一种双卷扬乱绳识别方法、装置和计算机可读存储介质与流程

1.本发明涉及乱绳识别技术领域，具体而言，涉及一种双卷扬乱绳识别方法、装置和计算机可读存储介质。


背景技术：

2.随着现代基建的推进，起重机起吊的载物越来越重、越来越高，为了满足起吊效率以及起吊安全的相关要求，双卷扬起重机应运而生，其通过主卷扬和副卷扬同时升降吊钩以吊运载物。在双卷扬起重机工作过程中，主卷扬或者副卷扬会由于各种原因导致出现乱绳，乱绳之后将会导致钢丝绳损坏或加速损坏。目前乱绳识别的方法主要是依靠人工直接检查或通过视频监控进行识别预警，其识别不够准确，极易导致出现误差。


技术实现要素：

3.鉴于上述问题，本发明提供了一种双卷扬乱绳识别方法、装置及起重机，有效地解决了上述问题中的至少一个。
4.为解决上述问题，本发明提供一种双卷扬乱绳识别方法，包括：
5.在主卷扬或副卷扬每缠绕一圈后，获取标定数据，其中，所述标定数据包括所述主卷扬的编码器采样值与所述副卷扬的编码器采样值的差值绝对值；
6.将所有所述标定数据按照预设规则进行处理；
7.当处理结果满足预设条件时，则认定所述主卷扬和/或所述副卷扬发生乱绳。
8.可选地，所述在主卷扬或副卷扬每缠绕一圈后，获取标定数据包括：
9.在所述主卷扬或所述副卷扬每缠绕一圈后，获取吊钩倾角；
10.将所述吊钩倾角与预设倾角进行比较；
11.当所述吊钩倾角小于所述预设倾角时，则记录在对应圈数下的标定数据；
12.当所述吊钩倾角大于或者等于所述预设倾角时，控制所述主卷扬和所述副卷扬运动直至所述吊钩倾角小于所述预设倾角，并记录在对应圈数下的标定数据。
13.可选地，所述将所有所述标定数据按照预设规则进行处理包括：
14.将所有所述标定数据按照获取时间进行排序；
15.将排序后的所述标定数据进行分组，得到m组编码器差值集合，其中，m为大于或者等于2的自然数；
16.根据每组所述编码器差值集合，确定每组所述编码器差值集合的均值。
17.可选地，若处理结果满足预设条件，则认定所述主卷扬和/或所述副卷扬发生乱绳包括：
18.当相邻两组所述编码器差值集合的均值的差值绝对值大于第一预设值且小于第二预设值时，则认定所述主卷扬或所述副卷扬发生乱绳；
19.当相邻两组所述编码器差值集合的均值的差值绝对值大于或者等于所述第二预设值时，则认定所述主卷扬和所述副卷扬同时发生乱绳。
20.可选地，所述若处理结果满足预设条件，则认定所述主卷扬和/或所述副卷扬发生乱绳之后，还包括：
21.获取所述主卷扬和所述副卷扬在第i圈与第i-1圈下的标定数据的差值绝对值，其中，i为大于或者等于2的自然数；
22.当第i圈与第i-1圈的标定数据的差值绝对值大于第二预设值时，则认定第i圈为乱绳发生圈数。
23.可选地，所述当第i圈与第i-1圈的标定数据的差值绝对值大于第二预设值时，则认定第i圈为乱绳发生圈数，还包括：
24.获取所述主卷扬或者所述副卷扬每层的最大缠绕圈数；
25.根据所述最大缠绕圈数以及所述乱绳发生圈数，得到乱绳位置信息，其中，所述乱绳位置信息包括乱绳发生层数以及所述乱绳发生层数下对应的圈数。
26.可选地，所述根据所述最大缠绕圈数以及所述乱绳发生圈数，得到乱绳位置信息之后，还包括：
27.将所述乱绳位置信息进行显示，和/或，进行报警。
28.本发明还提供一种双卷扬乱绳识别装置，包括：
29.获取模块，用于在主卷扬或副卷扬每缠绕一圈后，获取标定数据，其中，所述标定数据包括所述主卷扬的编码器采样值与所述副卷扬的编码器采样值的差值绝对值；
30.处理模块，用于将所有所述标定数据按照预设规则进行处理；
31.认定模块，用于当处理结果满足预设条件时，则认定所述主卷扬和/或所述副卷扬发生乱绳。
32.本发明还提供一种起重机，包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器，当所述计算机程序被所述处理器读取并运行时，实现如上任一项所述的双卷扬乱绳识别方法。
33.本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器读取并运行时，实现如上任一项所述的双卷扬乱绳识别方法。
34.相对于现有技术，本发明的有益效果为：
35.在主卷扬和副卷扬联动起吊钩时，每当主卷扬或副卷扬缠绕一圈后，获取主卷扬的编码器采样值与副卷扬的编码器采样值的差值绝对值作为标定数据，即主卷扬或副卷扬的缠绕圈数等于标定数据的数量；在将所有标定数据按照预设规则进行处理后；当处理结果满足预设条件时，则认定主卷扬和/或副卷扬发生乱绳。相对于现有通过视觉进行识别，本发明是基于主卷扬的编码器以及副卷扬的编码器实现的，不会因为视觉误差或者光照强度造成误判，其识别精度更高，大大降低了误判的概率。
附图说明
36.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
37.图1为本发明中双卷扬乱绳识别方法一种实施方式的流程示意图；
38.图2为本发明中双卷扬乱绳识别装置一种实施方式的结构原理图。
具体实施方式
39.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
40.如图1所示，本发明实施例的双卷扬乱绳识别方法包括如下步骤：
41.在主卷扬或副卷扬每缠绕一圈后，获取标定数据，其中，所述标定数据包括所述主卷扬的编码器采样值与所述副卷扬的编码器采样值的差值绝对值；
42.将所有所述标定数据按照预设规则进行处理；
43.当处理结果满足预设条件时，则认定所述主卷扬和/或所述副卷扬发生乱绳。
44.具体地，该方法可基于起重机上的控制装置执行，其中，控制装置可为plc，其可配备例如触控屏的输入设备。控制装置可与起重机上的卷扬机、编码器、传感器等电连接，不仅可用于控制卷扬机动作，还可获取编码器和传感器检测的数据。
45.本实施例中，编码器采样值为角度值。采用本实施例的双卷扬乱绳识别方法后，在主卷扬和副卷扬联动起吊钩时，每当主卷扬或副卷扬缠绕一圈后，获取主卷扬的编码器采样值与副卷扬的编码器采样值的差值绝对值作为标定数据，即主卷扬或副卷扬的缠绕圈数等于标定数据的数量；在将所有标定数据按照预设规则进行处理后；当处理结果满足预设条件时，则认定主卷扬和/或副卷扬发生乱绳。相对于现有通过视觉进行识别，本发明是基于主卷扬的编码器以及副卷扬的编码器实现的，不会因为视觉误差或者光照强度造成误判，其识别精度更高，大大降低了误判的概率。
46.可选地，所述在主卷扬或副卷扬每缠绕一圈后，获取标定数据包括：
47.在所述主卷扬或所述副卷扬每缠绕一圈后，获取吊钩倾角；
48.将所述吊钩倾角与预设倾角进行比较；
49.当所述吊钩倾角小于所述预设倾角时，则记录在对应圈数下的标定数据；
50.当所述吊钩倾角大于或者等于预设倾角时，控制所述主卷扬和所述副卷扬运动直至所述吊钩倾角小于所述预设倾角，并记录在对应圈数下的标定数据。
51.具体地，吊钩倾角可以由设置在吊钩上的倾角传感器检测获得，倾角传感器与起重机上的控制装置电连接，实时将吊钩的倾角数据发送至控制装置。优选地，倾角传感器通过支架固定在吊钩的水平位置。
52.需要理解地是，主卷扬和副卷扬联合起吊钩时，吊钩需要平稳起吊，即在起吊过程中，吊钩需要始终保持水平状态，避免出现倾斜的情况而带来安全隐患，故当检测吊钩倾角不处于水平状态时，需要控制主卷扬和副卷扬运动以使吊钩倾角处于水平状态。
53.本实施例中，预设倾角为0.5度，在主卷扬或副卷扬每缠绕一圈后，获取吊钩倾角；当吊钩倾角小于0.5度时，则记录在对应圈数下的标定数据；当吊钩倾角大于或者等于0.5度时，控制主卷扬和副卷扬运动直至吊钩倾角小于0.5度，然后再记录对应圈数下的标定数据。
54.如此设置，主卷扬或者副卷扬在收绳过程中，每缠绕一圈后，在吊钩倾角小于预设倾角时直接记录对应圈数下的标定数据，在吊钩倾角大于或者等于预设倾角时，先控制主卷扬和副卷扬运动调节预设倾角小于预设倾角，再记录对应圈数下的标定数据，直至主卷
扬或者副卷扬最后一圈下的标定数据记录完成。
55.可选地，所述将所有所述标定数据按照预设规则进行处理包括：
56.将所有所述标定数据按照获取时间进行排序；
57.将排序后的所述标定数据进行分组，得到m组编码器差值集合，其中，m为大于或者等于2的自然数；
58.根据每组所述编码器差值集合，确定每组所述编码器差值集合的均值。
59.需要理解的是，主卷扬或者副卷扬的缠绕圈数一般在几百圈以上，故标定数据的数量在几百个以上，本实施例为了快速判断是否出现乱绳，其先按照标定数据的获取时间进行排序，例如按照获取时间从先到后进行排序，也可以按照获取时间从后到先进行排序。由于标定数据的获取是在主卷扬或者副卷扬每圈缠绕完成后得到的，故标定数据的获取时间是和主卷扬或者副卷扬的圈数序号对应的，也就是说排序方式是按照主卷扬或者副卷扬的圈数序号进行的，例如按照主卷扬或者副卷扬的圈数序号从大到小进行排序，也可以按照主卷扬或者副卷扬的圈数序号从小到大进行排序。在将所有标定数据(n个标定数据)进行排序后，将排序后的所述标定数据进行分组，得到m组编码器差值集合,且每组编码器差值集合中具有p个编码器差值，即a[1]～a[p]，a[p 1]～a[2p]
…
a[n-p 1]～a[p]，并计算出每组编码器差值集合的均值，即b[1]、b[2]
…
b[m]。在进行设计时，n优选为能被整除的数，即，n＝mp。若n不能被整除，最后一组编码器差值集合可以不具有p个编码器差值。
[0060]
可选地，若处理结果满足预设条件，则认定所述主卷扬和/或所述副卷扬发生乱绳包括：
[0061]
当相邻两组所述编码器差值集合的均值的差值绝对值大于第一预设值且小于第二预设值时，则认定所述主卷扬或所述副卷扬发生乱绳；
[0062]
当相邻两组所述编码器差值集合的均值的差值绝对值大于或者等于所述第二预设值时，则认定所述主卷扬和所述副卷扬同时发生乱绳。
[0063]
具体地，第一预设值为30度，第二预设值为40度，当相邻两组编码器差值集合的均值的差值绝对值小于或者等于30度时，则不认定主卷扬或副卷扬发生乱绳。当相邻两组编码器差值集合的均值的差值绝对值大于30度且小于40度时，例如37度，则认定主卷扬或副卷扬发生乱绳。当相邻两组编码器差值集合的均值的差值绝对值大于或者等于40度时，例如45度，则认定主卷扬和副卷扬同时发生乱绳。
[0064]
可选地，所述若处理结果满足预设条件，则认定所述主卷扬和/或所述副卷扬发生乱绳之后，还包括：
[0065]
获取所述主卷扬和所述副卷扬在第i圈与第i-1圈下的标定数据的差值绝对值，其中，i为大于或者等于2的自然数；
[0066]
当第i圈与第i-1圈的标定数据的差值绝对值大于第二预设值时，则认定第i圈为乱绳发生圈数。
[0067]
具体地，第二预设值为30度，在判断出主卷扬或者副卷扬发生乱绳后，需要进一步了解乱绳发生的圈数，此时需要将相邻两圈的标定数据的差值绝对值与第二预设值进行比较，即当第i圈与第i-1圈的标定数据的差值绝对值大于30度时，则认定第i圈为乱绳发生圈数。例如，第300圈和299圈的标定数据的差值绝对值大于30度时，则认定第300圈发生乱绳。
[0068]
需要理解的是，乱绳不止发生在一处，只要相邻两圈的标定数据的差值绝对值大
于第二预设值，则代表有一处发生乱绳。
[0069]
可选地，所述当第i圈与第i-1圈的标定数据的差值绝对值大于第二预设值时，则认定第i圈为乱绳发生圈数，还包括：
[0070]
获取所述主卷扬或者所述副卷扬每层的最大缠绕圈数；
[0071]
根据所述最大缠绕圈数以及所述乱绳发生圈数，得到乱绳位置信息，其中，所述乱绳位置信息包括乱绳发生层数以及所述乱绳发生层数下对应的圈数。
[0072]
需要理解的是，主卷扬和副卷扬在缠绕钢丝绳时，其会在卷筒上缠绕多层，当只知道乱绳发生的圈数时，其并不能直观的体现乱绳的具体位置信息。
[0073]
具体地，设i为乱绳发生圈数，k为最大缠绕圈数，l为乱绳发生层数，i
′
为乱绳发生层数下的圈数。则l＝quotient(i,k) 1，i
′
＝mod(i,k)。例如，当i＝300，k＝40时，乱绳发生层数为8层,乱绳发生层数下的圈数为20层。
[0074]
可选地，所述根据所述最大缠绕圈数以及所述乱绳发生圈数，得到乱绳位置信息之后，还包括：
[0075]
将所述乱绳位置信息进行显示，和/或，进行报警。
[0076]
具体地，乱绳位置信息可以通过显示屏进行显示。报警方式可以为发出警示音，例如“7层20圈处发生乱绳”，报警方式也可以为发出红色警示光。
[0077]
本实施例中，在获得乱绳位置信息后，将乱绳位置信息通过显示屏进行显示，并通过警示音进行播报。由此，便于提醒操作人员。
[0078]
如图2所示，本发明还提供一种双卷扬乱绳识别装置，包括：
[0079]
获取模块，用于在主卷扬或副卷扬每缠绕一圈后，获取标定数据，其中，所述标定数据包括所述主卷扬的编码器采样值与所述副卷扬的编码器采样值的差值绝对值；
[0080]
处理模块，用于将所有所述标定数据按照预设规则进行处理；
[0081]
认定模块，用于当处理结果满足预设条件时，则认定所述主卷扬和/或所述副卷扬发生乱绳。
[0082]
在本发明的另一实施例中，一种双卷扬乱绳识别装置，包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器，当所述计算机程序被所述处理器读取并运行时，实现如上所述的双卷扬乱绳识别方法。
[0083]
需要注意的是，本实施例中的双卷扬乱绳识别装置可以为plc、工控机等计算机设备。
[0084]
在本发明的另一实施例中，一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器读取并运行时，实现如上所述的双卷扬乱绳识别方法。
[0085]
读者应理解，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0086]
虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。