一种嵌入式集成的单台塔机障碍物智能监测方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种嵌入式集成的单台塔机障碍物智能监测方法及系统，该方法通过对塔机运行中各传感器参数采集获得吊钩，重物，前臂边缘的运行轨迹，拟合形成预测轨迹与障碍物的三维轮廓进行运算，当存在多个交点时，输出起升，变幅调整指令。避免施工过程中塔机与环境障碍物的碰撞以及塔机之间的碰撞，加强其对于操控过程的控制能力，进而提高塔机操作安全性和便捷性。和便捷性。和便捷性。

【技术实现步骤摘要】
一种嵌入式集成的单台塔机障碍物智能监测方法和系统

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[0001]本专利技术属于交互控制领域，尤其涉及一种所述嵌入式集成的单台塔机障碍物智能监测方法以及系统。

技术介绍
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[0002]如今，塔机在为社会创造巨大经济价值的同时，也由于近年来重大事故频发给人民的生命财产带来巨大损失。由于建筑工程中塔机的应用越来越多，建筑物密度越来越大，致使塔机的工作环境也越来越复杂。为提高施工效率，施工单位常在同一工地安装多台塔机近距离作业，加上施工现场本身己有的高楼、树木、街道或其他影响施工的障碍物，导致事故频发。
[0003]由于塔机工作区域内的障碍物具有结构复杂的特点,传统的塔机监控系统依然采用区域逻辑限制的办法即塔机运行到限制区域时就停机报警由塔机操作司机控制塔机避让的方法,这种方法工作效率低,消耗能量大；如何避免施工过程中塔机与环境障碍物的碰撞以及塔机之间的碰撞，防止塔机事故，提高塔机安全，己成为一个亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]针对目前现有的停机报警由塔机操作司机控制塔机避让效率低,消耗能量大，司机无法提前预警等问题，本专利技术通过对塔机运行中各传感器参数采集获得吊钩，重物，前臂边缘的运行轨迹，拟合形成预测轨迹与障碍物的三维轮廓进行运算，当存在多个交点时，输出起升，变幅调整指令。避免施工过程中塔机与环境障碍物的碰撞以及塔机之间的碰撞，提高操作人员对于操作过程的感知粒度，加强其对于操控过程的控制能力，进而提高塔机操作安全性和便捷性。
[0005]本专利技术为解决以上技术问题所采取的技术方案是：
[0006]嵌入式集成的单台塔机障碍物智能监测方法，包括以下步骤：
[0007]S1、根据传感器组第一时间内获取塔机前臂回转角度，小车位移，吊钩高度及吊取物体的重量以得到前臂回转角速度，小车速度，吊钩上升速度；根据GPS传感器获得驾驶室的空间坐标；
[0008]S2、根据前臂长度获得塔机空间影响范围；
[0009]S3、根据吊钩上传感器获得吊钩，前臂边缘点以及重物在第一时间内的所述空间影响范围内的移动轨迹；
[0010]S4、当物体落入所述空间影响范围内，则判定该物体为障碍物，确定所述障碍物的三维轮廓；
[0011]S5、利用所述重物移动轨迹，所述前臂回转角速度，所述小车速度，所述吊钩上升速度获得吊钩，前臂边缘点以及重物预测轨迹，利用所述预测轨迹以及障碍物的三维轮廓获得空间交点个数；
[0012]S6、根据所述空间交点个数调整小车速度或者吊钩上升速度。
[0013]进一步地，所述传感器组包括多个传感器，分别设置在前臂中点，前臂边缘，小车中心，吊钩，托篮，线缆处。
[0014]进一步地，所述传感器还包括设置在驾驶室上方的风速传感器，通过该风速传感器获得所述第一时间内的风速。
[0015]进一步地，所述步骤S3还包括根据所述风速对所述移动轨迹进行修正。
[0016]进一步地，所述预测轨迹长度超过预警距离。
[0017]进一步地，所述障碍物的三维轮廓可由无人机在施工前航拍后建模获得。
[0018]进一步地，当交点个数超过第一阈值时，进行预警提示，同时提供速度调节建议。
[0019]嵌入式集成的单台塔机障碍物智能监测系统，其特征在于：
[0020]系统包括，传感器组包括多个传感器，分别设置在前臂中点，前臂边缘，小车中心，吊钩，托篮，线缆处；
[0021]参数监控模块，用于根据所述传感器组第一时间内获取塔机前臂回转角度，小车位移，吊钩高度及吊取物体的重量以得到前臂回转角速度，小车速度，吊钩上升速度；根据GPS传感器获得驾驶室的空间坐标；根据前臂长度获得塔机空间影响范围；
[0022]轨迹监控模块，用户根据吊钩上传感器获得吊钩以及重物在第一时间内的所述空间影响范围内的移动轨迹；
[0023]障碍物获取模块，当物体落入所述空间影响范围内，则判定该物体为障碍物，确定所述障碍物的三维轮廓；
[0024]轨迹物测模块，用于根据所述重物移动轨迹，所述前臂回转角速度，所述小车速度，所述吊钩上升速度获得吊钩以及重物预测轨迹，利用所述预测轨迹以及障碍物的三维轮廓获得空间交点个数；
[0025]运行调整模块，用于根据所述空间交点个数调整小车速度或者吊钩上升速度。
[0026]计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序实时嵌入式集成的单台塔机障碍物智能监测方法。
[0027]终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述所述存储器中并可在所述处理上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序嵌入式集成的单台塔机障碍物智能监测方法。
[0028]本专利技术的有益效果如下：通过对塔机运行中各传感器参数采集获得吊钩，重物，前臂边缘的运行轨迹，拟合形成预测轨迹与障碍物的三维轮廓进行运算，当存在多个交点时，输出起升，变幅调整指令。避免施工过程中塔机与环境障碍物的碰撞以及塔机之间的碰撞，提高操作人员对于操作过程的感知粒度，加强其对于操控过程的控制能力，进而提高塔机操作安全性和便捷性。
[0029]上述说明，仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术技术手段，可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述说明和其它目的、特征及优点能够更明显易懂，特举较佳实施例，详细说明如下。
附图说明
[0030]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术
的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
[0031]图1为嵌入式集成的单台塔机障碍物智能监测方法的流程图
具体实施方式
[0032]下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0033]在本专利技术的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0034]实施例1
[0035]嵌入式集成的单台塔机障碍物智能监测方法，包括以下步骤：
[0036]S1、根据传感器组第一时间内获取塔机前臂回转角度，小车位移，吊钩高度及吊取物体的重量以得到前臂回转角速度，小车速度，吊钩上升速度；根据GPS传感器获得驾驶室的空间坐标；
[0037]S2、根据前臂长本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种嵌入式集成的单台塔机障碍物智能监测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、根据传感器组第一时间内获取塔机前臂回转角度，小车位移，吊钩高度及吊取物体的重量以得到前臂回转角速度，小车速度，吊钩上升速度；根据GPS传感器获得驾驶室的空间坐标；S2、根据前臂长度获得塔机空间影响范围；S3、根据吊钩上传感器获得吊钩，前臂边缘点以及重物在第一时间内的所述空间影响范围内的移动轨迹；S4、当物体落入所述空间影响范围内，则判定该物体为障碍物，确定所述障碍物的三维轮廓；S5、利用所述重物移动轨迹，所述前臂回转角速度，所述小车速度，所述吊钩上升速度获得吊钩，前臂边缘点以及重物预测轨迹，利用所述预测轨迹以及障碍物的三维轮廓获得空间交点个数；S6、根据所述空间交点个数调整小车速度或者吊钩上升速度。2.根据权利要求1所述嵌入式集成的单台塔机障碍物智能监测方法，其特征在于：所述传感器组包括多个传感器，分别设置在前臂中点，前臂边缘，小车中心，吊钩，托篮，线缆处。3.根据权利要求1所述嵌入式集成的单台塔机障碍物智能监测方法，其特征在于：所述传感器还包括设置在驾驶室上方的风速传感器，通过该风速传感器获得所述第一时间内的风速。4.根据权利要求3所述嵌入式集成的单台塔机障碍物智能监测方法，其特征在于：所述步骤S3还包括根据所述风速对所述移动轨迹进行修正。5.根据权利要求1所述所述嵌入式集成的单台塔机障碍物智能监测方法，其特征在于：所述预测轨迹长度超过预警距离。6.根据权利要求1所述所述嵌入式集成的单台塔机障碍物智能监测方法，其特征在于：所述障碍物的三维轮廓可由无人机在施工前航...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈德木，陈博，方文华，
申请(专利权)人：杭州杰牌传动科技有限公司，
类型：发明
国别省市：