群塔防撞控制方法、控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种群塔防撞控制方法、控制装置，用于群塔作业时相邻塔机间的防撞控制，避免了通过人为设定方式及多个传感器配合检测导致的可靠性差、成本高及维护不便利的缺陷，且加装简单、维护便利、实时可靠性高、成本低廉，利于群塔防撞技术的推广及普及。

【技术实现步骤摘要】
群塔防撞控制方法、控制装置及控制系统
本专利技术涉及塔机监测领域，特别地，涉及一种群塔防撞控制方法、控制装置及控制系统。
技术介绍
塔机作为起重运输设备，有着起吊高度高、工作幅度大等优点，广泛应用于建筑施工环境中。随着工程项目的建筑面积越来越大、施工进度要求越来越快，往往需要布置很多塔机，塔机碰撞事故时有发生。因此，满足实际工况的塔机防碰撞系统的设计是迫在眉睫的任务。两台塔机产生碰撞基本有如下几个情况：1.两台吊臂相撞，这种情况发生较少，因为工地初始安装多台塔机时，一般会错开高度，也就是为了尽可能避免碰撞；2.其中一台吊臂或平衡臂与另一台的塔身相撞；3.其中一台吊臂或平衡臂与另一台平衡臂相撞；4.其中一台吊臂或平衡臂与另一台塔帽相撞，这也是为何目前由于群塔作业出现较为普遍，无塔帽的平头塔机市场需求加大的原因之一；5.其中一塔吊臂或平衡臂与另一台的起重钢丝绳相撞。目前，群塔作业防碰撞的研究虽有一些，但采用的技术方案几乎相同，均是通过安装在变幅小车上的幅度传感器来测量小车工作半径；利用安装在起升机构上的吊钩高度传感器来测量吊钩的实时高度；通过回转齿圈上回转角度传感器或采用陀螺仪来测量塔机吊臂回转角度，有了以上三个在工作中实时变化的参数后，再通过一些在一定时间段内不会发生改变的静态参数如：每台塔机在工地上的安装位置、塔机高度、吊臂长度、平衡臂长度和塔帽高度等参数就能计算出两台塔机可能出现碰撞的危险区域，如果某台塔机进入了危险区域，且知道对方塔机当前所处的三个参数值再结合双方的回转运行方向和速度，就能预判是否出现碰撞的可能以及危险程度有多大。一台塔机要判定与其它塔机是否具有碰撞危险，该塔机除了要检测自己的工况参数外，还必须要知道对方塔机的运行状态，所以一般在一个工地上多台塔机是要通过有线或无线的方式联网的，以便互通运行状态。一旦判定出有危险，立即给出声光报警且当即将发生碰撞时，停止塔机的回转运行。该系统在建筑工地的使用，对于减少群塔作业时的碰撞事故起到了一定的作用，国家相应的管理部门也在积极推广塔机防撞系统使用。而且在国内某些地区，安全生产管理部门规定：在用塔机必须安装有防撞装置，否则不允许塔机使用。就目前塔机防撞系统在工地实际使用的情况来看，还有许多不尽人意的地方，比如价格贵、安装麻烦、传感器精度不够以及产品可靠性等诸多因素，使得多数安装的防撞系统没有起太大作用。在实现本专利技术的过程中，专利技术人经详细分析，认为现有技术至少存在如下问题：1、由于目前系统各个塔机在工地的安装位置以及相互关系必须预先输入到系统里，安装的初始化工作变得比较繁琐且容易出错；2、每次塔机加减节时，塔机的高度也会发生变化，系统必须通过人为的方式来设定改变，比较繁琐，一旦忘记调整，系统将失去保护功能；3、三个可变参数：吊钩高度，小车工作幅度以及塔机回转角等检查大多是通过三个传动机构上安装的多功能限位器加装电位器来得到的，而这几个传感器存在先天精度不够的缺陷，导致系统位置判定上出现误差。某些产品，对回转角度检测采用了其它水平角度传感器，以高成本换来高精度，亦存在推广困难的问题；4、该系统安装较为麻烦，特别是在用塔机加装的情况，几个传感器安装点比较分散，拉线较长，而且还要对现有多功能限位器做改装，同时加装时塔机必须停机几个小时，后续维护亦存在较大的困难；5、成本高，系统成本一直居高不下，对于产品推广也产生了不少的阻力。
技术实现思路
本专利技术提供了一种群塔防撞控制方法、控制装置及控制系统，以解决现有的防撞机制存在初始化工作繁琐、加装的检测器件繁多且维护困难、成本高的技术问题。本专利技术采用的技术方案如下：根据本专利技术的一个方面，提供一种群塔防撞控制方法，用于群塔作业时相邻塔机间的防撞控制，本专利技术控制方法包括：经设于塔机的小车或者吊钩上的GPS定位装置采集并生成塔机运行对应的极限参数值；接收相邻其他塔机对应的极限参数值，判断塔机与相邻其他塔机之间是否会发生碰撞。进一步地，在塔机与相邻其他塔机之间会发生碰撞时，还包括：根据获取的极限参数值，判定出碰撞情形类型，针对判定出的碰撞情形类型，在相应危险区域内进行防碰撞监控。进一步地，碰撞情形类型包括：吊臂与吊臂相撞、吊臂或平衡臂与塔身相撞、吊臂或平衡臂与平衡臂相撞、吊臂或平衡臂与塔帽相撞、吊臂或平衡臂与吊钩起升机构相撞。进一步地，针对判定出的碰撞情形类型，在相应危险区域内进行防碰撞监控包括：根据碰撞情形类型，设立相应危险区域；接收相邻其他塔机上GPS定位装置对应的定位变化信息，生成用于防撞控制的第一预警信息；和/或接收自身GPS定位装置对应的定位变化信息，生成用于防撞控制的第二预警信息。进一步地，第一预警信息或第二预警信息用于输出警报信号和/或用于塔机控制系统自动停止相应驱动机构动作。进一步地，经设于塔机的小车或者吊钩上的GPS定位装置采集塔机运行对应的极限参数值包括：接收输入的塔机对应的静态参数，静态参数包括：吊臂长度、平衡臂长度、塔帽高度；驱动塔机回转且接收GPS定位装置的采集值，计算得出塔机对应的中心坐标及极限参数值。进一步地，GPS定位装置基于实时动态差分定位。根据本专利技术的另一方面，还提供一种群塔防撞控制装置，用于群塔作业时相邻塔机间的防撞控制，本专利技术控制装置包括：参数获取单元，用于经设于塔机的小车或者吊钩上的GPS定位装置采集并生成塔机运行对应的极限参数值；判断单元，用于接收自身及相邻其他塔机对应的极限参数值，判断塔机与相邻其他塔机之间是否会发生碰撞。进一步地，本专利技术群塔防撞控制装置还包括：智能监测单元，用于根据获取的极限参数值，判定出碰撞情形类型，针对判定出的碰撞情形类型，在相应危险区域内进行防碰撞监控。进一步地，智能监测单元包括：区域设定模块，用于根据碰撞情形类型，设立相应危险区域；第一预警模块，用于接收相邻其他塔机上GPS定位装置对应的定位变化信息，生成用于防撞控制的第一预警信息；和/或第二预警模块，用于接收自身GPS定位装置对应的定位变化信息，生成用于防撞控制的第二预警信息。根据本专利技术的另一方面，还提供一种群塔防撞控制系统，包括处理器及用于定位塔机上小车或者吊钩所处实时位置的GPS定位装置，处理器上运行上述的群塔防撞控制装置。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术群塔防撞控制方法、控制装置及控制系统，通过经设于塔机的小车或者吊钩上的GPS定位装置采集塔机运行对应的极限参数值，进而通过塔机间的信息交互接收相邻塔机对应的极限参数值，实现相邻塔机间的防撞判断，避免了通过人为设定方式及多个传感器配合检测导致的可靠性差、成本高及维护不便利的缺陷，且加装简单、维护便利、实时可靠性高、成本低廉，利于群塔防撞技术的推广及普及。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是本专利技术优选实施例中塔机的结构示意图；图2是本专利技术优选实施例群塔防撞控制方法的第一流程示意图；图3是本专利技术优选实施例群塔防撞控制方法的第二流程示意图；图4是本专利技术优选实施例群塔防撞控制装置的原理方框示意图；图5是本专利技术优选实施例群塔防本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种群塔防撞控制方法，用于群塔作业时相邻塔机间的防撞控制，其特征在于，所述控制方法包括：经设于塔机的小车或者吊钩上的GPS定位装置采集并生成所述塔机运行对应的极限参数值；接收相邻其他塔机对应的极限参数值，判断所述塔机与所述相邻其他塔机之间是否会发生碰撞。

【技术特征摘要】
1.一种群塔防撞控制方法，用于群塔作业时相邻塔机间的防撞控制，其特征在于，所述控制方法包括：经设于塔机的小车或者吊钩上的GPS定位装置采集并生成所述塔机运行对应的极限参数值；接收相邻其他塔机对应的极限参数值，判断所述塔机与所述相邻其他塔机之间是否会发生碰撞。2.根据权利要求1所述的群塔防撞控制方法，其特征在于，在所述塔机与所述相邻其他塔机之间会发生碰撞时，还包括：根据获取的极限参数值，判定出碰撞情形类型，针对判定出的所述碰撞情形类型，在相应危险区域内进行防碰撞监控。3.根据权利要求2所述的群塔防撞控制方法，其特征在于，所述碰撞情形类型包括：吊臂与吊臂相撞、吊臂或平衡臂与塔身相撞、吊臂或平衡臂与平衡臂相撞、吊臂或平衡臂与塔帽相撞、吊臂或平衡臂与吊钩起升机构相撞。4.根据权利要求3所述的群塔防撞控制方法，其特征在于，所述针对判定出的所述碰撞情形类型，在相应危险区域内进行防碰撞监控包括：根据所述碰撞情形类型，设立所述相应危险区域；接收所述相邻其他塔机上所述GPS定位装置对应的定位变化信息，生成用于防撞控制的第一预警信息；和/或接收自身所述GPS定位装置对应的定位变化信息，生成用于防撞控制的第二预警信息。5.根据权利要求4所述的群塔防撞控制方法，其特征在于，所述第一预警信息或所述第二预警信息用于输出警报信号和/或用于塔机控制系统自动停止相应驱动机构动作。6.根据权利要求1所述的群塔防撞控制方法，其特征在于，所述经设于塔机的小车或者吊钩上的GPS定位装置采集所述塔机运行对应的极限...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪建军，
申请(专利权)人：长沙海川自动化设备有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43