[发明专利]一种利用GNSS测速技术的塔机倾斜监控预警系统

说明书

本发明公开了一种利用GNSS测速技术的塔机倾斜监控预警系统，该塔机包括塔臂、塔身，该系统包括：塔身GNSS监测站、倾斜监控装置和预警装置，塔身GNSS监测站安装在塔身的顶部，接收GNSS导航卫星播发的GNSS多普勒观测值信号，用于确定塔身顶部瞬时三维晃动速度，并将该瞬时三维晃动速度发送给倾斜监控装置，所述倾斜监控装置根据该瞬时三维晃动速度，确定所述塔身的实时倾斜三维变动量，若所述实时倾斜三维变动量超出预警值，则触发所述预警装置进行告警提示。

技术领域

本发明涉及建筑施工塔机，尤其涉及一种利用GNSS测速技术的塔机倾斜监控预警系统。

背景技术

建筑施工塔吊机偶有事故发生，一旦发生事故就会造成较大的损失，有些事故是因为外力造成的，例如飓风、碰撞等。有些事故是塔吊机坍塌、塔臂断裂等造成的。塔吊机坍塌的原因较多，但无论何种原因造成的坍塌，如果在坍塌时能够及时报警，都会对减少人员伤害和财产损失起到极大的帮助。

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，本发明公开了一种利用GNSS测速技术的塔机倾斜监控预警系统，所述塔机包括塔臂、塔身，其中，该系统包括：塔身GNSS监测站、倾斜监控装置和预警装置，所述塔身GNSS监测站接收并处理GNSS多普勒观测值信号，用于确定塔身顶部瞬时三维晃动速度，并将所述塔身顶部瞬时三维晃动速度发送给所述倾斜监控装置，所述倾斜监控装置根据所述塔身顶部瞬时三维晃动速度，确定所述塔身的实时倾斜三维变动量，若所述实时倾斜三维变动量超出预警值，则触发所述预警装置进行告警提示。

根据一种实施方式，该利用GNSS测速技术的塔机倾斜监控预警系统还包括塔臂GNSS监测站，所述塔臂GNSS监测站接收GNSS导航卫星播发的GNSS多普勒观测值信号，用于确定塔身顶部瞬时三维晃动量，并将所述塔身顶部瞬时三维晃动量发送给所述监控装置，倾斜监控装置17根据所述塔臂顶部瞬时三维晃动量，确定所述塔臂的瞬时倾斜三维变动量。

根据一种实施方式，若所述塔臂的瞬时倾斜三维变动量超出预警值，则所述预警装置进行预警。

根据一种实施方式，将所述塔臂的瞬时倾斜三维变动量和所述塔身的瞬时倾斜三维变动量进行综合换算，当综合换算得出的变动量超出预警值，则所述预警装置18进行预警。

根据本发明的另一方面，提供了一种基于塔臂倾斜的GNSS塔机倾斜监控预警系统，所述系统包括塔身GNSS监测站、塔臂GNSS监测站、倾斜监控装置和预警装置，所述塔身GNSS监测站接收并处理GNSS多普勒观测值信号，用于确定塔身顶部瞬时三维晃动速度，并将所述塔身顶部瞬时三维晃动速度发送给所述倾斜监控装置，所述塔臂GNSS监测站采集GNSS导航卫星播发的GNSS观测值信号，包括多普勒观测值、载波相位观测值和伪距观测值，利用最小二乘参数估计方法实时处理4颗及以上有效导航卫星的GNSS多普勒观测值信号，求解获得所述塔臂GNSS监测站的瞬时速度，并进行去噪滤波平滑处理，获得平滑结果作为所述塔身顶部瞬时三维晃动速度，并将塔臂首端的瞬时三维晃动速度发送给所述倾斜监控装置，所述倾斜监控装置根据所述塔臂首端的瞬时垂向晃动速度，获得所述塔臂首端的瞬时实际垂向晃动速度，根据所述塔臂首端的瞬时实际垂向晃动速度，确定所述塔臂首端的实时实际垂向晃动量，若所述实时实际垂向晃动量超出预警值，则触发所述预警装置进行告警提示。

根据一种实施方式的基于塔臂倾斜的GNSS塔机倾斜监控预警系统，所述塔臂首端的实时实际垂向晃动量如下地计算：

其中，为所述塔臂首端的实时实际垂向晃动量，h_B为所述塔臂的高度，h_S为所述塔身的高度，H为所述塔臂首端到所述塔臂GNSS监测站的所述GNSS天线的相位中心的垂高，T为所述塔臂GNSS监测站的所述GNSS主机的数据采样间隔，为所述塔臂首端的瞬时实际垂向晃动速度。