起重機(jī)制動(dòng)下滑量檢測(cè)儀及其測(cè)量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及用于檢測(cè)起重機(jī)下滑量的設(shè)備，具體地說(shuō)，設(shè)及一種起重機(jī)制動(dòng)下滑 量檢測(cè)儀及其測(cè)量方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 起重機(jī)制動(dòng)下滑量是衡量起重機(jī)安全性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。在起重機(jī)安裝驗(yàn)收及 使用過(guò)程中都需要對(duì)起重機(jī)制動(dòng)下滑量進(jìn)行檢測(cè)，W保證生產(chǎn)安全。按照國(guó)家起重機(jī)相關(guān) 檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，如果制動(dòng)下滑量超出允許的范圍，則需要對(duì)起重機(jī)進(jìn)行停產(chǎn)維修，直至符合相關(guān) 標(biāo)準(zhǔn)。快速、準(zhǔn)確檢測(cè)制動(dòng)下滑量是提高檢驗(yàn)效率及保證起重機(jī)安全運(yùn)行的重要手段。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于，提供一種起重機(jī)制動(dòng)下滑量檢測(cè)儀及其測(cè)量方法，W解決上 述的技術(shù)問(wèn)題。
[0004] 為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：
[0005] -種起重機(jī)制動(dòng)下滑量檢測(cè)儀，其特征在于:包括可吸附在起重機(jī)吊鉤滑輪保護(hù) 罩上的磁力座、連接機(jī)構(gòu)、測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)球、攝像機(jī)、用于固定支撐攝像機(jī)的Ξ腳架、制動(dòng)下滑量 分析系統(tǒng)和制動(dòng)下滑量結(jié)果表達(dá)模塊;所述測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)球通過(guò)連接機(jī)構(gòu)固定在磁力座上，并 處于攝像機(jī)的視野范圍內(nèi)；所述攝像機(jī)與制動(dòng)下滑量分析系統(tǒng)相連接，并將其采集視頻信 號(hào)傳輸給制動(dòng)下滑量分析系統(tǒng);所述制動(dòng)下滑量分析系統(tǒng)與制動(dòng)下滑量結(jié)果表達(dá)模塊相連 接，并將其對(duì)所采集視頻信號(hào)分析、計(jì)算得出的起重機(jī)制動(dòng)下滑量結(jié)果傳輸給制動(dòng)下滑量 結(jié)果表達(dá)模塊。
[0006] 進(jìn)一步地說(shuō)，所述測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)球?yàn)榘咨胪该髑驙铙w，其內(nèi)部裝有通過(guò)無(wú)線控制、可 發(fā)出多種顏色光的光源。
[0007] 上述起重機(jī)制動(dòng)下滑量檢測(cè)儀的測(cè)量方法，其特征在于:包括W下步驟：
[000引一、準(zhǔn)備工作:將磁力座吸附在起重機(jī)吊鉤滑輪保護(hù)罩上，起重機(jī)吊鉤上懸掛額定 負(fù)載;通過(guò)調(diào)整Ξ腳架，使攝像機(jī)保持在水平位置;通過(guò)調(diào)整連接機(jī)構(gòu)，使測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)球處于 一個(gè)易于攝像機(jī)拍攝的位置，并通過(guò)調(diào)整起重機(jī)吊鉤的位置，保證測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)球處于攝像機(jī) 的視野范圍內(nèi)，同時(shí)，要確保在整個(gè)測(cè)量過(guò)程中，測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)球都處于攝像機(jī)的視野范圍內(nèi)；
[0009] 二、測(cè)量:操作起重機(jī)，使其在額定負(fù)載的作用下，從靜止開(kāi)始勻速下降，直至制動(dòng) 停止;攝像機(jī)將測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)球整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程W視頻形式記錄下來(lái)，并將該視頻信號(hào)傳送至制 動(dòng)下滑量分析系統(tǒng)；
[0010] S、計(jì)算；
[0011] I.制動(dòng)下滑量分析系統(tǒng)從接受的視頻信號(hào)中提取測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)球的圖像信息，并計(jì)算 出測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)球在視域中的球屯、像素坐標(biāo)變化函數(shù)p(t);然后，將所獲得的球屯、像素坐標(biāo)變 化函數(shù)P(t)通過(guò)像素距離和真實(shí)距離轉(zhuǎn)化系數(shù)T轉(zhuǎn)化成實(shí)際位移運(yùn)動(dòng)函數(shù)H(t)=T*P(t)， 得出測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)球的位移曲線圖；
[0012] 像素距離與真實(shí)距離轉(zhuǎn)化系數(shù)τ的計(jì)算方法:對(duì)采集的視頻中測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)球的圖像 進(jìn)行處理，獲得測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)球的像素直徑化，測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)球?qū)嶋H直徑為已知量D，則像素距離與 真實(shí)距離轉(zhuǎn)化系數(shù)Τ表達(dá)為：
[0013]
[0014] Π .制動(dòng)下滑量分析系統(tǒng)將獲得的H(t)函數(shù)進(jìn)行求導(dǎo)，得到起重機(jī)的運(yùn)行速度函 數(shù)為:V(t)=jA(t)dt
[0015] 由此，制動(dòng)下滑量分析系統(tǒng)得出起重機(jī)的運(yùn)行速度曲線圖；
[0016] 虹.制動(dòng)下滑量分析系統(tǒng)根據(jù)起重機(jī)運(yùn)行速度函數(shù)V(t)分析出起重機(jī)下降前靜止 速度區(qū)域AB、起重機(jī)勻加速下降速度區(qū)域BC、起重機(jī)勻速下降速度區(qū)域CD、起重機(jī)下降制動(dòng) 速度區(qū)域DE、起重機(jī)制動(dòng)停止速度區(qū)域EF;
[0017] IV.采用最小二乘法對(duì)所獲得的實(shí)際速度曲線進(jìn)行分段擬合，獲得各速度區(qū)域的 速度函數(shù)，其中：
[0018] ①起重機(jī)下降前靜止速度區(qū)域AB的速度擬合曲線表達(dá)為：
[0019] V(t)AB = Ki，K功靜止前負(fù)載速度擬合后數(shù)值為零
[0020] ②起重機(jī)勻加速下降速度區(qū)域BC的速度擬合曲線表達(dá)為：
[0021] V(t)BC = K2*t+K3
[0022] ③起重機(jī)勻速下降速度區(qū)域CD的速度擬合曲線表達(dá)為：
[002；3] V(t)CD = K4，K4為勻速下降速度
[0024] ④起重機(jī)下降制動(dòng)速度區(qū)域DE的速度擬合曲線表達(dá)為：
[0025] V(t)DE = Ks*t+K6
[00%]⑤起重機(jī)制動(dòng)停止速度區(qū)域EF的速度擬合曲線表達(dá)為：
[0027] VEF(t)=K7，K7為制動(dòng)停止后負(fù)載速度，擬合后數(shù)值為零
[002引根據(jù)所測(cè)量的速度曲線數(shù)據(jù)擬合后，可分別求出1(1、1(2、拉、1(4、1(5、1(6和1(7數(shù)值大??；
[0029] V.起重機(jī)制動(dòng)下滑量就是起重機(jī)在下降制動(dòng)速度區(qū)域DE勻減速下降過(guò)程中移動(dòng) 的距離，根據(jù)上述CD、DE、EF階段擬合方程制動(dòng)下滑量Η可表達(dá)為：
[0030]
[0031] 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)所獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明：Κ7為制動(dòng)停止后起重機(jī)的運(yùn)行速度，其數(shù) 值為0，因此，制動(dòng)下滑量Η結(jié)果表達(dá)為：
[0032]
[0033] 有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述的起重機(jī)制動(dòng)下滑量檢測(cè)儀使起重機(jī)制 動(dòng)下滑量的檢測(cè)更為方便、準(zhǔn)確、高效，同時(shí)，通過(guò)機(jī)器視覺(jué)技術(shù)進(jìn)行分析，保證測(cè)量結(jié)果真 實(shí)有效、避免測(cè)量造假。
【附圖說(shuō)明】
[0034] 圖1為本發(fā)明的原理示意圖；
[0035] 圖2為本發(fā)明中所述測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)球的位移曲線圖；
[0036] 圖3為本發(fā)明中所述制動(dòng)下滑量分析系統(tǒng)得出的起重機(jī)運(yùn)行速度曲線圖；
[0037] 圖4為本發(fā)明中所述起重機(jī)運(yùn)行的理想速度曲線圖；
[0038] 圖5為本發(fā)明中所述起重機(jī)運(yùn)行速度的擬合曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039 ]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0040] 參照?qǐng)D1，本發(fā)明所述的起重機(jī)制動(dòng)下滑量檢測(cè)儀，包括可吸附在起重機(jī)吊鉤滑輪 保護(hù)罩9上的磁力座1、連接機(jī)構(gòu)2、測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)球3、攝像機(jī)5、用于固定支撐攝像機(jī)5的Ξ腳架 6、制動(dòng)下滑量分析系統(tǒng)7和制動(dòng)下滑量結(jié)果表達(dá)模塊8。
[0041] 所述測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)球3為白色半透明球狀體，其內(nèi)部裝有通過(guò)無(wú)線控制、可發(fā)出多種顏 色光的光源4。根據(jù)測(cè)量環(huán)境的不同，調(diào)整出合適發(fā)光顏色W方便從視頻中提取標(biāo)準(zhǔn)球圖像 信息。光源4的發(fā)光控制電路可通過(guò)制動(dòng)下滑量測(cè)量軟件控制，也可由獨(dú)立的無(wú)線控制器控 制。
[0042] 所述測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)球3通過(guò)連接機(jī)構(gòu)2固定在磁力座1上，并處于攝像機(jī)5的視野范圍 內(nèi)。所述攝像機(jī)5與制動(dòng)下滑量分析系統(tǒng)7相連接，并將其采集的視頻信號(hào)傳輸給制動(dòng)下滑 量分析系統(tǒng)7。所述制動(dòng)下滑量分析系統(tǒng)7與制動(dòng)下滑量結(jié)果表達(dá)模塊8相連接，并將其對(duì)所 采集視頻信號(hào)分析、計(jì)算得出的起重機(jī)制動(dòng)下滑量結(jié)果傳輸給制動(dòng)下滑量結(jié)果表達(dá)模塊8。
[0043] 本發(fā)明所述起重機(jī)制動(dòng)下滑量檢測(cè)儀的測(cè)量方法，包括W下步驟：
[0044] 1、準(zhǔn)備工作:將磁力座1吸附在起重機(jī)吊鉤滑輪保護(hù)罩9上，起重機(jī)吊鉤上懸掛額 定負(fù)載10;通過(guò)調(diào)整Ξ腳架6，使攝像機(jī)5保持在水平位置;通過(guò)調(diào)整連接機(jī)構(gòu)2，使測(cè)量標(biāo)準(zhǔn) 球3處于一個(gè)易于攝像機(jī)5拍攝的位置，，并通過(guò)調(diào)整起重機(jī)吊鉤位置，W保證測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)球3 處于攝像機(jī)5的視野范圍內(nèi)，同時(shí)，要確保在整個(gè)測(cè)量過(guò)程（即:起重機(jī)從開(kāi)始下降至下降停 止的運(yùn)動(dòng)過(guò)程)中，測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)球3都處于攝像機(jī)5的視野范圍內(nèi)；
[0045] 2、測(cè)量:操作起重機(jī)，使其在額定負(fù)載10的作用下，從靜止開(kāi)始勻速下降，直至制 動(dòng)停止;攝像機(jī)5將測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)球3整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程W視頻形式記錄下來(lái)，并將該視頻信號(hào)傳送 至制動(dòng)下滑量分析系統(tǒng)7;
[0046] 3、計(jì)算：
[0047] (1)制動(dòng)下滑量分析系統(tǒng)7從接受到視頻信號(hào)中提取測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)球3的圖像信息，并 計(jì)算出測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)球3在視域中的球屯、像素坐標(biāo)變化函數(shù)P(t);然后，將所獲得的球屯、像素坐 標(biāo)變化函數(shù)P(t)