一种秋千运行状态监测方法及装置制造方法及图纸

本申请公开一种秋千运行状态监测方法及装置，方法包括：通过状态预测模型预测前N次摆动中每次摆动的预测摆动时间T，以及预测最大张力TF；将预测摆动时间T与第一预警阈值进行比较，将预测最大张力TF与第二预警阈值进行比较，从而判定是否检修预警；将预测摆动时间、预测最大张力与实际摆动时间以及实际最大张力分别进行比较，从而判定是否模型优化预警。本申请利用秋千历史数据结合多元线性回归方法来建立预测模型。将预测数据与历史数据确定的阈值，以及实际测量值进行比较，判定是否预警，提高秋千运行的安全性。提高秋千运行的安全性。提高秋千运行的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种秋千运行状态监测方法及装置


[0001]本专利技术属于游乐设备检测
，公开了一种秋千运行状态监测方法及装置。

技术介绍

[0002]峡谷穿越是安装在峡谷悬崖边的一种以惊险刺激为主的秋千类大型游乐设备，峡谷穿越是将乘客置于全身飞行服中，然后将飞行服与承载钢丝绳连接，承载钢丝绳通过支撑结构连接到拱形塔钢结构上。
[0003]乘客在峡谷穿越的体验过程中，首先由卷扬机提升至近百米高空，释放乘客后沿圆弧轨迹向悬崖外侧自由飞行，乘客凌空俯视崖下风景，既有驭风飞行的刺激，又可体验到飞翔于峡谷上的惊险，令人流连忘返。
[0004]目前，对于这种秋千类的游乐设备，通常仅是从设计角度来保证安全性，例如在设计上采用较高安全系数的结构和材料，在停止状态下对其进行检查，但还没有利用其历史运行数据来监测其在运行过程中的安全性的方法。

技术实现思路

[0005]本申请通过对秋千的历史运行数据的学习，建立预测模型，通过预测模型预测秋千的运行状态，当预测数据同实际数据出现偏差，且大于一定的值时，系统发出预警，相关人员对钢丝绳等相关硬件设备进行检查，提早发下设备状态的变化，保证设备的安全。
[0006]一种秋千运行状态监测方法，包括以下步骤：
[0007]通过状态预测模型预测秋千每个运行周期中前N次摆动特征值，所述摆动特征值包括每次摆动的预测摆动时间T，以及预测最大张力TF，
[0008]所述状态预测模型是利用秋千多个正常运行周期的数据，通过多元线性回归方法进行建模获得的；
[0009]将预测的前N次摆动中每次摆动的预测摆动时间T与第一预警阈值进行比较，将预测的前N次摆动中每次摆动的预测最大张力TF与第二预警阈值进行比较，当连续M个运行周期的预测摆动时间以及预测最大张力都超出对应的预警阈值时进行检修预警；
[0010]在秋千运行过程中，通过安装在钢丝绳上的张力传感器来检测钢丝绳的张力，获得钢丝绳在前N次摆动中每次摆动的实际最大张力，以及每次摆动的实际摆动时间，将预测摆动时间、预测最大张力与实际摆动时间以及实际最大张力对应进行比较，当连续M个运行周期的前N次摆动中每次摆动的预测摆动时间、预测最大张力与实际的偏差大于第四预警阈值时进行状态预测模型待优化预警，并通过多次新的运行周期数据来重建预测模型。
[0011]可选地，还包括
[0012]将前N次摆动中每次摆动的钢丝绳最大张力时刻分别对应的钢丝绳吊座的应变力作为该次摆动中钢丝绳吊座的最大应变力，由此获得与前N次摆动中每次摆动的钢丝绳最大张力时刻分别对应的钢丝绳吊座的最大应变力；
[0013]将前N次摆动中每次摆动的钢丝绳吊座的最大应变力与第三预警阈值比较，连续M
个运行周期超出第三预警阈值则发出检修预警。
[0014]可选地，所述状态预测模型如下：
[0015]预测摆动时间T＝a11*承载人数+a12*风速+a13*温度+a20
[0016]预测最大张力TF＝b11*承载人数+b12*风速+b13*温度+b20
[0017]其中，a11、a12、a13、a20、b11、b12、b13、b20为回归参数，通过秋千多个正常运行周期的数据来估计确定。
[0018]可选地，利用秋千至少每500个正常运行周期的数据，对所述状态预测模型进行一次参数优化。
[0019]可选地，第三预警阈值是通过统计至少500个正常运行周期中，不同人数乘坐秋千时，前N次摆动的每次摆动中钢丝绳吊座的最大应变力的最大值和最小值，形成第三预警阈值。
[0020]可选地，第一预警阈值、第二预警阈值是通过统计至少500个正常运行周期中，不同人数乘坐秋千时，前N次摆动的每次摆动中摆动时间和最大张力的最大值和最小值，分别形成第一预警阈值、第二预警阈值。
[0021]可选地，所述N等于4。
[0022]可选地，所述M等于3。
[0023]本申请还提供一种电子装置，包括：
[0024]至少一个处理器；以及，
[0025]与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
[0026]所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行如上所述的秋千运行状态监测方法。
[0027]本申请的秋千运行状态监测方法及装置具有以下有益效果：
[0028](1)充分利用秋千历史数据结合多元线性回归方法来建立状态预测模型，可以利用模型预测秋千运行状态数据以供监测。
[0029](2)区别于以往的只能通过传感器数据简单的监测游乐设施，选取秋千摆动中的摆动特征值，通过状态预测模型先预测摆动时间和摆动最大张力，以及摆动最大应变力来监测秋千运行状态，利用历史数据确定秋千正常运行的范围阈值，以判定是否预警，能够有效的利用秋千历史数据来监测秋千运行状态，提高秋千运行的安全性。
[0030](3)不仅监测钢丝绳的张力变化，还利用应变片检测钢丝绳最大张力时刻分别对应的钢丝绳吊座的最大应变力，将钢丝绳吊座的最大应变力与根据历史数据确定的阈值比较，判定是否预警，可以进一步提高秋千运行的安全性。
[0031](4)利用张力传感器检测实际最大应力，将预测摆动时间、预测最大张力与实际摆动时间以及实际最大张力分别进行比较，以判定是否对状态模型进行优化的预警，从而在模型预测数据超出误差的情况下及时更新优化预测模型。
附图说明
[0032]图1为本专利技术实施例所述的秋千运行状态监测方法的流程示意图。
[0033]图2为本专利技术实施例的秋千的示意图。
[0034]图3为本专利技术实施例的秋千钢丝绳张力变化曲线。
具体实施方式
[0035]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0036]本实施例的秋千采用拱形塔，如图2所示，具有两根钢丝绳30，每根钢丝绳的一端通过钢丝绳吊座20连接到拱形塔10，另一端连接乘客吊件。当然不排除也可以具有更多的钢丝绳，通过更多的吊点来与拱形塔10连接。秋千的运行过程是，乘客与乘客吊件连接好后，电机驱动卷扬机缠绕提升钢丝绳将乘客提升至在近百米高空中，释放后，秋千开始摆动多次，速度逐渐减小，直至停止，或者是当速度减小至操作人员步行速度相近时，操作人员伸出着陆杆帮助乘客停止下来。
[0037]下文中秋千一个运行周期是指秋千从静止开始摆动直至停止的过程。
[0038]本实施例的秋千运行状态监测方法，如图1所示，包括以下步骤：
[0039]步骤S1，通过状态预测模型来预测秋千每个运行周期中前4次摆动特征值，所述摆动特征值包括摆动时间T1、T2、T3和T4，以及前4次摆动中的最大张力T1F1、T2F2、T3F3和T4F4。
[0040]建立所述状本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种秋千运行状态监测方法，其特征在于，包括以下步骤：通过状态预测模型预测秋千每个运行周期中前N次摆动特征值，所述摆动特征值包括每次摆动的预测摆动时间T，以及预测最大张力TF，所述状态预测模型是利用秋千多个正常运行周期的数据，通过多元线性回归方法进行建模获得的；将预测的前N次摆动中每次摆动的预测摆动时间T与第一预警阈值进行比较，将预测的前N次摆动中每次摆动的预测最大张力TF与第二预警阈值进行比较，当连续M个运行周期的预测摆动时间以及预测最大张力都超出对应的预警阈值时进行检修预警；在秋千运行过程中，通过安装在钢丝绳上的张力传感器来检测钢丝绳的张力，获得钢丝绳在前N次摆动中每次摆动的实际最大张力，以及每次摆动的实际摆动时间，将预测摆动时间、预测最大张力与实际摆动时间以及实际最大张力对应进行比较，当连续M个运行周期的前N次摆动中每次摆动的预测摆动时间、预测最大张力与实际的偏差大于第四预警阈值时进行状态预测模型待优化预警，并通过多次新的运行周期数据来重建状态预测模型。2.根据权利要求1所述的秋千运行状态监测方法，其特征在于，还包括将前N次摆动中每次摆动的钢丝绳最大张力时刻分别对应的钢丝绳吊座的应变力作为该次摆动中钢丝绳吊座的最大应变力，由此获得与前N次摆动中每次摆动的钢丝绳最大张力时刻分别对应的钢丝绳吊座的最大应变力；将前N次摆动中每次摆动的钢丝绳吊座的最大应变力与第三预警阈值比较，连续M个运行周期超出第三预警阈值则发出检修预警。3.根据权利要求1所述的秋千运行状态监测方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟洁，黄羽，陈炳鑫，代丽莉，尚珂，孙亚伟，张金利，李宝，谢印国，史名星，王飞，朱乐莹，
申请(专利权)人：北京中冶设备研究设计总院有限公司，
类型：发明
国别省市：