[发明专利]一种基于卫星定位系统的高大架体垂直度监测系统及方法有效

专利信息
申请号: 201910647129.4 申请日: 2019-07-17
公开(公告)号: CN110470210B 公开(公告)日: 2021-01-05
发明(设计)人: 潘自强;王军 申请(专利权)人: 西安威尔图像数据技术研究院有限公司
主分类号: G01B7/305 分类号: G01B7/305;G01S19/43;H04W4/02
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 710000 陕西省西安市高新区丈八街*** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 卫星 定位 系统 高大 垂直 监测 方法
【说明书】:

本发明公开了基于卫星定位系统的高大架体垂直度监测系统及方法,包括定位监测系统;定位监测系统包括测量单元和实时运算单元;测量单元,用于通过自身的卫星定位系统获取高大架体至少三个测量点的大地坐标值,其中一个测量点被设定为新坐标系原点,则其余测量点定义为非坐标系原点;非坐标系原点的测量点,用新坐标系原点的大地坐标和自身的大地坐标进行坐标变换,得到其在新坐标系下的实时坐标值;测量单元将获取到的所有的坐标值输出到实时运算单元;实时运算单元,接收测量单元发送的所有测量点的坐标值,并实时计算出垂直度,并实时将垂直度与设定的告警阈值进行比较,实时进行告警。对设备安装精度要求不高,实现了对高大架体垂直度的监测。

技术领域

本发明涉及一种垂直度监测系统,尤其涉及一种基于卫星定位系统的高大架体垂直度监测系统及方法。

背景技术

无论是高速公路建设,还是高层建筑施工现场的高大架体,例如塔吊等,具有结构高度高、受力复杂多变、形变预兆性低、坍塌速度快、监控难度大、监测方式落后、人员无法主动逃生等等特点,且受现场地理、天气环境等外界因素扰动大,是施工现场不可忽视的最重要的安全风险源之一,一旦高大架体发生倾覆,会造成重大的生命财产损失。在相关的国家标准和行业标准中,都有对高大架体垂直度的监测标准以及巡检要求。现行标准中对高大架体垂直度的测量主要依靠经纬仪或全站仪完成,巡检时间间隔以1个月为主。由于经纬仪或全站仪对高大架体垂直度的测量数据依靠人工读取,复杂现场环境下的测量还需设备使用人员具备一定的经验,因此其测量数据的准确性具有一定的主观性。且每隔一月的监测粒度较大,往往忽视了雨雪天气、地质环境、现场施工等因素对高大架体的垂直度的影响。因此对高大架体的垂直度实时在线监测系统进行研究,是十分迫切的且有重要的现实意义。

由统计数据可以看出,高大架体相关部分呈现出“事故次数多,死亡总人数多,平均单次事故死亡人数多”的“三多”现象,是生产事故的易发部位,而且一旦发生问题,易造成人员伤亡的重大事故。因此高大架体应当是安全生产风险监控的重点部位。

在与桥梁桩柱相关的高大架体如塔式起重机、施工升降机和液压爬升模板等设备,其垂直度是非常重要的指标。垂直度的数值以及变化规律,直接表征着高大架体的竖直稳定性。现行的国家、行业标准中,对于高大架体的垂直度测量和允许偏差值有明确的规定,而且对监测的周期也有明确规定。如中华人民共和国国家标准《塔式起重机GB/T 5031-2008》中的规定,建设部行业规范《施工现场机械设备检查技术规程JGJ160-2008》中的强制规定,《建筑施工塔式起重机安装、使用、拆卸安全技术规程JGJ196-2010》都对施工现场的塔式起重机的垂直度有强制要求。

对在施工过程中具有重大安全风险的高大架体,已经有诸多国标和行规来规定测量方法和监测周期。但是还存在如下问题:

(1)国标或者行规中规定使用经纬仪或者全站仪对高大架体进行测量,此类仪器对使用者的要求较高,又往往需要很多的工作人员来参与作业,且获得的读数具有一定的主观性。

(2)国标或者行规中对于高大架体的监测周期粒度基本为一个月,而施工现场的环境复杂多变,考虑到天气、地址环境、现场施工影响,一个月的粒度显得过大。

(3)在现有技术条件下,缺乏实时的报警措施,当高大架体将要发生倾覆前,施工现场缺少应急报警装置提醒人员疏散。

(4)缺乏对高大架体竖直度的统计规律分析,无法做到预先告警。因此针对施工过程中具有重大安全风险的高大架体,采用高技术手段,建立实时在线的监测系统是十分必要的。

发明专利申请201810320263.9公开了一种使用激光设备的塔吊垂直度监测装置。此发明专利利用激光发射器,在接收器上使用刻度标尺,然后通过读取刻度值来获得塔吊的垂直度。此技术有以下问题:

1.对安装精度要求高。激光发射器必须完全水平安装,否则垂直度的计算会出现较大偏差。

2.对现场使用环境要求高。在激光传递路线上不能有遮蔽和干扰。

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