[發明專利]一種塔吊自動化防撞方法及系統

有效

• 申請號: 202011615448.6
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112850501B
• 公開（公告）日: 2023-09-08
• 發明（設計）人: 陳航;黎杰明;胡賀松;劉宇;譚靈生;喬升訪
• 申請（專利權）人: 廣州市建筑科學研究院集團有限公司
• 主分類號: B66C15/04
• 分類號: B66C15/04;B66C13/16;B66C13/46;B66C13/48
• 代理公司: 深圳國海智峰知識產權代理事務所(普通合伙) 44489
• 代理人: 劉軍鋒

本發明涉及施工監控技術領域，具體公開了一種塔吊自動化防撞方法及系統，方法包括：按照預設的模型建立策略建立施工場地三維模型；以固定頻率更新施工場地三維模型以及當前時刻下既有場地外輪廓網格坐標；在塔吊開始起重時，獲取物體起吊點坐標以及預定到位點坐標；按照預設的路徑規劃策略以及施工場地三維模型為塔吊規劃運行路徑，生成對應的運行參數；根據塔吊的實時運行參數以及預設的擺動范圍計算策略計算物體和擺臂的擺動范圍；根據擺動范圍和當前時刻下既有場地外輪廓網格坐標判斷是否有可能發生碰撞；控制塔吊進行制動等。本發明塔吊自動化防撞方法及系統，能夠實時跟蹤運動物體，使塔吊運行時不與外部設備發生碰撞，保障塔吊運行安全。

技術領域

本發明涉及施工監控技術及圖像處理技術領域，尤其涉及一種塔吊自動化防撞方法及系統。

背景技術

塔吊是建筑工作中關鍵的機械設備，在樓宇修建的場所塔吊隨處可見，可以有效的節省人力、降低建設成本和提高施工進度。由于其器械結構的龐大，高空作業的特性，復雜多變的工作環境，容易發生碰撞導致高空墜落、機械傷害、坍塌等事故。塔吊作業中要求多人協同配合，一方面由于塔機駕駛室位置較高，塔機操作員視野受到很大限制，多通過經驗進行工作，具有盲目性，操作難度高；另一方面，地面指揮人員無法掌握高空目標點情況，塔吊操作員與地面其他工作人員的信息交流受阻，安全性、精確性、效率要求顯然無法滿足工程項目建設需求。

目前塔吊防碰撞技術主要有視頻監控技術、傳感器監控。現行的視頻監控技術沒有針對性，僅僅是塔吊現場畫面記錄，沒有充分利用圖像數據信息進行分析，并不能直接指導塔機操作員操作或實現自動化操作，傳感器監控模式由于塔吊吊臂、拉桿某些關鍵部位限制不允許安裝傳感器，監測布點受限，因此基于傳感器的監控模式監控能力有限，獲得的信息僅僅局限在一些敏感的技術參數上，無法及時獲得較為全面、直觀的塔吊運行情況。

實用新型專利CN201820290159.5塔吊吊鉤全景監控裝置可實現塔吊吊鉤處周邊環境的實時監控影像傳輸，一定程度上解決了操作人員視覺盲區的問題，但智能化程度較低，僅僅提供視頻畫面信息。實用新型專利CN201721561934.8一種塔吊監控系統，將角度測量模塊、風速傳感器、超聲波探測器等傳感器安裝于塔身、起重臂等位置，由于塔吊結構的特殊性，傳感器布設在高空中安全性不高。

因此本領域人員亟需尋找一種新的技術方案來解決上述的問題。

發明內容

針對現有技術中的技術問題，本發明提供一種塔吊自動化防撞方法及系統。

一種塔吊自動化防撞方法，包括：

在建筑主體及塔吊周邊布設若干個視頻監控攝像頭；

按照預設的模型建立策略建立施工場地三維模型；

以固定頻率更新施工場地三維模型以及當前時刻下既有場地外輪廓網格坐標；

在塔吊開始起重時，獲取物體起吊點坐標以及預定到位點坐標；

按照預設的路徑規劃策略以及施工場地三維模型為塔吊規劃運行路徑，生成對應的運行參數；

根據塔吊的實時運行參數以及預設的擺動范圍計算策略計算物體和擺臂的擺動范圍；

根據擺動范圍和當前時刻下既有場地外輪廓網格坐標判斷是否有可能發生碰撞；若否，控制塔吊按運行參數繼續進行物體運輸；若是，

控制塔吊進行制動；

在塔吊制動期間根據預設的傾覆計算策略預測塔吊是否可能發生傾覆。

進一步地，根據塔吊的實時運行參數以及預設的擺動范圍計算策略計算物體和擺臂的擺動范圍，包括：

根據實時的運行參數識別塔吊的運行模式，運行模式分為升降模式、變幅模式、回轉模式、回轉變幅模式、升降變幅模式、升降回轉模式以及升降回轉變幅模式；