CN113816273B - 一种起重机安全管理控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种起重机安全管理控制系统及方法,包括数据采集单元、控制单元、预警分析单元、辅助修正单元、数据存储单元和区域警戒单元,通过设置预警分析单元,对风速数据和吊运数据进行处理,得到预警区域数据,并配合区域警戒单元对预警区域内的入侵目标进行监控和警告驱离,解决起重机的预警范围人为认定不精确的问题;通过设置辅助修正单元,求取起重机的稳定系数,利用比对结果对载荷提升速度和载荷下降速度进行速度自主调节,同时根据实际吊运速度与载荷下降速度的比对判断出实际吊运轨迹与预设吊运轨迹的偏差,从而对实际吊运速度进行调整,避免仅依靠人员经验配合操作导致造成的偏差无法修正的问题。
Description
技术领域
本发明涉及安全管理控制系统,具体为一种起重机安全管理控制系统及方法。
背景技术
起重机是指在一定范围内垂直提升和水平搬运重物的多动作起重机械,起重机械亦可称为起重设备,是工业、交通、建筑企业中实现生产过程机械化、自动化,减轻繁重体力劳动,提高劳动生产率的重要工具和设备。
起重机械价格昂贵,且由于工作负荷较大,容易出现安全隐患,如果不及时发现和处理,将极大的危害人员和财产安全,所以需要专门人员在使用前后对起重机进行检查和维护,除此之外,在起重机的工作过程中,工作效率和工作安全系数大部分基于驾驶员的操作水平和地面协调指挥人员的配合调度,对于整体的起吊搬运过程不能很好的统一掌控。为此,我们提供一种起重机安全管理控制系统及方法。
发明内容
本发明的目的就在于提供一种起重机安全管理控制系统及方法。
本发明所解决的技术问题为:
(1)如何通过设置预警分析单元,对风速数据和吊运数据进行处理,得到预警区域数据,并配合区域警戒单元对预警区域内的入侵目标进行监控和警告驱离,解决现有技术中起重机的预警范围人为认定不精确和工作区域内闯入无关人员造成安全隐患的问题;
(2)如何通过设置辅助修正单元,求取起重机的稳定系数,利用比对结果对载荷提升速度和载荷下降速度进行速度自主调节,同时根据实际吊运速度与载荷下降速度的比对判断出实际吊运轨迹与预设吊运轨迹的偏差,从而对实际吊运速度进行调整,解决现有技术中凭借人员经验配合操作造成的偏差无法修正而产生的安全隐患。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:一种起重机安全管理控制系统,包括数据采集单元、控制单元、预警分析单元、辅助修正单元、数据存储单元和区域警戒单元;
所述数据采集单元用于采集风速数据和吊运数据并将其传输至数据存储单元进行存储,所述吊运数据包括吊运载荷、载荷最大迎风面积、预设吊运高度、预设吊运速度以及预设吊运轨迹,所述预设吊运轨迹表示物体从初始点吊运到目标点所要经过的路径轨迹;
所述数据存储单元中预存有起重机的规格数据、指挥人员影像数据,所述规格数据包括载荷限值、载荷-功率-速度对照表和振动频率限值;
所述预警分析单元用于对预警区域进行分析,得到载荷超重信号、风力警报信号和预警区域数据并将其发送至控制单元,所述控制单元识别到载荷超重信号和风力警报信号时,发出声光警报,同时,控制单元将预警区域数据发送至区域警戒单元,所述区域警戒单元接收到预警区域数据并对预警区域进行警戒;
所述数据采集单元实时获取缆绳长度数据、载荷提升时间、载荷下降时间,工作振动频率、实时功率和实际吊运速度并发送至辅助修正单元,所述辅助修正单元用于对起重机操作人员的操作进行修正,得到工况异常信号、刹车信号和振动检查信号并将其传输至控制单元。
本发明的进一步技术改进在于:所述预警分析单元进行预警区域分析的具体步骤为:
步骤S21:从数据存储单元中提取风速数据、吊运数据,并将风速数据标记为FS,将吊运载荷标记为ZH,将载荷最大迎风面积标记为YS,预设吊运高度标记为DH,预设吊运速度标记为DV;
步骤S22:将吊运载荷与载荷限值进行比较,当吊运载荷≥载荷限值时,判定载荷超出,不能被成功起吊,生成载荷超重信号,当吊运载荷<载荷限值时,判定载荷正常,不进行任何处理,进入步骤S23;
步骤S23:将风速数据与载荷最大迎风面积代入到计算式: 得到迎风推力TF,其中,ρ表示空气密度,取值为1.205kg/m3;
步骤S24:将迎风推力与吊运物体的重力进行比值计算,预警分析单元中预设有推重比阈值,当比值结果小于等于推重比阈值时,判定风力影响可控,进入步骤S25,当比值结果大于推重比阈值时,判断风力影响不可控,生成风力警报信号;
步骤S25:根据自由落体运动的距离公式将预设吊运高度代入到距离公式中求得自由落体时间t落,其中,g为重力加速度,将迎风推力和吊运载荷代入到计算式:迎风推力=吊运载荷*加速度,得到切向加速度a;
步骤S26:在极端情况下,吊运的缆绳断裂后,吊运的物体会在迎风推力沿着吊运速度的切线方向做匀变速直线运动,将自由落体时间、切向加速度和吊运速度代入到计算式:从而得到断裂后吊运物体的水平位移JL;
步骤S27:以预设吊运轨迹上的任意一点为圆心,以水平位移表示的距离为半径绘制虚拟的圆,然后以起重机悬臂的底部为中心,连接中心与圆心,并延伸至与圆的远端轮廓相交,标记相交点,将中心与相交点之间的距离为半径,以中心点为预警区域中心,建立圆形区域,并将预警区域中心坐标点和半径整合为预警区域数据。
本发明的进一步技术改进在于:所述区域警戒单元包括若干个红外发生器和数量相等的红外接收器,在圆形的预警区域边界上等间隔设置红外发生器和红外接收器,且区域警戒的具体步骤为:
步骤S31:在起重机发动时,红外发生器发射红外光线至对应的红外接收器,组成红外感应光幕,将预警区域与外部空间进行分隔;
步骤S32:当红外发生器工作且对应的红外接收器能够接收到红外光线时,判定预警区域内无人侵入,不进行任何处理,当红外发生器工作且对应的红外接收器未接收到红外光线时,判定预警区域的红外感应光幕内出现入侵目标,生成安全预警信号;
步骤S33:当识别到安全预警信号时,开启摄像头进行人脸图像获取,并将获取的人脸图像转化为人脸影像数据,从数据存储单元中提取指挥人员影像数据并将其与人脸影响数据进行比对,当比对成功时,判定入侵目标为地面指挥人员,生成安全提示信号,当比对失败时,判定入侵目标为陌生目标,生成安全警告信号;
步骤S34:当识别到安全提示信号时,不进行任何处理,当识别到安全警报信号时,语音提示起重机操作人员停止操作,同时告知地面指挥人员对陌生目标进行警告驱离。
本发明的进一步技术改进在于:所述辅助修正单元进行修正的具体步骤如下:
步骤S41:获取到缆绳长度数据、载荷提升时间、载荷下降时间,将载荷提升时间的初始时刻的缆绳长度数据与载荷提升时间的最后时刻的缆绳长度数据进行差值运算得到长度差值,根据长度差值与载荷提升时间得到载荷提升速度,同理求得载荷下降速度;
步骤S42:辅助修正单元中预设有振动频率限值和稳定性阈值,根据计算式:当稳定系数处于稳定性阈值内时,不进行任何处理,当稳定系数处于稳定性阈值外时,按照当前载荷提升速度或当前载荷下降速度降低百分之十后再进行载荷提升或载荷下降;
步骤S43:当实际吊运速度<预设吊运速度,获取载荷-功率-速度对照表和实时功率,对比得到理论吊运速度,将实时吊运速度与理论吊运速度进行比值计算,得到速度比,当速度比小于设定阈值时,判定当前功率-速度转化效率异常,生成工况异常信号,当实际吊运速度>预设吊运速度,判定吊运速度过快,实际吊运轨迹超出预设吊运轨迹,生成刹车信号;
步骤S44:当工作振动频率小于振动频率限值时,不进行任何处理,当工作振动频率大于等于振动频率限值时,判定起重机工况不稳定,传动连接装置可靠性低,生成振动检查信号。
本发明的进一步技术改进在于:所述控制单元识别到工况异常信号和振动检查信号时,发出对应的提示音,提醒起重机操作人员进行停机检查,控制单元识别到刹车信号时,控制单元自动发出电信号至驱动单元进行减速修正。
该起重机安全管理控制方法包括如下步骤:
步骤一:数据采集单元采集到风速数据、吊运数据和监管影像数据并将其传输至数据存储单元进行存储;
步骤二:预警分析单元从数据存储单元中提取风速数据和吊运数据,利用理论公式计算得到预警区域数据,同时产生了载荷超重信号和风力警报信号,控制单元识别后发出声光警报,同时将预警区域数据发送至区域警戒单元,区域警戒单元设置红外发生器和红外接收器将预警区域和外部空间进行分隔,并对入侵预警区域的目标进行识别、警告以及驱离;
步骤三:在进行吊运物体的过程中,辅助修正单元通过对载荷提升速度和载荷下降速度进行求取,并对稳定系数进行比对,当稳定系数超出稳定性阈值时,降低载荷提升速度或载荷下降速度,同时,对实际吊运速度和预设吊运速度进行计算比对,并对应生成工况异常信号和刹车信号,通过工作振动频率与振动频率限值的比较,生成振动检查信号,控制单元进行识别后,对起重机操作人员进行提示并进行停机检查。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、本发明在使用时,预警分析单元从数据存储单元中提取风速数据和吊运数据,利用理论公式计算得到预警区域数据,同时产生了载荷超重信号和风力警报信号,控制单元识别后发出声光警报,同时将预警区域数据发送至区域警戒单元,区域警戒单元设置红外发生器和红外接收器将预警区域和外部空间进行分隔,并对入侵预警区域的目标进行识别、警告以及驱离,通过设置预警分析单元,对风速数据和吊运数据进行处理,得到预警区域数据,并配合区域警戒单元对预警区域内的入侵目标进行监控和警告驱离,解决起重机的预警范围人为认定不精确的问题和工作区域内闯入无关人员造成安全隐患的问题,保障了起重机工作区域安全。
2、在进行吊运物体的过程中,辅助修正单元通过对载荷提升速度和载荷下降速度进行求取,并对稳定系数进行比对,当稳定系数超出稳定性阈值时,降低载荷提升速度或载荷下降速度,同时,对实际吊运速度和预设吊运速度进行计算比对,并对应生成工况异常信号和刹车信号,通过工作振动频率与振动频率限值的比较,生成振动检查信号,控制单元进行识别后,对起重机操作人员进行提示并进行停机检查,通过设置辅助修正单元,求取起重机的稳定系数,利用比对结果对载荷提升速度和载荷下降速度进行速度自主调节,同时根据实际吊运速度与载荷下降速度的比对判断出实际吊运轨迹与预设吊运轨迹的偏差,从而对实际吊运速度进行调整,避免仅依靠人员经验配合操作,导致造成的偏差无法修正而产生的安全隐患的问题出现,保证了起重机自身工况安全稳定。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解,下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明的系统框图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示,一种起重机安全管理控制系统,包括数据采集单元、控制单元、预警分析单元、辅助修正单元、数据存储单元和区域警戒单元;
所述数据采集单元用于采集风速数据和吊运数据并将其传输至数据存储单元进行存储,所述吊运数据包括吊运载荷、载荷最大迎风面积、预设吊运高度、预设吊运速度以及预设吊运轨迹,所述预设吊运轨迹表示物体从初始点吊运到目标点所要经过的路径轨迹;
所述数据存储单元中预存有起重机的规格数据、指挥人员影像数据,所述规格数据包括载荷限值、载荷-功率-速度对照表和振动频率限值;
所述预警分析单元用于对预警区域进行分析,得到载荷超重信号、风力警报信号和预警区域数据并将其发送至控制单元,所述控制单元识别到载荷超重信号和风力警报信号时,发出声光警报,同时,控制单元将预警区域数据发送至区域警戒单元,所述区域警戒单元接收到预警区域数据并对预警区域进行警戒;
所述数据采集单元实时获取缆绳长度数据、载荷提升时间、载荷下降时间,工作振动频率、实时功率和实际吊运速度并发送至辅助修正单元,所述辅助修正单元用于对起重机操作人员的操作进行修正,得到工况异常信号、刹车信号和振动检查信号并将其传输至控制单元。
所述预警分析单元进行预警区域分析的具体步骤为:
步骤S21:从数据存储单元中提取风速数据、吊运数据,并将风速数据标记为FS,将吊运载荷标记为ZH,将载荷最大迎风面积标记为YS,预设吊运高度标记为DH,预设吊运速度标记为DV;
步骤S22:将吊运载荷与载荷限值进行比较,当吊运载荷≥载荷限值时,判定载荷超出,不能被成功起吊,生成载荷超重信号,当吊运载荷<载荷限值时,判定载荷正常,不进行任何处理,进入步骤S23;
步骤S23:将风速数据与载荷最大迎风面积代入到计算式: 得到迎风推力TF,其中,ρ表示空气密度,取值为1.205kg/m3;
步骤S24:将迎风推力与吊运物体的重力进行比值计算,预警分析单元中预设有推重比阈值,当比值结果小于等于推重比阈值时,判定风力影响可控,进入步骤S25,当比值结果大于推重比阈值时,判断风力影响不可控,生成风力警报信号;
步骤S25:根据自由落体运动的距离公式将预设吊运高度代入到距离公式中求得自由落体时间t落,其中,g为重力加速度,将迎风推力和吊运载荷代入到计算式:迎风推力=吊运载荷*加速度,得到切向加速度a;
步骤S26:在极端情况下,吊运的缆绳断裂后,吊运的物体会在迎风推力沿着吊运速度的切线方向做匀变速直线运动,将自由落体时间、切向加速度和吊运速度代入到计算式:从而得到断裂后吊运物体的水平位移JL;
步骤S27:以预设吊运轨迹上的任意一点为圆心,以水平位移表示的距离为半径绘制虚拟的圆,然后以起重机悬臂的底部为中心,连接中心与圆心,并延伸至与圆的远端轮廓相交,标记相交点,将中心与相交点之间的距离为半径,以中心点为预警区域中心,建立圆形区域,并将预警区域中心坐标点和半径整合为预警区域数据。
所述区域警戒单元包括若干个红外发生器和数量相等的红外接收器,在圆形的预警区域边界上等间隔设置红外发生器和红外接收器,且区域警戒的具体步骤为:
步骤S31:在起重机发动时,红外发生器发射红外光线至对应的红外接收器,组成红外感应光幕,将预警区域与外部空间进行分隔;
步骤S32:当红外发生器工作且对应的红外接收器能够接收到红外光线时,判定预警区域内无人侵入,不进行任何处理,当红外发生器工作且对应的红外接收器未接收到红外光线时,判定预警区域的红外感应光幕内出现入侵目标,生成安全预警信号;
步骤S33:当识别到安全预警信号时,开启摄像头进行人脸图像获取,并将获取的人脸图像转化为人脸影像数据,从数据存储单元中提取指挥人员影像数据并将其与人脸影响数据进行比对,当比对成功时,判定入侵目标为地面指挥人员,生成安全提示信号,当比对失败时,判定入侵目标为陌生目标,生成安全警告信号;
步骤S34:当识别到安全提示信号时,不进行任何处理,当识别到安全警报信号时,语音提示起重机操作人员停止操作,同时告知地面指挥人员对陌生目标进行警告驱离。
所述辅助修正单元进行修正的具体步骤如下:
步骤S41:获取到缆绳长度数据、载荷提升时间、载荷下降时间,将载荷提升时间的初始时刻的缆绳长度数据与载荷提升时间的最后时刻的缆绳长度数据进行差值运算得到长度差值,根据长度差值与载荷提升时间得到载荷提升速度,同理求得载荷下降速度;
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所述控制单元识别到工况异常信号和振动检查信号时,发出对应的提示音,提醒起重机操作人员进行停机检查,控制单元识别到刹车信号时,控制单元自动发出电信号至驱动单元进行减速修正。
该起重机安全管理控制方法包括如下步骤:
步骤一:数据采集单元采集到风速数据、吊运数据和监管影像数据并将其传输至数据存储单元进行存储;
步骤二:预警分析单元从数据存储单元中提取风速数据和吊运数据,利用理论公式计算得到预警区域数据,同时产生了载荷超重信号和风力警报信号,控制单元识别后发出声光警报,同时将预警区域数据发送至区域警戒单元,区域警戒单元设置红外发生器和红外接收器将预警区域和外部空间进行分隔,并对入侵预警区域的目标进行识别、警告以及驱离;
步骤三:在进行吊运物体的过程中,辅助修正单元通过对载荷提升速度和载荷下降速度进行求取,并对稳定系数进行比对,当稳定系数超出稳定性阈值时,降低载荷提升速度或载荷下降速度,同时,对实际吊运速度和预设吊运速度进行计算比对,并对应生成工况异常信号和刹车信号,通过工作振动频率与振动频率限值的比较,生成振动检查信号,控制单元进行识别后,对起重机操作人员进行提示并进行停机检查。
工作原理:本发明在使用时,首先,数据采集单元采集到风速数据、吊运数据和监管影像数据并将其传输至数据存储单元进行存储,预警分析单元从数据存储单元中提取风速数据和吊运数据,利用理论公式计算得到预警区域数据,同时产生了载荷超重信号和风力警报信号,控制单元识别后发出声光警报,同时将预警区域数据发送至区域警戒单元,区域警戒单元设置红外发生器和红外接收器将预警区域和外部空间进行分隔,并对入侵预警区域的目标进行识别、警告以及驱离,在进行吊运物体的过程中,辅助修正单元通过对载荷提升速度和载荷下降速度进行求取,并对稳定系数进行比对,当稳定系数超出稳定性阈值时,降低载荷提升速度或载荷下降速度,同时,对实际吊运速度和预设吊运速度进行计算比对,并对应生成工况异常信号和刹车信号,通过工作振动频率与振动频率限值的比较,生成振动检查信号,控制单元进行识别后,对起重机操作人员进行提示并进行停机检查。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作,因此,不能理解为对本发明的限制。此外,“第一”、“第二”仅由于描述目的,且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接连接,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明,但所述内容仅为本发明的较佳实施例,不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等,均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (4)
1.一种起重机安全管理控制系统,其特征在于:包括数据采集单元、控制单元、预警分析单元、辅助修正单元、数据存储单元和区域警戒单元;
所述数据采集单元用于采集风速数据和吊运数据并将其传输至数据存储单元进行存储,所述吊运数据包括吊运载荷、载荷最大迎风面积、预设吊运高度、预设吊运速度以及预设吊运轨迹,所述预设吊运轨迹表示物体从初始点吊运到目标点所要经过的路径轨迹;
所述数据存储单元中预存有起重机的规格数据、指挥人员影像数据,所述规格数据包括载荷限值、载荷-功率-速度对照表和振动频率限值;
所述预警分析单元用于对预警区域进行分析,得到载荷超重信号、风力警报信号和预警区域数据并将其发送至控制单元,所述控制单元识别到载荷超重信号和风力警报信号时,发出声光警报,同时,控制单元将预警区域数据发送至区域警戒单元,所述区域警戒单元接收到预警区域数据并对预警区域进行警戒;
所述数据采集单元实时获取缆绳长度数据、载荷提升时间、载荷下降时间,工作振动频率、实时功率和实际吊运速度并发送至辅助修正单元,所述辅助修正单元用于对起重机操作人员的操作进行修正,得到工况异常信号、刹车信号和振动检查信号并将其传输至控制单元;
所述预警分析单元进行预警区域分析,具体为:对载荷进行判定并生成载荷超重信号,同时,通过风速数据和载荷最大迎风面积计算出迎风推力,进而计算出迎风推力与吊运物体的重力的比值,进而判定风力的影响程度并生成风力警报信号,通过对自由落体分析,计算出在吊运的缆绳断裂后吊运物体的最远落点,从而建立出圆形的预警区域;
所述辅助修正单元用于进行修正操作,具体为:辅助修正单元通过对载荷提升速度和载荷下降速度进行求取,同时得到稳定系数,并对稳定系数进行比对,当稳定系数超出稳定性阈值时,降低载荷提升速度或载荷下降速度,同时,对实际吊运速度和预设吊运速度进行计算比对,并对应生成工况异常信号、刹车信号和振动检查信号。
2.根据权利要求1所述的一种起重机安全管理控制系统,其特征在于,所述区域警戒单元包括若干个红外发生器和数量相等的红外接收器,在圆形的预警区域边界上等间隔设置红外发生器和红外接收器,通过红外发生器发射红外光线至对应的红外接收器,组成红外感应光幕,将预警区域与外部空间进行分隔,当感应到红外感应光幕内出现入侵目标时,判断入侵目标是否为地面指挥人员,当确认为地面指挥人员时,不进行处理,当确认为陌生目标时,起重机停机且对入侵目标进行警告驱离。
3.根据权利要求1所述的一种起重机安全管理控制系统,其特征在于,所述控制单元识别到工况异常信号和振动检查信号时,发出对应的提示音,提醒起重机操作人员进行停机检查,控制单元识别到刹车信号时,控制单元自动发出电信号至驱动单元进行减速修正。
4.一种起重机安全管理控制方法,其特征在于,该起重机安全管理控制方法包括如下步骤:
步骤一:数据采集单元采集到风速数据、吊运数据和监管影像数据并将其传输至数据存储单元进行存储;
步骤二:预警分析单元从数据存储单元中提取风速数据和吊运数据,利用理论公式计算得到预警区域数据,同时产生载荷超重信号和风力警报信号,控制单元识别后发出声光警报,同时将预警区域数据发送至区域警戒单元,区域警戒单元设置红外发生器和红外接收器将预警区域和外部空间进行分隔,并对入侵预警区域的目标进行识别、警告以及驱离;
步骤三:在进行吊运物体的过程中,辅助修正单元通过对载荷提升速度和载荷下降速度进行求取,并对稳定系数进行比对,当稳定系数超出稳定性阈值时,降低载荷提升速度或载荷下降速度,同时,对实际吊运速度和预设吊运速度进行计算比对,并对应生成工况异常信号和刹车信号,控制单元自动发出电信号至驱动单元进行减速修正,通过工作振动频率与振动频率限值的比较,生成振动检查信号,控制单元进行识别后,对起重机操作人员进行提示并进行停机检查。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002226178A (ja) * | 2001-01-31 | 2002-08-14 | Sumitomo Heavy Industries Construction Crane Co Ltd | 可動式ジブを備えたクレーンの安全管理システム |
| CN104487377A (zh) * | 2012-05-09 | 2015-04-01 | 马尼托瓦克起重机有限责任公司 | 起重机监视系统 |
| CN105302044A (zh) * | 2015-11-18 | 2016-02-03 | 北汽福田汽车股份有限公司 | 臂架载荷监控方法及系统 |
| CN112141897A (zh) * | 2020-08-21 | 2020-12-29 | 南京工程学院 | 一种高空吊装防倾翻控制方法 |
| CN112897341A (zh) * | 2021-03-31 | 2021-06-04 | 赤湾集装箱码头有限公司 | 一种岸桥吊具自适应紧急制动控制系统 |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002226178A (ja) * | 2001-01-31 | 2002-08-14 | Sumitomo Heavy Industries Construction Crane Co Ltd | 可動式ジブを備えたクレーンの安全管理システム |
| CN104487377A (zh) * | 2012-05-09 | 2015-04-01 | 马尼托瓦克起重机有限责任公司 | 起重机监视系统 |
| CN105302044A (zh) * | 2015-11-18 | 2016-02-03 | 北汽福田汽车股份有限公司 | 臂架载荷监控方法及系统 |
| CN112141897A (zh) * | 2020-08-21 | 2020-12-29 | 南京工程学院 | 一种高空吊装防倾翻控制方法 |
| CN112897341A (zh) * | 2021-03-31 | 2021-06-04 | 赤湾集装箱码头有限公司 | 一种岸桥吊具自适应紧急制动控制系统 |
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