[发明专利]一种塔机群主动安全作业方法

说明书

技术领域

本发明属于塔机安全控制领域，涉及一种塔机群主动安全作业方法。

背景技术

塔机是现代工程建设中应用最普遍的工程机械之一，为了加快施工进度，消除吊运盲区，塔机的布设密度越来越大，这大大增加了作业过程中塔机间发生碰撞的可能性。目前市场出现了一些塔机间防撞产品：如法国SMIE公司的AC30系统，韩国WECON公司的ATC-10系统、新加坡E-Build公司的TAC3000系统、成都新泰起重安全系统有限公司的CXT/800塔机群防互撞系统、西安智敏测控公司的ZM-ACS30塔吊群交叉作业防护智能测控系统。这些防碰系统大都是在预测到塔机间有可能发生碰撞时，其中一台或多台塔机在交迭区外停机等待，或反向回转退出交迭作业区，直至另一台塔机驶离后，再重新通过交迭区，这就大大降低了塔机群的作业效率，增加了能耗，也加大了塔机驾驶员的操作难度，而且也会导致塔机的各运动机构切换频繁，冲击加剧，影响塔机的使用寿命。

发明内容

为了解决塔机群作业时不能主动规避、作业效率低、且对塔机冲击大的问题，本发明公布一种塔机群主动安全作业方法，该方法按以下步骤实施：

步骤1、根据塔机群作业特点，设定塔机群安全通过交迭区的条件；所述步骤1包括：

当塔机T1即将进入交迭区时，及时判断交迭区内是否存在其它塔机，若存在其它塔机，则比较它们的塔身高度、塔臂回转方向及驶出交迭区的时间；

若等高且回转方向相同，则塔机T1在交迭区外停机等待，直至交迭区塔机驶出交迭区；

若等高但回转方向不同，则比较两塔机驶出交迭区的时间，若塔机T1驶出交迭区的时间大于交迭区塔机驶出交迭区的时间，则两塔机保持原状态安全运行，反之，则塔机T1减速回转，与前方塔机保持安全距离；

若非等高且高位塔机塔臂和低位塔机拉杆互相干涉，其安全通过塔臂与拉杆交迭区的条件与等高塔机安全通过塔臂与塔臂交迭区的条件相同；

若非等高且回转方向相同，则比较高位塔机的最小变幅l_min.h、变幅制动距离l_br.h、低位塔机的塔臂长度R₁三者之和是否小于两塔机的中心距离d，若l_min.h+l_br.h+R₁＜d，则高位塔机向内变幅l_c.h，使l_c.h+l_br.h+R₁＜d，即高位塔机吊绳不再和低位塔机发生干涉；若l_min.h+l_br.h+R₁≥d，则塔机T1在交迭区外停机等待，直至交迭区塔机驶出交迭区；

若非等高但回转方向不同，则比较两塔机驶出交迭区的时间，若塔机T1驶出交迭区的时间t₁大于交迭区塔机驶出交迭区的时间t₂，则两塔机保持原状态运行，不会发生碰撞；若t₁≤t₂，则比较高位塔机的最小变幅l_min.h、变幅制动距离l_br.h、低位塔机的塔臂长度R₁三者之和是否小于两塔机的中心距离d，若l_min.h+l_br.h+R_.1＜d，则高位塔机向内变幅l_c.h，使l_c.h+l_br.h+R₁＜d，即高位塔机吊绳不再和低位塔机发生干涉；若l_min.h+l_br.h+R₁≥d，塔机T1减速回转，与前方塔机 保持安全距离；

动臂塔机能通过改变动臂仰角来防止动臂塔机间、动臂塔机与其它塔机间相碰撞，与非等高塔机通过小车变幅来防止低位塔机和高位塔机吊绳相碰撞一样，均是通过改变吊绳的回转半径来实现的，因此可按非等高塔机安全通过交迭区的要求，来设定动臂塔机的安全作业条件；

步骤2、以塔机安全通过交迭区为约束条件，建立塔机群主动安全作业的斥力势场模型和引力势场模型；所述步骤2包括：

对等高塔机，为防止两塔机塔臂端点相碰撞，将斥力场设置在塔机塔臂端点处，以等高塔机安全通过交迭区为约束条件，建立等高塔机塔臂间的斥力势场模型；