[发明专利]基于物联网的起重机金属部件安全检测监控系统及其方法

权利要求书

1.一种基于物联网的起重机金属部件安全检测监控系统，其特征在于：系统包括物联网智能通讯网关（1）、基于物联网控制器的现场操控终端（2）、起重机检测机器人（3）及基于大数据的智能平台（4），其中所述物联网智能通讯网关（1）、基于物联网控制器的现场操控终端（2）均嵌于起重器控制系统内，且物联网智能通讯网关（1）至少一个，所述基于物联网控制器的现场操控终端（2）分别与物联网智能通讯网关（1）和起重机控制电路间建立数据通讯连接及电气连接，所述起重机检测机器人（3）若干，各起重机检测机器人（3）分别与物联网智能通讯网关（1）建立数据连接，且每个物联网智能通讯网关（1）均与至少一个起重机检测机器人（3）构成一个检测组，且各检测组的物联网智能通讯网关（1）间相互混连；所述的起重机检测机器人（3）包括承载机架（31）、行走机构、主作业台（33）、辅助作业台（34）、升降驱动机构（35）、机械臂（36）、第一三维转台（37-1）、第二三维转台（37-2）、第三三维转台（37-3）、检测头（38）、CCD摄像机（39）、3D摄像头（301）、辅助光源（302）、测距仪（303）、漆面检测仪（304）、超声波探伤仪（305）、驱动电池（306）及驱动电路（307），所述承载机架（31）为横断面呈矩形的框架结构，所述行走机构至少两个，对称分布在承载机架（31）轴线两侧，并与承载机架（31）下端面连接，所述主作业台（33）、辅助作业台（34）均嵌于承载机架（31）内并与承载机架（31）同轴分布，其中主作业台（33）位于辅助作业台（34）上方，且主作业台（33）、辅助作业台（34）均与承载机架（31）内侧面间通过升降驱动机构（35）滑动连接，所述主作业台（33）上端面通过第一三维转台（37-1）与至少一条机械臂（36）铰接，所述机械臂（36）前端面通过第二三维转台（37-2）与检测头（38）连接，所述检测头（38）为轴向截面呈矩形的腔体结构，所述CCD摄像机（39）、3D摄像头（301）、辅助光源（302）、测距仪（303）均嵌于检测头（38）前端面，并环绕检测头（38）轴线均布，所述漆面检测仪（304）、超声波探伤仪（305）均包括检测主机和至少两个检测探头，其中所述漆面检测仪（304）、超声波探伤仪（305）的检测主机、驱动电池（306）及驱动电路（307）均与辅助作业台（34）上端面连接，检测探头中的一个与辅助作业台（34）下端面连接，并与辅助作业台（34）下端面垂直分布，另至少一个检测探头嵌于检测头（38）侧表面，且各检测探头通过导线分别与漆面检测仪（304）、超声波探伤仪（305）的检测主机电气连接，所述驱动电路（307）分别与行走机构、升降驱动机构（35）、机械臂（36）、第一三维转台（37-1）、第二三维转台（37-2）、第三三维转台（37-3）、CCD摄像机（39）、3D摄像头（301）、辅助光源（302）、测距仪（303）、漆面检测仪（304）、超声波探伤仪（305）及驱动电池（306）电气连接，所述的行走机构包括减震承载机构（321）、行走轮(322)、电磁铁(323)、压力传感器(324)、驱动电机(325)，其中所述减震承载机构（321）通过第三三维转台（37-3）与承载机架（31）侧表面链接，所述减震承载机构（321）另与行走轮(322)连接和驱动电机(325)连接，且行走轮(322)与减震承载机构（321）间设至少一个压力传感器(324)，所述行走轮(322)轮面内设至少两个电磁铁(323)，且所述电磁铁(323)环绕行走轮(322)轴线均布，所述电磁铁(323)、压力传感器(324)、驱动电机(325)均与驱动电路（307）电气连接，所述的第三三维转台（37-3）上设至少一个角度传感器(5)，所述承载机架（31）上设至少一个倾角传感器(6)，所述角度传感器(5)、倾角传感器(6)均与驱动电路（307）电气连接，所述的升降驱动机构（35）为齿轮齿条机构、丝杠机构及蜗轮蜗杆机构中的任意一种；所述驱动电路（307）为基于可编程控制器、工业单片机中任意一种为基础的电路系统，且驱动电路（307）另设数据通讯模块。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的起重机金属部件安全检测监控系统，其特征在于：所述的基于物联网控制器的现场操控终端（2）若干，且每台起重机上均设一个基于物联网控制器的现场操控终端（2），各基于物联网控制器的现场操控终端（2）间相互并联，并分别与基于大数据的智能平台（4）间建立数据连接。

3.根据权利要求1所述基于物联网的起重机金属部件安全检测监控系统的使用方法，其特征在于：具体方法如下；

S1，系统装配，首先根据起重机的结构特征，设定检测作业所需起重机检测机器人（3）的使用数量，然后将物联网智能通讯网关（1）、基于物联网控制器的现场操控终端（2）、起重机检测机器人（3）安装到起重器相应位置，并构建基于大数据的智能平台（4），并使基于大数据的智能平台（4）与若干基于物联网控制器的现场操控终端（2）建立数据连接，最后由建基于大数据的智能平台（4）为各无线通讯网关、基于物联网控制器的现场操控终端（2）、起重机检测机器人（3）分配独立的数据通讯地址及身份识别编码；

S2，检测路径设置，完成S1步骤后，首先向建基于大数据的智能平台（4）录入待检测起重机设备结构图及检测判断标准，然后由根据起重器的设备结构图分别为各起重机检测机器人（3）设定并分配检测行走路线，最后根据分配的行走路线设定行走路线检测参数数据；

S3，检测作业，在S2步骤后即可进行检测作业，在进行检测作业时，各起重机检测机器人（3）根据分配的行走路线行走，并在行走过程中一方面通过行走机器人下端面位置漆面检测仪（304）、超声波探伤仪（305）的检测探头对行走路径进行超声波探伤和防护漆检测；另一方面通过机械臂（36）、第二三维转台（37-2）、检测头（38）配合运行，实现对行径路径及狭小空间进行检测作业，在检测过程中由检测头（38）的CCD摄像机（39）、3D摄像头（301）、辅助光源（302）对起重器进行视频检测，同时通过检测头（38）位置的检测探头对起重器进行超声波探伤和防护漆检测，同时将检测的各数据通过物联网智能通讯网关（1）反馈至基于物联网控制器的现场操控终端（2），由基于物联网控制器的现场操控终端（2）对检测数据进行初步处理后，再通过物联网智能通讯网关（1）发送至基于大数据的智能平台（4）对检测数据进行判断和保存，同时将判断后的检测结果返回至基于物联网控制器的现场操控终端（2），并由基于物联网控制器的现场操控终端（2）根据判断结果辅助控制起重器设备运行状态。