本发明涉及水电站金属结构启闭机，尤其涉及一种基于3d线激光测量的起重设备定位方法及系统。
背景技术：
1、目前起重设备的运行机构位移距离，大多通过编码器来测量。由于编码器存在累计误差，运行一段时间后需及时进行校准，以确保数据测量的准备性。因此，基于编码器测量位移的方式，一般很少应用于需精准定位的控制系统。
2、随着起重设备智能运维系统的需求日益旺盛，对起重设备的精确定位有了更高的要求，目前常用的编码器无法满足精准定位的需求。
技术实现思路
1、鉴于此，本发明提供一种基于3d线激光测量的起重设备定位方法及系统。
2、本发明公开了一种基于3d线激光测量的起重设备定位方法，其包括：
3、步骤1：在桥机的大车运行机构和小车运行机构安装3d线激光测量仪；
4、步骤2：3d线激光测量仪扫描大车轨道和小车轨道端面特征值，建立特征值与位移值对应表；
5、步骤3：以固定的位移长度标记定位点，在桥机运行过程中，3d线激光测量仪扫描标记定位点，精准定位及校验起重设备运行机构的位移。
6、进一步地，所述步骤1包括：
7、在桥机的大车运行机构和小车运行机构的扫轨板附近位置安装3d线激光测量仪，在其轨道端面选择位置作为线激光扫描面。
8、进一步地，所述步骤2包括：
9、在轨道上选择零起点刻蚀凹点，每间隔距离l刻蚀一个凹点，标记一处定位点；
10、将3d线激光测量仪对准轨道的零起点凹点，操作大车、小车机构全行程运行，3d线激光测量仪开始扫描轨道端面的端面特征值，即轨道端面的凹凸数据值，3d线激光测量仪每扫描一次，自动计数扫描次数；
11、从3d线激光测量仪识别到零点标记定位点开始，扫描次数计为1，3d线激光测量仪识别到l距离标记定位点时，扫描次数计为n次；每经过一个l时，即3d线激光测量仪未识别到l距离标记定位点时，扫描次数开始重新计数；
12、3d线激光测量仪每扫描一次，位移间隔为d＝l/(n-1)，依次类推，在x个l距离的第m次扫描时，其位移距离为d＝(x-1)*l+(m-1)*d；
13、将每次扫描计算后的位移值与3d线激光测量仪每次扫描的轨道端面特征值一一对应，形成映像表存入数据库，建立特征值样本库。
14、进一步地，所述步骤3包括：
15、位移计算：在起重设备运行过程中，3d线激光测量仪实时扫描轨道端面，其扫描后的特征值与样本库中进行对比，查找出与其相对应的位移值s；
16、位移校验：若轨道表面受外界影响，导致端面特征值发生变化，3d线激光测量仪经过该端面扫描的特征值与样本库中不符时，数据库自动存入本次的扫描值，待3d线激光测量仪经过下一个l距离的标记点，根据整个l距离期间的总扫描次数，重新计算位移值，形成新的映像表，更新样本库。
17、本发明还公开了一种基于3d线激光测量的起重设备定位方法，其包括：
18、步骤a：在起升机构安装3d线激光测量仪；
19、步骤b：3d线激光测量仪扫描卷筒端面特征值，建立特征值与位移值对应表；
20、步骤c：以固定的位移长度标记定位点，在桥机运行过程中，3d线激光测量仪扫描标记定位点，精准定位及校验起重设备运行机构的位移。
21、进一步地，所述步骤a包括：
22、在起升机构卷筒侧安装3d线激光测量仪，在卷筒端面选择位置作为线激光扫描面。
23、进一步地，所述步骤b包括：
24、选择零起点，每隔弧形距离l刻蚀一个凹点，标记一处定位点，起升机构全行程运行，在钢丝绳换层时，卷筒端面分别刻蚀凹点；
25、将3d线激光测量仪对准轨道的零起点凹点，操作起升机构全行程运行，3d线激光测量仪开始扫描卷筒端面的特征值，即卷筒端面的凹凸数据值，3d线激光测量仪每扫描一次，自动计数扫描次数；
26、从3d线激光测量仪识别到零点标记定位点开始，扫描次数计为1，3d线激光测量仪识别到l距离标记定位点时，扫描次数计为n次；每经过一个l时，即3d线激光测量仪未识别到l距离标记定位点时，扫描次数开始重新计数；
27、卷筒直径为m1，特征标记点的直径为m2，钢丝绳直径为m3，钢丝绳层数为k，则3d线激光测量仪每扫描一次，起升机构位移间隔为d；
28、依次类推，在x个l距离的第m次扫描时，其位移距离为d；
29、将每次扫描计算后的位移值与3d线激光测量仪每次扫描的卷筒端面特征值一一对应，形成映像表存入数据库，建立特征值样本库。
30、进一步地，每扫描一次，所述起升机构位移间隔d的计算公式为：
31、
32、第m次扫描时，起升机构的位移距离d为：
33、
34、进一步地，所述步骤c包括：
35、位移计算：在起重设备运行过程中，3d线激光测量仪实时扫描卷筒，其扫描后的特征值与样本库中进行对比，查找出与其相对应的位移值s；
36、位移校验：若卷筒端面受外界影响，导致端面特征值发生变化，3d线激光测量仪经过该端面扫描的特征值与样本库中不符时，数据库自动存入本次的扫描值，待3d线激光测量仪经过下一个l距离的标记点，根据整个l距离期间的总扫描次数，重新计算位移值，形成新的映像表，更新样本库。
37、本发明还公开了一种3d线激光测量的起重设备定位系统，实现上述任一项所述的基于3d线激光测量的起重设备定位方法。
38、由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：
39、1.通过本方法可实现起重设备运行机构的精准定位测量，测量数据无累计误差，定位系统具备自动校准功能，可广泛应用于桥式起重机精准定位的场景。
40、2.本发明结构简单，技术成熟，制作安装简易。
41、3.本方法通用性强，可推广至所有需要精准定位的起重设备上，拥有广泛的应用前景。
1.一种基于3d线激光测量的起重设备定位方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于3d线激光测量的起重设备定位方法，其特征在于，所述步骤1包括：
3.根据权利要求2所述的基于3d线激光测量的起重设备定位方法，其特征在于，所述步骤2包括：
4.根据权利要求2所述的基于3d线激光测量的起重设备定位方法，其特征在于，所述步骤3包括：
5.一种基于3d线激光测量的起重设备定位方法，其特征在于，包括：
6.根据权利要求5所述的基于3d线激光测量的起重设备定位方法，其特征在于，所述步骤a包括：
7.根据权利要求6所述的基于3d线激光测量的起重设备定位方法，其特征在于，所述步骤b包括：
8.根据权利要求7所述的基于3d线激光测量的起重设备定位方法，其特征在于，每扫描一次，所述起升机构位移间隔d的计算公式为：
9.根据权利要求5所述的基于3d线激光测量的起重设备定位方法，其特征在于，所述步骤c包括：
10.一种3d线激光测量的起重设备定位系统，其特征在于，实现权利要求1-4以及5-9任一项所述的基于3d线激光测量的起重设备定位方法。
