一种基于LoRa无线模块的塔吊群防碰撞系统及其方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于LoRa无线模块的塔吊群防碰撞系统及其方法，本发明专利技术涉及塔吊群控技术领域，解决了没有进行精细化的数据分析，每组塔吊设备均随机运行，很容易导致相邻塔吊之间存在碰撞风险的问题，本发明专利技术通过无线通信的方式，确认不同塔吊之间的具体信息，确认存在可能交叉的塔吊位，同时进行时间点排序，采用确认交错启动的方式，来避免若干个塔吊位之间的碰撞可能性，达到初步的防碰撞效果；将无法满足时间点排序的塔吊位进行确认，再对其进行监测，确认对应的监测幅度参数，后续，根据交叉位所出现的幅度值，判定是否会存在防碰撞情况，并生成对应的信号，进行展示，此种方式，检验防碰撞的方式更为全面，其安全系数更高。其安全系数更高。其安全系数更高。

【技术实现步骤摘要】
一种基于LoRa无线模块的塔吊群防碰撞系统及其方法


[0001]本专利技术涉及塔吊群控
，具体为一种基于LoRa无线模块的塔吊群防碰撞系统及其方法。

技术介绍

[0002]通过利用LoRa模块进行塔吊之间的数据传输，通过时间频分算法，使每个塔吊拥有独自的广播时间，避免塔吊之间广播数据时，造成数据冲突，同时，对应的总站也设有对应的数据分析端，对若干个塔吊的运行进行分析监控；
[0003]专利申请号为CN107539887B的申请公开了一种建筑施工塔吊机群防碰撞预警辅助系统，所述系统包括防碰撞预警中央处理装置和多台建筑施工塔吊机，各台塔吊机有报警装置，防碰撞预警中央处理装置包括：第一塔吊机横臂高度确定单元模块，确定第一塔吊机的横臂高度H1；第二塔吊机横臂高度确定单元模块，确定第二塔吊机的横臂高度H2；横臂高度比较单元模块，比较H1和H2，将横臂高度较低的塔吊机确定为低高度塔吊机，将横臂高度较高的塔吊机确定为高高度塔吊机；吊绳位置确定单元模块，确定高高度塔吊机的吊绳的位置；横臂位置确定单元模块，确定低高度塔吊机的横臂的位置；空间距离确定单元模块，确定吊绳与横臂的空间距离；报警指示单元模块，当空间距离小于防碰撞距离时，指示第一和第二塔吊机的报警装置进行报警；
[0004]现有的塔吊设备在进行正常运作过程中，并没有进行精细化的数据分析，每组塔吊设备均随机运行，很容易导致相邻塔吊之间存在碰撞风险，一旦发生此种风险情况，便很容易造成危险事故，故，针对于塔吊群，需要更为精细化的布置，保障塔吊群的正常运行。/>
技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于LoRa无线模块的塔吊群防碰撞系统及其方法，解决了没有进行精细化的数据分析，每组塔吊设备均随机运行，很容易导致相邻塔吊之间存在碰撞风险的问题。
[0006]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种基于LoRa无线模块的塔吊群防碰撞系统，包括：
[0007]工作信息获取端，对指定区域的每个塔吊的工作信息参数进行获取，其中工作信息参数包括塔吊的GPS定位、高度、臂长及摆幅等基本参数；
[0008]信息处理分析端，包括走向分析单元、启动点确认单元以及风险塔吊确认单元；
[0009]走向分析单元，对指定区域的塔吊进行走向分析，将存在交叉情况的塔吊标定为待分析塔吊群，体方式为：
[0010]从工作信息参数内确定对应塔吊的定位信息以及臂长信息，确认对应塔吊的辐射范围；
[0011]将辐射范围存在交叉情况的塔吊进行标记，并将标记后的若干个塔吊编号进行组合，确定待分析塔吊群，并将待分析塔吊群传输至启动点确认单元内；
[0012]启动点确认单元，对所确定的待分析塔吊群进行接收，并根据所接收的待分析塔吊群，确定初始塔吊位，再从待分析塔吊群内确认此初始塔吊位的交叉塔吊位，确定交叉时长，并依次对后续的塔吊位进行处理确认对应塔吊位的启动时间点，将无法进行处理的塔吊位标记为确认塔吊位，并传输至风险塔吊确认单元内，具体方式为：
[0013]从待分析塔吊群内，随机选取位于边缘的一组塔吊位，将其作为对应的初始塔吊位；
[0014]根据所确定的初始塔吊位，确认与初始塔吊位相交叉的塔吊位，将其作为第二塔吊位，将初始塔吊位旋转一周的具体时间作为一组时间周期T1；
[0015]选定时间周期T的初始时间点位D1，将D1作为初始塔吊位的启动时间点，再将周边的第二塔吊位与初始塔吊位的交叉时长进行确认，分别标记为D2；
[0016]确认第二塔吊位的启动时间点D1+D2，在初始塔吊位启动后，推迟交叉时长D2后进行启动，便不会发生交叉；
[0017]除去第一塔吊位，再确定与第二塔吊位相交叉的塔吊位，将其作为第三塔吊位，并确定对应的交叉时长，标记为D3，并确定第三塔吊位的启动时间点D1+D2+D3，依此类推，依次确认后续存在交叉的塔吊位的启动时间点，当后续塔吊位的启动时间点Dn满足：Dn
‑
D1＞T1时，将对应的塔吊位标记为确认塔吊位，反之，不进行任何处理；
[0018]风险塔吊确认单元，对确认塔吊位进行接收，将确认塔吊位与上一塔吊位的交叉面积进行确认，并根据确认结果，判定对应的塔吊位是否为风险塔吊位，具体方式为：
[0019]将所确认的交叉面积标记为MJ，分析交叉面积MJ是否满足MJ＞Y1，其中Y1为预设值，若满足，则将对应的塔吊位标记为风险塔吊位，反之，则不进行处理；
[0020]实时监测端，包括波动确认单元以及碰撞分析单元；
[0021]实时监测端，对风险塔吊位的运行参数以及相应交叉位的运行参数进行实时监测，并通过波动确认单元确认此风险塔吊位的波动幅度，将两个吊位的波动幅度参数传输至碰撞分析单元内，具体方式为：
[0022]对风险塔吊位以及对应的交叉位进行监测，其监测时长为T2，且T2为预设值；
[0023]将此T2时间内，两组塔吊位的最高幅度值以及最低幅度值进行确认，将风险塔吊位的数值进行捆绑，确定风险幅度包，再将交叉位的数值进行捆绑，确认交叉幅度包，并将风险幅度包与交叉幅度包传输至碰撞分析单元内；
[0024]碰撞分析单元，对风险幅度包与交叉幅度包进行接收，并进行碰撞预警分析，判定两个塔吊位之间是否会发生碰撞，具体方式为：
[0025]对两个塔吊位的高度差值进行确认，并将其标记为GC，并通过GC
×
0.8＝BZ得到所确认的标准值BZ；
[0026]再对风险幅度包的最高幅度值以及交叉幅度包的最低幅度值进行确认，获取两组数值之间的差值，并标记为CZ，分析CZ是否满足CZ＞BZ，若满足，则通过信号生成端生成碰撞风险信号，反之，则生成注意信号；
[0027]对风险幅度包的最低幅度值以及交叉幅度包的最高幅度值进行确认，获取两组数值之间的差值，并标记为XZ，分析XZ是否满足XZ＞BZ，若满足，则通过信号生成端生成碰撞风险信号，反之，则生成注意信号。
[0028]优选的，一种基于LoRa无线模块的塔吊群防碰撞方法，包括以下步骤：
[0029]步骤一、优先获取指定区域的每个塔吊的工作信息参数，再对指定区域的塔吊进行走向分析，将存在交叉情况的塔吊标定为待分析塔吊群；
[0030]步骤二、对所确定的待分析塔吊群进行接收，并根据所接收的待分析塔吊群，确定初始塔吊位，再从待分析塔吊群内确认此初始塔吊位的交叉塔吊位，确定交叉时长，并依次对后续的塔吊位进行处理确认对应塔吊位的启动时间点，将无法进行处理的塔吊位标记为确认塔吊位，并传输至风险塔吊确认单元内；
[0031]步骤三、对确认塔吊位进行接收，将确认塔吊位与上一塔吊位的交叉面积进行确认，并根据确认结果，判定对应的塔吊位是否为风险塔吊位；
[0032]步骤四、对风险塔吊位的运行参数以及相应交叉位的运行参数进行实时监测，并通过波动确认单元确认此风险塔吊位的波动幅度，将两个吊位的波动幅度参数传输至碰撞分析单元内；
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于LoRa无线模块的塔吊群防碰撞系统，其特征在于，包括：工作信息获取端，对指定区域的每个塔吊的工作信息参数进行获取，其中工作信息参数包括塔吊的GPS定位、高度、臂长及摆幅等基本参数；信息处理分析端，包括走向分析单元、启动点确认单元以及风险塔吊确认单元；走向分析单元，对指定区域的塔吊进行走向分析，将存在交叉情况的塔吊标定为待分析塔吊群；启动点确认单元，对所确定的待分析塔吊群进行接收，并根据所接收的待分析塔吊群，确定初始塔吊位，再从待分析塔吊群内确认此初始塔吊位的交叉塔吊位，确定交叉时长，并依次对后续的塔吊位进行处理确认对应塔吊位的启动时间点，将无法进行处理的塔吊位标记为确认塔吊位，并传输至风险塔吊确认单元内；风险塔吊确认单元，对确认塔吊位进行接收，将确认塔吊位与上一塔吊位的交叉面积进行确认，并根据确认结果，判定对应的塔吊位是否为风险塔吊位；实时监测端，包括波动确认单元以及碰撞分析单元；实时监测端，对风险塔吊位的运行参数以及相应交叉位的运行参数进行实时监测，并通过波动确认单元确认此风险塔吊位的波动幅度，将两个吊位的波动幅度参数传输至碰撞分析单元内；碰撞分析单元，对风险幅度包与交叉幅度包进行接收，并进行碰撞预警分析，判定两个塔吊位之间是否会发生碰撞。2.根据权利要求1所述的一种基于LoRa无线模块的塔吊群防碰撞系统，其特征在于，所述走向分析单元，进行走向分析的具体方式为：从工作信息参数内确定对应塔吊的定位信息以及臂长信息，确认对应塔吊的辐射范围；将辐射范围存在交叉情况的塔吊进行标记，并将标记后的若干个塔吊编号进行组合，确定待分析塔吊群，并将待分析塔吊群传输至启动点确认单元内。3.根据权利要求1所述的一种基于LoRa无线模块的塔吊群防碰撞系统，其特征在于，所述启动点确认单元，确定启动时间点的具体方式为：从待分析塔吊群内，随机选取位于边缘的一组塔吊位，将其作为对应的初始塔吊位；根据所确定的初始塔吊位，确认与初始塔吊位相交叉的塔吊位，将其作为第二塔吊位，将初始塔吊位旋转一周的具体时间作为一组时间周期T1；选定时间周期T的初始时间点位D1，将D1作为初始塔吊位的启动时间点，再将周边的第二塔吊位与初始塔吊位的交叉时长进行确认，分别标记为D2；确认第二塔吊位的启动时间点D1+D2，在初始塔吊位启动后，推迟交叉时长D2后进行启动，便不会发生交叉；除去第一塔吊位，再确定与第二塔吊位相交叉的塔吊位，将其作为第三塔吊位，并确定对应的交叉时长，标记为D3，并确定第三塔吊位的启动时间点D1+D2+D3，依此类推，依次确认后续存在交叉的塔吊位的启动时间点，当后续塔吊位的启动时间点Dn满足：Dn
‑
D1＞T1时，将对应的塔吊位标记为确认塔吊位...

【专利技术属性】
技术研发人员：李炯明，曾若星，林天华，张焕辉，
申请(专利权)人：深圳深云智汇科技有限公司，
类型：发明
国别省市：