[发明专利]建筑施工塔吊机的GNSS塔臂健康监测预警系统和方法

权利要求书

1.一种用于建筑施工塔吊机的GNSS塔臂健康监测预警系统，所述建筑施工塔吊机包括塔臂、塔身及在塔臂上可滑动的吊装移动车，该健康监测预警系统包括GNSS基准站、移动车GNSS流动站、健康监测装置、安装在所述塔身上的塔身GNSS流动站、警报装置，其特征在于，

所述移动车GNSS流动站设置在所述吊装移动车的顶部中心位置，所述移动车GNSS流动站接收GNSS卫星信号，同时从所述GNSS基准站接收GNSS卫星差分改正信号，从而确定自身的当前位置信息，并将所述当前位置信息发送给所述健康监测装置；

所述健康监测装置根据所述当前位置信息及历史定位数据，确定所述移动车GNSS流动站的高程变化是否超出阈值，如果超出阈值，则所述警报装置进行报警，

其中，所述健康监测装置如下地确定所述移动车GNSS流动站的高程变化：

其中，h_n为所述移动车GNSS流动站当前历元n的高程量，为历史历元的平均高程量，Δh_n为高度健康升降量，n＞1且n∈Z，

其中，所述健康监测装置还如下地确定所述塔身GNSS流动站的位置变化：

其中，(x_n,y_n,H_n)为塔身GNSS流动站当前历元n的三维坐标，为历史历元的平均三维坐标，(Δx_n,Δy_n,ΔH_n)为塔身当前历元n的倾斜三维量，ΔS_n为倾斜总量，当该倾斜三维量(Δx_n,Δy_n,ΔH_n)大于设定预警量E_d或倾斜总量大于设定预警量E_t时，所述警报装置进行塔身倾斜报警，

其中所述预警量计算公式如下：

其中，a,b分别是所述塔身GNSS流动站的接收机的固定误差和比例误差，L为塔吊机塔身高度，k为预警系数，计算公式如下：

k＝(2～3)·m

式中，m为塔吊折旧系数，取值0.6～1。

2.根据权利要求1所述的GNSS塔臂健康监测预警系统，其特征在于，当所述塔臂移动车高度健康升降量Δh_n大于设定预警量E_h时，进行塔吊机塔臂倾斜报警，其中所述预警量如下确定：

其中，a,b分别是所述移动车GNSS流动站接收机的固定误差和比例误差；L为塔吊机塔身高度；k为预警系数，计算公式如下：

k＝(2～3)·m

式中，m为塔吊机折旧系数，取值0.6～1。