一種起重機起升機構電機老化程度檢測系統及其方法
【專利摘要】本發明公開了一種起重機起升機構電機老化程度檢測系統及其方法，所述系統包括壓力傳感器、增量編碼器、以及上位機；所述上位機包括：用于判斷起重機吊載重量是否超過預設重量的第一判斷單元；用于判斷起升機構運行狀態的第二判斷單元；用于獲取起升機構加速時間，獲取起升機構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果表的第一處理單元；用于得到中間檢測結果表的第二處理單元；用于得到最后檢測值的第一計算單元；用于根據獲得的最后檢測值，查詢專家知識庫獲知起升機構電機老化程度信息的第三獲取單元。本發明只需要安裝少量的傳感器，實施成本低，實現過程簡便易行。
【專利說明】一種起重機起升機構電機老化程度檢測系統及其方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及起重機電動機【技術領域】，具體為一種起重機起升機構電機老化程度檢測系統及其方法。
【背景技術】
[0002]任何起重機均具備用于使物品獲得升降運動的起升機構，其中電機是起升機構驅動裝置的必要組成部分；而經過一定時間起升作業之后，起升機構電機均會出現不同程度的老化，若不能及時了解和掌握起升機構電機的老化程度，不僅不利于起升機構電機的及時維護、保養或更換，更對起升作業的正常運行帶來了潛在風險。現有技術中的起升機構電機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行采集后，通過綜合比較分析得出起升機構電機的老化程度信息，這種檢測方式不僅缺乏針對性，且實現過程過于復雜，綜合考慮的因素較多，需要采集的數據量較大，實施成本較高。
【發明內容】
[0003]本發明針對以上問題的提出，而研制一種簡便易行、節約成本的起重機起升機構電機老化程度檢測系統及其方法。
[0004]本發明的技術手段如下:
[0005]一種起重機起升機構電機老化程度檢測系統，包括用于檢測起重機吊載重量的壓力傳感器、用于檢測起升機構運行速度的增量編碼器、以及上位機；
[0006]所述上位機包括:
[0007]連接壓力傳感器，用于判斷起重機吊載重量是否超過預設重量的第一判斷單元；
[0008]連接增量編碼器和第一判斷單元，用于當起重機吊載重量超過預設重量時根據起升機構運行速度變化判斷起升機構運行狀態的第二判斷單元；
[0009]連接第二判斷單元，用于當起升機構處于加速狀態時獲取起升機構加速時間，當起升機構處于減速狀態時獲取起升機構減速時間的第一獲取單元；
[0010]連接第二判斷單元，用于當起升機構處于減速狀態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果表的第一處理單元；所述初步檢測結果表用于記錄起升機構的任一吊載重量和電機老化狀態的對應關系；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，用于計算每一吊載重量對應的多個起升機構加速時間、減速時間和減速距離的各自標準差、以及各自標準差與相應預設標準值的比值的計算模塊；還包括連接計算模塊，用于判斷任一吊載重量條件下的起升機構加速時間、減速時間和減速距離分別對應的所述比值是否均超過預設比例的判斷模塊；還包括連接判斷模塊，用于當某一吊載重量條件下的所述比值均超過預設比例時，將初步檢測結果表中該吊載重量對應的電機老化狀態記錄為1，當某一吊載重量條件下的任一所述比值不超過預設比例時，將初步檢測結果表中該吊載重量對應的電機老化狀態記錄為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，用于根據生成的兩個初步檢測結果表，對同一吊載重量對應的電機老化狀態執行邏輯與操作，得到中間檢測結果表的第二處理單元，所述中間檢測結果表記錄任一吊載重量和執行邏輯與操作后的電機老化狀態的對應關系；
[0013]連接第二處理單元，用于利用公式;C =______________~_____^對中間檢測結果表所
B
記錄的數據進行加權平均，得到最后檢測值?的第一計算單元，其中Xk表示任一吊載重量的檢測次數、fk為I或0，表示中間檢測結果表中任一吊載重量對應的電機老化狀態、η表示不同吊載重量的檢測次數總和；
[0014]連接第一計算單元，用于根據獲得的最后檢測值查詢專家知識庫獲知起升機構電機老化程度信息的第三獲取單元；
[0015]進一步地，所述上位機還包括連接第三獲取單元，用于顯示最后檢測值T及其對應的起升機構電機老化程度信息的顯示單元；
[0016]進一步地:
[0017]所述第二判斷單元通過起重機運行速度從零變化至預設速度的時間間隔小于等于預設時間間隔時，來判斷起升機構處于加速狀態；
[0018]所述第二判斷單元通過起升機構運行速度從預設速度變化至零的時間間隔小于等于預設時間間隔，并且起升機構預設速度為零的保持時間達到預設時間值，來判斷起升機構處于減速狀態；
[0019]另外，還包括連接壓力傳感器、增量編碼器和上位機的PLC;所述PLC用于將壓力傳感器和增量編碼器所檢測的數據傳輸給上位機。
[0020]一種起重機起升機構電機老化程度檢測方法，包括如下步驟:
[0021]步驟1:檢測起重機吊載重量，執行步驟2 ；
[0022]步驟2:判斷起重機吊載重量是否超過預設重量，是則執行步驟3，否則返回步驟I ;
[0023]步驟3:判斷起升機構運行狀態，若起升機構處于加速狀態，執行步驟4，若起升機構處于減速狀態，執行步驟5;
[0024]步驟4:獲取起升機構加速時間，執行步驟6 ；
[0025]步驟5:獲取起升機構減速時間和減速距離，執行步驟6 ；
[0026]步驟6:執行初步檢測結果表生成過程兩次，得到兩個初步檢測結果表，所述初步檢測結果表記錄起升機構的任一吊載重量和電機老化狀態的對應關系，執行步驟7 ；
[0027]所述初步檢測結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執行步驟I至步驟5，獲得每一吊載重量對應的多個起升機構加速時間、減速時間和減速距離；
[0029]②計算每一吊載重量對應的多個起升機構加速時間、減速時間和減速距離的各自標準差、以及各自標準差與預設標準值的比值；
[0030]③判斷任一吊載重量條件下的起升機構加速時間、減速時間和減速距離分別對應的所述比值是否均超過預設比例，是則將初步檢測結果表中該吊載重量對應的電機老化狀態記錄為I，否則記錄為O,其中I表示老化,O表示正常；
[0031]步驟7:根據生成的兩個初步檢測結果表，分別對同一吊載重量對應的兩個電機老化狀態執行邏輯與操作，得到中間檢測結果表，所述中間檢測結果表記錄任一吊載重量和執行邏輯與操作后的電機老化狀態的對應關系，執行步驟8 ；
[0032]步驟8:利用公式
【權利要求】
1.一種起重機起升機構電機老化程度檢測系統，其特征在于包括用于檢測起重機吊載重量的壓力傳感器、用于檢測起升機構運行速度的增量編碼器、以及上位機； 所述上位機包括: 連接壓力傳感器，用于判斷起重機吊載重量是否超過預設重量的第一判斷單元； 連接增量編碼器和第一判斷單元，用于當起重機吊載重量超過預設重量時根據起升機構運行速度變化判斷起升機構運行狀態的第二判斷單元； 連接第二判斷單元，用于當起升機構處于加速狀態時獲取起升機構加速時間，當起升機構處于減速狀態時獲取起升機構減速時間的第一獲取單元； 連接第二判斷單元，用于當起升機構處于減速狀態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果表的第一處理單元；所述初步檢測結果表用于記錄起升機構的任一吊載重量和電機老化狀態的對應關系；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，用于計算每一吊載重量對應的多個起升機構加速時間、減速時間和減速距離的各自標準差、以及各自標準差與相應預設標準值的比值的計算模塊；還包括連接計算模塊，用于判斷任一吊載重量條件下的起升機構加速時間、減速時間和減速距離分別對應的所述比值是否均超過預設比例的判斷模塊；還包括連接判斷模塊，用于當某一吊載重量條件下的所述比值均超過預設比例時，將初步檢測結果表中該吊載重量對應的電機老化狀態記錄為1，當某一吊載重量條件下的任一所述比值不超過預設比例時，將初步檢測結果表中該吊載重量對應的電機老化狀態記錄為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，用于根據生成的兩個初步檢測結果表，對同一吊載重量對應的電機老化狀態執行邏輯與操作，得到中間檢測結果表的第二處理單元，所述中間檢測結果表記錄任一吊載重量和執行邏輯與操作后的電機老化狀態的對應關系； 連接第二處理單元，用于利用公式
2.根據權利要求1所述的一種起重機起升機構電機老化程度檢測系統，其特征在于所述上位機還包括連接第三獲取單元，用于顯示最后檢測值?及其對應的起升機構電機老化程度信息的顯示單元。
3.根據權利要求1所述的一種起重機起升機構電機老化程度檢測系統，其特征在于: 所述第二判斷單元通過起重機運行速度從零變化至預設速度的時間間隔小于等于預設時間間隔時，來判斷起升機構處于加速狀態； 所述第二判斷單元通過起升機構運行速度從預設速度變化至零的時間間隔小于等于預設時間間隔，并且起升機構預設速度為零的保持時間達到預設時間值，來判斷起升機構處于減速狀態。
4.根據權利要求3所述的一種起重機起升機構電機老化程度檢測系統，其特征在于還包括連接壓力傳感器、增量編碼器和上位機的PLC;所述PLC用于將壓力傳感器和增量編碼器所檢測的數據傳輸給上位機。
5.一種起重機起升機構電機老化程度檢測方法，其特征在于包括如下步驟: 步驟1:檢測起重機吊載重量，執行步驟2 ； 步驟2:判斷起重機吊載重量是否超過預設重量，是則執行步驟3，否則返回步驟I ;步驟3:判斷起升機構運行狀態，若起升機構處于加速狀態，執行步驟4，若起升機構處于減速狀態，執行步驟5 ; 步驟4:獲取起升機構加速時間，執行步驟6 ； 步驟5:獲取起升機構減速時間和減速距離，執行步驟6 ； 步驟6:執行初步檢測結果表生成過程兩次，得到兩個初步檢測結果表，所述初步檢測結果表記錄起升機構的任一吊載重量和電機老化狀態的對應關系，執行步驟7 ； 所述初步檢測結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執行步驟I至步驟5，獲得每一吊載重量對應的多個起升機構加速時間、減速時間和減速距離； ②計算每一吊載重量對應的多個起升機構加速時間、減速時間和減速距離的各自標準差、以及各自標準差與預設標準值的比值； ③判斷任一吊載重量條件下的起升機構加速時間、減速時間和減速距離分別對應的所述比值是否均超過預設比例，是則將初步檢測結果表中該吊載重量對應的電機老化狀態記錄為1，否則記錄為O，其中I表示老化，O表示正常； 步驟7:根據生成的兩個初步檢測結果表，分別對同一吊載重量對應的兩個電機老化狀態執行邏輯與操作，得到中間檢測結果表，所述中間檢測結果表記錄任一吊載重量和執行邏輯與操作后的電機老化狀態的對應關系，執行步驟8 ；
步驟8:利用公式X =對中間檢測結果表所記錄的數據進行加權
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、fk為I或O，表示中間檢測結果表中任一吊載重量對應的電機老化狀態、k為正整數且I < k < η、η表示不同吊載重量的檢測次數總和，執行步驟9 ; 步驟9:根據獲得的最后檢測值查詢專家知識庫獲知起升機構電機老化程度信息。
6.根據權利要求5所述的一種起重機起升機構電機老化程度檢測方法，其特征在于: 當起重機運行速度從零變化至預設速度的時間間隔小于等于預設時間間隔時，則判斷起升機構處于加速狀態； 當起升機構運行速度從預設速度變化至零的時間間隔小于等于預設時間間隔，并且起升機構預設速度為零的保持時間達到預設時間值，則判斷起升機構處于減速狀態。
7.根據權利要求6所述的一種起重機起升機構電機老化程度檢測方法，其特征在于: 通過對起升機構運行速度達到預設速度的時間Τ2與起升機構運行速度為零的時間Tl作差，來獲取加速時間Τ2-Τ1 ； 通過對起升機構運行速度達到零的時間Τ4與起升機構運行速度為預設速度的時間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 優先權日:2014年5月28日
【發明者】張書峰, 金文成, 林春浩 申請人:大連美恒時代科技有限公司
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