一种基于运动趋势的塔机群塔防碰撞方法技术

本发明专利技术公开了一种基于运动趋势的塔机群塔防碰撞方法，包括获取相邻两塔机坐标计算两塔机间距；获取相邻两塔机的起重臂长度，若两塔机起重臂长度之和大于等于两塔机间距离，进入塔机群塔碰撞算法：接收塔机实时信息并查询碰撞模式；按照碰撞模式进行当前时刻与安全储备时刻最小距离判断，若当前时刻最小距离小于等于群塔最小安全报警限值，进一步判断当前时刻最小距离是否小于群塔最小安全报警限值，否则计算安全储备时刻后最小距离，若当前时刻最小距离小于等于群塔最小安全报警限值则报警制动。本发明专利技术通过本塔机与周围塔机的运动趋势，判断出本塔机当前的工作状态，进而判断该塔机是否处于危险状态中，从而保证整个塔机系统的安全。统的安全。统的安全。

【技术实现步骤摘要】
一种基于运动趋势的塔机群塔防碰撞方法


[0001]本专利技术涉及施工现场塔机作业安全管理
，更具体的说是涉及一种基于运动趋势的塔机群塔防碰撞方法。

技术介绍

[0002]保障塔式起重机(简称塔机)安全运行是影响施工管理成效的重要因素，对于单个塔机而言，通过安全监控系统和限位器可以起到一定的安全防护作用。但由于效率要求与场地局限，现场常常出现多台塔机在同一区域进行作业，可能出现相邻塔机运行过程相互碰撞的隐患，导致严重的工程事故。目前已有的群塔防碰撞计算方法大多将相邻塔机干涉区域作为预警区域，通过某一时刻吊物是否同时在预警区域中作为报警条件，精细程度不够，难以满足实际需求。提高塔机群塔防碰撞评估精确度，有助于提高群塔作业安全性，降低人的不安全行为和物的不安全状态，减少安全事故发生的可能性。
[0003]因此，如何提供一种基于运动趋势的塔机群塔防碰撞方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供了一种基于运动趋势的塔机群塔防碰撞方法，提高了塔机群塔防碰撞评估精确度。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种基于运动趋势的塔机群塔防碰撞方法，包括：
[0007]获取相邻两塔机坐标，计算两塔机间距；
[0008]获取相邻两塔机的起重臂长度，若两塔机起重臂长度之和大于等于两塔机间距离，进入塔机间碰撞算法：
[0009]接收塔机实时信息并查询碰撞模式；
[0010]按照碰撞模式进行当前时刻与安全储备时刻后最小距离判断，根据最小距离、塔群最小安全预警限制和群塔最小安全报警限值的关系进行预警减速或报警制动。
[0011]优选的，接收塔机实时信息并查询碰撞模式具体包括：
[0012]实时获取两塔机的实时信息，包括塔机A的塔帽高度H
3a
(塔机最高点至起重臂底)、塔机B的塔帽高度H
3b
、塔机A的平衡重下垂底高度H
pa
、塔机B的平衡重下垂底高度H
pb
、塔机A的起重臂底高度H
qa
、塔机B的起重臂底高度H
qb
、塔机A的起重臂高度(起重臂上下边缘之间长度)h
qa
与塔机B起重臂高度h
qb
；
[0013]若H
qa
‑
H
pa
大于预设值，考虑扩大安全储备，可令在原h
qa
数值基础上增加(H
qa
‑
H
pa
)考虑，即h
qa
＝h
qa
+(H
qa
‑
H
pa
)。
[0014]若H
qb
‑
H
pb
大于预设值，考虑扩大安全储备，可令在原h
qb
数值基础上增加(H
qb
‑
H
pb
)考虑，即h
qb
＝h
qb
+(H
qb
‑
H
pb
)。
[0015]当H
qa
≥H
qb
时，若H
qa
‑
H
qb
≤h
qb
或当H
qa
＜H
qb
时，若H
qb
‑
H
qa
≤h
qa
时，进入A00模式；
[0016]当H
qa
≥H
qb
时，若H
qa
‑
H
qb
＞h
qb
，进入A10模式；
[0017]当H
qa
＜H
qb
时，若H
qb
‑
H
qa
＞h
qa
，进入A01模式；
[0018]当H
qa
≥H
qb
时，若H
qb
+H
3b
‑
H
qa
≤h
qa
，进入A20模式；
[0019]当H
qa
＜H
qb
时，若H
qa
+H
3a
‑
H
qb
≤h
qb
，进入A02模式。
[0020]优选的，预警减速或报警制动判断原则为：
[0021]判断当前时刻最小距离是否小于等于群塔最小安全预警限值，若满足则进一步判断当前时刻最小距离是否小于群塔最小安全报警限值，若不满足则计算安全储备时刻后最小距离，判断安全储备时刻后最小距离是否小于等于群塔最小安全预警限值，若满足则预警减速，否则为安全状态；
[0022]在判断当前时刻最小距离是否小于等于群塔最小安全报警限值，若满足则报警制动，不满足预警减速。
[0023]优选的，按照碰撞模式进行最小距离判断具体包括：
[0024]在A00模式中，在当前时刻时分别计算当前时刻t1的塔机A前后臂线段坐标和当前时刻t1的塔机B前后臂线段坐标，进而计算当前时刻最小距离；在计算安全储备时刻后最小距离时，分别计算t1+
△
t时刻的塔机A前后臂线段坐标和t1+
△
t时刻的塔机B前后臂线段坐标，进而计算安全储备时刻后最小距离；
[0025]在A10模式中，在当前时刻时分别计算当前时刻t1的塔机A吊绳中心点坐标，以及当前时刻t1的塔机B前后臂线段坐标，进而计算当前时刻最小距离；在计算安全储备时刻后最小距离时，分别计算t1+
△
t时刻的塔机A吊绳中心点坐标和t1+
△
t时刻的塔机B前后臂线段坐标，进而计算安全储备时刻后最小距离；
[0026]在A01模式中，在当前时刻时分别计算当前时刻t1的塔机A前后臂线段坐标，以及当前时刻t1的塔机B吊绳中心点坐标，进而计算当前时刻最小距离；在计算安全储备时刻后最小距离时，分别计算t1+
△
t时刻的塔机A前后臂线段坐标和t1+
△
t时刻的塔机B吊绳中心点坐标，进而计算安全储备时刻后最小距离；
[0027]在A20模式中，在当前时刻时分别计算当前时刻t1的塔机B前后臂线段坐标，以及当前时刻t1的塔机A平面坐标，进而计算当前时刻最小距离；在计算安全储备时刻后最小距离时，分别计算t1+Δt时刻的塔机A平面坐标和t1+Δt时刻的塔机B前后臂线段坐标，进而计算安全储备时刻后最小距离；
[0028]在A02模式中，在当前时刻时分别计算当前时刻t1的塔机A前后臂线段坐标，以及当前时刻t1的塔机B平面坐标，进而计算当前时刻最小距离；在计算安全储备时刻后最小距离时，分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于运动趋势的塔机群塔防碰撞方法，其特征在于，包括：获取相邻两塔机坐标，计算两塔机间距；获取相邻两塔机的起重臂长度，若两塔机起重臂长度之和大于等于两塔机间距离，进入塔机间碰撞算法：接收塔机实时信息并查询碰撞模式；按照碰撞模式进行当前时刻与安全储备时刻后最小距离判断，根据最小距离、塔群最小安全预警限制和群塔最小安全报警限值的关系进行预警减速或报警制动。2.根据权利要求1所述的一种基于运动趋势的塔机群塔防碰撞方法，其特征在于，接收塔机实时信息并查询碰撞模式具体包括：实时获取两塔机的实时信息，包括塔机A的塔帽高度H
3a
、塔机B的塔帽高度H
3b
、塔机A的平衡重下垂底高度H
pa
、塔机B的平衡重下垂底高度H
pb
、塔机A的起重臂底高度H
qa
、塔机B的起重臂底高度H
qb
、塔机A的起重臂高度h
qa
与塔机B的起重臂高度h
qb
；若H
qa
‑
H
pa
大于预设值，则扩大安全储备，h
qa
＝h
qa
+(H
qa
‑
H
pa
)；若H
qb
‑
H
pb
大于预设值，则扩大安全储备，h
qb
＝h
qb
+(H
qb
‑
H
pb
)；当H
qa
≥H
qb
时，若H
qa
‑
H
qb
≤h
qb
或当H
qa
＜H
qb
时，若H
qb
‑
H
qa
≤h
qa
时，进入A00模式；当H
qa
≥H
qb
时，若H
qa
‑
H
qb
＞h
qb
，进入A10模式；当H
qa
＜H
qb
时，若H
qb
‑
H
qa
＞h
qa
，进入A01模式；当H
qa
≥H
qb
时，若H
qb
+H
3b
‑
H
qa
≤h
qa
，进入A20模式；当H
qa
＜H
qb
时，若H
qa
+H
3a
‑
H
qb
≤h
qb
，进入A02模式。3.根据权利要求2所述的一种基于运动趋势的塔机群塔防碰撞方法，其特征在于，预警减速或报警制动判断原则为：判断当前时刻最小距离是否小于等于群塔最小安全预警限值，若满足则进一步判断当前时刻最小距离是否小于群塔最小安全报警限值，若不满足则计算安全储备时刻后最小距离，判断安全储备时刻后最小距离是否小于等于群塔最小安全预警限值，若满足则预警减速，否则为安全状态；在判断当前时刻最小距离是否小于等于群塔最小安全报警限值，若满足则报警制动，不满足预警减速。4.根据权利要求3所述的一种基于运动趋势的塔机群塔防碰撞方法，其特征在于，按照碰撞模式进行最小距离判断具体包括：在A00模式中，在当前时刻时分别计算当前时刻t1的塔机A前后臂线段坐标和当前时刻t1的塔机B前后臂线段坐标，进而计算当前时刻最小距离；在计算安全储备时刻后最小距离时，分别计算t1+
△
t时刻的塔机A前后臂线段坐标和t1+
△
t时刻的塔机B前后臂线段坐标，进而计算安全储备时刻后最小距离；在A10模式中，在当前时刻时分别计算当前时刻t1的塔机A吊绳中心点坐标，以及当前时刻t1的塔机B前后臂线段坐标，进而计算当前时刻最小距离；在计算安全储备时刻后最小距离时，分别计算t1+
△
t时刻的塔机A吊绳中心点坐标和t1+
△
t时刻的塔机B前后臂线段坐标，进而计算安全储备时刻后最小距离；在A01模式中，在当前时刻时分别计算当前时刻t1的塔机A前后臂线段坐标，以及当前时刻t1的塔机B吊绳中心点坐标，进而计算当前时刻最小距离；在计算安全储备时刻后最小距
离时，分别计算t1+
△
t时刻的塔机A前后臂线段坐标和t1+
△
t时刻的塔机B吊绳中心点坐标，进而计算安全储备时刻后最小距离；在A20模式中，在当前时刻时分别计算当前时刻t1的塔机B前后臂线段坐标，以及当前时刻t1的塔机A平面坐标，进而计算当前时刻最小距离；在计算安全储备时刻后最小距离时，分别计算t1+
△
t时刻的塔机A平面坐标和t1+
△
t时刻的塔机B前后臂线段坐标，进而计算安全储备时刻后最小距离；在A02模式中，在当前时刻时分别计算当前时刻t1的塔机A前后臂线段坐标，以及当前时刻t1的塔机B平面坐标，进而计算当前时刻最小距离；在计算安全储备时刻后最小距离时，分别计算t1+
△
t时刻的塔机A前后臂线段坐标和t1+
△
t时刻的塔机B平面坐标，进而计算安全储备时刻后最小距离。5.根据权利要求4所述的一种基于运动趋势的塔机群塔防碰撞方法，其特征在于，当前时刻t1与t1+
△
t时刻的塔机A前后臂线段和塔机B前后臂线段具体计算方法为：分别计算当前时刻t1塔机A和塔机B的起重臂前端平面坐标和配重臂后端平面坐标，通过当前时刻t1塔机A的起重臂前端平面坐标和配重臂后端平面坐标计算当前时刻t1塔机A前后臂线段，通过当前时刻t1塔机B的起重臂前端平面坐标和配重臂后端平面坐标计算当前时刻t1塔机B前后臂线段；分别计算t1+
△
t时刻塔机A和塔机B的起重臂前端平面坐标和配重臂后端平面坐标，通过t1+
△
t时刻塔机A的起重臂前端平面坐标和配重臂后端平面坐标计算t1+
△
t时刻塔机A前后臂线段，通过t1+
△
t时刻塔机B的起重臂前端平面坐标和配重臂后端平面坐标计算t1+
△
t时刻塔机B前后臂线段。6.根据权利要求5所述的一种基于运动趋势的塔机群塔防碰撞方法，其特征在于，当前时刻t1塔机A的起重臂前端平面坐标P
qa1
(X
qa1
，Y
qa1
)和配重臂后端平面坐标P
pa1
(X
pa1
，Y
pa1
)具体计算公式为：X
qa1
＝X
a
+R
qa
sinθ
a1
Y
qa1
＝Y
a
+R
qa
cosθ
a1
X
pa1
＝X
a
+R
pa
sin(θ
a1
+180
°
)Y
pa1
＝Y
a
+R
pa
cos(θ
a1
+180
°
)其中，X
a
，Y
a
分别表示塔机A平面横纵坐标，R
qa
表示塔机A起重臂半径，R
pa
表示塔机A平衡臂长度，θ
a1
表示当前时刻t1塔机A起重臂回转角度；t1+
△
t时刻塔机A的起重臂前端平面坐标P
qat
(X
qat
，Y
qat
)和配重臂后端平面坐标P
pat
(X
pat
，Y
pat
)具...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓娇，何跃川，
申请(专利权)人：四川省建筑科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：