1.本发明涉及吊塔避障技术领域，具体为塔吊起重机的避障预警方法。
背景技术：
2.塔式起重机是我国建筑安装工程中广泛使用的一种主要的施工机械，对于高层建筑施工来说，更是一个不可缺少的重要施工机械，随着塔吊的广泛使用，其安全问题也不容忽视，当前城市建筑物越来越密集，其建筑工地塔吊的密度也越来越大，在建筑施工现场经常是楼群建设，使得施工环境复杂，经常出现多塔吊交叉作业的情况，甚至是近距离交叉作业，在此情形下，容易出现人为操作失误引起塔机之间的碰撞，或者塔吊与周围建筑物间的碰撞事故，严重的甚至出现致命的事故。随着信息技术在工程领域的新应用，为了便于塔吊监控单位、施工方等部门和相关人员对塔机设备工况安全的实时在线感知，对塔吊使用过程和行为的及时监管、测控、并能及时预警和报警，尤其对于避障这一块的设计，最常见的方式就是在塔吊的吊臂，吊钩上设置超声波传感器或红外探测器。
技术实现要素：
3.（一）解决的技术问题针对现有技术的不足，本发明提供了塔吊起重机的避障预警方法，解决了随着环境变化，障碍物信息产生变化，无法进行有效预警的问题。
4.（二）技术方案为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：塔吊起重机的避障预警方法，包括以下步骤：step1.以塔吊支撑柱的几何中心为极点，以磁偏角零度线为ox轴建立坐标系；step2.以与重力方向相同的方向为oy轴，并设置塔吊支臂的长度的值；step3.在吊钩上安装距离传感器，在吊钩的内部设置加速度传感器，将吊钩升至最高的位置；step4.在驾驶室安装角加速度传感器与磁罗盘；step5.将支臂移动至磁偏角零度线，将支臂进行匀速旋转一周，距离传感器对下方障碍物进行记录；step6.在记录障碍物信息后，设置安全水平距离与安全垂直距离；step7.在实际运行的过程中，将距离传感器取下，并且在吊钩与支臂上安装气压高度计；step8.实际运行中，根据气压高度计、加速度传感器、角加速度传感器与磁罗盘进行计算，提前进行避障。
5.优选的，塔吊的支撑中心、磁偏角零刻度线与重力方向形成空间直角坐标系。
6.优选的，磁罗盘的指针方向与支臂的方向位于同一直线上，距离传感器的探测端垂直向下。
7.优选的，障碍物的记录参数为磁偏角、到塔吊支撑柱几何中心的水平距离与高度。
8.优选的，水平安全距离受到吊钩沿支臂运行的最大加速度与吊钩到吊装物品的垂直距离影响。
9.优选的，垂直安全距离受到吊钩到吊装物品距离影响。
10.优选的，气压高度计在使用时，根据支臂高度所在气压进行修正。
11.优选的，step8计算出相应信息后，通过报警系统进行报警。
12.（三）有益效果本发明提供了塔吊起重机的避障预警方法。具备以下有益效果：1、利用塔吊支撑柱的几何中心为原点，避免驾驶室在测量的过程中产生误差，增加预警的准确性。
13.2、利用磁偏角与距离传感器，可以实现在环境变化的过程中可以满足对障碍物的修正，增加预警的精确性。
14.3、设置的气压计、角速度、角加速度传感器与加速度传感器，避免被吊装的物品出现较大幅度的摆动，同时对物品的位置，以及运动状态可以进行实时的监测。
具体实施方式
15.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
16.本发明实施例提供塔吊起重机的避障预警方法，包括以下步骤：step1.以塔吊支撑柱的几何中心为极点，以磁偏角零度线为ox轴建立坐标系，塔吊的支撑中心、磁偏角零刻度线与重力方向形成空间直角坐标系，避免障碍物的位置标记不清晰。
17.step2.以与重力方向相同的方向为oy轴，并设置塔吊支臂的长度的值，在运行时，对吊钩的水平位置通过缆绳的收放量进行确定。
18.step3.在吊钩上安装距离传感器，测量在最高位置时，障碍物到吊钩的垂直距离，在吊钩的内部设置加速度传感器，将吊钩升至最高的位置。
19.step4.在驾驶室安装角加速度传感器与磁罗盘，用于标记支臂的朝向，磁罗盘的指针方向与支臂的方向位于同一直线上，距离传感器的探测端垂直向下。
20.step5.将支臂移动至磁偏角零度线，将支臂进行匀速旋转一周，对环境进行测量，距离传感器对下方障碍物进行记录，障碍物的记录参数为磁偏角、到塔吊支撑柱几何中心的水平距离与高度。
21.step6.在记录障碍物信息后，设置安全水平距离与安全垂直距离，水平安全距离受到吊钩沿支臂运行的最大加速度与吊钩到吊装物品的垂直距离影响，垂直安全距离受到吊钩到吊装物品距离影响。
22.step7.在实际运行的过程中，将距离传感器取下，并且在吊钩与支臂上安装气压高度计，气压高度计在使用时，根据支臂高度所在气压进行修正，避免受到环境因素的影响，导致到地面的相对距离不准确。
23.step8.实际运行中，根据气压高度计、加速度传感器、角加速度传感器与磁罗盘进行计算，提前进行避障，计算出相应信息后，加速度传感器标识吊钩的运动状态以及速度，气压高度计测量吊钩的距离，角加速度传感器测量装置在塔吊转动的角加速度，通过报警系统进行报警。
24.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
技术特征：
1.塔吊起重机的避障预警方法，包括以下步骤，其特征在于：step1.以塔吊支撑柱的几何中心为极点，以磁偏角零度线为ox轴建立坐标系；step2.以与重力方向相同的方向为oy轴，并设置塔吊支臂的长度的值；step3.在吊钩上安装距离传感器，在吊钩的内部设置加速度传感器，将吊钩升至最高的位置；step4.在驾驶室安装角加速度传感器与磁罗盘；step5.将支臂移动至磁偏角零度线，将支臂进行匀速旋转一周，距离传感器对下方障碍物进行记录；step6.在记录碍物信息后，设置安全水平距离与安全垂直距离；step7.在实际运行的过程中，将距离传感器取下，并且在吊钩与支臂上安装气压高度计；step8.实际运行中，根据气压高度计、加速度传感器、角加速度传感器与磁罗盘进行计算，提前进行避障。2.根据权利要求1所述的塔吊起重机的避障预警方法，其特征在于：塔吊的支撑中心、磁偏角零刻度线与重力方向形成空间直角坐标系。3.根据权利要求1所述的塔吊起重机的避障预警方法，其特征在于：磁罗盘的指针方向与支臂的方向位于同一直线上，距离传感器的探测端垂直向下。4.根据权利要求1所述的塔吊起重机的避障预警方法，其特征在于：障碍物的记录参数为磁偏角、到塔吊支撑柱几何中心的水平距离与高度。5.根据权利要求1所述的塔吊起重机的避障预警方法，其特征在于：水平安全距离受到吊钩沿支臂运行的最大加速度与吊钩到吊装物品的垂直距离影响。6.根据权利要求1所述的塔吊起重机的避障预警方法，其特征在于：垂直安全距离受到吊钩到吊装物品距离影响。7.根据权利要求1所述的塔吊起重机的避障预警方法，其特征在于：气压高度计在使用时，根据支臂高度所在气压进行修正。8.根据权利要求1所述的塔吊起重机的避障预警方法，其特征在于：step8计算出相应信息后，通过报警系统进行报警。
技术总结
本发明提供塔吊起重机的避障预警方法，涉及吊塔避障领域。该基于塔吊起重机的避障预警方法，包括以下步骤：Step1.以塔吊支撑柱的几何中心为极点，以磁偏角零度线为OX轴建立坐标系，Step2.以与重力方向相同的方向为OY轴，并设置塔吊支臂的长度的值，Step3.在吊钩上安装距离传感器。利用塔吊支撑柱的几何中心为原点，避免驾驶室在测量的过程中产生误差，增加预警的准确性，利用磁偏角与距离传感器，可以实现在环境变化的过程中可以满足对障碍物的修正，增加预警的精确性，设置的气压计、角速度、角加速度传感器与加速度传感器，避免被吊装的物品出现较大幅度的摆动，同时对物品的位置，以及运动状态可以进行实时的监测。以及运动状态可以进行实时的监测。
技术研发人员：张景猛 张景永
受保护的技术使用者：济南恒起工程机械有限公司
技术研发日：2022.03.11
技术公布日：2022/6/21