检测臂架平稳性的方法、系统、信号分析装置及存储介质与流程

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1.本技术涉及工程机械技术领域，具体地涉及一种检测臂架平稳性的方法、系统、信号分析装置及存储介质。

背景技术：

2.举高消防车是消部队进行高空灭火救援的重要装备，臂架作为举高消防车的关键部件，需要承受重力、风力、工作斗内人员或载荷，其晃动程度及安全限位对举高消防车使用时的安全性至关重要，因此，需要在举高消防车投入使用前需要对其臂架运动的平稳性进行安全性进行检测。
3.经对现有技术检索分析，现有技术所采用的检测举高消防车臂架稳定性的方法往往结构复杂且并未实现可量化的标准考核方式，整个检测系统的测试模块间连接关系紧密，导致测试过程复杂且数据处理效率较低。因此，现有技术中所采用的检测举高消防车臂架稳定性的方法存在结构复杂且效率较低的问题。

技术实现要素：

4.本技术实施例的目的是提供一种检测臂架平稳性的方法、系统、信号分析装置及存储介质，用以解决现有技术中所采用的检测举高消防车臂架稳定性的方法存在的结构复杂且效率较低的问题。
5.为了实现上述目的，本技术第一方面提供一种检测臂架平稳性的方法，应用于信号分析装置，信号分析装置与信号采集装置通信，信号采集装置设置于举高消防车的臂架的末端，该方法包括：
6.获取信号采集装置采集的举高消防车的臂架运动时的工况信号；
7.对工况信号进行处理以得到多组工况数据，每组工况数据均包括振动位移量、轴向加速度和臂架倾角；
8.将臂架倾角相同的工况数据归为同一个工况数据集，以得到多个工况数据集；
9.分别确定多个工况数据集中的每个工况数据集的工况参数指标；
10.根据每个工况数据集的工况参数指标确定臂架的平稳性检测结果。
11.在本技术实施例中，获取信号采集装置采集的举高消防车的臂架运动时的工况信号包括以下中的至少一者：
12.实时获取信号采集装置发送的举高消防车的臂架运动时的工况信号；以及
13.提取信号采集装置存储的举高消防车的臂架运动时的工况信号。
14.在本技术实施例中，根据每个工况数据集的工况参数指标确定臂架的平稳性检测结果包括：
15.根据每个工况数据集的工况参数指标确定每个工况数据集对应的平稳性检测结果；
16.根据每个工况数据集对应的平稳性检测结果确定臂架的平稳性检测结果。
17.在本技术实施例中，工况参数指标包括振动位移量的平均值、振动位移量的最大值、轴向加速度的平均值和轴向加速度的最大值，根据每个工况数据集的工况参数指标确定每个工况数据集对应的平稳性检测结果包括：
18.判断工况数据集的工况参数指标是否满足预设条件；
19.在工况数据集的工况参数指标满足预设条件的情况下，根据工况参数指标确定工况数据集的实验平稳性参数，以确定工况数据集对应的平稳性检测结果；
20.在工况数据集的工况参数指标不满足预设条件的情况下，判定工况数据集对应的平稳性检测结果为不合格；
21.其中，预设条件为振动位移量的平均值大于第一位移预设值、振动位移量的最大值小于第二位移预设值，并且轴向加速度的平均值小于第一加速度预设值、轴向加速度的最大值小于第二加速度预设值。
22.在本技术实施例中，根据工况参数指标确定工况数据集的实验平稳性参数，以确定工况数据集对应的平稳性检测结果，包括：
23.将工况参数指标附加权重系数进行求和，以得到实验平稳性参数；
24.将实验平稳性参数与设定标准参数进行比较，在实验平稳性参数小于设定标准参数的情况下，判定工况数据集对应的平稳性检测结果为合格。
25.在本技术实施例中，轴向加速度包括第一方向轴向加速度、第二方向轴向加速度和第三方向轴向加速度，轴向加速度的平均值小于第一加速度预设值、轴向加速度的最大值小于第二加速度预设值包括：
26.第一方向轴向加速度的平均值小于第一方向加速度第一预设值、第二方向轴向加速度的平均值小于第二方向加速度第一预设值、第三方向轴向加速度的平均值小于第三方向加速度第一预设值，以及
27.第一方向轴向加速度的最大值小于第一方向加速度第二预设值、第二方向轴向加速度的最大值小于第二方向加速度第二预设值、第三方向轴向加速度的最大值小于第三方向加速度第二预设值。
28.在本技术实施例中，实验平稳性参数满足以下公式：
[0029][0030]
其中，q为实验平稳性参数，a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、l为权重系数，为振动位移量的平均值，为第一位移预设值，为第一方向加速度第一预设值，为第一方向轴向加速度的平均值，为第二方向加速度第一预设值，为第二方向轴向加速度的平均值，为第三方向加速度第一预设值，为第三方向轴向加速度的平均值，ck为第二位移预设值，max(k)振动位移量的最大值，为第一方向加速度第二预设值，max(a
x
)为第一方向轴向加速度的最大值，为第二方向加速度第二预设值，max(ay)为第二方向轴向加速
度的最大值，为第三方向加速度第二预设值，max(az)为第三方向轴向加速度的最大值，s2(k)为振动位移量的离散程度，s2(a
x
)为第一方向轴向加速度的离散程度，s2(ay)为第二方向轴向加速度的离散程度，s2(az)为第三方向轴向加速度的离散程度。
[0031]
本技术第二方面提供一种信号分析装置，包括：
[0032]
存储器，被配置成存储指令；以及
[0033]
处理器，被配置成从存储器调用指令以及在执行指令时能够实现上述的检测臂架平稳性的方法。
[0034]
本技术第三方面提供一种检测臂架平稳性的系统，包括：
[0035]
信号分析装置；以及
[0036]
信号采集装置，与信号分析装置通信，被配置成采集举高消防车的臂架运动时的工况信号，并将工况信号发送至信号分析装置或者对工况信号进行存储。
[0037]
本技术第四方面提供一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行上述的检测臂架平稳性的方法。
[0038]
通过上述技术方案，获取信号采集装置采集的举高消防车的臂架运动时的工况信号，根据工况信号得到包含振动位移量、轴向加速度和臂架倾角的多组工况数据，根据臂架倾角将多组工况数据进行分类，将臂架倾角相同的工况数据归为同一个数据集，进而得到多个工况数据集，确定每个工况数据集的工况参数指标，根据每个工况数据集的工况参数指标确定臂架的平稳性检测结果。本技术通过信号分析装置将信号采集装置采集的工况信号进行量化，以得到不同臂架倾角下举高消防车的臂架运动平稳性的参数指标，进而根据不同臂架倾角下的参数指标确定举高消防车的臂架平稳性检测结果，提高了检测结果的准确度，且结构简单、数据处理较快，有利于提高检测效率。
[0039]
本技术实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0040]
附图是用来提供对本技术实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本技术实施例，但并不构成对本技术实施例的限制。在附图中：
[0041]
图1为本技术实施例提供的一种举高消防车的结构示意图；
[0042]
图2为本技术实施例提供的一种检测臂架平稳性的方法的流程示意图；
[0043]
图3为本技术实施例提供的一种检测臂架平稳性的系统的结构示意图；
[0044]
图4为本技术一具体实施例提供的一种检测臂架平稳性的系统的结构示意图；
[0045]
图5为本技术一具体实施例提供的一种信号采集分析软件平台的功能界面示意图；
[0046]
图6为本技术实施例提供的一种信号分析装置的结构框图。
[0047]
附图标记说明
[0048]
100
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信号采集装置
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200
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信号分析装置
[0049]
300
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
臂架
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101
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振动传感器
[0050]
102
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加速度传感器
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103
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
倾角传感器
[0051]
104
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信号采集模块
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105
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通信发送端
[0052]
201
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通信接收端
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202
ꢀꢀꢀꢀꢀ
信号分析模块
具体实施方式
[0053]
为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本技术实施例，并不用于限制本技术实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0054]
需要说明，若本技术实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0055]
另外，若本技术实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本技术要求的保护范围之内。
[0056]
图1为本技术实施例提供的一种举高消防车的结构示意图。如图1所示，本技术实施例提供一种举高消防车，该举高消防车包括臂架300和信号采集装置100。臂架300主要用于在举高消防车作业过程中抬升工作斗或者其他消防救援设备，由于举高消防车往往要进行高空作业，因此为了保证作业的安全性，在将高米数举高消防车投入使用之前，需要对臂架300进行平稳性检测，在检测合格的情况下，才能够将其投入使用。在实际应用过程中，臂架300的末端平稳性越好，其整体平稳性越好，救援过程中的安全性更高。此外，臂架300末端的动作幅度最大，臂架300运动时产生的抖动会在末端最大化。因此，可以将信号采集装置100设置于举高消防车的臂架300的末端，有利于获得更好的检测效果，保证检测结果的准确性，从而进一步提高举高消防车作业的安全性。
[0057]
图2为本技术实施例提供的一种检测臂架平稳性的方法的流程示意图。如图2所示，本技术实施例提供一种检测臂架平稳性的方法，应用于信号分析装置，信号分析装置与信号采集装置通信，信号采集装置设置于举高消防车的臂架的末端，该方法可以包括下列步骤：
[0058]
步骤101、获取信号采集装置采集的举高消防车的臂架运动时的工况信号；
[0059]
步骤102、对工况信号进行处理以得到多组工况数据，每组工况数据均包括振动位移量、轴向加速度和臂架倾角；
[0060]
步骤103、将臂架倾角相同的工况数据归为同一个工况数据集，以得到多个工况数据集；
[0061]
步骤104、分别确定多个工况数据集中的每个工况数据集的工况参数指标；
[0062]
步骤105、根据每个工况数据集的工况参数指标确定臂架的平稳性检测结果。
[0063]
在本技术实施例中，举高消防车即装备举高和灭火装置并且可以进行登高灭火或消防救援的消防车，举高消防车包括登高平台消防车、举高喷射消防车、云梯消防车。由于
举高消防车往往要进行高空作业，因此为了保证作业的安全性，在将高米数举高消防车投入使用之前，需要对其进行臂架平稳性检测，在检测合格的情况下，才能够将其投入使用。因此，本技术实施例提供一种检测臂架平稳性的方法，应用于信号分析装置，信号分析装置与信号采集装置通信。其中，信号分析装置用于对获取的臂架运动时的工况信号进行处理并输出臂架运动的平稳性检测结果。信号采集装置用于采集举高消防车的臂架运动时的工况信号并实时发送至信号分析装置或存储。在实际应用过程中，臂架的末端平稳性越好，其整体平稳性越好，救援过程中的安全性更高。此外，臂架末端的动作幅度最大，臂架运动时产生的抖动会在末端最大化。因此，可以将信号采集装置设置于举高消防车的臂架的末端，有利于获得更好的检测效果，保证检测结果的准确性，从而进一步提高举高消防车作业的安全性。
[0064]
在本技术实施例，信号分析装置先获取信号采集装置采集的举高消防车臂架运动时的工况信号。在一个示例中，信号分析装置可以实时获取信号采集装置发送的工况信号；在另一个示例中，信号分析装置可以提取信号采集装置采集完成并存储的工况信号。其中，工况信号可以包括但不限于振动位移量信号、轴向加速度信号和臂架倾角信号。由于信号采集装置每次采集的臂架运动时的工况信号均为包含振动位移量信号、轴向加速度信号和臂架倾角信号的一组信号，因此，信号分析装置所获取的工况信号也包括多组。在获取工况信号之后，信号分析装置可以对获取的工况信号进行处理，将其转化为数字信号，从而得到多组工况数据，每组工况数据均包含振动位移量、轴向加速度和臂架倾角。
[0065]
在本技术实施例中，为了进一步保证臂架运动的平稳性检测结果的准确性，提高举高消防车作业时的安全性，可以检测在不同臂架倾角下的臂架运动的平稳性。进一步地，根据在不同倾角下臂架运动的平稳性检测结果，结合实际需求，确定该台举高消防车的臂架运动的平稳性检测结果，从而判断是否将该台举高消防车投入使用。具体地，可以将根据臂架倾角将多组工况数据集进行分类，将臂架倾角相同的工况数据归为同一个数据集，从而得到多个工况数据集。可以理解的是，每个工况数据集均对应一个臂架倾角，且多个工况数据集分别对应多个不同的臂架倾角。
[0066]
接着，可以根据每一个工况数据集中的工况数据确定在该工况数据集对应的臂架倾角下的臂架运动的平稳性检测结果。具体地，首先根据每个工况数据集中的工况数据确定每个工况数据集对应的工况参数指标。在一个示例中，工况参数指标可以包括但不限于振动位移量的最大值、振动位移量的平均值、振动位移量的离散程度、轴向加速度的最大值、轴向加速度的平均值以及轴向加速度的离散程度。进一步地，根据每个工况数据集对应的工况参数指标判断该工况数据集对应的平稳性检测结果。在一个示例中，第一步先将工况数据集的工况参数指标分别与各自对应的标准参数进行比较，在不满足预设条件的情况下，判定该工况数据集对应的平稳性检测结果为不合格。在满足预设条件的情况下，进行第二步判断，即根据该工况数据集的工况参数指标确定实验平稳性参数，进而将该实验平稳性参数与预设标准值进行比较，在满足条件的情况下，判定该工况数据集对应的平稳性检测结果为合格，否则为不合格。
[0067]
最后，根据每个工况数据集对应的平稳性检测结果确定举高消防车的臂架运动的平稳性检测结果，确定该举高消防车的臂架运动的平稳性检测结果是否合格，是否可以投入使用。
[0068]
通过上述技术方案，获取信号采集装置采集的举高消防车的臂架运动时的工况信号，根据工况信号得到包含振动位移量、轴向加速度和臂架倾角的多组工况数据，根据臂架倾角将多组工况数据进行分类，将臂架倾角相同的工况数据归为同一个数据集，进而得到多个工况数据集，确定每个工况数据集的工况参数指标，根据每个工况数据集的工况参数指标确定臂架的平稳性检测结果。本技术通过信号分析装置将信号采集装置采集的工况信号进行量化，以得到不同臂架倾角下举高消防车的臂架运动平稳性的参数指标，进而根据不同臂架倾角下的参数指标确定举高消防车的臂架平稳性检测结果，提高了检测结果的准确度，且结构简单、数据处理较快，有利于提高检测效率。
[0069]
在本技术实施例中，步骤101、获取信号采集装置采集的举高消防车的臂架运动时的工况信号可以包括以下中的至少一者：
[0070]
实时获取信号采集装置发送的举高消防车的臂架运动时的工况信号；以及
[0071]
提取信号采集装置存储的举高消防车的臂架运动时的工况信号。
[0072]
在一个示例中，信号采集装置可以实时与信号分析装置通信，并将采集到的举高消防车的臂架运动时的工况信号实时发送至信号分析装置，信号分析装置实时获取工况信号并进行实时处理。在另一个示例中，信号采集装置也可以独立采集信号，并将采集的工况信号进行存储，进一步地，信号分析装置可以提取信号采集装置存储的工况信号并进行一次性处理。在又一个示例中，信号分析装置可以多线程作业，与信号采集装置实时通信获取信号采集装置采集的工况信号并进行处理，同时提取另一信号采集装置存储的工况信号并进行处理。
[0073]
在本技术一具体实施例中，信号采集装置可以包括固态硬盘；信号分析装置可以为内置信号分析软件平台的工业级控制计算机，可以在强振、高低温、高湿温等极限环境下完成测试和长时间监测工作。信号采集装置可以与信号分析装置进行无线通信，信号采集装置可以实时采集举高消防车臂架运动时的工况信号并将工况信号实时发送至信号分析装置，信号分析装置接收信号采集装置采集的工况信号并进行实时处理。同时，信号采集装置也可以脱离信号分析装置独立工作，将采集到的工况信号存储至固态硬盘中，在连接信号分析装置后，信号分析装置再将存储的工况信号回收进行分析处理。如此，信号分析装置可以同时支持对获取不同信号采集装置采集的工况信号进行多通道同时处理，有利于提高数据处理效率。
[0074]
在本技术实施例中，步骤105、根据每个工况数据集的工况参数指标确定臂架的平稳性检测结果可以包括：
[0075]
根据每个工况数据集的工况参数指标确定每个工况数据集对应的平稳性检测结果；
[0076]
根据每个工况数据集对应的平稳性检测结果确定臂架的平稳性检测结果。
[0077]
在本技术实施例中，工况参数指标是指量化的高米数举高消防车臂架运动平稳性参数指标，包括但不限于振动位移量的最大值、振动位移量的平均值、振动位移量的离散程度、轴向加速度的最大值、轴向加速度的平均值以及轴向加速度的离散程度。根据每个工况数据集的工况参数指标可以确定各工况数据集对应的平稳性检测结果，由于每个工况数据集分别对应一个臂架倾角，即确定在不同臂架倾角下臂架的平稳性检测结果。为了提高对臂架平稳性检测结果的稳定性，需保证在不同臂架倾角下臂架运动的平稳性满足设定要
求。因此，可以结合设定要求根据不同臂架倾角下的平稳性检测结果确定整个臂架运动的平稳性检测结果。其中，设定要求根据举高消防车的实际应实际应用场景以及实际需求设定，例如，设定要求可以为在所有臂架倾角下的平稳性检测结果均为合格的情况下，臂架的平稳性检测结果才为合格，可以投入使用，否则不合格。通过检测臂架在不同臂架倾角下的平稳性检测结果，进而判断臂架整体的平稳性检测结果，有利于提高检测结果的准确性，同时检测方式灵活，可以满足对臂架平稳性的不同需求，适用范围更广。
[0078]
在本技术实施例中，工况参数指标包括振动位移量的平均值、振动位移量的最大值、轴向加速度的平均值和轴向加速度的最大值，根据每个工况数据集的工况参数指标确定每个工况数据集对应的平稳性检测结果可以包括：
[0079]
判断工况数据集的工况参数指标是否满足预设条件；
[0080]
在工况数据集的工况参数指标满足预设条件的情况下，根据工况参数指标确定工况数据集的实验平稳性参数，以确定工况数据集对应的平稳性检测结果；
[0081]
在工况数据集的工况参数指标不满足预设条件的情况下，判定工况数据集对应的平稳性检测结果为不合格；
[0082]
其中，预设条件为振动位移量的平均值大于第一位移预设值、振动位移量的最大值小于第二位移预设值，并且轴向加速度的平均值小于第一加速度预设值、轴向加速度的最大值小于第二加速度预设值。
[0083]
在本技术实施例中，工况参数指标可以包括但不限于振动位移量的平均值、振动位移量的最大值、轴向加速度的平均值和轴向加速度的最大值。具体地，工况数据集对应的工况参数指标的具体数值可以根据该工况数据集中的工况数据确定。以振动位移量的平均值为例，对该工况数据集中的振动位移量进行求和再除以数据个数即得到振动位移量的平均值，振动位移量的平均值可以满足公式(1)：
[0084][0085]
其中，为振动位移量的平均值，ki为振动位移量，i＝1，2
…
n，n为振动位移量的数据个数。同理可得轴向加速度的平均值振动位移量的最大值即该数据集中振动位移量的数据中的最大值，轴向加速度的最大值即该数据集中轴向加速度的数据中的最大值。
[0086]
在本技术实施例中，第一位移预设值为振动位移量的平均值对应的设定标准参数，第二位移预设值ck为振动位移量的最大值max(k)对应的设定标准参数，第一加速度预设值为轴向加速度的平均值对应的设定标准参数，第二加速度预设值ca为轴向加速度的最大值max(a)对应的设定标准参数。实验平稳性参数是指某根据工况数据集对应的工况参数指标计算得出的判断该工况数据集对应的平稳性检测结果的判断指标。
[0087]
经过多次实验分析得出可以将工况参数指标中的振动位移量的最大值、振动位移量的平均值、轴向加速度的最大值以及轴向加速度的平均值分别与其各自对应的设定标准值进行比较。在工况参数指标满足预设条件的情况下，即且max(k)《ck且且max(a)《ca的情况下，根据工况数据集对应的工况参数指标确定该工况数据集对应的实验平稳性参数，进一步根据实验平稳性指标确定该工况数据集的平稳性检测结果。在该工
况数据集对应的工况参数指标不满足预设条件的情况下，判定该工况数据集的平稳性检测结果为不合格。
[0088]
在本技术实施例中，轴向加速度包括第一方向轴向加速度、第二方向轴向加速度和第三方向轴向加速度，轴向加速度的平均值小于第一加速度预设值、轴向加速度的最大值小于第二加速度预设值可以包括：
[0089]
第一方向轴向加速度的平均值小于第一方向加速度第一预设值、第二方向轴向加速度的平均值小于第二方向加速度第一预设值、第三方向轴向加速度的平均值小于第三方向加速度第一预设值，以及
[0090]
第一方向轴向加速度的最大值小于第一方向加速度第二预设值、第二方向轴向加速度的最大值小于第二方向加速度第二预设值、第三方向轴向加速度的最大值小于第三方向加速度第二预设值。
[0091]
在本技术实施例中，为了进一步保证检测结果的准确性，可以将轴向加速度分解为到一个三维坐标系中，得到第一方向轴向加速度、第二方向轴向加速度和第三方向轴向加速度的数据集。第一方向加速度第一预设值为第一方向轴向加速度的平均值对应的标准参数，第二方向加速度第一预设值为第二方向轴向加速度的平均值对应的标准参数，第三方向加速度第一预设值为第三方向轴向加速度的平均值对应的标准参数。第一方向加速度第二预设值为第一方向轴向加速度的最大值max(a
x
)对应的标准参数，第二方向加速度第二预设值为第二方向轴向加速度的最大值max(ay)对应的标准参数，第三方向加速度第二预设值为第三方向轴向加速度的最大值max(az)对应的标准参数。
[0092]
在将轴向加速度分解到三维坐标系中的基础上，要满足轴向加速度的平均值小于第一加速度预设值、轴向加速度的最大值小于第二加速度预设值的条件，即分解得到的第一方向轴向加速度、第二方向轴向加速度和第三方向轴向加速度与其分别对应的标准参数相比较均要满足条件。即且且且且且通过将轴向加速度分解到三维坐标系中，有利于提高检测结果的准确度。
[0093]
在本技术实施例中，根据工况参数指标确定工况数据集的实验平稳性参数，以确定工况数据集对应的平稳性检测结果，可以包括：
[0094]
将工况参数指标附加权重系数进行求和，以得到实验平稳性参数；
[0095]
将实验平稳性参数与设定标准参数进行比较，在实验平稳性参数小于设定标准参数的情况下，判定工况数据集对应的平稳性检测结果为合格。
[0096]
具体地，实验平稳性参数是指根据工况数据集对应的工况参数指标计算得出的判断该工况数据集对应的平稳性检测结果的判断指标。设定标准参数是指一臂架倾角下对应的臂架运动平稳性标准，即实验平稳性指标对应的判断标准值。
[0097]
将工况数据集对应的工况参数指标分别分附件权重系数并进行求和，以得到该工
况数据集对应的实验平稳性参数，由于每个工况数据集均对应唯一的臂架倾角。因此，可以将实验平稳性参数与该工况数据集对应的臂架倾角下的设定标准参数进行比较，在实验平稳性参数小于设定标准参数的情况下，判定该工况数据集对应的平稳性检测结果为合格，否则为不合格。
[0098]
在本技术实施例中，实验平稳性参数可以满足公式(2)：
[0099][0100][0101]
其中，q为实验平稳性参数，a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、l为权重系数，为振动位移量的平均值，为第一位移预设值，为第一方向加速度第一预设值，为第一方向轴向加速度的平均值，为第二方向加速度第一预设值，为第二方向轴向加速度的平均值，为第三方向加速度第一预设值，为第三方向轴向加速度的平均值，ck为第二位移预设值，max(k)振动位移量的最大值，为第一方向加速度第二预设值，max(a
x
)为第一方向轴向加速度的最大值，为第二方向加速度第二预设值，max(ay)为第二方向轴向加速度的最大值，为第三方向加速度第二预设值，max(az)为第三方向轴向加速度的最大值，s2(k)为振动位移量的离散程度，s2(a
x
)为第一方向轴向加速度的离散程度，s2(ay)为第二方向轴向加速度的离散程度，s2(az)为第三方向轴向加速度的离散程度。
[0102]
在一个示例中，可以用标准差、方差等数学概念表示样本数据的离散程度，以方差为例，方差s2是每个样本值与全体样本值的平均数之差的平方值的平均数，则振动位移量的离散程度可以满足公式(3)：
[0103][0104]
其中，s2(k)为振动位移量的离散程度，为振动位移量的平均值，ki为振动位移量，n为振动位移量的数据个数。
[0105]
图3为本技术实施例提供的一种检测臂架平稳性的系统的结构示意图。如图3所示，本技术实施例还提供一种检测臂架平稳性的系统，包括：
[0106]
信号分析装置200；以及
[0107]
信号采集装置100，与信号分析装置通信200，被配置成采集举高消防车的臂架运动时的工况信号，并将工况信号发送至信号分析装置200或者对工况信号进行存储。
[0108]
信号分析装置200先获取信号采集装置100采集的举高消防车臂架运动时的工况信号。在一个示例中，信号分析装置200可以实时获取信号采集装置100发送的工况信号；在另一个示例中，信号分析装置200可以提取信号采集装置100采集完成并存储的工况信号。在获取工况信号之后，信号分析装置200可以对获取的工况信号进行处理，将其转化为数字
信号，从而得到多组工况数据，每组工况数据均包含振动位移量、轴向加速度和臂架倾角。
[0109]
进一步地，信号分析装置200可以根据臂架倾角将多组工况数据集进行分类，将臂架倾角相同的工况数据归为同一个数据集，从而得到多个工况数据集。接着，信号分析装置200可以根据每个工况数据集中的工况数据确定每个工况数据集对应的工况参数指标，根据每个工况数据集对应的工况参数指标判断该工况数据集对应的平稳性检测结果。最后，信号分析装置200可以根据每个工况数据集对应的平稳性检测结果确定举高消防车的臂架运动的平稳性检测结果。
[0110]
图4为本技术一具体实施例提供的一种检测臂架平稳性的系统的结构示意图。如图4所示，该系统可以包括信号分析装置200和信号采集装置100。其中，信号分析装置200可以包括通信接收端201和信号分析模块202。信号采集装置可以包括振动传感器101、加速度传感器102、倾角传感器103、信号采集模块104和通信发送端105。在本技术实施例中，信号采集装置100中的信号采集模块可以通过振动传感器201、加速度传感器102和倾角传感器103采集举高消防车的臂架运动时的工况信号，并通过通信发送端105将工况信号发送至信号分析装置200。信号分析装置200通过通信接收端接收信号采集装置100发送的工况信号，并通过信号分析模块202进行分析处理，以确定举高消防车的臂架运动的平稳性检测结果，系统结构简单且数据处理速度较快，有利于提高检测效率。
[0111]
在本技术一具体实施例中，信号分析装置可以为一信号采集分析软件平台，通过平台化设计，支持多个的信号采集系统同平台多通道同时工作。平台功能包括但不限于底层驱动程序、通讯协议、数据处理、前端显示等，集数据采集、基本分析、阶次分析、现场动平衡、冲击波形检测、实验模态分析、声学分析等。现有技术中没有针对臂架运动数据采集分析的专用软件平台，且检测结果不是单纯根据运动中传感器的最大值振动值、加速度值、角度值等是否超过标准值进行判断，必须通过该软件的计算分析，将传感器的原始信号转换成臂架平稳性分析的参数，如加速度、振动值的均值、极值、方差，并对各项参数附加权重系数，计算后才能得到检测结果。
[0112]
信号采集分析软件平台一方面可以对臂架运动过程的传感器信息进行实时的监测并保存；另一方面可以提取保存的数据进行计算得出平稳性检测结果。其特点在于通过智能化的多工程数据存储管理机制，方便大型实验、多批次实验数据处理和生成举高消防车臂架运动检测结果报告，可对多次测量的数据一次性完成所需处理；触发采集、连续采集等多种采样方式可选；灵活易用的通道分组，方便不同类型信号分组参数设置和管理；多样化的数据流定义，可实现各种分析方法的任意组合，完成常规方法不能解决的特殊分析处理要求。
[0113]
信号采集分析软件平台特点还在于高度实时性，实时采集、实时储存、实时显示、实时分析等；全局预览数据导航条，实现数据的快速概览、定位处理及显示；内置数字表、棒图、记录仪、xy记录仪、fft视图、倍频程、2d视图、3d视图等多种视图显示方式。
[0114]
图5为本技术一具体实施例提供的一种信号采集分析软件平台的功能界面示意图。如图5所示，信号采集分析软件平台特点还在于支持多种通用格式输出功能，具有word文档活动报告功能，生成的报告可直接在word中移动光标读数、统计信息、放大缩小曲线等操作。
[0115]
此外，信号采集分析软件平台特点还在于具有良好的可移植性、可扩充性和开放
性，提供开发接口和模板，用户可自行开发工程应用插件，无缝加载到软件模块中使用，也可与他人共享使用该插件；具备视图布局管理功能，根据不同实验现场实验要求，预定义多种视图布局和多客户端显示模式，方便现场数据即时显示。信号采集分析软件平台特点还在于具备实时/事后采集分析参数设置、功能控制、数据浏览、光标读数、曲线缩放、数据管理及简单处理、报告输出等，支持长数据连续记录。
[0116]
图6为本技术实施例提供的一种信号分析装置的结构框图。如图6所示，本技术实施例提供一种信号分析装置，可以包括：
[0117]
存储器610，被配置成存储指令；以及
[0118]
处理器620，被配置成从存储器610调用指令以及在执行指令时能够实现上述的检测臂架平稳性的方法。
[0119]
具体地，在本技术实施例中，处理器620可以被配置成：
[0120]
获取信号采集装置采集的举高消防车的臂架运动时的工况信号；
[0121]
对工况信号进行处理以得到多组工况数据，每组工况数据均包括振动位移量、轴向加速度和臂架倾角；
[0122]
将臂架倾角相同的工况数据归为同一个工况数据集，以得到多个工况数据集；
[0123]
分别确定多个工况数据集中的每个工况数据集的工况参数指标；
[0124]
根据每个工况数据集的工况参数指标确定臂架的平稳性检测结果。
[0125]
进一步地，处理器620还可以被配置成：
[0126]
获取信号采集装置采集的举高消防车的臂架运动时的工况信号包括以下中的至少一者：
[0127]
实时获取信号采集装置发送的举高消防车的臂架运动时的工况信号；以及
[0128]
提取信号采集装置存储的举高消防车的臂架运动时的工况信号。
[0129]
进一步地，处理器620还可以被配置成：
[0130]
根据每个工况数据集的工况参数指标确定臂架的平稳性检测结果包括：
[0131]
根据每个工况数据集的工况参数指标确定每个工况数据集对应的平稳性检测结果；
[0132]
根据每个工况数据集对应的平稳性检测结果确定臂架的平稳性检测结果。
[0133]
进一步地，处理器620还可以被配置成：
[0134]
工况参数指标包括振动位移量的平均值、振动位移量的最大值、轴向加速度的平均值和轴向加速度的最大值，根据每个工况数据集的工况参数指标确定每个工况数据集对应的平稳性检测结果包括：
[0135]
判断工况数据集的工况参数指标是否满足预设条件；
[0136]
在工况数据集的工况参数指标满足预设条件的情况下，根据工况参数指标确定工况数据集的实验平稳性参数，以确定工况数据集对应的平稳性检测结果；
[0137]
在工况数据集的工况参数指标不满足预设条件的情况下，判定工况数据集对应的平稳性检测结果为不合格；
[0138]
其中，预设条件为振动位移量的平均值大于第一位移预设值、振动位移量的最大值小于第二位移预设值，并且轴向加速度的平均值小于第一加速度预设值、轴向加速度的最大值小于第二加速度预设值。
[0139]
进一步地，处理器620还可以被配置成：
[0140]
根据工况参数指标确定工况数据集的实验平稳性参数，以确定工况数据集对应的平稳性检测结果，包括：
[0141]
将工况参数指标附加权重系数进行求和，以得到实验平稳性参数；
[0142]
将实验平稳性参数与设定标准参数进行比较，在实验平稳性参数小于设定标准参数的情况下，判定工况数据集对应的平稳性检测结果为合格。
[0143]
进一步地，处理器620还可以被配置成：
[0144]
轴向加速度包括第一方向轴向加速度、第二方向轴向加速度和第三方向轴向加速度，轴向加速度的平均值小于第一加速度预设值、轴向加速度的最大值小于第二加速度预设值包括：
[0145]
第一方向轴向加速度的平均值小于第一方向加速度第一预设值、第二方向轴向加速度的平均值小于第二方向加速度第一预设值、第三方向轴向加速度的平均值小于第三方向加速度第一预设值，以及
[0146]
第一方向轴向加速度的最大值小于第一方向加速度第二预设值、第二方向轴向加速度的最大值小于第二方向加速度第二预设值、第三方向轴向加速度的最大值小于第三方向加速度第二预设值。
[0147]
在本技术实施例中，实验平稳性参数满足以下公式：
[0148][0149]
其中，q为实验平稳性参数，a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、l为权重系数，为振动位移量的平均值，为第一位移预设值，为第一方向加速度第一预设值，为第一方向轴向加速度的平均值，为第二方向加速度第一预设值，为第二方向轴向加速度的平均值，为第三方向加速度第一预设值，为第三方向轴向加速度的平均值，ck为第二位移预设值，max(k)振动位移量的最大值，为第一方向加速度第二预设值，max(a
x
)为第一方向轴向加速度的最大值，为第二方向加速度第二预设值，max(ay)为第二方向轴向加速度的最大值，为第三方向加速度第二预设值，max(az)为第三方向轴向加速度的最大值，s2(k)为振动位移量的离散程度，s2(a
x
)为第一方向轴向加速度的离散程度，s2(ay)为第二方向轴向加速度的离散程度，s2(az)为第三方向轴向加速度的离散程度。
[0150]
通过上述技术方案，获取信号采集装置采集的举高消防车的臂架运动时的工况信号，根据工况信号得到包含振动位移量、轴向加速度和臂架倾角的多组工况数据，根据臂架倾角将多组工况数据进行分类，将臂架倾角相同的工况数据归为同一个数据集，进而得到多个工况数据集，确定每个工况数据集的工况参数指标，根据每个工况数据集的工况参数指标确定臂架的平稳性检测结果。本技术通过信号分析装置将信号采集装置采集的工况信号进行量化，以得到不同臂架倾角下举高消防车的臂架运动平稳性的参数指标，进而根据
不同臂架倾角下的参数指标确定举高消防车的臂架平稳性检测结果，提高了检测结果的准确度，且结构简单、数据处理较快，有利于提高检测效率。
[0151]
本技术实施例还提供一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行上述的检测臂架平稳性的方法。
[0152]
本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0153]
本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0154]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0155]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0156]
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(cpu)、输入/输出接口、网络接口和内存。
[0157]
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(rom)或闪存(flash ram)。存储器是计算机可读介质的示例。
[0158]
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
[0159]
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要
素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0160]
以上仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。

技术特征：

1.一种检测臂架平稳性的方法，其特征在于，应用于信号分析装置，所述信号分析装置与信号采集装置通信，所述信号采集装置设置于举高消防车的臂架的末端，所述方法包括：获取所述信号采集装置采集的所述举高消防车的臂架运动时的工况信号；对所述工况信号进行处理以得到多组工况数据，每组工况数据均包括振动位移量、轴向加速度和臂架倾角；将臂架倾角相同的工况数据归为同一个工况数据集，以得到多个工况数据集；分别确定所述多个工况数据集中的每个工况数据集的工况参数指标；根据所述每个工况数据集的工况参数指标确定所述臂架的平稳性检测结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述信号采集装置采集的所述举高消防车的臂架运动时的工况信号包括以下中的至少一者：实时获取所述信号采集装置发送的所述举高消防车的臂架运动时的工况信号；以及提取所述信号采集装置存储的所述举高消防车的臂架运动时的工况信号。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述每个工况数据集的工况参数指标确定所述臂架的平稳性检测结果包括：根据所述每个工况数据集的工况参数指标确定所述每个工况数据集对应的平稳性检测结果；根据所述每个工况数据集对应的平稳性检测结果确定所述臂架的平稳性检测结果。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述工况参数指标包括所述振动位移量的平均值、所述振动位移量的最大值、所述轴向加速度的平均值和所述轴向加速度的最大值，所述根据所述每个工况数据集的工况参数指标确定所述每个工况数据集对应的平稳性检测结果包括：判断所述工况数据集的工况参数指标是否满足预设条件；在所述工况数据集的工况参数指标满足预设条件的情况下，根据所述工况参数指标确定所述工况数据集的实验平稳性参数，以确定所述工况数据集对应的平稳性检测结果；在所述工况数据集的工况参数指标不满足预设条件的情况下，判定所述工况数据集对应的平稳性检测结果为不合格；其中，所述预设条件为所述振动位移量的平均值大于第一位移预设值、振动位移量的最大值小于第二位移预设值，并且所述轴向加速度的平均值小于第一加速度预设值、所述轴向加速度的最大值小于第二加速度预设值。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述工况参数指标确定所述工况数据集的实验平稳性参数，以确定所述工况数据集对应的平稳性检测结果，包括：将所述工况参数指标附加权重系数进行求和，以得到所述实验平稳性参数；将所述实验平稳性参数与设定标准参数进行比较，在所述实验平稳性参数小于所述设定标准参数的情况下，判定所述工况数据集对应的平稳性检测结果为合格。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述轴向加速度包括第一方向轴向加速度、第二方向轴向加速度和第三方向轴向加速度，所述轴向加速度的平均值小于第一加速度预设值、所述轴向加速度的最大值小于第二加速度预设值包括：所述第一方向轴向加速度的平均值小于第一方向加速度第一预设值、所述第二方向轴向加速度的平均值小于第二方向加速度第一预设值、所述第三方向轴向加速度的平均值小
于第三方向加速度第一预设值，以及所述第一方向轴向加速度的最大值小于第一方向加速度第二预设值、所述第二方向轴向加速度的最大值小于第二方向加速度第二预设值、所述第三方向轴向加速度的最大值小于第三方向加速度第二预设值。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述实验平稳性参数满足以下公式：其中，q为所述实验平稳性参数，a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、l为权重系数，为所述振动位移量的平均值，为所述第一位移预设值，为第一方向加速度第一预设值，为第一方向轴向加速度的平均值，为第二方向加速度第一预设值，为第二方向轴向加速度的平均值，为第三方向加速度第一预设值，为第三方向轴向加速度的平均值，c
k
为所述第二位移预设值，max(k)所述振动位移量的最大值，为第一方向加速度第二预设值，max(a
x
)为第一方向轴向加速度的最大值，为第二方向加速度第二预设值，max
y
)为所述第二方向轴向加速度的最大值，为第三方向加速度第二预设值，max(a
z
)为所述第三方向轴向加速度的最大值，s2(k)为所述振动位移量的离散程度，s2(a
x
)为所述第一方向轴向加速度的离散程度，s2(a
y
)为所述第二方向轴向加速度的离散程度，s2(a
z
)为所述第三方向轴向加速度的离散程度。8.一种信号分析装置，其特征在于，包括：存储器，被配置成存储指令；以及处理器，被配置成从所述存储器调用所述指令以及在执行所述指令时能够实现根据权利要求1至7中任一项所述的检测臂架平稳性的方法。9.一种检测臂架平稳性的系统，其特征在于，包括：根据权利要求8的信号分析装置；以及信号采集装置，与所述信号分析装置通信，被配置成采集举高消防车的臂架运动时的工况信号，并将所述工况信号发送至所述信号分析装置或者对所述工况信号进行存储。10.一种机器可读存储介质，其特征在于，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行根据权利要求1至7中任一项所述的检测臂架平稳性的方法。

技术总结

本申请公开了一种检测臂架平稳性的方法、系统、信号分析装置。该方法包括：获取信号采集装置采集的举高消防车的臂架运动时的工况信号；对工况信号进行处理以得到多组工况数据，每组工况数据均包括振动位移量、轴向加速度和臂架倾角；将臂架倾角相同的工况数据归为同一个工况数据集，以得到多个工况数据集；分别确定多个工况数据集中的每个工况数据集的工况参数指标；根据每个工况数据集的工况参数指标确定臂架的平稳性检测结果。本申请能通过信号分析装置将工况信号进行量化，得到不同臂架倾角下举高消防车的臂架运动平稳性的工况参数指标，进而确定臂架的平稳性检测结果，提高了检测结果的准确度，且数据处理速度较快，有利于提高检测效率。于提高检测效率。于提高检测效率。