[发明专利]基于卫星定位的建筑塔机臂尖监测方法及系统

说明书

本发明公开了基于卫星定位的建筑塔机臂尖监测方法和系统。该系统包括：监测参数获取单元，用于获取建筑塔机臂尖处的监测站测得的各监测历元的北向坐标、东向坐标；水平臂长确定单元，用于根据所述监测参数获取单元获得的各监测历元的北向坐标、东向坐标，确定建筑塔机塔臂水平长度；水平臂长长度偏差量确定单元，确定水平臂长长度偏差量；以及预警单元，在水平臂长长度偏差量大于预警阈值时进行预警提示。

技术领域

本发明涉及建筑塔机及其健康监测预警系统。

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。有些事故是塔吊机自身坍塌、吊臂断裂等造成的。因而对塔吊机进行健康监测并预警非常重要。在此之前，本发明的发明人之前已经提出了一种技术方案，通过移动车上的GNSS接收机来监测移动小车高程的变化，从而可以获知塔臂的变形情况，预防塔臂变形引起的塔吊机断臂。在该技术方案中，GNSS设置在移动小车上，使得移动小车的结构变得复杂。

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。

根据本发明的一个方面，提供了一种基于卫星定位的建筑塔机臂尖监测系统，包括：监测参数获取单元，用于获取建筑塔机臂尖处的监测站测得的各监测历元的北向坐标、东向坐标；水平臂长确定单元，用于根据所述监测参数获取单元获得的各监测历元的北向坐标、东向坐标，确定建筑塔机塔臂水平长度；水平臂长长度偏差量确定单元，确定水平臂长长度偏差量；以及预警单元，在水平臂长长度偏差量大于预警阈值时进行预警提示。

根据一种实施方式，所述水平臂长长度偏差量确定单元如下地确定水平臂长长度偏差量，

Δl_n＝l_n-M_l

Δl_n表示为建筑塔机臂尖在第n个监测历元的历元位移在臂长水平向的长度偏差量，n1且为整数，M_l表示为一种基于历史历元累积位移的水平臂长的算术平均值，

M_l如下地计算：

l_n表示为第n个监测历元建筑塔机塔臂的水平臂长长度，其如下地计算：

式中，(x₀,y₀)表示为建筑塔机塔身主体结构的中心平面位置，(x_n,y_n)表示为第n个监测历元的北向坐标、东向坐标。

根据一种实施方式，所述预警阈值如下地确定：

水平臂长方向

当n→∞时，

水平臂长方向

式中，a_水平、b_水平分别是所述监测站的接收机的平面定位的固定误差和比例误差；l_n为第n个监测历元的建筑塔机的塔臂水平臂长长度；k为预警临界系数，k在2到5之间，可以取5；为塔臂动态监测水平臂长预警参数；当水平臂长长度偏差量时，则进行建筑塔机臂尖动态监测预警提示。

根据一种实施方式，所述臂尖包括建筑塔机的吊装臂的臂尖或/和建筑塔机的平衡臂的臂尖。

根据一种实施方式，所述系统用于建筑塔机，所述建筑塔机包括塔身、塔臂，所述系统还包括设置在所述建筑塔机的臂尖上的GNSS监测站，所述监测参数获取单元从所述GNSS监测站获取在所述建筑塔机的臂尖处的监测站测得的各监测历元的北向坐标、东向坐标。