[发明专利]一种缆机吊罐与仓面施工机械风险冲突预警系统

说明书

一种缆机吊罐与仓面施工机械风险冲突预警系统，它包括信息系统、中央控制系统、冲突预警系统，信息系统包括由RFID射频标签、GPS信号发射器、压力传感器信号发射器和测风仪信号发射器组成的信息发射系统，以及由RFID信号接收器、GPS基准站、压力传感器信号接收器和测风仪信号接收器组成的信息接收系统；本发明涉及缆机吊罐与仓面施工机械风险冲突预警系统，该方法主要用于实时监控仿真模拟缆机吊罐在风荷载作用下与待浇仓面间的冲突区域，计算判断仓面施工机械是否处于安全预警区域内，为仓面施工机械有效安全撤离提供依据。

技术领域

本发明涉及缆机吊罐与仓面施工机械风险冲突预警系统，该方法主要用于实时监控仿真模拟缆机吊罐在不断变化的重力和风荷载作用下与待浇仓面间的冲突区域，计算判断仓面施工机械是否处于各项安全预警区域内，为仓面施工机械有效安全撤离提供依据。

背景技术

国内外已建或在建的高坝工程中，混凝土浇筑不可或缺。其中缆机以其起吊高度高、作业幅度大、工作时间长、吊装效率高等优点在整个大坝建设期间发挥重要作用。当前我国拟建在建的水电工程大多处于干热河谷地带。干热河谷气候导致气流越过高山下沉造成焚风，同时山谷地区热力性质不均匀形成局地环流-山谷风。焚风和山谷风的综合作用，易形成灾害性大风，造成高坝常用垂直运输机械——缆机吊罐偏移，甚至会导致高空坠落事故，对工程施工安全带来了较大影响。然而，当前我国在建水电工程大多处于干热河谷地带，焚风和山谷风效应显著，大风天气增大了高空坠物的危险，增加了缆机运输作业对仓面作业的影响范围，提高了空间冲突强度。鉴于此，研究缆机吊罐工作立体交叉作业空间预警方法，对于降低空间冲突致灾风险的损失具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种在不断变化的重力和风荷载作用下，缆机吊罐与仓面施工机械的风险冲突预警系统。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

一种缆机吊罐与仓面施工机械风险冲突预警系统，它包括信息系统、中央控制系统、冲突预警系统，信息系统包括由RFID射频标签、GPS信号发射器、压力传感器信号发射器和测风仪信号发射器组成的信息发射系统，以及由RFID信号接收器、GPS基准站、压力传感器信号接收器和测风仪信号接收器组成的信息接收系统；

所述中央控制系统包括对信息系统传递来的信号进行处理的通讯模块和进行动态仿真模拟和实时计算预警区域并判断是否会发生冲突的仿真模拟分析程序高速计算机；

所述冲突预警系统包括接收中央控制系统指令的通信模块以及控制做出预警反应的控制模块，所述通信模块包括有线通讯模块和/或无线通讯模块，控制模块包括控制器以及响铃装置。

上述RFID射频标签安装固定在待浇仓面上的施工机械的车头顶部前端中间，所述GPS信号发射器安装固定在吊罐与缆绳连接的位置，所述压力传感器信号发射器安装固定在缆机与吊钩连接的位置，所述测风仪信号发射器安装固定在缆机滑轮顶部的位置，用于将缆机和仓面施工机械位置、吊罐的重量及实时风速的信息传输出去。

上述RFID信号接收器、所述GPS基准站、压力传感器信号接收器和测风仪信号接收器构成的组合位置信息接收装置安放在施工现场开阔地带便于天线接收位置信息，所述组合位置信息接收装置通过通信模块与所述计算机连接，将接收到的缆机塔机位置信息传输给中央控制系统控制。

上述计算机，由定位信号处理的程序和所述仿真模拟分析程序组成，中央控制系统在接收到定位信息后实时处理定位信号并动态仿真模拟和计算分析，判断预警区域后将预警信号传输给冲突预警系统。

上述冲突预警系统与中央控制系统通过通信模块连接，在接到中央控制系统传来的冲突预警信号后，及时通过控制模块控制响铃装置做出预警反应，提醒施工设备操作人员及时撤离。

在操作时，包括以下步骤：

第一步：对施工环境和实际使用的施工设备构建三维模型；