[發明專利]一種基于4G、5G的塔吊自適應通信系統及方法

在審

• 申請號: 202211618364.7
• 申請日: 2022-12-15
• 公開（公告）號: CN116253247A
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發明（設計）人: 陳惠聰;劉文康;陳興;謝智平;黃杰強;黃世霄;張志鴻
• 申請（專利權）人: 福建邁緯通信科技股份有限公司
• 主分類號: B66C13/16
• 分類號: B66C13/16;B66C13/44;B66C13/48;H01Q3/08;H04W52/28;H04W52/52
• 代理公司: 泉州商正智慧專利代理事務所(特殊普通合伙) 35276
• 代理人: 周康

本發明公開了一種基于4G、5G的塔吊自適應通信系統及方法，包括地面監測控制交互系統、地面通信平臺、塔吊通信終端；塔吊通信終端與地面通信平臺4G、5G無線通信連接，地面通信平臺設置的地面通信主機與所述地面監測控制交互系統、定向天線有線連接，地面通信主機包括機體結構、中央主控單元、水平角度伺服控制單元、垂直角度伺服控制單元、地面定位單元、通信信號處理單元、自動增益及自激消除控制單元、雙工合路器，通過控制定向天線在水平和垂直方向的轉動實現定向天線與塔吊通信終端的實時對準，根據塔吊通信終端的通信距離進行通信輸出功率調整和自激消除，實現通信信號穩定覆蓋。

技術領域

本發明涉及通信技術領域，尤其涉及一種基于4G、5G的塔吊自適應通信系統及方法。

背景技術

塔吊即塔式起重機作為主要物料運輸機械在建筑業得到了廣泛的應用。尤其近年來隨著政府城鎮化改革的不斷深入，高層、超高層建筑的興起，塔吊在現代化建筑施工過程作用越來越大，并且不斷向大型化、智能化方向發展。塔吊應用4G、5G無線移動網絡和近程微波無線通信的技術的創新，以4G、5G無線移動網絡的高速通信技術為基礎，使過去難以實現的建筑工地實時遠程音視頻通信成為可能，并且實現了工地現場的實時塔吊運行狀態監控；結合塔吊上安裝能夠采集塔吊運行時各物理參數的傳感器，分別判斷采集到的各物理參數進行全自動的信息傳輸、預判和控制等處理，實現塔吊的各種信息穩定傳輸和無人自動操控。但在實際使用過程，公網的4G、5G通信信號由于布局的局限，在高空環境下塔吊的4G、5G通信信號覆蓋不足，而且塔吊工作時做360度旋轉，在不同施工進度階段塔吊的高度也需要調整變化，通信覆蓋穩定性難以保證。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于4G、5G的塔吊自適應通信系統及方法，以解決上述背景技術提出的問題。

針對上述問題，本發明所采用如下技術方案：一種基于4G、5G的塔吊自適應通信系統，包括地面監測控制交互系統、地面通信平臺、塔吊通信終端，其特征是：所述地面通信平臺包括底座，底座上端面設有地面通信主機和天線轉動控制裝置；

所述天線轉動控制裝置連接有定向天線，天線轉動控制裝置可以控制所述定向天線在水平和垂直方向的轉動；所述地面通信主機與所述地面監測控制交互系統、定向天線有線連接，用于輸出所述天線轉動控制裝置的控制信號，并處理和調度通信信號；所述塔吊通信終端還設有用于收集水平坐標和海拔高度參數的塔吊定位單元；所述塔吊通信終端與所述地面通信平臺4G、5G無線通信連接，用于接收地面通信平臺發送的塔吊控制和通信信號，并向地面通信平臺發送塔吊狀態監測、定位、語音及視頻等通信信號。

進一步的，所述地面通信主機包括機體結構、中央主控單元、水平角度伺服控制單元、垂直角度伺服控制單元、地面定位單元、通信信號處理單元、自動增益及自激消除控制單元、雙工合路器；所述中央主控單元與所述水平角度伺服控制單元、垂直角度伺服控制單元、地面定位單元、通信信號處理單元、自動增益及自激消除控制單元連接，所述通信信號處理單元連接自動增益及自激消除控制單元連接和地面監測控制交互系統，所述自動增益及自激消除控制單元連接雙工合路器，所述雙工合路器連接定向天線，所述地面通信主機還設有連接地面定位單元的地面定位天線；所述中央主控單元用于接收地面定位單元和塔吊定位單元定位信息，輸出水平和垂直伺服控制信號，同時調度通信信號處理單元、自動增益及自激消除控制單元工作。

進一步的，所述天線轉動控制裝置包括安裝座，所述安裝座為中空圓柱筒狀，內腔設有水平旋轉座，所述水平旋轉座底部固定連接從動齒輪一，所述安裝座外側設有驅動電機一，所述驅動電機一輸出端連接驅動齒輪一，所述驅動齒輪一與所述從動齒輪一嚙合連接，所述水平旋轉座上端面中央連接支撐柱，所支撐柱頂端可轉動連接有U型的天線座，所述天線座一側固定安裝從動齒輪二，所述支撐柱靠近頂端還安裝有驅動電機二，其輸出端連接驅動齒輪二，所述驅動齒輪二與所述從動齒輪二嚙合連接，以此控制所述天線座垂直方向轉動；所述天線座固定安裝所述定向天線；所述驅動電機一與所述水平角度伺服控制單元連接，所述驅動電機二與所述垂直角度伺服控制單元連接。