[發明專利]一種塔吊自動化控制方法

有效

• 申請號: 202010147095.5
• 申請日: 2020-03-05
• 公開（公告）號: CN111392599B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 陳孔哲;王亮亮;王獻中;李麗媛
• 申請（專利權）人: 和芯星通科技（北京）有限公司;和芯星通（上海）科技有限公司
• 主分類號: B66C13/22
• 分類號: B66C13/22;B66C13/40;B66C13/46;B66C13/16;B66C23/16;B66C23/62;G01S19/44;G01S19/30
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 張建秀;栗若木

1.一種塔吊自動化控制的方法，其特征在于，塔吊上位置O點安裝一臺GNSS接收機作為基準站接收機；塔吊的吊鉤位置A點、物料裝載位置B點以及物料卸載位置C點分別安裝一臺GNSS接收機作為移動站接收機；其中：

獲取吊鉤位置A點、物料裝載位置B點以及物料卸載位置C點分別相對于基準站位置O點的位置信息；以及，獲取吊鉤位置A點、物料裝載位置B點以及物料卸載位置C點分別與基準站位置O的實時GNSS測向信息；

根據每個位置的實時GNSS測向信息，計算吊鉤向量物料裝載點向量以及物料卸載點向量之間的方位夾角信息；以及，根據每個位置的位置信息，計算吊鉤位置A點與物料裝載位置B點之間的高程差和水平差以及吊鉤位置A點與物料卸載位置C點之間的高程差和水平差；

利用計算得到的方位夾角信息，調整塔吊橫桿的轉動方位角，以及，利用計算得到的高程差和水平差，調整吊鉤位置A點的升降高度及吊鉤在塔吊橫桿上的水平移動距離，使吊鉤自動到達物料裝載位置B點或者物料卸載位置C點；

所述基準站接收機的位置是通過如下方式得到的，包括：

為基準站接收機觀測到的每個衛星建立偽距觀測方程的計算表達式；

利用建立的偽距觀測方程的計算表達式，計算基準站接收機的實時位置信息，其中：

偽距觀測方程的計算表達式為

其中，i為衛星號，k為頻點號，ρ表示站星距，c表示光速，dT為接收機鐘差，dt為衛星鐘差，f₁表示1頻點的頻率，f_k表示k頻點的頻率，d_iono為L1頻點的電離層誤差，d_trop為對流層誤差，ε表示噪聲；

所述移動站接收機的位置是通過如下方式得到的，包括：

獲取基準站接收機的偽距及載波觀測值；

利用基準站接收機的偽距及載波觀測值，分別確定移動站接收機的偽距方程和載波相位非差觀測方程的計算表達式；

對移動站接收機的偽距方程和載波相位非差觀測方程進行雙差計算；

利用雙差計算得到的偽距方程和載波相位非差觀測方程，計算移動站接收機的定位結果。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述吊鉤位置A點到達物料裝載位置B點是通過如下方式得到的，包括：

控制塔吊旋轉，使吊鉤位置A點旋轉至物料裝載位置B點的同一方位；

獲取吊鉤位置A點的實時位置信息與物料裝載位置B點的實時位置信息后，利用吊鉤位置A點與物料裝載位置B點的水平距離差值，控制吊鉤位置A點在塔吊橫桿上滑動，使吊鉤位置A點到達物料裝載位置B點的正上方；

利用吊鉤位置A點與物料裝載位置B點的高程差，自動控制吊鉤位置A點的升降，使吊鉤位置A點到達物料裝載位置B點位置。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述控制塔吊旋轉，使吊鉤位置A點旋轉到物料裝載位置B點方位，包括：

獲取吊鉤向量與物料裝載點向量的實時測向信息；

根據吊鉤向量與物料裝載點向量的實時測向信息，計算吊鉤位置A點和物料裝載位置B點的方位夾角的實時差值；

利用吊鉤位置A點和物料裝載位置B點的方位角的實時差值，控制塔吊旋轉，使吊鉤位置A點旋轉到物料裝載位置B點方位。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述吊鉤位置A點達到物料卸載位置C點是通過如下方式得到的，包括：

當吊鉤裝載好物料后，獲取吊鉤位置A點相對于O點的實時位置信息，利用吊鉤位置A點與O點的高程差，控制其上升；

控制塔吊旋轉，使吊鉤位置A點旋轉到方位；

獲取吊鉤位置A點的實時位置信息與物料卸載位置C點的實時位置信息后，利用吊鉤位置A點與物料卸載位置C點的水平距離差值，控制吊鉤位置A點在塔吊橫桿上滑動，使吊鉤位置A點到達物料卸載位置C點的正上方；

利用吊鉤位置A點與物料卸載位置C點的高程差，自動控制吊鉤位置A點的升降，使吊鉤位置A點到達物料卸載位置C點位置。