[发明专利]精确定位吊钩位置的GNSS双吊绳段建筑施工塔吊机

说明书

技术领域

本发明涉及一种建筑施工塔吊机，尤其涉及双吊绳段建筑施工塔吊机。

背景技术

准确确定吊钩位置对于完成塔吊机吊装定点放样任务就有重要意义，可以想到的是可以通过在吊钩位置放置定位装置来实现。但是，吊钩位置可能受到碰撞，经常是摆动的，受到风的影响也比较大，而且在有些地点无法进行测量。对于不在吊钩上设置定位装置的情况，如何准确确定吊钩位置是一个需要解决的问题。

发明内容

本发明鉴于以上情况提出，用于缓解或消除现有技术中存在的一项或更多的缺点，至少提供一种有益的选择。

为实现以上目的，本发明公开了一种精确定位吊钩位置的GNSS双吊绳段建筑施工塔吊机，其特征在于，所述建筑施工塔吊机包括塔臂、第一吊绳段、第二吊绳段、位于所述第一吊绳段和所述第二吊绳段之间的动滑轮，和在所述第二吊绳段末端的吊钩，所述建筑施工塔吊机与一吊装定点放样辅助系统配合，所述吊装定点放样辅助系统包括GNSS基准站和监控装置，其中，所述建筑施工塔吊机还包括：设置在塔臂上的风速测量装置和风加速度测量装置，用于测量塔臂处的风速和风的加速度；设置在所述塔臂上的移动车，所述第一吊绳段从所述移动车上下垂，设置在所述动滑轮上的GNSS流动站；所述GNSS流动站从所述GNSS基准站处接收导航卫星差分改正信号，获得自身的平面坐标信息和高程信息，并将所述平面坐标信息和所述高程信息发送给所述监控装置，所述监控装置根据塔臂处的风速及风的加速度和建筑施工塔吊机的移动车的切线速度及正常制动加速度计算所述吊钩的高程。

根据一种实施方式，所述监控装置计算所述GNSS流动站在一定时间内测量出的三维坐标的平滑滤波值，将所述平滑滤波值在高斯投影下进行坐标转换，获得所述GNSS流动站的平面坐标和高程，使用所述平面坐标确定所述吊钩的平面位置，使用所述高程和所述第二吊绳段的长度确定所述吊钩的高程位置。

根据一种实施方式，所述监控装置计算所述GNSS流动站在一定时间内测量出的三维坐标数据的不确定度，当所述GNSS流动站的三维坐标数据的不确定度超过预定数值时，进行报警，提示暂缓进行吊装作业。

根据一种实施方式，所述监控装置根据以下公式计算所述吊钩的高程：

式中，H_g是所述吊钩的高程，H₁是所述GNSS流动站天线相位中心的高程，H₂是所述GNSS流动站的天线相位中心至天线的底部的垂高，H₃是所述天线的底部到所述动滑轮的中心的高度差，R是所述动滑轮的半径，L是所述第二吊绳段的长度，v_q为所述移动车的切线速度，a_q为所述移动车的正常制动加速度，v_f为风速，a是风的加速度，G为所述吊钩的长度。

根据本发明的实施方式，可以避免将昂贵的GNSS流动站设置在吊钩上。根据一些实施方式，考虑了风速的影响或者利用GNSS基准站和塔吊机之间的位置信息，可以更准确定位吊钩的位置。

附图说明

结合附图，可以更好地理解本发明。但是附图仅仅是示例性的，不是对本发明的保护范围的限制。

图1示出了依据本发明的一种实施方式的塔吊机的示意图；

图2示出了图1的塔吊机的吊臂动滑轮和吊钩处的放大示意图；

图3示出了依据本发明的一种实施方式的建筑施工塔吊机吊装定点放样辅助系统的示意图；

图4示出了依据本发明的一种实施方式的GNSS基准站、GNSS流动站和GNSS客户终端的系统结构示意图；

图5示出了依据本发明的一种实施方式的数据交换系统。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施例作进一步详述，但不构成对本发明的任何限制。

图1示出了依据本发明的一种实施方式的塔吊机的示意图。该塔吊机包括固定装置21、立柱22、塔臂23、移动车24、和吊臂动滑轮25、第一吊绳段26和第二吊绳段27、风速和风加速度测量装置28。第一吊绳段26在移动车处从塔臂下垂。移动车可以沿塔臂移动，从而控制第一吊绳段26的下垂位置，从而可以控制吊钩的位置。图2示出了图1的吊臂动滑轮25和吊钩处的放大示意图。

风速和风加速度测量装置28可以是一个部件也可以是两个部件，是两个部件时可分别测量风速和风的加速度。风速和风加速度测量装置28可以设置在吊臂的端部或端部附近，也可以设置在吊钩的上方。