一种基于压力数据判断破碎锤是否工作的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于压力数据判断破碎锤是否工作的方法，其通过对破碎锤液压系统主回路的压力数据进行分析计算以判断出破碎锤是否正在破碎作业。挖机在破碎时，其液压系统主回路压力数据会有明显的有规律的低频信号，所以对其数据进行分析可判断出是否在破碎。与现有技术相比，本发明专利技术方法能够在无需额外安装传感器的情况下，快速准确地通过液压系统主回路的压力数据分析判断出破碎锤的破碎作业状态。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机械测量
，具体涉及一种基于压力数据判断破碎锤是否工作的方法。
技术介绍
液压破碎锤简称“破碎锤”或“破碎器”，液压破碎锤的动力来源是挖掘机、装载机或泵站提供的压力，它能在工程施工中能更有效的破碎石块和岩石，提高工作效率。液压破碎锤已经成为液压挖掘机的一个重要作业工具，也有人将液压破碎锤安装在挖掘装载机(又称两头忙)或轮式装载机上进行破碎作业；它能在挖掘建筑物基础的作用中更有效地清理浮动的石块和岩石缝隙中的泥土。破碎锤的使用频率和强度直接影响挖掘机的维修保养频次和使用年限，为给挖机后期维保提供基础依据，对安装有破碎锤的挖掘机进行破碎时间记录很有必要。但是破碎作业是间断性的、时间短，判断破碎锤是否在破碎作业有一定技术难度。
技术实现思路
鉴于上述，本专利技术提供了一种基于压力数据判断破碎锤是否工作的方法，能够通过液压系统主回路的压力数据快速准确地分析判断出破碎锤的工作状态。一种基于压力数据判断破碎锤是否工作的方法，包括如下步骤：(1)对液压系统主回路的压力数据进行采集得到压力数组A1，所述液压系统主回路用于为破碎锤提供液压动力；对所述压力数组A1进行低通滤波后得到压力数组A2；(2)对压力数组A2进行波峰或波谷检测，得到压力数组A2波峰或波谷的个数N以及由各波峰或波谷时间序号所组成的位置数组B1；(3)依次使位置数组B1中的后一个元素减去前一个元素，从而得到由N-1个新元素组成的位置数组B2；(4)根据波峰或波谷个数N以及位置数组B2，判断出破碎锤是否正在进行破碎作业。所述步骤(1)中以一定的采样频率和采样时长对液压系统主回路的压力数据进行采集，得到由n个压力值元素所组成的压力数组A1并对其中各压力值元素按采样时间依次编号，n为大于1的自然数。所述步骤(2)中若max-mean≥mean-min，则计算波峰阈值Tp＝(max+mean)/2并根据波峰阈值Tp对压力数组A2进行波峰检测，将压力数组A2的波峰个数记为N以及各波峰对应的时间序号按次序组成位置数组B1；若max-mean＜mean-min，则计算波谷阈值Tv＝(min+mean)/2，并根据波谷阈值Tv对压力数组A2进行波谷检测，将压力数组A2的波谷个数记为N以及各波谷对应的时间序号按次序组成位置数组B1；max、min和mean分别为压力数组A2的最大值、最小值和平均值。所述步骤(4)中判断破碎锤是否正在进行破碎作业的具体过程如下：首先，对个数N进行判断，若Dthreshold≤N≤Uthreshold，则记判断结果T1＝1，否则记判断结果T1＝0；Uthreshold和Dthreshold分别为设定的上限阈值和下限阈值；然后，判断位置数组B2中的每一元素值，若每一元素值均大于等于设定阈值threshold，则记判断结果T2＝1，否则记判断结果T2＝0；最后，使判断结果T1和T2进行逻辑与运算，若运算结果为1，则判定当前破碎锤正在进行破碎作业；若运算结果为0，则判定当前破碎锤未进行破碎作业。与现有技术相比，本专利技术判断方法能够在无需额外安装传感器的情况下，快速准确地通过液压系统主回路的压力数据分析判断出破碎锤的破碎作业状态。附图说明图1为由压力传感器对液压系统主回路采集得到的原始压力波形示意图。图2为液压系统主回路原始压力波形通过滤波后的波形示意图。具体实施方式为了更为具体地描述本专利技术，下面结合附图及具体实施方式对本专利技术的技术方案进行详细说明。挖机在破碎时，其液压系统主回路的压力数据会有明显的有规律的低频信号，所以对其数据进行分析可判断出是否在破碎。使用控制器采集挖机液压系统主回路压力传感器的压力数据，采样频率1000Hz，采样时间2s，共采集2000个数据点。然后在控制器中通过本专利技术判断方法对压力数据进行分析，如果破碎锤在工作那么其液压系统主回路的压力数据会有破碎时的压力波形，进而通过逻辑判断得到是否在破碎作业的结果，以小松PC200挖机为例具体算法过程如下：步骤一：对液压系统主回路的压力数据进行采集得到原始压力数组A1(共包含2000个数据点)如图1所示，然后使用低通滤波器(截止频率20Hz)对压力数组A1进行滤波处理，得到压力数组A2，如图2所示。步骤二：对步骤一中滤波后的压力数组A2进行平均，得到平均值mean＝113.86，对步骤一中滤波后的压力数组A2查找最大值最小值，分别为max＝123.41和min＝106.05。步骤三：判断步骤二中得到的max-mean和mean-min的大小，计算得到max-mean＝9.55和mean-min＝7.81，那么max-mean＞mean-min，所以记为True。步骤四：步骤三中判断出来是True，所以以波峰计算，计算波峰阈值Tp＝(max+mean)/2＝118.64，然后把压力数组A2以及波峰阈值Tp代入波峰检测算法(现成已有的算法)中得到压力数组A2中波峰个数N以及位置数组B1，其中位置数组B1中有N个元素、即X0X1…XN-1对应为各波峰的时间序号；经过波峰检测算法计算后得到波峰个数N＝13，位置数组B1＝[179、315、450、584、718、851、987、1121、1255、1389、1523、1658、1792]。步骤五：对步骤四中得到的位置数组B1进行运算，分别让位置数组B1中的后一个元素减去前一个元素得到新的位置数组B2，即Yi＝Xi+1-Xi，i∈[0,N-2]，计算后得到位置数组B2＝[136、135、133、134、132、136、133、134、133、134、135、133]。步骤六：对步骤四中得到的个数N进行范围判断，6≤N＝13≤20，记为True。步骤七：对步骤五中的位置数组B2进行判断，在i∈[0,11]，所有的Yi＞100，所以记为True。步骤八：对步骤六和步骤七中的布尔结果进行与运算，步骤六和步骤七都是True，那么判断出采集得到的原始压力数组A1是破碎时刻采集到的数据，即通过原始压力数组A1得到该时刻挖机在做破碎作业，如果对步骤六和步骤七中的布尔结果进行与运算后为False，那么判断出原始压力数组A1不是破碎时刻采集到的数据，即该时刻不在破碎。上述对实施例的描述是为便于本
的普通技术人员能理解和应用本专利技术。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对上述实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本专利技术不限于上述实施例，本领域技术人员根据本专利技术的揭示，对于本专利技术做出的改进和修改都应该在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于压力数据判断破碎锤是否工作的方法，包括如下步骤：(1)对液压系统主回路的压力数据进行采集得到压力数组A1，所述液压系统主回路用于为破碎锤提供液压动力；对所述压力数组A1进行低通滤波后得到压力数组A2；(2)对压力数组A2进行波峰或波谷检测，得到压力数组A2波峰或波谷的个数N以及由各波峰或波谷时间序号所组成的位置数组B1；(3)依次使位置数组B1中的后一个元素减去前一个元素，从而得到由N‑1个新元素组成的位置数组B2；(4)根据波峰或波谷个数N以及位置数组B2，判断出破碎锤是否正在进行破碎作业。

【技术特征摘要】
1.一种基于压力数据判断破碎锤是否工作的方法，包括如下步骤：(1)对液压系统主回路的压力数据进行采集得到压力数组A1，所述液压系统主回路用于为破碎锤提供液压动力；对所述压力数组A1进行低通滤波后得到压力数组A2；(2)对压力数组A2进行波峰或波谷检测，得到压力数组A2波峰或波谷的个数N以及由各波峰或波谷时间序号所组成的位置数组B1；(3)依次使位置数组B1中的后一个元素减去前一个元素，从而得到由N-1个新元素组成的位置数组B2；(4)根据波峰或波谷个数N以及位置数组B2，判断出破碎锤是否正在进行破碎作业。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(1)中以一定的采样频率和采样时长对液压系统主回路的压力数据进行采集，得到由n个压力值元素所组成的压力数组A1并对其中各压力值元素按采样时间依次编号，n为大于1的自然数。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(2)中若max-mean≥mean-min，则计算波峰阈值Tp＝(max+mean)/2并根据波峰阈值Tp对压力数组A2进行波峰检测，将压...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡世松，孙威，
申请(专利权)人：浙江聚励云机械科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33