[发明专利]一种塔吊吊臂形变检测装置及方法

说明书

本申请实施例提供一种塔吊吊臂形变检测装置及方法，涉及塔吊技术领域。该装置包括：反射片组，排列安装在吊臂长度方向的检测节点上，用于反射电磁波；发射器，用于向对应的反射片发射电磁波；接收器，用于接收对应的反射片反射的电磁波，并记录所述发射器发射电磁波和所述接收器接收电磁波的时间；分析系统，用于计算发射器发射电磁到对应的接收器接收电磁波的时间数据，并对所述时间数据进行分析，得到吊臂的形变量。通过在吊臂上设置反射片，利用电磁波发射和接收的时间间隔的变化检测吊臂的形变量，解决了现有的方法繁琐的供电线路及数据传输线路给日常维护及故障排查带来许多不便的问题。

技术领域

本申请涉及塔吊技术领域，具体而言，涉及一种塔吊吊臂形变检测装置及方法。

背景技术

塔吊在工作过程中受吊物摆动及风力的影响，塔身及吊臂等部位经常发生往复形式的弹性变形。若塔吊在超力矩的工况下工作或者未按照设计的配重规范对平衡臂进行配重，将导致塔身及吊臂发生不可逆的塑性变形，直接引发塔吊吊臂折断、倾覆等重大事故。因此，对塔吊关键结构部件的形变情况进行监控对于预防事故的发生意义重大。

目前行业中多是通过加装压力传感器、位移传感器、形变传感器等方式来对塔吊吊臂的变形情况进行直接检测；或者通过读取吊物重量及变幅小车的幅度值来计算实时力矩，判断是否超过设计值的间接检测方案。这两种检测方式涉及到各类传感器的供电及数据传输问题，而塔吊的吊臂一般长达50米左右，若要精确的测量吊臂上各个关键节点的形变情况，则需加装多个传感器，繁琐的供电线路及数据传输线路给日常维护及故障排查带来许多不便及诸多问题。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种塔吊吊臂形变检测装置、方法及系统，通过在吊臂上设置反射片，利用电磁波发射和接收的时间间隔的变化检测吊臂的形变量，解决了现有的方法繁琐的供电线路及数据传输线路给日常维护及故障排查带来许多不便的问题。

本申请实施例提供了一种塔吊吊臂形变检测装置，所述装置包括：

反射片组，排列安装在吊臂长度方向的检测节点上，用于反射电磁波；

发射器，用于向对应的反射片发射电磁波；

接收器，用于接收对应的反射片反射的电磁波，并记录所述发射器发射电磁波和所述接收器接收电磁波的时间；

分析系统，用于计算发射器发射电磁到对应的接收器接收电磁波的时间数据，并对所述时间数据进行分析，得到吊臂的形变量。

在上述实现过程中，在塔吊吊臂上的各个检测节点上均安装反射片，当发射器向对应的反射片发射电磁波后，经过反射片的反射被接收器接收，当吊臂发生形变后，由发射器发射到接收器接收到电磁波的时间将会发生变化，因此可以根据发射器发射电磁到对应的接收器接收电磁波的时间数据获得吊臂对应检测点的形变量，可以有效检测到吊臂的形变量，并且采用无源的形变数据采集方式，更加简单可靠，避免了在吊臂上安装各种传感器，解决了现有的方法繁琐的供电线路及数据传输线路给日常维护及故障排查带来许多不便的问题。该方法通过在吊臂上设置反射片，利用电磁波发射和接收的时间间隔的变化检测吊臂的形变量，形变量不同，将会直接影响电磁波的传播时间，因此该方法不仅提高了形变量测量的准确性，而且不会影响吊臂的正常工作和使用，该装置结构简单，无需考虑供电问题，便于维护和故障排查，且成本较低。

进一步地，所述装置还包括：

报警装置，用于当吊臂的形变量达到预设的弹性范围阈值时，进行报警。

在上述实现过程中，当形变量达到预设的弹性范围阈值时，进行报警，及时提醒司机检查形变过大的原因，避免形变量过大，对吊臂造成不可逆的损害。

进一步地，所述分析系统，用于将发射器发射电磁波和接收器接收所述电磁波的时间数据输入深度学习神经网络模型，以计算得到吊臂的形变量。