卷轴连接，钢丝绳165的第一端卷绕在钢丝绳卷筒163中，钢丝绳165的第二端通过定滑轮166连接吊钩167。称重传感器14，设置在定滑轮166的中轴上，与模拟信号采集子模块1203连接。旋转编码器164可以实时检测吊钩167承载待吊物体的当前位移、当前移动方向以及当前移动速度，无需设置更多的器件检测，故结构简单，成本较低。

在一种实施方式中，本发明实施例中的吊机控制系统，在图2中，还包括：报警器17，报警器17与开关信号输出模块122连接。在图1中，报警器17、变频器161和控制面板12安装在电控箱13内，电控箱13设置在吊机支撑结构11上。报警器17用于当待吊物体吊载的当前重量发生超载时，或待吊物体的当前移动速度、当前移动方向存在危险状况时向外发出报警信号。

因此，本发明实施例中的吊机控制系统，通过控制面板集成设置信号采集模块、开关信号输出模块和吊机控制器，电路结构简单紧凑，可以减少整体结构的占用空间。并且，可以实现对待吊物体的当前重量、当前位移、当前移动速度、当前移动方向进行实时监测。因此，本发明实施例中的吊机控制系统功能齐全、成本低、方便批量生产。在很大程度上，也可以避免频繁的故障发生，提高生产效率的目的。

基于相同构思，本发明实施例提供一种吊机控制方法，用于上述实施例中的吊机控制系统，如图3所示，包括如下步骤：

步骤S31：响应于接收到启动操作指令，吊机控制器执行启动自检操作。

具体地，此处的启动操作指令为吊机控制器发出的启动控制信号。或，操作手柄上设置的启动按钮发出的启动控制信号，当操作人员按下操作手柄上的启动按钮，吊机控制系统通过吊机控制器上电，执行启动自检操作以备吊载待吊物体。

步骤S32：控制信号采集模块通过吊物装置实时获取待吊物体的当前位移、当前移动速度、当前移动方向和通过称重传感器实时检测待吊物体的当前重量。

此处的信号采集模块包括：开关信号采集子模块、差分信号采集子模块和模拟信号采集子模块。

此处的吊物装置包括：变频器、电动机、钢丝绳卷筒、旋转编码器、钢丝绳、定滑轮和吊钩。

称重传感器设置在设置在定滑轮的中轴上，与模拟信号采集子模块连接，实时检测待吊物体的当前重量。

在一种实施方式中，上述控制信号采集模块通过吊物装置实时获取待吊物体的当前位移、当前移动速度、当前移动方向和通过称重传感器实时检测待吊物体的当前重量的步骤S32具体通过如下方式执行操作：

控制差分信号采集子模块通过旋转编码器实时检测待吊物体的当前位移、当前移动速度、当前移动方向和控制模拟信号采集子模块通过称重传感器实时检测待吊物体的当前重量。

因为旋转编码器的输入端与差分信号采集子模块连接，旋转编码器的输出端与钢丝绳卷筒的卷轴连接，所以旋转编码器可以根据其发出的脉冲信号确定待吊物体的当前位移、当前移动速度、当前移动方向。其中，通过脉冲信号的数量获知钢丝绳在钢丝绳卷筒中收放长度进而确定待吊物体的当前位移；通过脉冲信号的快慢获知待吊物体向上移动或向下移动的快慢；通过脉冲信号的电平获知电动机是正转或反转进而确定待吊物体向上移动或向下移动。

步骤S33：若当前重量符合预设承载重量条件，控制待吊物体按照上传的移动操作指令移动。

处的预设吊载重量条件可以为吊钩允许吊载物体的最大重量规格。例如：预设吊载重量条件为小于或等于200kg，若待吊物体的当前重量小于或等于该预设重量，即为符合要求，否则，意味着待吊物体发生超载情况。此处移动操作指令可以通过操作手柄上传或通过吊机控制器上传。此处的移动操作指令包括向上移动或向下移动。若当前重量符合预设承载重量条件，可按照向上移动操作指令控制待吊物体向上移动，可按照向下移动操作指令控制待吊物体向下移动。

显然，当前重量不符合预设承载重量条件，控制待吊物体停止移动，并且向外发出超载信号，在图2中，具体可通过开关信号输出模块将超载信号传输给报警器向外发出声光提示。

步骤S34：在待吊物体移动的过程中，确认当前位移、当前移动速度和当前移动方向是否存在危险状况。

例如：在待吊物体不超载的情况下，且在待吊物体向上移动的过程中，控制面板中的开关信号输出模块输出开关控制信号给变频器，变频器控制电动机正向运转带动钢丝绳向上运行，使得吊钩吊载的待吊物体也向上移动。待吊物体在向上移动过程中，旋转编码器实时检测吊钩吊载待吊物体的位移，当待吊物体移动到设定的上限位移时，说明继续移动会存在危险状况，同时，旋转编码器实时检测吊钩吊载的待吊物体的当前移动方向和当前移动速度，若当前移动速度和当前移动方向与变频器控制信号不一致，说明待吊物体的当前状况属于危险状况。

同理，例如：在待吊物体不超载的情况下，且在待吊物体向下移动的过程中，控制面板中的开关信号输出模块输出控制信号给变频器，变频器控制电动机反向运转带动钢丝绳向下运行，使得吊钩吊载的待吊物体也向下移动。待吊物体在向下移动过程中，旋转编码器实时检测吊钩吊载待吊物体的位移，当待吊物体移动到设定的下限位移时，说明继续移动会存在危险状况，同时，旋转编码器实时检测吊钩吊载的待吊物体的当前移动方向和当前移动速度，若当前移动速度和当前移动方向与变频器控制信号不一致，说明待吊物体的当前状况也属于危险状况。

步骤S35：若待吊物体存在危险状况，控制待吊物体停止移动，同时通过信号输出模块向外输出报警信号。

具体地，无论吊钩上承载的待吊物体在向上或向下移动过程中，当待吊物体移动到设定的上限位位置或下限位置时，继续运行，说明存在危险状况，控制待吊物体停止移动。同时，通过开关信号输出模块输出信号给报警器报警。另外，旋转编码器实时检测吊钩吊载的待吊物体的当前移动方向和当前移动速度，若当前移动速度和当前移动方向与变频器控制信号不一致，则吊机控制器控制变频器停止输出，同时输出信号给报警器报警。

因此，本发明实施例中的吊机控制方法，用于上述实施例中的吊机控制系统，其控制电路结构简单紧凑，使得电路信号处理较为简洁，可以实现实时检测吊钩承载待吊物体的当前移动速度、当前移动方向、当前移动位移以及当前重量，不但保证待吊物体移动的安全性，而且还可以降低故障频繁发生，成本较低。

鉴于此，本发明本发明实施例还提供了一种电子设备，如图4所示，该电子设备可以包括处理器41、存储器42和吊机控制系统43，其中处理器41、存储器42和吊机控制系统43可以通过总线或者其他方式连接，图4中以通过总线连接为例。

处理器41可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。处理器41还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。

存储器42作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块。处理器41通过运行存储在存储器42中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的吊机控制方法。

存储器42可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器41所创建的数据等。此外，存储器42可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器42可选包括相对于处理器41远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器41。上述网络的实例包括但不限于电网、互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

所述一个或者多个模块存储在所述存储器42中，当被所述处理器41执行时，执行如图3所示实施例中的吊机控制方法。

上述电子设备具体细节可以对应参阅附图所示的实施例中对应的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。

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流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。