[发明专利]基于卫星定位的建筑塔机侧向垂直度自动化检测系统

说明书

本发明公开了基于卫星定位的建筑塔机侧向垂直度自动化检测系统，包括：塔身检测参数获取单元，其获取建筑塔机塔顶中心处的塔身GNSS检测站测得的各个检测历元的塔身北向和东向坐标和塔身高程；实时偏心量计算单元，根据各个检测历元的塔身北向和东向坐标，确定塔身北向实时偏心量和塔身东向实时偏心量；塔臂检测参数获取单元，其获取建筑塔机塔臂上的塔臂GNSS检测站测得的各个检测历元的塔臂北向坐标、塔臂东向坐标和塔臂高程；塔臂方位角确定单元，根据塔臂北向和东向坐标以及塔身北向和东向坐标确定塔臂方位角；塔身侧向垂直度确定单元，根据塔身北向实时偏心量和塔身东向实时偏心量和塔身高度，及所述塔臂方位角，确定塔身侧向垂直度。

技术领域

本发明涉及建筑塔机及其健康监测预警的技术领域。

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。随着塔身高度的增加，如果塔身垂直度出现较大的偏差，则可能造成重大安全事故。因而垂直度检测对于确保塔机安全运行具有重大的意义。垂直度检测的重要指标是侧向垂直度。目前没有在工作中对侧向垂直度进行实时测量的方法和系统。

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侧向垂直度自动化检测系统，包括：塔身检测参数获取单元，用于获取建筑塔机塔顶中心处的塔身GNSS检测站测得的各个检测历元的塔身北向坐标、塔身东向坐标和塔身高程；实时偏心量计算单元，用于根据所述塔身检测参数获取单元获得的各个检测历元的塔身北向坐标、塔身东向坐标，确定塔身北向实时偏心量和塔身东向实时偏心量；塔臂检测参数获取单元，用于获取建筑塔机塔臂上的塔臂GNSS检测站测得的各个检测历元的塔臂北向坐标、塔臂东向坐标和塔臂高程；塔臂方位角确定单元，根据所述塔臂北向坐标、所述塔臂东向坐标以及所述塔身北向坐标、所述塔身东向坐标确定塔臂方位角；塔身侧向垂直度确定单元，根据所述塔身北向实时偏心量和塔身东向实时偏心量和塔身高度，以及所述塔臂方位角，确定塔身侧向垂直度。

根据一种实施方式，所述塔身GNSS检测站测得的各个检测历元的塔身北向坐标、塔身东向坐标和塔身高程，以及所述塔臂GNSS检测站测得的各个检测历元的塔臂北向坐标、塔臂东向坐标和塔臂高程是在确定双差整周模糊度之后根据最小二乘参数估计原则来实时获得的。

根据一种实施方式，所述塔身北向实时偏心量和塔身东向实时偏心量如下地确定：

其中，(Δxⁿ,Δyⁿ)是在GNSS坐标系下的所述塔身北向实时偏心量和塔身东向实时偏心量；(x_o,y_o)是建筑塔机的塔基中心位置在GNSS坐标系下的平面坐标，是预先已知的，为所述塔身GNSS检测站在第n个检测历元的平面坐标。

根据一种实施方式，所述塔臂方位角确定单元如下地实时确定塔臂方位角：

其中，是所述塔臂方位角；是塔身GNSS检测站在GNSS坐标系下的第n个检测历元的平面坐标，是塔臂GNSS检测站在GNSS坐标系下的第n个检测历元的平面坐标。

根据一种实施方式，所述塔身侧向垂直度确定单元如下地计算建筑塔机X轴向侧向垂直度：

如果

所述塔身侧向垂直度确定单元如下地计算建筑塔机Y轴向侧向垂直度：

如果

其中，