[发明专利]一种塔式起重机智能控制系统及方法

权利要求书

1.一种塔式起重机智能控制系统，用于控制塔式起重机的吊钩在材料堆场和施工作业面之间来回运动；材料堆场设置在地面；施工作业面位于建筑物顶部，并隔一段时间随着建筑物的升高而升高；其特征在于：设置吊钩运动路径上的几个定位点：位于材料堆场的材料目标位置、位于材料堆场上空的第二基本位置、位于施工作业面上空的第一基本位置、以及位于施工作业面的作业面目标位置；

该智能控制系统包括：

三维激光扫描识别系统，用于完成吊钩在第一基本位置与作业面目标位置之间的位置识别；

无线定位识别系统，用于完成吊钩在第二基本位置与材料目标位置之间的位置识别；

基本位置控制系统，用于自主完成吊钩在第一基本位置与第二基本位置之间的移动控制，以及受控完成吊钩的其它位置之间的移动控制，包括手动控制模块、记忆控制模块、识别控制模块和移动控制模块；手动控制模块用于吊钩首次在第一基本位置与第二基本位置之间的移动时，手动给移动控制模块发送移动信号；记忆控制模块用于记录下手动控制模块发送的移动信号，确定第一基本位置和第二基本位置的坐标，并按照手动控制模块的移动信号发送给移动控制模块；识别控制模块用于根据三维激光扫描识别系统识别的结果，得到吊钩在第一基本位置与作业面目标位置之间的移动信号，并根据无线定位识别系统识别的结果，得到吊钩在第二基本位置与材料目标位置之间的移动信号；移动控制模块用于在手动控制模块、记忆控制模块和识别控制模块的移动信号下对吊钩进行移动控制；

中央监控系统，用于分别与三维激光扫描识别系统、无线定位识别系统和基本位置控制系统通讯，对吊钩的整个运行过程进行监控。

2.根据权利要求1所述的智能控制系统，其特征在于：所述的三维激光扫描识别系统包括设置在作业面目标位置的标靶、设置在塔式起重机上的激光扫描仪、以及第一服务器；第一基本位置的坐标由基本位置控制系统确定，激光扫描仪用于扫描施工作业面并通过识别标靶来识别作业面目标位置，第一服务器将激光扫描仪扫描的结果发送给中央监控系统，由中央监控系统根据第一基本位置的坐标和作业面目标位置的坐标，控制移动控制模块对吊钩进行移动控制。

3.根据权利要求1所述的智能控制系统，其特征在于：所述的无线定位识别系统包括若干个信号覆盖全部材料堆场的无线定位基站、设置在材料目标位置的电子标签、以及第二服务器；第二基本位置的坐标由基本位置控制系统确定，无线定位基站与电子标签进行信号交互，将电子标签的信息发送给第二服务器，第二服务器计算出材料目标位置的坐标并发送给中央监控系统，中央监控系统根据第二基本位置的坐标和材料目标位置的坐标，控制移动控制模块对吊钩进行移动控制。

4.根据权利要求1所述的智能控制系统，其特征在于：所述的移动控制模块包括位置传感器组、起升控制单元、变幅控制单元和回转控制单元；位置传感器组用于获取吊钩的位置；起升控制单元用于控制塔式起重机起升作业，回转控制系统用于控制塔式起重机回转作业运行，变幅控制系统用于控制塔式起重机变幅作业运行。

5.根据权利要求4所述的智能控制系统，其特征在于：所述的位置传感器组包括起升高度检测传感器、回转角度检测传感器和变幅小车位置检测传感器。

6.根据权利要求1所述的智能控制系统，其特征在于：一片区域设有若干个塔式起重机；每个塔式起重机均配有一组所述的三维激光扫描识别系统、无线定位识别系统和基本位置控制系统；整个区域仅设有一个中央监控系统。

7.根据权利要求1或6所述的智能控制系统，其特征在于：该智能控制系统还包括客户端，用于与所述的中央监控系统通信，实现智能控制系统与操作维护人员的人机交互。

8.根据权利要求1所述的智能控制系统，其特征在于：所述的材料堆场的数量为1个以上，每个材料堆场设有对应的材料目标位置、位于材料堆场上空的第二基本位置、以及无线定位识别系统。