[发明专利]一种塔式起重机的防碰撞方法及其防碰撞设备

说明书

本发明涉及塔式起重机施工技术领域，具体来说是一种塔式起重机的防碰撞方法及其防碰撞设备，通过位置采集设备实时采集塔式起重机的塔臂外端的位置，并通过处理器对任意两个塔式起重机进行碰撞解析，并返回解析结果至处理终端。本发明同现有技术相比，组合结构简单可行，易于安装与拆卸，其优点在于：通过位置采集设备获取位置信息、通过处理器进行数据处理并通过处理终端进行反馈，整个防碰撞方法条理清晰，通过对数据处理方法的独创性设计，实现了运算简便、处理快捷的防碰撞方法，并且能精确判断塔式起重机之间的具体碰撞情况和位置，有助于防止即时有效地对塔式起重机的运作进行调整，并防止安全事故的发生。

技术领域

本发明涉及塔式起重机施工技术领域，具体来说是一种塔式起重机的防碰撞方法及其防碰撞设备。

背景技术

塔式起重机是建筑工地上最常用的一种起重设备，用于起吊施工用的钢筋、木楞、混凝土、钢管等施工的原材料。其通过塔臂上的滑轮实现起吊，并通过回转塔架实现塔臂及吊装材料的旋转。而在实际使用过程中，建筑工地上往往布置有多台塔式起重机同时进行工作，容易导致各塔式起重机之间的相互碰撞摩擦，从而引发一系列安全事故。为此，我国专利CN107285206B公开了一种基于塔式起重机避碰预警系统的防碰撞方法，通过摄像头获取建筑施工现场的参数特征而后一一映射至图像现场，通过图像现场的几何模型进行防碰撞算法计算，这种方式处理流程较为复杂，对处理器性能有一定要求，成本较高。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种塔式起重机的防碰撞方法及其防碰撞设备，采取了一种新型的防碰撞处理流程，且整体运算便捷、可靠。

为了实现上述目的，设计一种塔式起重机的防碰撞方法，通过位置采集设备实时采集塔式起重机的塔臂外端的位置，并通过处理器对任意两个塔式起重机进行碰撞解析，并返回解析结果至处理终端，所述的碰撞解析具体包括如下步骤：步骤a.判断当前两个塔式起重机的半径是否相交，若相交，则由处理器返回正处于碰撞状态的解析结果；若不相交，则进行步骤b；步骤b.计算两个塔式起重机所构成的轨迹圆的位置关系，并由处理器根据两个塔式起重机的轨迹圆的位置关系返回解析结果。

本发明还具有如下优选的技术方案：

获取每个塔式起重机的塔臂外端在水平面中所处的位置。

所述的步骤a具体包括：步骤a1.快速排斥算法，若快速排斥算法的结果有一个为真，则代表两个塔式起重机的半径必然不相交；所述的快速排斥算法是指，对于两个塔式起重机的半径，通过处理器计算每个塔式起重机的半径当在前所处位置所达到的最大的横坐标和最大的纵坐标，是否分别小于另一个塔式起重机的半径在当前所处位置所达到的最小的横坐标和最小的纵坐标的数值。

所述的步骤a还包括步骤a2.跨立算法；若经过快速排斥算法，没有任一结果为真，则需要进行步骤a2的处理，即构建两个分别由一个塔式起重机的半径的两个端点至另一个塔式起重机的半径的同一端点的判断向量和由另一个塔式起重机的两个端点所构成的半径向量，而后判断判断向量与另一个塔式起重机的半径向量的叉乘乘积，若两个叉乘乘积的结果同号，则说明目前两个塔式起重机的半径未相交；若异号或任意叉乘乘积的结果为0，则说明两个塔式起重机的半径正在碰撞，则由处理器返回正处于碰撞状态的解析结果。

所述的步骤b具体包括：若两个塔式起重机的轨迹圆相离，则处理器返回不会碰撞的解析结果；若两个塔式起重机的轨迹圆相切，则进一步计算当前两个塔式起重机的塔臂的外端点之间的距离是否小于等于安全距离，若是，则由处理器返回会碰撞的解析结果；若否，则由处理器返回不会碰撞的解析结果；若两个塔式起重机的轨迹圆不相切也不相离，则进一步计算每一塔式起重机的半径的两个端点至另一塔式起重机的半径的距离，并根据距离与安全距离的比较结果由处理器返回解析结果。