CN116040487A - 一种基于大数据的起重设备运行****** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于大数据的起重设备运行******，起重设备运行***技术领域，解决了现有技术中，不能够将起重设备运行至限位时的过程进行分析，以至于对起重设备和限位本身无法进行***的技术问题，将实时运行的起重设备进行风险分析，判断当前起重设备在运行过程中是否存在安全风险，以便于在起重设备运行效率监测的同时将其运行的安全性进行分析，保证起重设备的运行稳定性，便于及时发现运行风险，降低起重设备运行风险带来的影响；将分析对象运行过程中横纵向运行进行检测，判断分析对象在横向运行与货物吊取纵向运行配合是否合理，防止横纵向配合运行不合理，导致分析对象在运行过程中容易造成事故。

Description

一种基于大数据的起重设备运行******

技术领域

本发明涉及起重设备运行***技术领域，具体为一种基于大数据的起重设备运行******。

背景技术

起重设备是指用于是指搬运或移动重物的机电设备。多数起重设备在取料之后即开始垂直或垂直兼有水平的工作行程，到达目的地后卸载，再空行程到取料地点，完成一个工作循环，然后再进行第二次吊运或搬运。一般来说，起重设备工作时，取料、运移和卸载是依次进行的，各相应机构的工作是间歇性的。随着起重设备技术日益完善，起重设备涉及的领域越来越多，其中在海洋运输过程中起重设备也起到至关作用。

但是在现有技术中，起重设备在运行过程中不能够将起重设备的实时运行风险进行检测，以至于其运行安全性无法保证，同时不能够将起重设备运行至限位时的过程进行分析，以至于对起重设备和限位本身无法进行***，造成不必要的设备磨损。

针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述提出的问题，而提出一种基于大数据的起重设备运行******，将分析对象运行至限位的过程进行分析，判断分析对象运行至限位的运行过程是否合格，防止运行不合理，导致分析对象的设备本身故障风险增加，同时降低了限位的使用寿命，防止限位失效导致分析对象的运行风险增加，造成不必要的安全事故，从而有利于分析对象的工作稳定性；将分析对象在运行过程内的维护进行可靠性分析，判断整个运行周期内分析对象的维护是否起到有益作用，防止维护效率低仅在故障后对其进行维护，无法做到高效维护在维护的同时控制分析对象的故障风险，以至于保证分析对象的运行效率。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种基于大数据的起重设备运行******，包括服务器，服务器通讯连接有：

运行风险实时检测单元，用于将实时运行的起重设备进行风险分析，判断当前起重设备在运行过程中是否存在安全风险，将当前运行的起重设备标记为分析对象，并将其设置标号i，i为大于1的自然数，获取到分析对象的运行时间段，并将根据运行时间段将分析对象进行分析，获取到分析对象的运行风险实时检测系数，根据运行风险实时检测系数比较生成运行高风险信号和运行低风险信号，并将其发送至服务器；

横纵向运行检测单元，用于将分析对象运行过程中横纵向运行进行检测，通过分析生成横纵配合不合格信号和横纵配合合格信号，并将其发送至服务器；

运行限位执行分析单元，用于将分析对象运行至限位的过程进行分析，判断分析对象运行至限位的运行过程是否合格，通过分析生成限位执行异常信号和限位执行正常信号，并将其发送至服务器；

维护可靠性分析单元，用于将分析对象在运行过程内的维护进行可靠性分析，获取到运行过程中分析对象的维护可靠性分析系数，根据可靠性分析系数比较生成可靠性不合格信号和可靠性合格信号，并将其发送至服务器。

作为本发明的一种优选实施方式，运行风险实时检测单元的运行过程如下：

采集到运行时间段内分析对象动态运行方向与风向非一致的运行时长占比以及分析对象静态静止时单个迎风面的最长迎风时长；采集到运行时间段内分析对象停止动态运行时吊取货物的最大摆动幅度；通过分析获取到分析对象的运行风险实时检测系数；将分析对象的运行风险实时检测系数与运行风险实时检测系数阈值进行比较：

若分析对象的运行风险实时检测系数超过运行风险实时检测系数阈值，则判定分析对象的当前运行风险检测不合格，生成运行高风险信号并将运行高风险信号发送至服务器；若分析对象的运行风险实时检测系数未超过运行风险实时检测系数阈值，则判定分析对象的当前运行风险检测合格，生成运行低风险信号并将运行低风险信号发送至服务器。

作为本发明的一种优选实施方式，横纵向运行检测单元的运行过程如下：

采集到分析对象运行过程中横向运行中止时货物纵向运行停止的缓冲时长以及分析对象横向运行加速过程中货物纵向运行的晃动频率增加量，并将其分别与缓冲时长阈值和晃动频率增加量阈值进行比较：

若分析对象运行过程中横向运行中止时货物纵向运行停止的缓冲时长超过缓冲时长阈值，或者分析对象横向运行加速过程中货物纵向运行的晃动频率增加量超过晃动频率增加量阈值，则判定分析对象的横纵向运行检测不合格，生成横纵配合不合格信号并将横纵配合不合格信号发送至服务器；

若分析对象运行过程中横向运行中止时货物纵向运行停止的缓冲时长未超过缓冲时长阈值，且分析对象横向运行加速过程中货物纵向运行的晃动频率增加量未超过晃动频率增加量阈值，则判定分析对象的横纵向运行检测合格，生成横纵配合合格信号并将横纵配合合格信号发送至服务器。

作为本发明的一种优选实施方式，运行限位执行分析单元的运行过程如下：

采集到运行过程中运行至限位时分析对象因惯性受到的振动幅度以及分析对象在限位作用下速度降低量，并将运行过程中运行至限位时分析对象因惯性受到的振动幅度以及分析对象在限位作用下速度降低量分别与振动幅度阈值和速度降低量阈值进行比较：

若运行过程中运行至限位时分析对象因惯性受到的振动幅度超过振动幅度阈值，或者分析对象在限位作用下速度降低量超过速度降低量阈值，则判定分析对象的限位执行分析不合格，生成限位执行异常信号并将限位执行异常信号发送至服务器；若运行过程中运行至限位时分析对象因惯性受到的振动幅度未超过振动幅度阈值，且分析对象在限位作用下速度降低量未超过速度降低量阈值，则判定分析对象的限位执行分析合格，生成限位执行正常信号并将限位执行正常信号发送至服务器。

作为本发明的一种优选实施方式，维护可靠性分析单元的运行过程如下：

采集到运行过程中分析对象完成维护后可持续正常运行时长；采集到运行过程中分析对象在无故障进行预测维修的频率以及分析对象预测维修后故障发生概率降低量；通过分析获取到运行过程中分析对象的维护可靠性分析系数；将运行过程中分析对象的维护可靠性分析系数与维护可靠性分析系数阈值进行比较：

若运行过程中分析对象的维护可靠性分析系数超过维护可靠性分析系数阈值，则判定分析对象在运行过程中的维护可靠性分析合格，生成可靠性合格信号并将可靠性合格信号发送至服务器；若运行过程中分析对象的维护可靠性分析系数未超过维护可靠性分析系数阈值，则判定分析对象在运行过程中的维护可靠性分析不合格，生成可靠性不合格信号并将可靠性不合格信号发送至服务器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明中，将实时运行的起重设备进行风险分析，判断当前起重设备在运行过程中是否存在安全风险，以便于在起重设备运行效率监测的同时将其运行的安全性进行分析，保证起重设备的运行稳定性，便于及时发现运行风险，降低起重设备运行风险带来的影响；将分析对象运行过程中横纵向运行进行检测，判断分析对象在横向运行与货物吊取纵向运行配合是否合理，防止横纵向配合运行不合理，导致分析对象在运行过程中容易造成事故，对设备本身以及设备周边环境造成影响，以至于降低了操作工人的安全性；从而有利于提高分析对象的运行效率；

2、本发明中，将分析对象运行至限位的过程进行分析，判断分析对象运行至限位的运行过程是否合格，防止运行不合理，导致分析对象的设备本身故障风险增加，同时降低了限位的使用寿命，防止限位失效导致分析对象的运行风险增加，造成不必要的安全事故，从而有利于分析对象的工作稳定性；将分析对象在运行过程内的维护进行可靠性分析，判断整个运行周期内分析对象的维护是否起到有益作用，防止维护效率低仅在故障后对其进行维护，无法做到高效维护在维护的同时控制分析对象的故障风险，以至于保证分析对象的运行效率。

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为本发明一种基于大数据的起重设备运行******的原理框图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

请参阅图1所示，一种基于大数据的起重设备运行******，包括服务器，服务器通讯连接有运行风险实时检测单元、横纵向运行检测单元、运行限位执行分析单元以及维护可靠性分析单元，其中，服务器与运行风险实时检测单元、横纵向运行检测单元、运行限位执行分析单元以及维护可靠性分析单元均为双向通讯连接；

在港口进行货物运输时，往往面对大型货物或者设备运行用到起重设备，而起重设备为现有技术中的桥式起重机、门式起重机等，在海上运输领域，起重设备起到至关重要的作用，在起重设备运行过程中，其实时运行安全是海上运输的重中之重，因此，起重设备运行***在保证运行效率的同时能够提高了工人的安全性；

在起重设备运行时，服务器生成运行风险实时检测信号并将运行风险实时检测信号发送至运行风险实时检测单元，运行风险实时检测单元接收到运行风险实时检测信号后，将实时运行的起重设备进行风险分析，判断当前起重设备在运行过程中是否存在安全风险，以便于在起重设备运行效率监测的同时将其运行的安全性进行分析，保证起重设备的运行稳定性，便于及时发现运行风险，降低起重设备运行风险带来的影响；

将当前运行的起重设备标记为分析对象，并将其设置标号i，i为大于1的自然数，获取到分析对象的运行时间段，并将根据运行时间段将分析对象进行分析，采集到运行时间段内分析对象动态运行方向与风向非一致的运行时长占比以及分析对象静态静止时单个迎风面的最长迎风时长，并将运行时间段内分析对象动态运行方向与风向非一致的运行时长占比以及分析对象静态静止时单个迎风面的最长迎风时长分别标记为YXSi和YFSi；采集到运行时间段内分析对象停止动态运行时吊取货物的最大摆动幅度，并将运行时间段内分析对象停止动态运行时吊取货物的最大摆动幅度标记为BKDi；

可以理解的是，起重设备在横向运行时其迎风运行时长越长，则起重设备的工作强度越大，设备本身磨损也越高，同时在静止时单个迎风面持续迎风时，则起重设备的单个部位持续受力，即出现各个受力部位磨损不一致，在相同强度下起重设备本身存在风险，此外，在起重设备横向运行停止时，吊取货物在运行过程中存在惯性，在惯性力的作用下会出现摆动幅度，因此摆动幅度越大则起重设备纵向吊取设备的受力不均衡，其负载加大；

通过公式获取到分析对象的运行风险实时检测系数Xi，其中，bet1、bet2以及bet3均为预设比例系数，且bet1＞bet2＞bet3＞0，β为误差修正因子，取值为0.8695；

将分析对象的运行风险实时检测系数Xi与运行风险实时检测系数阈值进行比较：

若分析对象的运行风险实时检测系数Xi超过运行风险实时检测系数阈值，则判定分析对象的当前运行风险检测不合格，生成运行高风险信号并将运行高风险信号发送至服务器，服务器接收到运行高风险信号后，将对应编号的分析对象进行整顿，在分析对象的运行强度大时，调整分析对象设备本身的维护周期，同时将分析对象的运行过程进行整顿，降低设备本身运行带来的磨损；

若分析对象的运行风险实时检测系数Xi未超过运行风险实时检测系数阈值，则判定分析对象的当前运行风险检测合格，生成运行低风险信号并将运行低风险信号发送至服务器；

服务器接收到运行低风险信号后，生成横纵向运行检测信号并将横纵向运行检测信号发送至横纵向运行检测单元，横纵向运行检测单元接收到横纵向运行检测信号后，将分析对象运行过程中横纵向运行进行检测，判断分析对象在横向运行与货物吊取纵向运行配合是否合理，防止横纵向配合运行不合理，导致分析对象在运行过程中容易造成事故，对设备本身以及设备周边环境造成影响，以至于降低了操作工人的安全性；从而有利于提高分析对象的运行效率；

采集到分析对象运行过程中横向运行中止时货物纵向运行停止的缓冲时长以及分析对象横向运行加速过程中货物纵向运行的晃动频率增加量，并将分析对象运行过程中横向运行中止时货物纵向运行停止的缓冲时长以及分析对象横向运行加速过程中货物纵向运行的晃动频率增加量分别与缓冲时长阈值和晃动频率增加量阈值进行比较：

若分析对象运行过程中横向运行中止时货物纵向运行停止的缓冲时长超过缓冲时长阈值，或者分析对象横向运行加速过程中货物纵向运行的晃动频率增加量超过晃动频率增加量阈值，则判定分析对象的横纵向运行检测不合格，生成横纵配合不合格信号并将横纵配合不合格信号发送至服务器，服务器接收到横纵配合不合格信号后，将对应分析对象的横纵向速度管控耗时缩短，在需要停止是降低缓冲时长，同时在货物纵向运行时分析对象横向加速进行控制，防止加速造成货物搬运异常，增加了搬运风险；

若分析对象运行过程中横向运行中止时货物纵向运行停止的缓冲时长未超过缓冲时长阈值，且分析对象横向运行加速过程中货物纵向运行的晃动频率增加量未超过晃动频率增加量阈值，则判定分析对象的横纵向运行检测合格，生成横纵配合合格信号并将横纵配合合格信号发送至服务器；

服务器接收到横纵配合合格信号后，生成运行限位执行分析信号并将运行限位执行分析信号发送至运行限位执行分析单元，运行限位执行分析单元接收到运行限位执行分析信号后，将分析对象运行至限位的过程进行分析，判断分析对象运行至限位的运行过程是否合格，防止运行不合理，导致分析对象的设备本身故障风险增加，同时降低了限位的使用寿命，防止限位失效导致分析对象的运行风险增加，造成不必要的安全事故，从而有利于分析对象的工作稳定性；

采集到运行过程中运行至限位时分析对象因惯性受到的振动幅度以及分析对象在限位作用下速度降低量，并将运行过程中运行至限位时分析对象因惯性受到的振动幅度以及分析对象在限位作用下速度降低量分别与振动幅度阈值和速度降低量阈值进行比较：

若运行过程中运行至限位时分析对象因惯性受到的振动幅度超过振动幅度阈值，或者分析对象在限位作用下速度降低量超过速度降低量阈值，则判定分析对象的限位执行分析不合格，生成限位执行异常信号并将限位执行异常信号发送至服务器，服务器接收到限位执行异常信号后，将分析对象接触至限位时预留提前量，即在接触限位前，提前进行速度控制以便于降低限位带来的惯性力，降低分析对象和限位本身的磨损强度；

若运行过程中运行至限位时分析对象因惯性受到的振动幅度未超过振动幅度阈值，且分析对象在限位作用下速度降低量未超过速度降低量阈值，则判定分析对象的限位执行分析合格，生成限位执行正常信号并将限位执行正常信号发送至服务器；

服务器接收到限位执行正常信号后，生成维护可靠性分析信号并将维护可靠性分析信号发送至维护可靠性分析单元，维护可靠性分析单元接收到维护可靠性分析信号后，将分析对象在运行过程内的维护进行可靠性分析，判断整个运行周期内分析对象的维护是否起到有益作用，防止维护效率低仅在故障后对其进行维护，无法做到高效维护在维护的同时控制分析对象的故障风险，以至于保证分析对象的运行效率；

采集到运行过程中分析对象完成维护后可持续正常运行时长，并将运行过程中分析对象完成维护后可持续正常运行时长标记为CS；采集到运行过程中分析对象在无故障进行预测维修的频率以及分析对象预测维修后故障发生概率降低量，并将运行过程中分析对象在无故障进行预测维修的频率以及分析对象预测维修后故障发生概率降低量分别标记为YX和JD；

通过公式获取到运行过程中分析对象的维护可靠性分析系数C，其中，s1、s2以及s3均为预设比例系数，且s1＞s2＞s3＞0；

将运行过程中分析对象的维护可靠性分析系数C与维护可靠性分析系数阈值进行比较：

若运行过程中分析对象的维护可靠性分析系数C超过维护可靠性分析系数阈值，则判定分析对象在运行过程中的维护可靠性分析合格，生成可靠性合格信号并将可靠性合格信号发送至服务器；

若运行过程中分析对象的维护可靠性分析系数C未超过维护可靠性分析系数阈值，则判定分析对象在运行过程中的维护可靠性分析不合格，生成可靠性不合格信号并将可靠性不合格信号发送至服务器；服务器接收到可靠性不合格信号后，将对应分析对象的维护进行管控，提高了分析对象运行数据的分析准确性，同时将实时分析的运行数据对应实时性进行控制，保证运行数据分析的及时性。

上述公式均是采集大量数据进行软件模拟得出且选取与真实值接近的一个公式，公式中的系数是由本领域技术人员根据实际情况进行设置；

本发明在使用时，通过运行风险实时检测单元将实时运行的起重设备进行风险分析，判断当前起重设备在运行过程中是否存在安全风险，将当前运行的起重设备标记为分析对象，并将其设置标号i，i为大于1的自然数，获取到分析对象的运行时间段，并将根据运行时间段将分析对象进行分析，获取到分析对象的运行风险实时检测系数，根据运行风险实时检测系数比较生成运行高风险信号和运行低风险信号，并将其发送至服务器；通过横纵向运行检测单元将分析对象运行过程中横纵向运行进行检测，通过分析生成横纵配合不合格信号和横纵配合合格信号，并将其发送至服务器；通过运行限位执行分析单元将分析对象运行至限位的过程进行分析，判断分析对象运行至限位的运行过程是否合格，通过分析生成限位执行异常信号和限位执行正常信号，并将其发送至服务器；通过维护可靠性分析单元将分析对象在运行过程内的维护进行可靠性分析，获取到运行过程中分析对象的维护可靠性分析系数，根据可靠性分析系数比较生成可靠性不合格信号和可靠性合格信号，并将其发送至服务器。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (5)

1.一种基于大数据的起重设备运行******，其特征在于，包括服务器，服务器通讯连接有：

运行风险实时检测单元，用于将实时运行的起重设备进行风险分析，判断当前起重设备在运行过程中是否存在安全风险，将当前运行的起重设备标记为分析对象，并将其设置标号i，i为大于1的自然数，获取到分析对象的运行时间段，并将根据运行时间段将分析对象进行分析，获取到分析对象的运行风险实时检测系数，根据运行风险实时检测系数比较生成运行高风险信号和运行低风险信号，并将其发送至服务器；

横纵向运行检测单元，用于将分析对象运行过程中横纵向运行进行检测，通过分析生成横纵配合不合格信号和横纵配合合格信号，并将其发送至服务器；

运行限位执行分析单元，用于将分析对象运行至限位的过程进行分析，判断分析对象运行至限位的运行过程是否合格，通过分析生成限位执行异常信号和限位执行正常信号，并将其发送至服务器；

维护可靠性分析单元，用于将分析对象在运行过程内的维护进行可靠性分析，获取到运行过程中分析对象的维护可靠性分析系数，根据可靠性分析系数比较生成可靠性不合格信号和可靠性合格信号，并将其发送至服务器。

2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的起重设备运行******，其特征在于，运行风险实时检测单元的运行过程如下：

采集到运行时间段内分析对象动态运行方向与风向非一致的运行时长占比以及分析对象静态静止时单个迎风面的最长迎风时长；采集到运行时间段内分析对象停止动态运行时吊取货物的最大摆动幅度；通过分析获取到分析对象的运行风险实时检测系数；将分析对象的运行风险实时检测系数与运行风险实时检测系数阈值进行比较：

若分析对象的运行风险实时检测系数超过运行风险实时检测系数阈值，则判定分析对象的当前运行风险检测不合格，生成运行高风险信号并将运行高风险信号发送至服务器；若分析对象的运行风险实时检测系数未超过运行风险实时检测系数阈值，则判定分析对象的当前运行风险检测合格，生成运行低风险信号并将运行低风险信号发送至服务器。

3.根据权利要求1所述的一种基于大数据的起重设备运行******，其特征在于，横纵向运行检测单元的运行过程如下：

采集到分析对象运行过程中横向运行中止时货物纵向运行停止的缓冲时长以及分析对象横向运行加速过程中货物纵向运行的晃动频率增加量，并将其分别与缓冲时长阈值和晃动频率增加量阈值进行比较：

若分析对象运行过程中横向运行中止时货物纵向运行停止的缓冲时长超过缓冲时长阈值，或者分析对象横向运行加速过程中货物纵向运行的晃动频率增加量超过晃动频率增加量阈值，则判定分析对象的横纵向运行检测不合格，生成横纵配合不合格信号并将横纵配合不合格信号发送至服务器；

若分析对象运行过程中横向运行中止时货物纵向运行停止的缓冲时长未超过缓冲时长阈值，且分析对象横向运行加速过程中货物纵向运行的晃动频率增加量未超过晃动频率增加量阈值，则判定分析对象的横纵向运行检测合格，生成横纵配合合格信号并将横纵配合合格信号发送至服务器。

4.根据权利要求1所述的一种基于大数据的起重设备运行******，其特征在于，运行限位执行分析单元的运行过程如下：

采集到运行过程中运行至限位时分析对象因惯性受到的振动幅度以及分析对象在限位作用下速度降低量，并将运行过程中运行至限位时分析对象因惯性受到的振动幅度以及分析对象在限位作用下速度降低量分别与振动幅度阈值和速度降低量阈值进行比较：

若运行过程中运行至限位时分析对象因惯性受到的振动幅度超过振动幅度阈值，或者分析对象在限位作用下速度降低量超过速度降低量阈值，则判定分析对象的限位执行分析不合格，生成限位执行异常信号并将限位执行异常信号发送至服务器；若运行过程中运行至限位时分析对象因惯性受到的振动幅度未超过振动幅度阈值，且分析对象在限位作用下速度降低量未超过速度降低量阈值，则判定分析对象的限位执行分析合格，生成限位执行正常信号并将限位执行正常信号发送至服务器。

5.根据权利要求1所述的一种基于大数据的起重设备运行******，其特征在于，维护可靠性分析单元的运行过程如下：

采集到运行过程中分析对象完成维护后可持续正常运行时长；采集到运行过程中分析对象在无故障进行预测维修的频率以及分析对象预测维修后故障发生概率降低量；通过分析获取到运行过程中分析对象的维护可靠性分析系数；将运行过程中分析对象的维护可靠性分析系数与维护可靠性分析系数阈值进行比较：

若运行过程中分析对象的维护可靠性分析系数超过维护可靠性分析系数阈值，则判定分析对象在运行过程中的维护可靠性分析合格，生成可靠性合格信号并将可靠性合格信号发送至服务器；若运行过程中分析对象的维护可靠性分析系数未超过维护可靠性分析系数阈值，则判定分析对象在运行过程中的维护可靠性分析不合格，生成可靠性不合格信号并将可靠性不合格信号发送至服务器。

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