[发明专利]一种嵌入式集成的多台塔机碰撞智能监测方法和系统

权利要求书

1.一种嵌入式集成的多台塔机碰撞智能监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、获取设置在塔机吊钩，前臂最外点，小车上传感器采集到的数据，分析所述传感器的数据以及前臂范围内的障碍物、周围塔机、目标地点信息；

S2、判断所述塔机吊钩是否进入障碍物、周围塔机的影响区域；若是，则计算所述塔机吊钩受到障碍物、周围塔机的第一作用力，平衡臂受到障碍物、周围塔机的第二作用力，执行步骤S3；若否，则直接执行步骤S3；

S3、计算所述塔机吊钩受到目标地点的第三作用力；

S4、计算所述塔机受到的合力，所述合力为第一作用力，第二作用力，第三作用力的和；

S5、调节塔机角速度，变幅小车速度，吊钩运行速度，使得塔机受到的合力为零，吊钩距离目标地点距离等于制动距离。

2.根据权利要求1所述嵌入式集成的多台塔机碰撞智能监测方法，其特征在于：所述制动距离模型计算包括：

其中，φ_br为塔机回转安全距离即回转制动角度，l_br为塔机变幅安全距离，Z_br为塔机起升安全距离，ω为塔机当前角速度，J_a为塔机前臂转动惯量，m为塔机吊装货物重量，l为塔机吊钩变幅长度，v_l为塔机变幅小车速度，F_l为变幅小车制动力，v_z为吊钩运行速度，F_z为吊钩制动力。

3.根据权利要求2所述嵌入式集成的多台塔机碰撞智能监测方法，其特征在于：所述制动距离模型计算还包括修正因子：

其中v_wl,v_wz表示风速在l，z方向分量，Δt表示移动时间。

4.根据权利要求1所述嵌入式集成的多台塔机碰撞智能监测方法，其特征在于：所述传感器包括惯性传感器，三轴加速器，陀螺仪，GPS定位器。

5.根据权利要求1所述嵌入式集成的多台塔机碰撞智能监测方法，其特征在于：所述合力模型为F(θ_i,r_i,z_i)，其中F表示合力，θ_i,r_i,z_i分别表示角度，变幅量，起升量。

6.根据权利要求1所述嵌入式集成的多台塔机碰撞智能监测方法，其特征在于：在S5、调节塔机角速度，变幅小车速度，吊钩运行速度，使得塔机受到的合力为零，吊钩距离目标地点距离等于制动距离后还包括：S6、若风速超过第一安全值则发出预警信号，指示操作员暂定作业，将已起吊重物降至地面。

7.根据权利要求1所述嵌入式集成的多台塔机碰撞智能监测方法，其特征在于：所述预警信号还被传输至地面控制室，向地面作业人员发送远离塔机作业范围的警告。

8.一种嵌入式集成的多台塔机碰撞智能监测系统，其特征在于：该系统包括，与人机交互模块相连的无线电台，塔机变幅控制器模块，塔机回转控制器模块，塔机起升控制器模块；传感器组，限位控制器，指令输入模块分别与塔机变幅控制器模块，塔机回转控制器模块，塔机起升控制器模块相连，所述传感器组设置在塔机吊钩，前臂最外点，小车上，

第一分析模块，用于分析所述传感器的数据以及前臂范围内的障碍物、周围塔机、目标地点信息；

第二分析模块，用于判断所述塔机吊钩是否进入障碍物、周围塔机的影响区域；若是，则计算所述塔机吊钩受到障碍物、周围塔机的第一作用力，平衡臂受到障碍物、周围塔机的第二作用力；

合力计算模块，用于计算所述塔机吊钩受到目标地点的第三作用力；计算所述塔机受到的合力，所述合力为第一作用力，第二作用力，第三作用力的和；

调节模块，调节塔机角速度，变幅小车速度，吊钩运行速度，使得塔机受到的合力为零，吊钩距离目标地点距离等于制动距离。