塔式起重機防碰撞系統、方法、裝置及塔式起重的製造方法
2023-05-18 16:31:56 1
塔式起重機防碰撞系統、方法、裝置及塔式起重的製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種塔式起重機防碰撞系統、方法、裝置及塔式起重機。塔式起重機防碰撞系統包括採集裝置，用於採集塔式起重機的吊重幅度和實時吊重高度、塔式起重機的起重臂旋轉角度、塔式起重機的位置信息以及障礙物的三維坐標信息；監測裝置，信號連接採集裝置，用於基於設定的空間直角坐標系，根據塔式起重機的金屬部件尺寸參數、採集裝置採集到的信息，確定障礙物與起重臂有幹涉危險時產生告警控制信號；和/或控制塔式起重機停止工作；告警裝置，與監測裝置信號連接，用於接收監測裝置產生的告警控制信號，並根據接收到的告警控制信號告警。
【專利說明】塔式起重機防碰撞系統、方法、裝置及塔式起重機
【技術領域】
[0001]本發明涉及工程機械【技術領域】，特別涉及一種塔式起重機防碰撞系統、方法、裝置及塔式起重機。
【背景技術】
[0002]塔式起重機是建築行業工作空間最大的起重機，起吊高度、工作幅度大，屬於高空作用，是目前建築工地上普遍使用的水平或垂直吊裝起重運輸機械設備。
[0003]塔式起重機按各部分功能主要包括以下幾部分:基礎、塔身、頂升、迴轉、起升、平衡臂、起重臂、起重小車、塔頂、司機室、變幅等，塔式起重機安裝在地面上需要基礎部分；塔身是塔機身子，也是升高部分；頂升部分使得塔式起重機可以升高；迴轉是保持塔式起重機的上半身可以水平旋轉；起升機構用來將重物提升起來；平衡臂架是保持力矩平衡的；起重臂架一般就是提升重物的受力部分；小車用來安裝滑輪組和剛繩以及吊鉤的，也是直接受力部分；塔頂用來保持臂架受力平衡；司機室是工作人員操作的地方；變幅使小車沿軌道運行。
[0004]由於塔式起重機的工作空間較大，建築工地的條件有限，塔式起重機在工作過程中，容易與其它工作過程中的塔式起重機或建築物發生碰撞。
【發明內容】
[0005]本發明提供了一種塔式起重機防碰撞系統、方法、和裝置以及塔式起重機，用以減少碰撞現象的發生，提高塔式起重機的使用安全性。
[0006]本發明提供的塔式起重機防碰撞系統，包括:
[0007]採集裝置，用於採集所述塔式起重機的吊重幅度和高度、所述塔式起重機的起重臂旋轉角度、所述塔式起重機的位置信息以及障礙物的三維坐標信息；
[0008]監測裝置，信號連接所述採集裝置，用於基於設定的空間直角坐標系，根據所述塔式起重機的金屬部件尺寸參數、所述採集裝置採集到的信息，確定所述障礙物與所述起重臂有幹涉危險時產生告警控制信號；和/或控制所述塔式起重機停止工作；其中:所述設定的空間直角坐標系的XY面為塔式起重機基礎所在平面，Z軸平行於所述塔式起重機的塔身高度方向；
[0009]告警裝置，與所述監測裝置信號連接，用於接收所述監測裝置產生的告警控制信號，並根據接收到的所述告警控制信號告警。
[0010]在上述技術方案中，通過建立與塔式起重機的工作地點對應的空間直角坐標系，基於空間位置分析原理，根據塔式起重機的金屬部件尺寸參數和接收到的採集裝置採集到的吊重幅度和高度、起重臂旋轉角度、塔式起重機的位置信息以及障礙物的三維坐標信息確定障礙物與起重臂有無幹涉危險，當有幹涉危險存在時塔式起重機可能會與障礙物發生碰撞，此時塔式起重機防碰撞系統將產生告警警告或者直接控制這個塔式起重機停止工作，也或者在產生告警的同時控制這個塔式起重機停止工作，進而實現對塔式起重機工作過程中的位置的實時監測，減少塔式起重機與障礙物發生碰撞的危險，提高了塔式起重機的使用安全性。
[0011]在一些可選的實施方式中，所述金屬部件尺寸參數具體包括:所述塔式起重機的塔身高度、所述塔式起重機的起重臂長度以及所述塔式起重機的平衡臂長度。
[0012]在一些可選的實施方式中，所述確定所述障礙物與所述起重臂有幹涉危險具體為:確定所述障礙物與所述起重臂之間的最小距離，並當所述最小距離大於等於預先設定的安全距離時確定有幹涉危險。
[0013]在一些可選的實施方式中，所述確定所述障礙物與所述起重臂之間的最小距離具體為:
[0014]根據所述塔式起重機的塔身高度和接收到的所述採集裝置採集到的所述塔式起重機的位置信息，確定所述塔式起重機的塔身中心線所在的直線方程；
[0015]根據接收到的所述採集裝置採集到的所述吊重幅度和高度，確定所述塔式起重機的吊重中心線所在的直線方程；
[0016]根據所述塔式起重機的起重臂長度、所述塔式起重機的平衡臂長度以及接收到的所述採集裝置採集到的所述起重臂旋轉角度確定所述塔式起重機的起重臂所在的直線方程;
[0017]根據所述塔式起重機的塔身中心線所在的直線方程、所述塔式起重機的吊重中心線所在的直線方程以及所述塔式起重機的起重臂所在的直線方程，確定所述塔式起重機的起重臂臂尖對應的點坐標信息和平衡臂臂尖對應的點坐標信息；
[0018]根據所述塔式起重機的起重臂臂尖對應的點坐標信息、平衡臂臂尖對應的點坐標信息以及所述採集裝置採集到的障礙物的三維坐標信息，確定所述障礙物對應的點和所述起重臂臂尖對應的點的連線與所述障礙物對應的點和所述平衡臂臂尖對應的點的連線之間的夾角；
[0019]當所述夾角小於90度時，所述最小距離為所述障礙物到所述平衡臂臂尖和到所述起重臂臂尖中較短的距離；當所述夾角大於等於90度時，所述最小距離為所述障礙物到所述起重臂所在的直線方程的距離。
[0020]在一些可選的實施方式中，所述障礙物具體為:
[0021]與所述塔式起重機相鄰的塔式起重機的起重臂臂尖；或
[0022]與所述塔式起重機相鄰的塔式起重機的平衡臂臂尖；或
[0023]與所述塔式起重機相鄰的塔式起重機的吊重所在的直線段上的一點；或
[0024]與所述塔式起重機相鄰的建築物。
[0025]在一些可選的實施方式中，所述監測裝置包括:與所述採集裝置信號連接的數據處理裝置、與所述數據處理裝置信號連接的參數輸入裝置、顯示器和控制裝置。
[0026]在一些可選的實施方式中，所述採集裝置包括:
[0027]幅度傳感器，用於採集所述塔式起重機的吊重幅度；
[0028]吊重高度傳感器，用於採集所述塔式起重機的高度；
[0029]迴轉角度傳感器，用於採集所述塔式起重機的起重臂旋轉的角度。
[0030]本發明還提供的塔式起重機防碰撞方法，包括:
[0031]獲得所述塔式起重機的吊重幅度和高度；[0032]獲得所述塔式起重機的起重臂旋轉角度；
[0033]獲得所述塔式起重機的位置信息；
[0034]獲得障礙物的三維坐標信息；
[0035]基於設定的空間直角坐標系，根據所述塔式起重機的金屬部件尺寸參數、獲得的所述塔式起重機的吊重幅度和高度、所述塔式起重機的起重臂旋轉角度、所述塔式起重機的位置信息以及障礙物的三維坐標信息，確定所述障礙物與所述起重臂有幹涉危險時產生告警和/或控制所述塔式起重機停止工作；其中:所述設定的空間直角坐標系的XY面為塔式起重機基礎所在平面，Z軸平行於所述塔式起重機的塔身高度方向。
[0036]在一些可選的實施方式中，所述金屬部件尺寸參數具體包括:所述塔式起重機的塔身高度、所述塔式起重機的起重臂長度以及所述塔式起重機的平衡臂長度。
[0037]在一些可選的實施方式中，所述確定所述障礙物與所述起重臂有幹涉危險具體為:確定所述障礙物與所述起重臂之間的最小距離，並當所述最小距離大於等於預先設定的安全距離時確定有幹涉危險。
[0038]在一些可選的實施方式中，所述確定所述障礙物與所述起重臂之間的最小距離具體為:
[0039]根據所述塔式起重機的塔身高度和獲得的所述塔式起重機的位置信息，確定所述塔式起重機的塔身中心線所在的直線方程；
[0040]根據獲得的所述吊重幅度和高度，確定所述塔式起重機的吊重中心線所在的直線方程；
[0041]根據所述塔式起重機的起重臂長度、所述塔式起重機的平衡臂長度以及獲得的所述起重臂旋轉角度確定所述塔式起重機的起重臂所在的直線方程；
[0042]根據所述塔式起重機的塔身中心線所在的直線方程、所述塔式起重機的吊重中心線所在的直線方程以及所述塔式起重機的起重臂所在的直線方程，確定所述塔式起重機的起重臂臂尖對應的點坐標信息和平衡臂臂尖對應的點坐標信息；
[0043]根據所述塔式起重機的起重臂臂尖對應的點坐標信息、平衡臂臂尖對應的點坐標信息以及獲得的障礙物的三維坐標信息，確定所述障礙物對應的點和所述起重臂臂尖對應的點的連線與所述障礙物對應的點和所述平衡臂臂尖對應的點的連線之間的夾角；
[0044]當所述夾角小於90度時，所述最小距離為所述障礙物到所述平衡臂臂尖和到所述起重臂臂尖中較短的距離；當所述夾角大於等於90度時，所述最小距離為所述障礙物到所述起重臂所在的直線方程的距離。
[0045]在一些可選的實施方式中，所述障礙物具體為:
[0046]與所述塔式起重機相鄰的塔式起重機的起重臂臂尖；或
[0047]與所述塔式起重機相鄰的塔式起重機的平衡臂臂尖；或
[0048]與所述塔式起重機相鄰的塔式起重機的吊重所在的直線段上的一點；或
[0049]與所述塔式起重機相鄰的建築物。
[0050]本發明提供的塔式起重機防碰撞裝置，包括:
[0051]獲取模塊，用於獲得所述塔式起重機的吊重幅度和高度、所述塔式起重機的起重臂旋轉角度、所述塔式起重機的位置信息以及障礙物的三維坐標信息；
[0052]監測模塊，用於基於設定的空間直角坐標系，根據所述塔式起重機的金屬部件尺寸參數、獲得的所述塔式起重機的吊重幅度和高度、所述塔式起重機的起重臂旋轉角度、所述塔式起重機的位置信息以及障礙物的三維坐標信息，確定所述障礙物與所述起重臂有幹涉危險時產生告警和/或控制所述塔式起重機停止工作；其中:所述設定的空間直角坐標系的XY面為塔式起重機基礎所在平面，Z軸平行於所述塔式起重機的塔身高度方向。
[0053]在一些可選的實施方式中，所述金屬部件尺寸參數具體包括:所述塔式起重機的塔身高度、所述塔式起重機的起重臂長度以及所述塔式起重機的平衡臂長度。
[0054]在一些可選的實施方式中，所述確定所述障礙物與所述起重臂有幹涉危險具體為:確定所述障礙物與所述起重臂之間的最小距離，並當所述最小距離大於等於預先設定的安全距離時確定有幹涉危險。
[0055]在一些可選的實施方式中，所述確定所述障礙物與所述起重臂之間的最小距離具體為:
[0056]根據所述塔式起重機的塔身高度和獲得的所述塔式起重機的位置信息，確定所述塔式起重機的塔身中心線所在的直線方程；
[0057]根據獲得的所述吊重幅度和高度，確定所述塔式起重機的吊重中心線所在的直線方程；
[0058]根據所述塔式起重機的起重臂長度、所述塔式起重機的平衡臂長度以及獲得的所述起重臂旋轉角度確定所述塔式起重機的起重臂所在的直線方程；
[0059]根據所述塔式起重機的塔身中心線所在的直線方程、所述塔式起重機的吊重中心線所在的直線方程以及所述塔式起重機的起重臂所在的直線方程，確定所述塔式起重機的起重臂臂尖對應的點坐標信息和平衡臂臂尖對應的點坐標信息；
[0060]根據所述塔式起重機的起重臂臂尖對應的點坐標信息、平衡臂臂尖對應的點坐標信息以及獲得的障礙物的三維坐標信息，確定所述障礙物對應的點和所述起重臂臂尖對應的點的連線與所述障礙物對應的點和所述平衡臂臂尖對應的點的連線之間的夾角；
[0061]當所述夾角小於90度時，所述最小距離為所述障礙物到所述平衡臂臂尖和到所述起重臂臂尖中較短的距離；當所述夾角大於等於90度時，所述最小距離為所述障礙物到所述起重臂所在的直線方程的距離。
[0062]在一些可選的實施方式中，所述障礙物具體為:
[0063]與所述塔式起重機相鄰的塔式起重機的起重臂臂尖；或
[0064]與所述塔式起重機相鄰的塔式起重機的平衡臂臂尖；或
[0065]與所述塔式起重機相鄰的塔式起重機的吊重所在的直線段上的一點；或
[0066]與所述塔式起重機相鄰的建築物。
[0067]本發明提供的塔式起重機，包括上述任一項所述的塔式起重機防碰撞系統，具有較好的使用安全性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0068]圖1為本發明實施例提供的塔式起重機防碰撞系統結構示意圖；
[0069]圖2a、圖2b為本發明實施例提供的塔式起重機防碰撞系統中的不同碰撞情況的分析原理圖；
[0070]圖3為本發明實施例提供的塔式起重機防碰撞系統的一種具體結構示意圖；[0071]圖4為本發明實施例提供的塔式起重機防碰撞方法的流程圖；
[0072] 圖5為本發明實施例提供的塔式起重機防碰撞裝置結構示意圖。
[0073]附圖標記:
[0074]1-採集裝置11-幅度傳感器
[0075]12-吊重高度傳感器13-迴轉角度傳感器
[0076]2-監測裝置21-數據處理裝置
[0077]22-參數輸入裝置23-顯示器
[0078]24-控制裝置3-告警裝置
[0079]4-獲取模塊5-監測模塊
[0080]Al-起重臂臂尖A2-平衡臂臂尖
[0081]01-迴轉中心P-障礙物
[0082]Θ -PAl與PA2之間的夾角
【具體實施方式】
[0083]為了提高塔式起重機的使用安全性，減少碰撞現象的發生，本發明實施例提供了一種塔式起重機防碰撞系統、方法、裝置及塔式起重機。該技術方案中，基於空間坐標系對可能發生的點進行分析，該系統中所需要的傳感器較少，不需要超聲及GPS等主動探測設備。為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，以下舉具體實施例對本發明作進一步詳細說明。
[0084]如圖1所示，圖1為本發明實施例提供的塔式起重機防碰撞系統結構示意圖，本發明提供的塔式起重機防碰撞系統，包括:
[0085]採集裝置1，用於採集塔式起重機的吊重幅度和高度、塔式起重機的起重臂旋轉角度、塔式起重機的位置信息以及障礙物的三維坐標信息；
[0086]監測裝置2，信號連接採集裝置1，用於基於設定的空間直角坐標系，根據塔式起重機的金屬部件尺寸參數、採集裝置採集到的信息，確定障礙物與起重臂有幹涉危險時產生告警控制信號；和/或控制塔式起重機停止工作；其中:設定的空間直角坐標系的XY面為塔式起重機基礎所在平面，Z軸平行於塔式起重機的塔身高度方向；
[0087]告警裝置3，與監測裝置2信號連接，用於接收監測裝置2產生的告警控制信號，並根據接收到的告警控制信號告警。
[0088]在上述技術方案中，通過建立與塔式起重機的工作地點對應的空間直角坐標系，基於空間位置分析原理，根據塔式起重機的金屬部件尺寸參數和接收到的採集裝置採集到的吊重幅度和高度、起重臂旋轉角度、塔式起重機的位置信息以及障礙物的三維坐標信息確定障礙物與起重臂有無幹涉危險，當有幹涉危險存在時塔式起重機可能會與障礙物發生碰撞，此時塔式起重機防碰撞系統將產生告警警告或者直接控制這個塔式起重機停止工作，也或者在產生告警的同時控制這個塔式起重機停止工作，進而實現對塔式起重機工作過程中的位置的實時監測，減少塔式起重機與障礙物發生碰撞的危險，提高了塔式起重機的使用安全性。
[0089]為了便於計算，在建立直角坐標系的時候，可以以一臺塔式起重機的中心線為Z軸，塔式起重機的中心線上的某一點為原點建立直角坐標系。[0090]本發明優選的實施方式中，金屬部件尺寸參數具體包括:塔式起重機的塔身高度、塔式起重機的起重臂長度以及塔式起重機的平衡臂長度。
[0091]進一步地，確定障礙物與起重臂有幹涉危險具體為:確定障礙物與起重臂之間的最小距離，並當最小距離大於等於預先設定的安全距離時確定有幹涉危險。需要說明是:預先設定的安全距離應該考慮塔身的寬度、起重臂寬度等因素。
[0092]更進一步地，確定所述障礙物與起重臂之間的最小距離具體為:
[0093]根據塔式起重機的塔身高度和接收到的採集裝置I採集到的塔式起重機的位置信息，確定塔式起重機的塔身中心線所在的直線方程，通過設定塔式起重機的塔身中心線所在的直線方程中的參數範圍，獲得塔式起重機的中心線所在的直線線段；比如說，已知塔式起重機的塔身中心線在空間直角坐標系XY面內的位置坐標為(Xl，yi)，塔式起重機的塔
身高度為Ii1，則塔式起重機的中心線所在的直線方程為
【權利要求】
1.一種塔式起重機防碰撞系統,其特徵在於,包括: 採集裝置，用於採集所述塔式起重機的吊重幅度和實時吊重高度、所述塔式起重機的起重臂旋轉角度、所述塔式起重機的位置信息以及障礙物的三維坐標信息； 監測裝置，信號連接所述採集裝置，用於基於設定的空間直角坐標系，根據所述塔式起重機的金屬部件尺寸參數、所述採集裝置採集到的信息，確定所述障礙物與所述起重臂有幹涉危險時產生告警控制信號；和/或控制所述塔式起重機停止工作；其中:所述設定的空間直角坐標系的XY面為塔式起重機基礎所在平面，Z軸平行於所述塔式起重機的塔身高度方向； 告警裝置，與所述監測裝置信號連接，用於接收所述監測裝置產生的告警控制信號，並根據接收到的所述告警控制信號告警。
2.如權利要求1所述的塔式起重機防碰撞系統，其特徵在於，所述金屬部件尺寸參數具體包括:所述塔式起重機的塔身高度、所述塔式起重機的起重臂長度以及所述塔式起重機的平衡臂長度。
3.如權利要求2所述的塔式起重機防碰撞系統，其特徵在於，所述確定所述障礙物與所述起重臂有幹涉危險具體為:確定所述障礙物與所述起重臂之間的最小距離，並當所述最小距離大於等於預先設定的安全距離時確定有幹涉危險。
4.如權利要求3所述的塔式起重機防碰撞系統，其特徵在於，所述確定所述障礙物與所述起重臂之間的最小距離具體為: 根據所述塔式起重機的塔身高度和接收到的所述採集裝置採集到的所述塔式起重機的位置信息，確定所述塔式起重機的塔身中心線所在的直線方程； 根據接收到的所述採集裝置採集到的所述吊重幅度和高度，確定所述塔式起重機的吊重中心線所在的直線方程； 根據所述塔式起重機的起重臂長度、所述塔式起重機的平衡臂長度以及接收到的所述採集裝置採集到的所述起重臂旋轉角度確定所述塔式起重機的起重臂所在的直線方程；根據所述塔式起重機的塔身中心線所在的直線方程、所述塔式起重機的吊重中心線所在的直線方程以及所述塔式起重機的起重臂所在的直線方程，確定所述塔式起重機的起重臂臂尖對應的點坐標信息和平衡臂臂尖對應的點坐標信息； 根據所述塔式起重機的起重臂臂尖對應的點坐標信息、平衡臂臂尖對應的點坐標信息以及所述採集裝置採集到的障礙物的三維坐標信息，確定所述障礙物對應的點和所述起重臂臂尖對應的點的連線與所述障礙物對應的點和所述平衡臂臂尖對應的點的連線之間的夾角； 當所述夾角小於90度時，所述最小距離為所述障礙物到所述平衡臂臂尖和到所述起重臂臂尖中較短的距離；當所述夾角大於等於90度時，所述最小距離為所述障礙物到所述起重臂所在的直線方程的距離。
5.如權利要求4所述的塔式起重機防碰撞系統，其特徵在於，所述障礙物具體為: 與所述塔式起重機相鄰的塔式起重機的起重臂臂尖；或 與所述塔式起重機相鄰的塔式起重機的平衡臂臂尖；或 與所述塔式起重機相鄰的塔式起重機的吊重所在的直線段上的一點；或 與所述塔式起重機相鄰的建築物。
6.如權利要求1~5任一項所述的塔式起重機防碰撞系統，其特徵在於，所述監測裝置包括:與所述採集裝置信號連接的數據處理裝置、與所述數據處理裝置信號連接的參數輸入裝置、顯示器和控制裝置。
7.如權利要求6所述的塔式起重機防碰撞系統，其特徵在於，所述採集裝置包括: 幅度傳感器，用於採集所述塔式起重機的吊重幅度； 吊重高度傳感器，用於採集所述塔式起重機的高度； 迴轉角度傳感器，用於採集所述塔式起重機的起重臂旋轉的角度。
8.—種塔式起重機防碰撞方法,其特徵在於,包括: 獲得所述塔式起重機的吊重幅度和高度； 獲得所述塔式起重機的起重臂旋轉角度； 獲得所述塔式起重機的位置信息； 獲得障礙物的三維坐標信息； 基於設定的空間直角坐標系，根據所述塔式起重機的金屬部件尺寸參數、獲得的所述塔式起重機的吊重幅度和高度、所述塔式起重機的起重臂旋轉角度、所述塔式起重機的位置信息以及障礙物的三維坐標信息，確定所述障礙物與所述起重臂有幹涉危險時產生告警和/或控制所述塔式起重機停止工作；其中:所述設定的空間直角坐標系的XY面為塔式起重機基礎所在平面，Z軸平 行於所述塔式起重機的塔身高度方向。
9.如權利要求8所述的塔式起重機防碰撞方法，其特徵在於，所述金屬部件尺寸參數具體包括:所述塔式起重機的塔身高度、所述塔式起重機的起重臂長度以及所述塔式起重機的平衡臂長度。
10.如權利要求9所述的塔式起重機防碰撞方法，其特徵在於，所述確定所述障礙物與所述起重臂有幹涉危險具體為:確定所述障礙物與所述起重臂之間的最小距離，並當所述最小距離大於等於預先設定的安全距離時確定有幹涉危險。
11.如權利要求10所述的塔式起重機防碰撞方法，其特徵在於，所述確定所述障礙物與所述起重臂之間的最小距離具體為: 根據所述塔式起重機的塔身高度和獲得的所述塔式起重機的位置信息，確定所述塔式起重機的塔身中心線所在的直線方程； 根據獲得的所述吊重幅度和高度，確定所述塔式起重機的吊重中心線所在的直線方程; 根據所述塔式起重機的起重臂長度、所述塔式起重機的平衡臂長度以及獲得的所述起重臂旋轉角度確定所述塔式起重機的起重臂所在的直線方程； 根據所述塔式起重機的塔身中心線所在的直線方程、所述塔式起重機的吊重中心線所在的直線方程以及所述塔式起重機的起重臂所在的直線方程，確定所述塔式起重機的起重臂臂尖對應的點坐標信息和平衡臂臂尖對應的點坐標信息； 根據所述塔式起重機的起重臂臂尖對應的點坐標信息、平衡臂臂尖對應的點坐標信息以及獲得的障礙物的三維坐標信息，確定所述障礙物對應的點和所述起重臂臂尖對應的點的連線與所述障礙物對應的點和所述平衡臂臂尖對應的點的連線之間的夾角； 當所述夾角小於90度時，所述最小距離為所述障礙物到所述平衡臂臂尖和到所述起重臂臂尖中較短的距離；當所述夾角大於等於90度時，所述最小距離為所述障礙物到所述起重臂所在的直線方程的距離。
12.如權利要求11所述的塔式起重機防碰撞方法，其特徵在於，所述障礙物具體為: 與所述塔式起重機相鄰的塔式起重機的起重臂臂尖；或 與所述塔式起重機相鄰的塔式起重機的平衡臂臂尖；或 與所述塔式起重機相鄰的塔式起重機的吊重所在的直線段上的一點；或 與所述塔式起重機相鄰的建築物。
13.—種塔式起重機防碰撞裝置，其特徵在於，包括: 獲取模塊，用於獲得所述塔式起重機的吊重幅度和高度、所述塔式起重機的起重臂旋轉角度、所述塔式起重機的位置信息以及障礙物的三維坐標信息； 監測模塊，用於基於設定的空間直角坐標系，根據所述塔式起重機的金屬部件尺寸參數、獲得的所述塔式起重機的吊重幅度和高度、所述塔式起重機的起重臂旋轉角度、所述塔式起重機的位置信息以及障礙物的三維坐標信息，確定所述障礙物與所述起重臂有幹涉危險時產生告警和/或控制所述塔式起重機停止工作；其中:所述設定的空間直角坐標系的XY面為塔式起重機基礎所在平面，Z軸平行於所述塔式起重機的塔身高度方向。
14.如權利要求13所述的塔式起重機防碰撞裝置，其特徵在於，所述金屬部件尺寸參數具體包括:所述塔式起重機的塔身高度、所述塔式起重機的起重臂長度以及所述塔式起重機的平衡臂長度。
15.如權利要求14所述的塔式起重機防碰撞裝置，其特徵在於，所述確定所述障礙物與所述起重臂有幹涉危險具體為:確定所述障礙物與所述起重臂之間的最小距離，並當所述最小距離大於等於預先設定的安全距離時確定有幹涉危險。
16.如權利要求15所述的塔式起重機防碰撞方法，其特徵在於，所述確定所述障礙物與所述起重臂之間的最小距離具體為: 根據所述塔式起重機的塔身高度和獲得的所述塔式起重機的位置信息，確定所述塔式起重機的塔身中心線所在的直線方程； 根據獲得的所述吊重幅度和高度，確定所述塔式起重機的吊重中心線所在的直線方程; 根據所述塔式起重機的起重臂長度、所述塔式起重機的平衡臂長度以及獲得的所述起重臂旋轉角度確定所述塔式起重機的起重臂所在的直線方程； 根據所述塔式起重機的塔身中心線所在的直線方程、所述塔式起重機的吊重中心線所在的直線方程以及所述塔式起重機的起重臂所在的直線方程，確定所述塔式起重機的起重臂臂尖對應的點坐標信息和平衡臂臂尖對應的點坐標信息； 根據所述塔式起重機的起重臂臂尖對應的點坐標信息、平衡臂臂尖對應的點坐標信息以及獲得的障礙物的三維坐標信息，確定所述障礙物對應的點和所述起重臂臂尖對應的點的連線與所述障礙物對應的點和所述平衡臂臂尖對應的點的連線之間的夾角； 當所述夾角小於90度時，所述最小距離為所述障礙物到所述平衡臂臂尖和到所述起重臂臂尖中較短的距離；當所述夾角大於等於90度時，所述最小距離為所述障礙物到所述起重臂所在的直線方程的距離。
17.如權利要求16所述的塔式起重機防碰撞裝置，其特徵在於，所述障礙物具體為: 與所述塔式起重機相鄰的塔式起重機的起重臂臂尖；或與所述塔式起重機相鄰的塔式起重機的平衡臂臂尖；或 與所述塔式起重機相鄰的塔式起重機的吊重所在的直線段上的一點；或 與所述塔式起重機相鄰的建築物。
18.—種塔式起重機，其特徵在於，包括如權利要求1~7任一項所述的塔式起重機防碰撞系統。
【文檔編號】B66C23/88GK103613014SQ201310593861
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月21日 優先權日:2013年11月21日
【發明者】謝江平, 劉毅 申請人:中聯重科股份有限公司