【技術實現步驟摘要】
本申請涉及工程機械，具體涉及一種用于確定臂架剩余壽命的方法、裝置、高空作業機械及存儲介質。
技術介紹
1、高空作業機械是工程機械領域的一個重要分支，是用來運送工作人員和作業設備到指定高度進行作業的機械設備統稱。叉裝車是高空作業機械里常見的形式之一，其裝有臂架和貨叉，以適應各種不同的裝卸需求。同時，作為一種由結構、電氣和液壓系統相互關聯且同時作用的復雜機械設備，其中任意某個結構的疲勞壽命或系統的狀態都是影響整機安全性的重要因素。
2、現有技術中，通常是通過有限元法計算多通道多姿態的單位力損傷庫和在設備的每個鉸點都布置銷軸傳感器以實時獲取鉸點力來實時計算損傷以及壽命，但是這種方法只適合監測設備的某一個局部結構的疲勞壽命，不適用于叉裝車等結構復雜的高空作業機械進行壽命的預測，需要對叉裝車的每個結構布置大量銷軸傳感器和大量的計算人員以及資源投入，會導致產品的開發難度以及成本大幅增加。因此，如何準確地實時預測臂架的剩余壽命是亟須解決的技術難題。
技術實現思路
1、本申請實施例的目的是提供一種用于確定臂架剩余壽命的方法、裝置、高空作業機械及存儲介質，用以解決現有技術中無法實時準確預測臂架的疲勞壽命的技術缺陷。
2、為了實現上述目的，本申請第一方面提供一種用于確定臂架剩余壽命的方法，應用于高空作業機械，高空作業機械至少包括貨叉、臂架以及底盤，方法包括：
3、在高空作業機械作業過程中，實時獲取貨叉的載重以及臂架的運行數據，其中，運行數據包括每個臂架的作業高度以及
4、基于疲勞損傷庫確定與運行數據所匹配的目標作業區域，并將目標作業區域對應的損傷值確定為臂架的實時損傷值，其中，疲勞損傷庫定義了多個作業區域及每個作業區域所對應的損傷值，多個作業區域是根據臂架在不同的歷史作業高度及不同的歷史作業幅度下所能夠到達的區域劃分得到的，且每個作業區域所對應的損傷值是基于貨叉在每個作業區域下的多個歷史載重進行疲勞試驗訓練得到的；
5、基于高空作業機械的型號信息確定臂架的歷史累計損傷值；
6、基于實時損傷值以及歷史累計損傷值確定臂架的剩余壽命。
7、在本申請的實施例中，方法還包括疲勞損傷庫的構建步驟，構建步驟包括：獲取高空作業機械的貨叉在歷史時間段內的歷史載重數據以及臂架在歷史時間段內的多個歷史運行數據，多個歷史運行數據包括臂架的多個歷史作業高度和多個歷史作業幅度；確定臂架在多個歷史作業高度及歷史作業幅度下所能夠到達的區域，并將該區域劃分為多個作業區域，并為每個作業區域定義區域編號；針對多個歷史運行數據，確定每個歷史運行數據所在的區域編號，并確定每個區域編號在歷史時間段內的累計出現次數；剔除累計出現次數低于預設次數閾值的歷史區域編號，并將剩余的歷史區域編號對應的作業區域確定為符合預設條件的目標作業區域；對多個歷史載重進行分析，并篩選出符合預設條件的目標載重；基于目標作業區域以及目標載重生成疲勞試驗工況；針對任一疲勞試驗工況，對該疲勞試驗工況重復進行疲勞試驗訓練，直至臂架在該疲勞試驗工況下存在疲勞裂紋，并將該疲勞試驗工況的訓練次數確定為臂架在該疲勞試驗工況下的疲勞壽命；基于臂架在每個疲勞試驗工況下的疲勞壽命確定每個疲勞試驗工況對應的損傷值，并基于每個疲勞試驗工況與損傷值的對應關系構建疲勞損傷庫。
8、在本申請的實施例中，對多個歷史載重進行分析，并篩選出符合預設條件的目標載重包括：對多個歷史載重進行正態分布分析，以得到針對多個歷史載重的正態分布圖；基于正態分布圖，剔除位于預設區間之外的歷史載重，并將剩余的歷史載重確定為符合預設條件的目標載重。
9、在本申請的實施例中，基于目標作業區域以及目標力矩生成疲勞試驗工況包括：針對每個目標作業區域，將目標作業區域依次與除目標作業區域以外的其余所有目標作業區域進行組合，以得到多個作業區域組；將所有目標載重進行升序排序，以得到針對所有目標載重的載重區間；基于預設劃分比例將載重區間依次劃分為多個連續的子載重區間；將每個子載重區間與每個作業區域組依次進行組合，以生成對應的多個疲勞試驗工況。
10、在本申請的實施例中，方法還包括：在高空作業機械作業過程中，實時獲取高空作業機械的電氣數據和液壓數據；對電氣數據以及液壓數據進行預處理；將預處理后的數據輸入至深度學習模型，以通過深度學習模型輸出高空作業機械當前的運行狀態，運行狀態包括正常以及故障中的任意一者，其中，深度學習模型是基于歷史電氣數據以及歷史液壓數據訓練得到的。
11、在本申請的實施例中，方法還包括：在臂架的剩余壽命低于預設閾值或高空作業機械發生故障的情況下，生成對應的報警信號。
12、在本申請的實施例中，電氣數據至少包括發動機的轉速數據以及溫度數據，液壓數據至少包括液壓泵的壓力數據以及流量數據，方法還包括：在電氣數據以及液壓數據中的任意一者處于異常狀態的情況下，確定高空作業機械發生故障。
13、本申請第二方面提供一種用于確定臂架剩余壽命的裝置，包括：
14、存儲器，被配置成存儲指令；
15、處理器，被配置成從所述存儲器調用所述指令以及在執行所述指令時能夠實現上述所述的用于確定臂架剩余壽命的方法。
16、本申請第三方面提供一種高空作業機械，包括：
17、上述的用于確定臂架剩余壽命的裝置；
18、底盤；
19、貨叉；
20、臂架，臂架的一端固定于底盤上，另一端與貨叉連接。
21、本申請第四方面提供一種機器可讀存儲介質，該機器可讀存儲介質上存儲有指令，該指令在被處理器執行時使得所述處理器被配置成執行上述的用于確定臂架剩余壽命的方法。
22、上述技術方案，在高空作業機械作業過程中，實時獲取貨叉的載重以及臂架的作業高度以及作業幅度，基于疲勞損傷庫確定與運行數據所匹配的目標作業區域，將目標作業區域對應的損傷值確定為臂架的實時損傷值，疲勞損傷庫定義了多個作業區域及每個作業區域所對應的損傷值，然后進一步基于高空作業機械的型號信息確定臂架的歷史累計損傷值，從而基于實時損傷值以及歷史累計損傷值確定臂架的剩余壽命，以實現對臂架疲勞壽命的實時準確預測，同時有效提高了高空作業機械的安全性。
23、本申請實施例的其他特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。
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1.一種用于確定臂架剩余壽命的方法，其特征在于，所述方法應用于高空作業機械，所述高空作業機械至少包括貨叉、臂架以及底盤，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的用于確定臂架剩余壽命的方法，其特征在于，所述方法還包括疲勞損傷庫的構建步驟，所述構建步驟包括：
3.根據權利要求2所述的用于確定臂架剩余壽命的方法，其特征在于，所述對所述多個歷史載重進行分析，并篩選出符合預設條件的目標載重包括：
4.根據權利要求2所述的用于確定臂架剩余壽命的方法，其特征在于，所述基于目標作業區域以及目標力矩生成疲勞試驗工況包括：
5.根據權利要求1所述的用于確定臂架剩余壽命的方法，其特征在于，所述方法還包括：
6.根據權利要求5所述的用于確定臂架剩余壽命的方法，其特征在于，所述方法還包括：
7.根據權利要求5所述的用于確定臂架剩余壽命的方法，其特征在于，所述電氣數據至少包括發動機的轉速數據以及溫度數據，所述液壓數據至少包括液壓泵的壓力數據以及流量數據，所述方法還包括：
8.一種用于確定臂架剩余壽命的裝置，其特征在于，包括：
9.一種高空作業機械，其特征在于，包括：
10.一種機器可讀存儲介質，該機器可讀存儲介質上存儲有指令，其特征在于，該指令在被處理器執行時使得所述處理器被配置成執行根據權利要求1至7中任一項所述的用于確定臂架剩余壽命的方法。
...【技術特征摘要】
1.一種用于確定臂架剩余壽命的方法，其特征在于，所述方法應用于高空作業機械，所述高空作業機械至少包括貨叉、臂架以及底盤，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的用于確定臂架剩余壽命的方法，其特征在于，所述方法還包括疲勞損傷庫的構建步驟，所述構建步驟包括：
3.根據權利要求2所述的用于確定臂架剩余壽命的方法，其特征在于，所述對所述多個歷史載重進行分析，并篩選出符合預設條件的目標載重包括：
4.根據權利要求2所述的用于確定臂架剩余壽命的方法，其特征在于，所述基于目標作業區域以及目標力矩生成疲勞試驗工況包括：
5.根據權利要求1所述的用于確定臂架剩余壽命的方法，其特征在于，...
【專利技術屬性】
技術研發人員：姜俠，鐘懿，胡偉成，唐江楓，
申請(專利權)人：湖南中聯重科智能高空作業機械有限公司，
類型：發明
國別省市：
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