本发明涉及起重机检测，尤其涉及一种起重机双限位器检测系统及方法。
背景技术：
1、随着经济和社会的快速发展，起重机械设备的数量迅速增加，使用规模也在不断扩大；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；桥式起重机与门式起重机应用最为广泛；桥式起重机是指桥架两端通过运行装置直接支承在高架轨道上的桥架型起重机；门式起重机指桥架通过两侧支腿支承在地面轨道或地基上的桥架型起重机，在桥式、门式起重机使用过程中，由于高度限位装置的配置不当、缺失、损失和失效等原因引起的事故所占比例较高。
2、起重机限位器是桥式、门式起重机必备的一种安全装置，用于限制取物装置的上升高度，当起重机的吊具上升到上极限位置时，限位器就会自动切断电源，防止吊钩等取物装置继续上升，以免引发起重机冲顶导致电动葫芦或者卷扬机继续工作而拉断钢丝绳，从而引发重物坠落事故，根据最新的《市场监管总局办公厅关于开展起重机械隐患排查治理工作的通知》要求，起重机械生产单位对新出厂的桥式、门式起重机，应当同时安装两种不同形式的高度限位装置，如重锤式、断火式和压板式高度限位装置等任意两种，在用桥式、门式起重机，起重机械使用单位应当对在用桥式、门式起重机加装一套不同于原配置形式的高度限位装置，确保该设备满足双限位装置的要求。
3、但由于双限位器触发的高度条件不同，当上一级限位器触发时，起升电源会被切断，从而使起升机构停止工作，不能继续向上触发下一级限位器，会导致在限位器性能检测中，当第一级限位器正常工作时，第二级限位器是否能正常工作无法通过测试得到结果，若限位器的电气系统损坏导致限位器失效，冲顶的极端情况极易发生，进而可能造成严重的生产事故，从而降低了安全性。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明提出了一种起重机双限位器性能检测方法，能越过第一级限位器，直接检测第二级限位器的工作性能，以实现起重器双限位器的独立控制以便特种设备人员检测人员检测限位器故障，以防止发生安全隐患，提高了安全性。
2、本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供了一种起重机双限位器检测系统，所述系统包括：双限位器模块、采集模块、信号传输模块和控制器模块，其中，
3、所述采集模块与双限位器模块电性连接，采集模块具有四个采集点，第一采集点布置在双限位器模块的输入端处，第二采集点和第三采集点布置在第一级限位器和第二级限位器之间，第四采集点布置在双限位器模块的输出处，用于采集双限位器的工作电压和电流信号；
4、所述信号传输模块与采集模块通信连接，控制器模块与信号传输模块电性连接，采集的信号通过信号传输模块传递给控制器模块进行处理。
5、在以上技术方案的基础上，优选的，所述双限位器模块包括三项电机、上升继电器km1、下降继电器km2、保险丝、总开关sb1、上升开关sb2、下降开关sb3、第一限位开关zwk1、第二限位开关zwk2、低限位开关fwk、上升信号灯zhd、下降信号灯fhd和热继电器，其中，所述上升继电器km1和下降继电器km2均具有三个触点，三项电分别与上升继电器km1和下降继电器km2的第一触点及保险丝电性连接，上升继电器km1和下降继电器km2的第一触点另一端公共接入热继电器的线圈，热继电器的线圈另一端与三项电机电性连接，保险丝另一端与总开关sb1电性连接，总开关sb1另一端分别与上升继电器km1的第二触点、下降继电器km2的第二触点、上升开关sb2和下降开关sb3电性连接，上升开关sb2与上升继电器km1的第二触点另一端公共接入第二限位开关zwk2，第二限位开关zwk2的另一端与第一限位开关zwk1电性连接，第一限位开关zwk1另一端与下降继电器km2的第三触点电性连接，下降继电器km2的第三触点另一端分别与上升继电器km1的线圈和上升信号灯zhd电性连接，下降开关sb3与下降继电器km2的第二触点另一端公共接入低限位开关fwk，低限位开关fwk的另一端与上升继电器km1的第三触点电性连接，上升继电器km1的第三触点另一端分别与下降继电器km2的线圈和下降信号灯fhd电性连接，上升继电器km1的线圈另一端和上升信号灯zhd另一端及下降继电器km2的线圈另一端和下降信号灯fhd另一端公共接入热继电器的触点电性连接，热继电器的触点另一端与零线电性连接。
6、在以上技术方案的基础上，优选的，所述采集模块为无线通讯继电器，第一采集点与总开关sb1的另一端电性连接，继电器的第二采集点与第二限位开关zwk2的另一端电性连接，继电器的第三采集点与第一限位开关zwk1的另一端电性连接，继电器的第四采集点与热继电器的触点另一端电性连接，继电器的第二采集点与继电器的第三采集点之间还设置有断路开关。
7、在以上技术方案的基础上，优选的，所述信号传输模块包括无线采集器和无线电台，无线采集器与采集模块无线通信，无线采集器与无线电台通过rs485接口进行信号通讯，无线电台与控制器模块电性连接。
8、在以上技术方案的基础上，优选的，还包括显示屏模块，所述显示屏模块的输入端与控制器模块的输出端电性连接，用于显示控制器模块输出检测的双限位器状态信息。
9、第二方面，本发明还提供了一种起重机双限位器检测方法，采用如上述的起重机双限位器检测系统实现，所述方法包括以下步骤：
10、s1，将采集模块的四个采集点分别设置于双限位器模块的输入端、第一级限位器和第二级限位器之间以及双限位器模块的输出端，分别采集各点位的电压及电流，并将采集的电压及电流信号无线传输给信号传输模块，信号传输模块3传递给控制器模块进行检测判断；
11、s2，闭合总开关sb1和上升开关sb2，上升继电器km1的线圈得电，使得上升继电器km1的三个触点均闭合，上升信号灯zhd亮起，三项电机运转使得吊具上升，则第一限位器和第二限位器正常，若三项电机不运转，则输出限位器故障；
12、s3，吊具上升达到第一限位器设定高度时，则采集第二采集点和第三采集点之间电流，若第二采集点和第三采集点之间电流不变，则第一极限位器为故障状态，若第二采集点和第三采集点之间电流增大，则第一极限位器为正常状态；
13、s4，闭合断路开关使第二采集点与第三采集点连通，吊具继续上升达到第二限位器设定高度时，采集第二采集点的电压，若第二采集点的电压为0时，则第二级限位器为正常状态，若第二采集点的电压不为0时，则第二级限位器为故障状态。
14、在以上技术方案的基础上，优选的，步骤s1中所述将采集的电压及电流信号无线传输给信号传输模块，其中，包括以下子步骤：
15、继电器各采集点采集的电压及电流信号通过无线传输发送，信号传输模块的各传感器节点接收的数字信号，表达式为：
16、x∈rn；
17、式中，x为数据矩阵，rn表示n维实数空间，x包含了每个点为r位的n个数据点；
18、s12，使用矩阵低秩近似将数据矩阵分解，得到低秩近似矩阵xm；
19、s13，采用lec算法将低秩近似矩阵压缩成长度为k位的比特流，并将比特流切分成相等的r位片段，得到压缩信号y，表达式为：
20、y＝lec(xm)；
21、y∈rk，k＝k/r；
22、s14，通过随机投影的冗余编码将压缩信号转换为基站向量，表达式为：
23、z＝ay
24、式中，z为基站向量，a为随机矩阵，a∈rn*k；
25、s15，继电器节点将基站向量作为通讯信号传输至基站。
26、在以上技术方案的基础上，优选的，步骤s13中所述使用矩阵低秩近似将数据矩阵分解，得到低秩近似矩阵包括以下子步骤：
27、采用奇异值分解将数据矩阵近似分解为三个矩阵的乘积，表达式为：
28、x＝uσvt
29、式中，u为正交矩阵，σ为对角矩阵，vt为另一个正交矩阵的转置矩阵；
30、选择前m个奇异值截断对角矩阵σ，获得低秩近似矩阵xm，表达式为：
31、xm＝umσmvmt
32、式中，um、σm和vm分别是u、σ和v矩阵的前m列。
33、在以上技术方案的基础上，优选的，还包括：
34、当基站向量存在数据包丢失情况时，则根据索引子矩阵和基站向量的接收数据点，获取丢失的数据点。
35、在以上技术方案的基础上，优选的，所述根据索引子矩阵和基站向量的接收数据点，获取丢失的数据点，包括以下子步骤：
36、获取基站向量的接收数据点，表达式为：
37、
38、式中，为基站向量的接收数据点，为随机矩阵a的索引的子矩阵，其中，
39、对随机矩阵a的索引的子矩阵进行恢复，表达式为：
40、
41、式中，是的转置；
42、使用lec算法的逆过程对恢复的数据进行解码获得原始数据，表达式为：
43、xm＝ilec(y)。
44、本发明的起重机双限位器检测系统及方法相对于现有技术具有以下有益效果：
45、(1)通过将采集模块的四个采集点分别设置于双限位器模块的输入端、第一级限位器和第二级限位器之间以及双限位器模块的输出端，分别采集各点位的电压及电流，并将采集的电压及电流信号无线传输给信号传输模块，信号传输模块传递给控制器模块进行检测判断两个限位器的工作状态，实现了对起重机双限位器工作状态的全面实时监测，防止发生安全隐患，提高了安全性；
46、(2)该无线传输方法利用稀疏矩阵投影以及矩阵低秩近似将随机冗余引入编码数据，从而有效地抵消了无线传输过程中继电器数据丢失；并利用具有更多行的冗余矩阵投影lec压缩的比特流的人工数据点；该人工注入冗余使其对lec可以压缩的任何信号的数据丢失具有鲁棒性，该方法能够以极高的概率提供对原始无线信号的无损重构。
1.一种起重机双限位器检测系统，其特征在于，所述系统包括：双限位器模块(1)、采集模块(2)、信号传输模块(3)和控制器模块(4)，其中，
2.如权利要求1所述的起重机双限位器检测系统，其特征在于：所述双限位器模块(1)包括三项电机、上升继电器km1、下降继电器km2、保险丝、总开关sb1、上升开关sb2、下降开关sb3、第一限位开关zwk1、第二限位开关zwk2、低限位开关fwk、上升信号灯zhd、下降信号灯fhd和热继电器，其中，所述上升继电器km1和下降继电器km2均具有三个触点，三项电分别与上升继电器km1和下降继电器km2的第一触点及保险丝电性连接，上升继电器km1和下降继电器km2的第一触点另一端公共接入热继电器的线圈，热继电器的线圈另一端与三项电机电性连接，保险丝另一端与总开关sb1电性连接，总开关sb1另一端分别与上升继电器km1的第二触点、下降继电器km2的第二触点、上升开关sb2和下降开关sb3电性连接，上升开关sb2与上升继电器km1的第二触点另一端公共接入第二限位开关zwk2，第二限位开关zwk2的另一端与第一限位开关zwk1电性连接，第一限位开关zwk1另一端与下降继电器km2的第三触点电性连接，下降继电器km2的第三触点另一端分别与上升继电器km1的线圈和上升信号灯zhd电性连接，下降开关sb3与下降继电器km2的第二触点另一端公共接入低限位开关fwk，低限位开关fwk的另一端与上升继电器km1的第三触点电性连接，上升继电器km1的第三触点另一端分别与下降继电器km2的线圈和下降信号灯fhd电性连接，上升继电器km1的线圈另一端和上升信号灯zhd另一端及下降继电器km2的线圈另一端和下降信号灯fhd另一端公共接入热继电器的触点电性连接，热继电器的触点另一端与零线电性连接。
3.如权利要求2所述的起重机双限位器检测系统，其特征在于：所述采集模块(2)为无线通讯继电器，第一采集点与总开关sb1的另一端电性连接，继电器的第二采集点与第二限位开关zwk2的另一端电性连接，继电器的第三采集点与第一限位开关zwk1的另一端电性连接，继电器的第四采集点与热继电器的触点另一端电性连接，继电器的第二采集点与继电器的第三采集点之间还设置有断路开关。
4.如权利要求3所述的起重机双限位器检测系统，其特征在于：所述信号传输模块(3)包括无线采集器和无线电台，无线采集器与采集模块(2)无线通信，无线采集器与无线电台通过rs485接口进行信号通讯，无线电台与控制器模块(4)电性连接。
5.如权利要求1所述的起重机双限位器检测系统，其特征在于：还包括显示屏模块，所述显示屏模块的输入端与控制器模块(4)的输出端电性连接，用于显示控制器模块(4)输出检测的双限位器状态信息。
6.一种起重机双限位器检测方法，采用如权利要求1-5中任意一项所述的起重机双限位器检测系统实现，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
7.如权利要求6所述的起重机双限位器检测方法，其特征在于：步骤s1中所述将采集的电压及电流信号无线传输给信号传输模块(3)，其中，包括以下子步骤：
8.如权利要求7所述的起重机双限位器检测方法，其特征在于：步骤s13中所述使用矩阵低秩近似将数据矩阵分解，得到低秩近似矩阵包括以下子步骤：
9.如权利要求8所述的起重机双限位器检测方法，其特征在于，还包括：
10.如权利要求9所述的起重机双限位器检测方法，其特征在于，所述根据索引子矩阵和基站向量的接收数据点，获取丢失的数据点，包括以下子步骤：获取基站向量的接收数据点，表达式为：
