一种装配式建筑施工塔吊辅助驾驶系统技术方案

本发明专利技术公开了一种装配式建筑施工塔吊辅助驾驶系统，包括吊钩定位设备、构件定位设备、移动端操作设备、数据处理中心、控制模块、智能检测设备、无线网络模块。本发明专利技术的有益效果是：该智能塔吊系统无需信号工指挥，在移动端操作设备上给出吊装指令后，系统可自动运行，完成吊装工作，不仅可以减少吊装作业的人工，且通过系统自动驱使塔吊运行，减少人工操作，降低了安全隐患；由系统计算塔吊的行驶路线，提高了塔吊运行的效率。了塔吊运行的效率。了塔吊运行的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种装配式建筑施工塔吊辅助驾驶系统


[0001]本专利技术涉及一种塔吊辅助驾驶系统，具体为一种装配式建筑施工塔吊辅助驾驶系统，属于建筑施工塔吊驾驶


技术介绍

[0002]目前塔吊吊装构件需要1个塔吊司机和2个信号工配合完成，由信号工指挥塔吊司机操作，由于视角的问题，信号工很难指挥塔吊司机一次性驾驶塔吊吊钩到指定的位置，需反复摆臂、行驶小车才能将吊钩停在待吊构件的正上方，不仅增加了吊装作业的人工，同时也使吊装作业的效率降低，另外由于需要大量的人工进行操作，也会存在一定的安全隐患。
[0003]基于此，本申请提出一种装配式建筑施工塔吊辅助驾驶系统。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的就在于为了解决问题而提供一种装配式建筑施工塔吊辅助驾驶系统。
[0005]本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的：一种装配式建筑施工塔吊辅助驾驶系统，包括吊钩定位设备、构件定位设备、移动端操作设备、数据处理中心、控制模块、智能检测设备以及无线网络模块；
[0006]所述吊钩定位设备采用RTK测量仪器高精度GNSS接收机的卫星定位设备固定在塔吊吊钩下的吊具上，且不断接收其所在位置的坐标数据，该坐标即代表塔吊吊钩的坐标，通过网络传输将该坐标数据实时传递给数据处理中心；
[0007]所述构件定位设备接收卫星定位设备的位置坐标，该坐标即代表构件的存放坐标；通过移动端操作设备，实时查看卫星定位设备如RTK测量仪器高精度GNSS接收机接收的坐标，并将该坐标数据传递给数据处理中心；
>[0008]所述移动端操作设备可以是手机、平板等设备，开发移动端软件，该软件可以通过网络发送和接收数据，并能向数据处理中心发送吊装和就位指令；
[0009]所述数据处理中心使用服务器搭建构成，包括数据库，用来存储系统运行的数据，系统软件，对数据进行计算、处理；
[0010]所述控制模块连接数据控制中心和塔吊内部的运行系统，接收数据处理中心传递来的数据，并根据该数据驱动塔吊行驶；
[0011]所述智能检测设备用于检测到影响塔吊安全运行的因素时向数据处理中心发送停止指令；
[0012]所述无线网络模块通过基站AP和天线，为整个系统的运行提供网络环境。
[0013]作为本专利技术再进一步的方案：所述数据处理中心利用SocketServer开发数据接收系统，接收塔吊吊钩的坐标数据和待吊构件的存放坐标数据，构件的安装坐标数据通过BIM技术导入，当接收到移动端操作设备发送的指令时，如吊装，则根据待吊构件的存放坐标Xa和当前塔吊吊钩的坐标Xb，计算塔吊的行驶方向，并记录构件吊装作业的开始时间。
[0014]计算方式如下：以塔吊原点为圆心O，
[0015]一、计算XbO连线和XaO连线的水平夹角α，
[0016]如果α>0且α<180，则确定塔吊大臂向左行驶，
[0017]如果α<0且α>
‑
180，则确定塔吊大臂向右行驶，
[0018]直至α＝0，表示塔吊吊钩与待吊构件在同一个方向上；
[0019]二、计算XbO连线的长度Db和XaO连线的水平投影长度Da,
[0020]如果Db<Da,则向前行驶小车；
[0021]如果Db>Da,则向后行驶小车；
[0022]直至Db＝Da，表示塔吊吊钩和待吊构件的水平位置重合；
[0023]计算吊钩与待吊构件的高差H1；
[0024]三、如果H1>吊装高度设计值H0时，则向下降落吊钩，
[0025]直至H1＝吊装高度设计值H0，表示吊钩就位，司索工可进行挂钩作业。
[0026]作为本专利技术再进一步的方案：所述数据处理中心在挂钩作业结束后，通过移动端操作设备发送就位指令，当接收到移动端操作设备发送的就位指令后，则根据待吊构件的安装坐标Xc和当前塔吊吊钩的坐标Xb，计算塔吊的行驶方向，
[0027]计算方式如下：以塔吊原点为圆心O，
[0028]一、计算XbO连线和XcO连线的水平夹角β，
[0029]如果β>0且β<180，则确定塔吊大臂向左行驶，
[0030]如果β<0且β>
‑
180，则确定塔吊大臂向右行驶，
[0031]直至β＝0，表示塔吊吊钩与构件安装位置在同一个方向上；
[0032]二、计算XbO连线的长度Db和XcO连线的水平投影长度Dc,
[0033]如果Db<Dc,则向前行驶小车；
[0034]如果Db>Dc,则向后行驶小车；
[0035]直至Db＝Dc，表示塔吊吊钩和构件安装位置水平投影重合；
[0036]计算吊钩与待吊构件的高差H2；
[0037]三、如果H2>安装高度设计值H0时，则向下降落吊钩，
[0038]直至H2＝安装高度设计值H0，表示构件吊运至安装位置，工人可进行构件的安装和卸钩；
[0039]卸钩完成后，塔吊吊钩离开构件安装位置，记录构件吊装作业的完成时间，并通过开始时间和完成时间计算构件吊装的持续时间。
[0040]作为本专利技术再进一步的方案：所述数据处理中心将坐标数据及其他相关参数计算塔吊的行驶轨迹，以及行驶的方向显示在塔吊司机驾驶舱的屏幕上，供塔吊司机参考；同时将行驶数据传递给控制模块。
[0041]作为本专利技术再进一步的方案：所述智能检测设备所进行检测项目包括：防碰撞检测、故常检测、超载检测以及超力矩检测。
[0042]一种装配式建筑施工塔吊辅助驾驶系统，其特征在于：其操作方法包括以下步骤：
[0043](1)通过BIM技术将构件的安装坐标传递给数据处理中心；
[0044](2)通过构件定位设备和移动端操作设备，将构件的存放坐标传递给数据处理中心；
[0045](3)通过移动端操作设备向数据处理中心发动吊装指令；
[0046](4)根据指令和构件的存放坐标、安装坐标及塔吊吊钩的坐标及其他相关参数，计算塔吊的行驶轨迹，并将行驶的方向显示在塔吊司机驾驶舱的屏幕上，供塔吊司机参考。同时将行驶数据传递给控制模块。
[0047](5)塔吊司机根据提示驾驶塔吊，或由控制模块驱使塔吊行驶，完成吊装。
[0048]本专利技术的有益效果是：该装配式建筑施工塔吊辅助驾驶系统设计合理，该智能塔吊系统无需信号工指挥，在移动端操作设备上给出吊装指令后，系统可自动运行，完成吊装工作，不仅可以减少吊装作业的人工，且通过系统自动驱使塔吊运行，减少人工操作，降低了安全隐患；由系统计算塔吊的行驶路线，提高了塔吊运行的效率。
附图说明
[0049]图1为本专利技术系统流程示意图；
[0050]图2为本专利技术框架结构示意图。
具体实施方式
[0051]下面将结合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种装配式建筑施工塔吊辅助驾驶系统，其特征在于：包括吊钩定位设备,所述吊钩定位设备采用RTK测量仪器高精度GNSS接收机的卫星定位设备固定在塔吊吊钩下的吊具上，且不断接收其所在位置的坐标数据，该坐标即代表塔吊吊钩的坐标，通过网络传输将该坐标数据实时传递给数据处理中心；构件定位设备,所述构件定位设备接收卫星定位设备的位置坐标，该坐标即代表构件的存放坐标；通过移动端操作设备，实时查看卫星定位设备如RTK测量仪器高精度GNSS接收机接收的坐标，并将该坐标数据传递给数据处理中心；移动端操作设备,所述移动端操作设备可以是手机、平板等设备，开发移动端软件，该软件可以通过网络发送和接收数据，并能向数据处理中心发送吊装和就位指令；数据处理中心,所述数据处理中心使用服务器搭建构成，包括数据库，用来存储系统运行的数据，系统软件，对数据进行计算、处理；控制模块,所述控制模块连接数据控制中心和塔吊内部的运行系统，接收数据处理中心传递来的数据，并根据该数据驱动塔吊行驶；智能检测设备,所述智能检测设备用于检测到影响塔吊安全运行的因素时向数据处理中心发送停止指令；无线网络模块,所述无线网络模块通过基站AP和天线，为整个系统的运行提供网络环境。2.根据权利要求1所述的一种装配式建筑施工塔吊辅助驾驶系统，其特征在于：所述数据处理中心利用SocketServer开发数据接收系统，接收塔吊吊钩的坐标数据和待吊构件的存放坐标数据，构件的安装坐标数据通过BIM技术导入，当接收到移动端操作设备发送的指令时，如吊装，则根据待吊构件的存放坐标Xa和当前塔吊吊钩的坐标Xb，计算塔吊的行驶方向，并记录构件吊装作业的开始时间；计算方式如下：以塔吊原点为圆心O，一、计算XbO连线和XaO连线的水平夹角α，如果α>0且α<180，则确定塔吊大臂向左行驶，如果α<0且α>
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180，则确定塔吊大臂向右行驶，直至α＝0，表示塔吊吊钩与待吊构件在同一个方向上；二、计算XbO连线的长度Db和XaO连线的水平投影长度Da,如果Db<Da,则向前行驶小车；如果Db>Da,则向后行驶小车；直至Db＝Da，表示塔吊吊钩和待吊构件的水平位置重合；计算吊钩与待吊构件的高差H1；三、如果H1>吊装高度设计值H0时，则向下降落吊钩，直至H1＝吊装高度设计值H0，表示吊...

【专利技术属性】
技术研发人员：周大兴，王庆彬，孙玉龙，康伟德，李胤，曾帅康，董磊，张红伟，
申请(专利权)人：中铁建设集团有限公司，
类型：发明
国别省市：