[發明專利]建筑施工塔式起重機及吊鉤定位系統

有效

• 申請號: 201810360792.1
• 申請日: 2018-04-20
• 公開（公告）號: CN108821120B
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發明（設計）人: 周命端;杜明義;周樂皆;王堅;丁克良
• 申請（專利權）人: 北京建筑大學
• 主分類號: B66C13/46
• 分類號: B66C13/46;B66C23/88
• 代理公司: 北京市鑄成律師事務所 11313
• 代理人: 張臻賢;武晨燕

1.一種吊鉤定位系統，應用于建筑施工塔式起重機，所述建筑施工塔式起重機包括：塔臂、安裝于所述塔臂上的移動小車、與所述移動小車連接的第一吊繩段、第二吊繩段、位于所述第一吊繩段和所述第二吊繩段之間的動滑輪、設置在所述第二吊繩段末端的吊鉤，其特征在于，所述動滑輪的外部罩設有支撐架，所述支撐架連接于所述動滑輪的中心固定軸上，所述吊鉤定位系統包括：

GNSS流動站，設置于所述支撐架的頂部，所述GNSS流動站包括導航定位裝置和坐標計算裝置，

所述導航定位裝置用于采集所述GNSS流動站自身的導航衛星觀測值；

所述坐標計算裝置用于根據所述導航衛星觀測值計算所述GNSS流動站的天線相位中心三維空間坐標；

激光信號發射器，所述激光信號發射器設置于所述第二吊繩段上，用于感應所述第二吊繩段的擺動，并在所述第二吊繩段的擺動時垂直向上發送激光信號；

偏擺測量裝置，所述偏擺測量裝置與所述支撐架的底部連接，所述偏擺測量裝置用于接收所述激光信號，并根據所述激光信號測量并計算所述激光信號發射器的偏擺參數；

數據處理裝置，用于根據所述GNSS流動站的天線相位中心三維空間坐標計算得到所述動滑輪中心的三維空間坐標，并根據所述動滑輪中心的三維空間坐標以及所述激光信號發射器的偏擺參數，計算得到所述吊鉤的三維空間坐標；

其中，所述GNSS流動站還包括：

綜合誤差信號接收裝置，用于接收來自設置于地面的GNSS基準站通過數據通信鏈發送的經導航衛星間差分處理后的綜合誤差改正信號；

第一GNSS定位坐標修正單元，用于根據所述導航衛星觀測值以及所述GNSS基準站發送的所述綜合誤差改正信號計算得到所述GNSS流動站的厘米級天線相位中心三維空間坐標。

2.如權利要求1所述的吊鉤定位系統，其特征在于，所述偏擺測量裝置包括連接于所述支撐架底部的銦瓦圓條碼數字水平度盤，所述銦瓦圓條碼數字水平度盤由所述激光信號觸發，并根據所述激光信號發射在所述銦瓦圓條碼數字水平度盤的標定點S，自動測量出所述激光信號發射器的水平面偏擺角α和水平面偏擺距離R。

3.如權利要求2所述的吊鉤定位系統，其特征在于，所述數據處理裝置包括：

動滑輪中心坐標計算單元，用于根據所述GNSS流動站的天線相位中心的三維空間坐標，計算得到所述動滑輪中心的三維空間坐標，計算公式如下表示：

其中，(X,Y,H)為所述動滑輪中心的三維空間坐標，(X_G,Y_G,H_G)為所述GNSS流動站的天線相位中心的三維空間坐標，(X_N,Y_E,H_U)為所述GNSS流動站的天線相位中心與天線幾何中心的偏差，f(α,A)為由GNSS接收機天線校準機構提供的依據每隔5°衛星方位角和每隔5°衛星高度角校出的網格天線模型，然后隨導航衛星的實際方位角α及實際高度角A進行雙線性內插運算獲得的插值，H1為所述GNSS流動站的天線幾何中心到所述動滑輪中心對應的頂部的垂高，r為所述動滑輪的半徑；

吊鉤空間坐標計算單元，用于根據所述動滑輪中心的三維空間坐標和所述激光信號發射器的擺動參數，計算得到所述吊鉤的三維空間坐標，計算公式如下表示：

其中，(X_g,Y_g,H_g)為所述吊鉤的三維空間坐標，(X,Y,H)為所述動滑輪中心的三維空間坐標，L為所述第二吊繩段的長度，l為所述激光信號發射器的位置到所述第二吊繩段首端的長度，r為所述動滑輪的半徑，H2為所述動滑輪中心對應的底部到所述偏擺測量裝置的垂高，α、R分別為所述激光信號發射器的水平面偏擺角和水平面偏擺距離。

4.如權利要求1所述的吊鉤定位系統，其特征在于，所述GNSS流動站還包括：

坐標差改正信號接收單元，用于接收來自設置于地面的GNSS基準站通過數據通信鏈發送的坐標差改正信號；

第二GNSS定位坐標修正單元，用于根據所述GNSS流動站的天線相位中心三維空間坐標以及所述坐標差改正信號計算得到所述GNSS流動站的厘米級天線相位中心三維空間坐標。