[发明专利]一种GNSS双流动站建筑施工塔吊机

说明书

技术领域

本发明涉及一种建筑施工塔吊机，尤其涉及使用GNSS技术的建筑施工塔吊机。

背景技术

建筑施工塔吊机吊装作业需要确定吊钩位置。目前较多采用人工值守的方式。这种人工值守方式的缺点是显而易见的：观测不够准确，对操作人员要求高，而且有可能对地面值守人员造成伤害。另外，直接在吊钩上安装GPS的方式存在容易发生碰撞，在某些情况下，吊钩上安装的GPS无法提供有效数据等情况，因而也需要进行改进。

发明内容

本发明鉴于以上情况提出，用于缓解或消除现有技术中存在的一项或更多的缺点，至少提供一种有益的选择。

为实现以上目的，本发明公开了一种基于GNSS技术的双流动站建筑施工塔吊机，所述建筑施工塔吊机包括横臂、第一吊绳段、第二吊绳段、位于所述第一吊绳段和第二吊绳段之间的动滑轮，和在所述第二吊绳段末端的吊钩，所述建筑施工塔吊机与一吊装定点放样辅助系统配合，所述吊装定点放样辅助系统包括基准站、监控装置和客户终端，其中，所述建筑施工塔吊机还包括：在所述横臂上、所述吊钩正上方位置安装的第一流动站；设置在所述动滑轮上的第二流动站，所述第一流动站和所述第二流动站从所述基准站接收卫星差分改正信号，获得自身的平面位置信息和高程信息，并将所述平面位置信息和所述高程信息发送给所述监控装置，所述监控装置确定所述第一流动站和的平面位置与所述第二流动站的平面位置是否相差较大，如果相差较大，则视所述第一流动站、第二流动站和所述吊钩处于同一斜线上，并根据所述第一流动站、第二流动站的平面位置和高程，确定所述吊钩的平面位置和高程，如果相差不大，则认为所述第二流动站位于所述吊钩的正上方，将所述第二流动站的平面位置确定为所述吊钩的平面位置，并根据所述第二吊绳段的长度和所述第二流动站的高程，确定吊钩的高程。

根据一种实施方式，所述监控装置计算所述第二流动站在一定时间内测量出的平面位置的平均值和高程的平均值，使用所述平均值进行吊钩位置的计算。

根据一种实施方式，所述监控装置计算第二流动站的高程数据的均方根，当所述第二流动站的高程数据的均方根超过预定数值时，进行报警，提示暂缓进行作业。

根据一种实施方式，所述监控装置根据以下公式计算所述吊钩的位置：

其中，H_g表示吊钩的高程，H₁是所述第二流动站天线相位中心的高程，H₂是所述第二流动站天线5相位中心至天线底部的垂高，H₃是所述天线底部到所述动滑轮中心的高度差，V₁是所述横臂上所述移动车的切线速度，V₂为风速，a是风的加速度，R是所述动滑轮的半径，H₄是所述第二吊绳段的长度。

根据一种实施方式，所述监控装置根据以下公式计算所述吊钩的位置：

H_g＝{H₁-(H₂+H₃)}×2(v₁-v₂)²/L×(a0-a1)×(H₄+R)

其中，H_g表示吊钩的高程，H₁是所述第二流动站天线相位中心的高程，H₂是所述第二流动站天线5相位中心至天线底部的垂高，H₃是所述天线底部到所述动滑轮中心的高度差，V₁是所述横臂上所述移动车的切线速度，V₂为风速，a0是横臂当前加速度，a1是风的加速度，R是所述动滑轮的半径，H₄是所述第二吊绳段的长度。

根据一种实施方式，所述第一流动站或所述第二流动站如下地获得自身的平面位置和高程位置：

首先根据以下公式获得流动站在塔吊系下的坐标：

其中，和分别为流动站在塔吊系和WGS-84系下的坐标；T_X、T_Y、T_Z为由WGS-84系转换到塔吊系的平移参数；ω_X、ω_Y、ω_Z为由WGS-84系转换到塔吊系的旋转参数；m为由WGS-84系转换到塔吊系的尺度参数；

然后，将所述流动站的塔吊系坐标在高斯投影下进行坐标转换，获得所述流动站的平面位置(x，y)和高程位置H。