液壓抓斗沖擊及姿態監控系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種液壓抓斗，具體的來說涉及抓斗沖擊及姿態監控系統。
【背景技術】
[0002]液壓抓斗是一種可遠程操控的抓取類吊具，在某些工作環境下抓斗距離操作人員有數十米甚至幾十米的距離。故傳統液壓抓斗工作時，極易出現由于操作失誤所造成的抓斗與斗池及其他硬障礙發生撞擊的情況。同時，由于抓斗在工作時會出現承載不均勻的情況，造成抓斗歪斜而導致液壓油倒出、油栗無法正常抽油等故障，嚴重影響液壓抓斗工作安全及設備可靠性。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型所要解決的技術問題在于，克服現有技術中存在的問題，提供一種液壓抓斗沖擊及姿態監控系統。
[0004]為了解決上述問題本實用新型的技術方案是這樣的:
[0005]液壓抓斗沖擊及姿態監控系統，其特征在于，包括:
[0006]傳感器單元，該單元內包含若干傳感器，傳感器安裝在抓頭上；
[0007]數據采集及監控單元，該單元與傳感器單元連接并讀取傳感器單元的數據，分析傳感器參數，傳輸圖像和指令；
[0008]顯示終端及比較單元，該單元與數據采集及監控單元連接，顯示來自數據采集及監控單元數據，根據數據控制液壓抓斗的工作狀態。
[0009]所述傳感器單元，包含抓斗主體姿態/加速度傳感器與抓瓣姿態/加速度傳感器；其中，抓斗主題姿態/加速度傳感器安裝于抓斗主受力支架上并與支架剛性連接;抓瓣姿態/加速度傳感器主要安裝于抓瓣上，并通過固定支架與抓瓣剛性連接。
[0010]所述數據采集及監控單元，包括數據采集模塊、控制模塊及通訊模塊組成;其中，數據采集模塊連接傳感器模塊，并在工作時通過數據線采集傳感器參數;控制模塊與數據采集模塊連接，并對采集的數據與記錄在寄存器內的各傳感器許用數值進行對比及分析，當有傳感器參數處于超限等異常情況下，該模塊通過通訊模塊將異常數據上傳至現場顯示終端;在重要工工作參數出現異常或者接受現場顯示終端所上傳的停機指令時，該系統將主動切斷液壓閥塊的控制電路，從而實現系統帶故障停用;直至完成系統維修并清除故障碼;所述通訊模塊為無線或有線通訊系統，通過通訊模塊將數據采集及監控單元與現場顯示終端連接。
[0011]所述顯示終端及比較單元，包括通訊模塊、控制模塊、顯示模塊、GPRS模塊;通訊模塊通過有線通訊模式與電子防拆標簽讀取模塊連接，接收電子防拆標簽讀取模塊所讀取的防拆標簽識別碼;控制模塊主要對讀取的防拆標簽識別碼進行對比與識別，并可通過自動判定和遠程遙控控制液壓抓斗換向電磁閥控制線的通斷；顯示模塊用于顯示抓斗的工作圖像;GPRS模塊用于遠程數據傳輸，并通過遠程數據鏈與遠程基站進行通訊。
[0012]液壓抓斗沖擊及姿態監控方法:包括以下步驟:
[0013]a)傳感器單元分別將抓斗主體姿態/加速度傳感器與抓瓣姿態/加速度傳感器的數據上傳至數據采集及監控系統；
[0014]b)數據采集及監控單元按時序分別記錄各數據采集通道的數值，通過I/O轉換將模擬量信號轉換為數字信號，并與儲存在監控系統中的各物理量許用區間進行對比；當各傳感器物理量在許用范圍內，監控系統不介入抓斗控制，各傳感器采集參數通過通訊模塊傳輸至現場顯示終端系統予以顯示與記錄；
[0015]c)當操作失誤或其他原因導致抓斗過度傾斜或輕微撞擊斗池時，部分非主要工作系統物理量監控數值超過許用區間;數據采集及監控單元根據預編寫的故障判定算法對發生傾斜或碰撞的系統進行記錄(包括傾斜角度、傾斜方向、碰撞方向、碰撞加速度、碰撞部位等信息)，并將故障代碼上傳至現場顯示終端系統;現場顯示終端系統通過聲光報警提示操作人員;并通過GPRS模塊將故障代碼、出現時間和其他信息上傳至遠程終端；
[0016]d)當傳感器檢測物理量嚴重超限或重要參數超限時，(如抓斗發生嚴重碰撞或嚴重傾斜)，考慮到抓斗可能已經受到破壞，數據采集及監控系統在上傳故障信息的同時將自動切斷閥組的控制端，并進入故障保護模式，在此模式下，抓斗在完成張開動作后控制系統將鎖定抓斗從而防止帶故障運行導致更大的破壞，直至抓斗完成維修并清除故障代碼。
[0017]所述的液壓抓斗沖擊及姿態監控方法，還可以通過差動算法計算各抓瓣與抓斗主受力支架所呈相對角度，配合液壓油缸壓力傳感器從而判斷指定抓瓣的相關信息。
[0018]有益效果，本系統能夠很好地解決液壓抓斗在使用過程中的沖擊及由于傾斜所造成的液壓抓斗故障，在事故發生后可以即時控制停車，減少損失。
【附圖說明】
[0019]下面結合附圖和【具體實施方式】來詳細說明本實用新型；
[0020]圖1為本實用新型所述液壓抓斗沖擊及姿態監控系統傳感器安裝示意圖。
[0021 ]圖2液壓抓斗沖擊及姿態監控系統工作示意圖。
【具體實施方式】
[0022]為了使本實用新型實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本實用新型。
[0023]液壓抓斗沖擊及姿態監控系統，包括三個單元。
[0024]參看圖1，沖擊及姿態傳感器單元:該傳感器模塊包含抓斗主體姿態/加速度傳感器與抓瓣姿態/加速度傳感器;其中，抓斗主題姿態/加速度傳感器安裝于抓斗主受力支架上并與支架剛性連接(圖中I處)。抓瓣姿態/加速度傳感器主要安裝于抓瓣上(圖中Π處)，并通過固定支架與抓瓣剛性連接。每個抓瓣安裝一個傳感器，抓斗本體考慮到冗余度安裝一至二個傳感器，由于是三軸傳感器故傳感器安裝方向沒有影響，可以進行軟件設置;安裝方式為螺栓剛性連接。
[0025]數據采集及監控單元:該單元主要由數據采集模塊、控制模塊及通訊模塊組成。其中，數據采集模塊在工作時通過數據線采集傳感器參數。控制模塊主要功用為對采集的數據與記錄在寄存器內的各傳感器許用數值進行對比及分析，當有傳感器參數處于超限等異常情