CN116621063A - 塔臂防撞方法、装置、塔身定位终端和存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种塔臂防撞方法、装置、塔身定位终端和存储介质，所述方法包括：获取所述起重机的吊钩定位信息以及塔顶定位信息；根据所述吊钩定位信息、所述塔顶定位信息、以及预先确定的塔基定位信息和塔臂长度，计算塔臂前端定位信息；将所述塔臂前端定位信息传输至所述塔吊云平台，及接收所述塔吊云平台发送的塔臂碰撞风险预警结果，所述塔吊云平台用于根据所述塔臂前端定位信息，确定所述起重机的塔臂碰撞风险。本申请可无需在塔臂前端安装实现塔臂碰撞风险的预警，减轻了塔臂前端安装和维护设备的困难度，且碰撞检查灵敏度高。

Description

塔臂防撞方法、装置、塔身定位终端和存储介质

技术领域

本申请涉及工程机械领域，尤其涉及一种塔臂防撞方法、装置、塔身定位终端和计算机可读存储介质。

背景技术

塔式起重机作为工程机械行业内一款重要的特殊作业设备，在建筑工程领域比较常见。

为保证塔式起重机的安全运行，一部分塔式起重机的作业和操作还保持传统的工作流程，塔吊司机和地面信号员实时对讲，以指挥塔式起重机的运行，然而，人工的核对和操作这一方式，灵敏度较低，仍存在一定的安全隐患。另一部分塔式起重机会在前端安装无线信号强度检测装置，以通过无线信号强度来对塔臂碰撞进行预警，该种方式需要在塔臂安装设备，设备安装和维护困难。

发明内容

鉴于上述，本申请提供一种塔臂防撞方法、装置、塔身定位终端和存储介质，其可减轻塔臂前端安装和维护设备的困难度，且碰撞检查灵敏度高。

本申请一实施方式提供一种塔臂防撞方法，应用于起重机的塔身定位终端，所述塔身定位终端与塔吊云平台通信连接，所述塔臂防撞方法包括：

获取所述起重机的吊钩定位信息以及塔顶定位信息；根据所述吊钩定位信息、所述塔顶定位信息、以及预先确定的塔基定位信息和塔臂长度，计算塔臂前端定位信息；将所述塔臂前端定位信息传输至所述塔吊云平台，及接收所述塔吊云平台发送的塔臂碰撞风险预警结果，所述塔吊云平台用于根据所述塔臂前端定位信息，确定所述起重机的塔臂碰撞风险。

采用该技术方案，能够提高碰撞检查的灵敏度，还无需在塔臂前端安装其他设备，减轻了塔臂前端安装和维护设备的困难度。另外，本申请实施例能够精确获取吊钩的定位信息，吊钩的定位信息不仅能为塔臂前端的定位提高参考数据，还能便于后续拓展起重机的智能驾驶功能。

在一些实施例中，获取所述起重机的塔顶定位信息包括：获取塔顶差分数据；获取初始塔顶定位数据；将所述塔顶差分数据和所述初始塔顶定位数据进行差分运算，得到所述塔顶定位信息。

采用该技术方案，采集塔顶差分数据修正初始塔顶定位数据，实现实时的差分定位，能够使得塔顶定位的精度达到厘米级，提高塔顶定位的精度。

在一些实施例中，塔身定位终端集成有塔身网络通信单元以及塔身电台通信单元，所述获取塔顶差分数据包括：通过所述塔身电台通信单元和/或所述塔身网络通信单元获取塔顶差分数据；所述获取所述起重机的吊钩定位信息，包括：通过所述塔身电台通信单元和/或所述塔身网络通信单元获取所述吊钩定位信息。

采用该技术方案，通过电台通信可以实现本地差分数据的获取，通过网络可实现网络差分数据的获取，从而实现了网络差分定位和本地差分定位的冗余，保证了定位的可靠性。

在一些实施例中，根据所述吊钩定位信息、所述塔顶定位信息、以及预先确定的塔基定位信息和塔臂长度，计算塔臂前端定位信息，包括：

将所述吊钩定位信息、所述塔顶定位信息、所述塔基定位信息转换为预先建立的塔吊工程坐标系中的坐标，所述塔吊工程坐标系为以所述起重机所在的场地中的预设基准位置为原点建立的三维坐标系；

基于所述吊钩定位信息、所述塔顶定位信息及所述塔基定位信息在所述塔吊工程坐标系中的坐标和所述塔臂长度，计算所述塔臂前端定位信息。

采用该技术方案，将定位信息统一转换到塔吊工程坐标系中，便于塔臂前端定位信息的计算，且塔吊工程坐标以起重机所在的场地中的预设基准位置作为原点，便于所在场地中的各起重机的位置通过同一塔吊工程坐标系进行表示，进而便于基于统一基准为原点的坐标进行碰撞的判断。

在一些实施例中，吊钩定位信息包括：吊钩大地坐标，所述塔顶定位信息包括：塔顶大地坐标，所述塔基定位信息包括：塔基大地坐标；所述将所述吊钩定位信息、所述塔顶定位信息、所述塔基定位信息转换为预先建立的塔吊工程坐标系中的坐标，包括：

将所述吊钩大地坐标、所述塔顶大地坐标和所述塔基大地坐标均转换为地心空间直角坐标系中的坐标，得到各地心空间直角坐标；将所述各地心空间直角坐标转换为所述塔吊工程坐标系中的坐标。

采用该技术方案，能够简化坐标的转换过程。

在一些实施例中，塔身定位终端还与塔臂启停控制器通信连接，在所述将所述塔臂前端定位信息传输至所述塔吊云平台之后，所述方法还包括：

若塔臂碰撞风险预警结果为表征高风险碰撞的风险预警提示，向所述塔臂启停控制器发送塔臂运行停止指令。

采用该技术方案，能够进行塔臂的紧急制停，提高塔臂的安全性。

在一些实施例中，塔身定位终端还与吊钩定位终端通信连接，所述吊钩定位终端用于通过接收的吊钩差分数据以及初始吊钩定位数据确定吊钩定位信息，所述获取所述起重机的吊钩定位信息，包括：

从所述吊钩定位终端接收所述吊钩定位信息。

采用该技术方案，通过差分数据实现吊钩的准确定位，从而便于通过准确的吊钩数据计算出精确的塔臂前端定位信息。

本申请一实施方式提供一种塔臂防撞装置，包括：应用于起重机的塔身定位终端，所述塔身定位终端与塔吊云平台通信连接，所述塔臂防撞装置包括：

获取模块，用于获取所述起重机的吊钩定位信息以及塔顶定位信息；

计算模块，用于根据所述吊钩定位信息、所述塔顶定位信息、以及预先确定的塔基定位信息和塔臂长度，计算塔臂前端定位信息；

传输模块，用于将所述塔臂前端定位信息传输至所述塔吊云平台，及接收所述塔吊云平台发送的塔臂碰撞风险预警结果，所述塔吊云平台用于根据所述塔臂前端定位信息，确定所述起重机的塔臂碰撞风险。

采用该技术方案，能够提高碰撞检查的灵敏度，还无需在塔臂前端安装其他设备，减轻了塔臂前端安装和维护设备的困难度。另外，本申请实施例能够精确获取吊钩的定位信息，吊钩的定位信息不仅能为塔臂前端的定位提高参考数据，还能便于后续拓展起重机的智能驾驶功能。

本申请一实施方式提供一种塔身定位终端，塔身定位终端包括处理器及存储器，存储器用于存储指令，处理器用于调用存储器中的指令，使得塔身定位终端执行上述的塔臂防撞方法。

本申请一实施方式提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，当计算机指令在塔身定位终端上运行时，使得塔身定位终端执行上述的塔臂防撞方法。

上述塔身定位终端及计算机可读存储介质均与上述塔臂防撞方法对应，因此，其所能达到的有益效果可参考上文所提供的对应的方法中的有益效果，此处不再赘述。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种塔臂防撞***的场景示意图。

图2是本申请实施例提供的一种塔臂防撞方法的流程示意图。

图3为本申请实施例提供的起重机的结构示意图。

图4为本申请实施例提供的吊钩定位终端中集成的单元与外部通信设备交互的示意图。

图5为本申请实施例提供的塔身定位终端中集成的单元与外部通信设备交互的示意图。

图6为本申请实施例提供的塔身定位终端与塔吊云平台的交互示意图。

图7为本申请实施例提供的多个起重机的工作区域示意图。

图8为本申请一实施例中的塔臂防撞装置的模块示意图。

图9为本申请一实施例中的塔身定位终端示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本申请的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本申请进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。

进一步需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

本申请中“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或多于两个。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况，其中A，B可以是单数或者复数。本申请的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不是用于描述特定的顺序或先后次序。

在本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

需要说明的是，本申请实施例方法由于是在电子设备，即塔身定位终端中执行，塔身定位终端的处理对象均以数据或信息的形式存在，例如，位置，实质为位置信息，后续实施例中若提及长度等，均为对应的数据存在，以便塔身定位终端进行处理，具体此处不作赘述。

本申请实施例提供一种塔臂防撞方法、装置、塔身定位终端和存储介质，以下分别进行详细说明。

参考图1所示，图1本申请实施例提供一种塔臂防撞***的场景示意图，该塔臂防撞***包括：应用于起重机(塔吊)的塔身定位终端101，塔身定位终端101中集成有塔身定位装置，塔身定位终端101与塔吊云平台102通信连接。

本申请实施例中塔身定位终端101可用于获取起重机的吊钩定位信息以及塔顶定位信息；根据吊钩定位信息、塔顶定位信息、以及预先确定的塔基定位信息和塔臂长度，计算塔臂前端定位信息；将塔臂前端定位信息传输至塔吊云平台，及接收塔吊云平台发送的塔臂碰撞风险预警结果。

塔吊云平台102可用于根据该塔臂前端定位信息，确定起重机的塔臂碰撞风险。

本申请实施例结合当前吊钩、塔顶、塔基的定位信息，以及塔臂长度得到塔臂前端的实时精确定位，以使得塔吊云平台能够基于接收到的塔臂前端的定位进行碰撞风险预警，不仅能够提高碰撞检查的灵敏度，还无需在塔臂前端安装其他设备，减轻了塔臂前端安装和维护设备的困难度。

另外，本申请实施例能够精确获取吊钩的定位信息，吊钩的定位信息不仅能为塔臂前端的定位提高参考数据，还能便于后续拓展起重机的智能驾驶功能。

可以理解的是，塔身定位终端和塔吊云平台可以是一种能够按照事先设定或存储的指令，自动进行数值计算和/或信息处理的设备，其硬件包括但不限于微处理器、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)、数字处理器(Digital Signal Processor，DSP)、嵌入式设备等。塔身定位终端和塔吊云平台可以是嵌入式计算机、服务器、工业电脑等计算设备，其可以与用户通过键盘、鼠标、遥控器、触摸板或声控设备等方式进行人机交互。

本领域技术人员可以理解，上述的应用场景仅仅是本申请方案的一种应用场景，并不构成对本申请方案应用的限定，其他应用环境中还可以包括比上述的应用场景更多或更少的计算机设备。

例如，如图1所示，该塔臂防撞***还可以包括：吊钩定位终端103，吊钩定位终端103用于为塔身定位终端提供吊钩定位信息。

又例如，该塔臂防撞***还可以包括：塔臂启停控制器104，塔臂启停控制104用于控制塔臂的启动和停止。塔臂启停控制器104可以为可编程逻辑控制器(ProgrammableLogic Controller，PLC)，也可为其他，本申请不对此进行限定。

需要说明的是，图1所示的应用场景仅仅是一种示例，本申请实施例描述的塔臂防撞***以及场景是为了更加清楚的说明本申请实施例的技术方案，并不构成对于本申请实施例所提供的技术方案的限定，本领域普通技术人员可知，随着塔臂防撞***的演变和新业务场景的出现，本申请实施例所提供的技术方案对于类似同样适用。

首先，本申请实施例提供一种塔臂防撞方法，该塔臂防撞方法的执行主体为塔臂防撞装置，该塔臂防撞装置可集成于起重机的塔身定位终端。

参阅图2所示，图2是本申请实施例塔臂防撞方法一实施例的步骤流程图。根据不同的需求，该流程图中步骤的顺序可以改变，某些步骤可以省略。

塔臂防撞方法可以具体包括以下步骤：

步骤201，获取起重机的吊钩定位信息以及塔顶定位信息。

参考图3所示，图3为本申请实施例的起重机的结构示意图，起重机包括：塔臂301、塔基302、塔身303和吊钩304。塔臂301上悬挂有吊钩304，塔臂301可转动地安装在塔身303的塔顶3031，塔身303垂直固定于塔基302。

起重机的吊钩定位信息能够表征起重机的吊钩的位置。如：初始吊钩定位数据，差分吊钩定位数据等。初始吊钩定位数据可以为吊钩的GPS定位，差分吊钩定位数据可以为吊钩的差分GPS定位。吊钩的GPS定位和差分GPS定位均可用大地坐标系中的大地坐标表示，本申请实施例不对此进行限定。

大地坐标系是大地测量中以参考椭球面为基准面建立起来的坐标系。地面点的位置用大地经度B、大地纬度L和大地高度H表示。

吊钩差分数据用于初始吊钩定位数据的修正，在初始吊钩定位数据附加吊钩差分数据，即可得到差分吊钩定位数据，差分吊钩定位数据相较于初始吊钩定位数据的定位精度更高。

以下，结合图1，以塔身定位终端101从吊钩定位终端103获取吊钩定位信息，且吊钩定位信息包括差分吊钩定位数据为例，说明吊钩定位信息的获取过程。

具体地，吊钩定位终端103可以接收吊钩差分数据和初始吊钩定位数据，根据吊钩差分数据对初始吊钩定位数据进行差分运算，得到差分吊钩定位数据。然后，吊钩定位终端103将该吊钩定位信息传输至塔身定位终端101。

参考图4所示，图4为吊钩定位终端中的集成的单元与外部通信设备交互的示意图。该吊钩定位终端包括：

吊钩网络通信单元401，用于通过公共网络中的通信天线408从存储吊钩差分数据的服务器上获取吊钩差分数据，吊钩网络通信单元401还用于将吊钩定位信息通过公共网络中的通信天线408传输至塔身定位终端101；

定位单元402，定位单元402用于通过定位天线409获取初始吊钩定位数据；

吊钩电台通信单元，用于从本地基站获取吊钩差分数据；吊钩电台通信单元还用于将吊钩定位信息通过本地基站传输至塔身定位终端101；

处理器405，用于根据吊钩差分数据对初始吊钩定位数据进行差分运算，得到吊钩定位信息。

进一步的，该吊钩电台通信单元可以包括第一电台单元403和第二电台单元404；第一电台单元403可用于从本地基站中的第一电台天线407得到吊钩差分数据，第二电台单元404用于通过第二电台天线406将吊钩定位信息传输至塔身定位终端101。

上述电台单元为装有发送和接收无线电信号设备的台站，其可选用特高频UHF(300～3000MHz)信号，该频段的信号穿透性强，但不限于此。

进一步的，上述定位单元402可以通过全球导航卫星***(Global NavigationSatellite System，GNSS)实现。吊钩差分数据可以使用国际海运事业无线电技术委员会(Radio Technical Commission for Maritime services，RTCM)标准协议。

本申请实时使用吊钩差分数据和初始吊钩定位数据得到吊顶定位信息，即采用实时动态(Real-time kinematic，RTK)载波相位差分技术进行定位，使得吊钩能够达到厘米精度的定位，从而使得计算出的吊臂前端定位信息更加准确，进而提高吊臂前端碰撞预警的准确性。

另外，吊钩定位终端中使用第一电台单元和第二电台单元，即双电台，双电台可以实现从本地基站获取吊钩差分数据，使得吊钩的精准定位可以不再依赖于公共网络传输的吊钩差分数据，进而在公共网络异常的情况下，仍可保证吊钩的精准定位。

上述实施例中提供了获取吊钩定位信息的技术方案，以下阐述获取塔顶定位信息的技术方案。

在本申请实施例中，起重机的塔顶定位信息能够表征起重机的塔顶的位置。例如，初始塔顶定位数据、差分塔顶定位数据。初始塔顶定位数据可以为塔顶的GPS定位数据，差分塔顶定位数据可以为塔顶的差分GPS定位数据。

其中，获取差分塔顶定位数据可以包括：获取塔顶差分数据；获取初始塔顶定位数据；将差分数据和初始塔顶定位数据进行差分运算，得到所述差分塔顶定位数据。

本申请实施例采集塔顶差分数据修正初始塔顶定位数据，实现实时的差分定位，能够使得塔顶定位的精度达到厘米级，提高塔顶定位的精度。

参考图5所示，图5为本申请实施例提供的一种塔身定位终端的结构示意图，塔身定位终端包括：

塔身网络通信单元501，用于通过公共网络中的通信天线502从存储塔顶差分数据的服务器上获取塔顶差分数据；塔身网络通信单元501还用于通过公共网络的通信天线502获取吊钩定位信息。

定位单元503，用于通过定位天线504获取初始塔顶定位数据；

塔身电台通信单元505，用于从本地基站的塔身电台天线506获取塔顶差分数据；塔身电台通信单元505还可用于通过塔身电台天线506接收吊钩定位信息。

处理器507，用于根据塔顶差分数据对初始塔顶定位数据进行差分运算，得到塔顶定位信息。

上述处理器507可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器、单片机或者处理器507也可以是任何常规的处理器等。

也就是说，塔身定位终端103集成有塔身网络通信单元501以及塔身电台通信单元502，塔身定位终端103可以通过塔身电台通信单元和/或塔身网络通信单元获取塔顶差分数据，以及吊钩定位信息。

上述塔身定位终端通过电台通信可以实现本地的塔顶差分数据的获取，通过网络通信可实现网络的塔顶差分数据的获取，从而实现了网络和本地的塔顶差分数据的冗余，保证了定位的可靠性。

步骤202，根据吊钩定位信息、塔顶定位信息、以及预先确定的塔基定位信息和塔臂长度，计算塔臂前端定位信息。

其中，塔基定位信息能够表征起重机的吊钩的位置。例如，塔基定位信息可通过塔基差分数据和初始塔基定位数据获取，初始塔基定位数据可以为塔基的GPS定位数据。塔基定位信息获取方式与上述吊钩定位信号和塔顶定位信息的获取方式类似，此处不再赘述。

在一些实施例中，参考图3所示，塔臂长度的确定方式，可以包括：

在起重机的吊钩移动至塔臂前端3011后，塔身定位终端获取吊钩在塔臂前端时的吊钩定位信息和塔顶定位信息；根据吊钩在塔臂前端时的吊钩定位信息和塔顶定位信息得到塔臂长度。

具体地，吊钩定位信息可包括：吊钩大地坐标，塔顶定位信息可包括：塔顶大地坐标，塔基定位信息可包括：塔基大地坐标，根据吊钩在塔臂前端时的吊顶大地坐标(B1,L1,H1)和塔顶(B₂,L₂,H₂)可以得到塔臂长度x1。

在一些实施例中，在起重机正式运行工作的过程中，塔身定位终端可以实时计算塔臂前端定位信息，以实现塔臂运行过程中的实时防撞，计算塔臂前端定位信息的步骤，即步骤202可以包括：

步骤2021，将吊钩大地坐标、塔顶大地坐标和塔基大地坐标均转换为地心空间直角坐标系中的坐标，得到各地心空间直角坐标。

在地心空间直角坐标系中，原点O与地球质心重合，Z轴指向地球北极，X轴指向经度原点，Y轴垂直于XOZ平面构成右手坐标系。

将大地坐标系中某位置的大地坐标(B，L，H)转换成地心空间直角坐标系中的坐标(X，Y，Z)的公式如下所示：

X＝(N+H)cosB cosL；

Y＝(N+H)cosB sinL；

Z＝[N(1-e²)]+H)sinB；

其中，N表示该位置的卯酉圈曲率半径，e表示椭球第一偏心率，a表示赤道半径。

步骤2021执行完成后，可执行步骤2022。

步骤2022，将各地心空间直角坐标转换为塔吊工程坐标系中的坐标。

塔吊工程坐标系为以起重机所在的场地中的预设基准位置为原点建立的三维坐标系。起重机所在的场地一般为施工场地。

将定位信息统一转换到塔吊工程坐标系中，便于塔臂前端定位信息的计算，且塔吊工程坐标以起重机所在的场地中的预设基准位置作为原点，便于所在场地中的各起重机的位置通过同一塔吊工程坐标系进行表示，进而便于基于统一基准为原点的坐标进行碰撞的判断。

例如，可参照图3所示，以当前起重机的塔基的中心点为预设基准位置，将塔基的中心点作为原点，塔身为Y’轴，塔基所在平面为X’OZ’所在平面建立塔吊工程坐标系。

步骤2023，基于吊钩定位信息、塔顶定位信息及塔基定位信息在塔吊工程坐标系中的坐标和塔臂长度，计算塔臂前端定位信息。塔臂前端定位信息中包括：塔臂前端在塔吊工程系中的坐标。

例如，在图3所示的塔吊工程坐标系中，塔臂前端的高度与塔顶高度相同，即塔臂前端的在Y’轴上的坐标与塔顶在Y’轴上的坐标相同，塔臂前端在X’OZ’上的投影与吊钩在X’OZ’上的投影的位置相同，即塔臂前端在X’轴上的坐标与吊钩在X’轴上的坐标相同，塔臂前端在Z’轴上的坐标与吊钩在Z’轴上的坐标相同，据此，可以得到塔臂前端在塔吊工程系中的坐标。

步骤203，将塔臂前端定位信息传输至塔吊云平台。

塔吊云平台可以接收多个起重机的塔臂前端定位信息，并根据属于同一场地的多个起重机的塔臂前端定位信息判断起重机的起重机碰撞风险。

具体地，塔吊云平台可以判断同一施工场地的多个起重机的工作区域是否存在交叉，若工作区域存在交叉，则判断存在工作区域交叉的各起重机的塔臂前端之间的距离，根据该距离确定起重机的起重机碰撞风险。

其中，塔吊云平台根据该距离确定起重机的起重机碰撞风险可以包括：塔吊云平台在预存的塔臂碰撞风险预警表查找与距离对应的起重机碰撞风险等级，其中，塔臂碰撞风险预警表包括：距离与起重机碰撞风险等级的对应关系；基于对应的起重机碰撞风险等级生成碰撞风险预警结果。

示例性的，参考图6和图7所示，塔吊云平台可以接收处于同一施工场地的塔身定位终端A、塔身定位终端B，和塔身定位终端C的塔臂前端定位信息，图7所示的圆形区域即为各起重机，即各塔吊的工作区域的示意，塔吊A、塔吊B和塔吊C的工作区域存在交叉，则塔吊云平台会分别计算塔吊A、塔吊B和塔吊C两两之间的塔臂前端的距离，并生成碰撞风险预警结果，将生成的碰撞风险预警结果发送至对应的塔身定位终端。

步骤204，接收塔吊云平台发送的塔臂碰撞风险预警结果。

塔身定位终端在接收到塔臂碰撞风险预警结果后，可指示塔吊司机调整塔臂位置，以避免碰撞，若塔臂碰撞风险预警结果为表征高风险碰撞的风险预警提示，塔身定位终端可向塔臂启停控制器发送塔臂运行停止指令。本申请实施例能够进行塔臂的紧急制停，进一步提高塔臂的安全性。

本申请实施例还提供一种塔臂防撞装置，塔臂防撞装置应用于起重机的塔身定位终端，塔身定位终端与塔吊云平台通信连接，参考图8所示，该塔臂防撞装置可以包括一个或多个模块，如获取模块801，计算模块802，传输模块803。

本申请实施例所称的模块可以是指能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，也可以是计算机程序指令段与硬件配合形成的功能模块，模块的划分为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，本申请对此不作限定。

可以理解的是，对应于上述塔臂防撞方法中的各实施方式，塔臂防撞装置可以包括图8中所示的各功能模块中的一部分或全部，各模块801～803的功能将在以下具体介绍。需要说明的是，以上塔臂防撞方法的各实施方式中相同的名词相关名词及其具体的解释说明也可以适用于以下对各模块801～803的功能介绍。为节省篇幅及避免重复起见，在此就不再赘述。

获取模块801，用于获取所述起重机的吊钩定位信息以及塔顶定位信息；

计算模块802，用于根据所述吊钩定位信息、所述塔顶定位信息、以及预先确定的塔基定位信息和塔臂长度，计算塔臂前端定位信息；

传输模块803，用于将所述塔臂前端定位信息传输至所述塔吊云平台，及接收所述塔吊云平台发送的塔臂碰撞风险预警结果，所述塔吊云平台用于根据所述塔臂前端定位信息，确定所述起重机的塔臂碰撞风险。

在一些实施例中，获取模块801中获取所述起重机的塔顶定位信息包括：获取塔顶差分数据；获取初始塔顶定位数据；将所述塔顶差分数据和所述初始塔顶定位数据进行差分运算，得到所述塔顶定位信息。

采用该技术方案，采集塔顶差分数据修正初始塔顶定位数据，实现实时的差分定位，能够使得塔顶定位的精度达到厘米级，提高塔顶定位的精度。

在一些实施例中，塔身定位终端集成有塔身网络通信单元以及塔身电台通信单元，获取模块801中获取塔顶差分数据包括：通过所述塔身电台通信单元和/或所述塔身网络通信单元获取塔顶差分数据；获取模块801中获取所述起重机的吊钩定位信息，包括：通过所述塔身电台通信单元和/或所述塔身网络通信单元获取所述吊钩定位信息。

采用该技术方案，通过电台通信可以实现本地差分数据的获取，通过网络可实现网络差分数据的获取，从而实现了网络差分定位和本地差分定位的冗余，保证了定位的可靠性。

在一些实施例中，计算模块802进一步用于将所述吊钩定位信息、所述塔顶定位信息、所述塔基定位信息转换为预先建立的塔吊工程坐标系中的坐标，所述塔吊工程坐标系为以所述起重机所在的场地中的预设基准位置为原点建立的三维坐标系；基于所述吊钩定位信息、所述塔顶定位信息及所述塔基定位信息在所述塔吊工程坐标系中的坐标和所述塔臂长度，计算所述塔臂前端定位信息。

采用该技术方案，将定位信息统一转换到塔吊工程坐标系中，便于塔臂前端定位信息的计算，且塔吊工程坐标以起重机所在的场地中的预设基准位置作为原点，便于所在场地中的各起重机的位置通过同一塔吊工程坐标系进行表示，进而便于基于统一基准为原点的坐标进行碰撞的判断。

在一些实施例中，吊钩定位信息包括：吊钩大地坐标，所述塔顶定位信息包括：塔顶大地坐标，所述塔基定位信息包括：塔基大地坐标；计算模块802进一步用于将所述吊钩大地坐标、所述塔顶大地坐标和所述塔基大地坐标均转换为地心空间直角坐标系中的坐标，得到各地心空间直角坐标；将所述各地心空间直角坐标转换为所述塔吊工程坐标系中的坐标。

采用该技术方案，能够简化坐标的转换过程。

在一些实施例中，传输模块803进一步用于若塔臂碰撞风险预警结果为表征高风险碰撞的风险预警提示，向所述塔臂启停控制器发送塔臂运行停止指令。

采用该技术方案，能够进行塔臂的紧急制停，提高塔臂的安全性。

在一些实施例中，塔身定位终端还与吊钩定位终端通信连接，获取模块801进一步用于从所述吊钩定位终端接收所述吊钩定位信息。

采用该技术方案，通过差分数据实现吊钩的准确定位，从而便于通过准确的吊钩数据计算出精确的塔臂前端定位信息。

图9为本申请实施例塔身定位终端一实施例的示意图。

塔身定位终端101包括存储器20、处理器30以及存储在存储器20中并可在处理器30上运行的计算机程序40。处理器30执行计算机程序40时可以实现上述塔臂防撞方法实施例中的步骤，例如图2所示的步骤201～204。

示例性的，计算机程序40同样可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在存储器20中，并由处理器30执行。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，所述指令段用于描述计算机程序40在塔身定位终端101中的执行过程。例如，可以分割成图8所示的获取模块801，计算模块802，和传输模块803。

塔身定位终端101可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑、工业电脑、平板电脑、服务器等计算设备。本领域技术人员可以理解，所述示意图仅仅是塔身定位终端101的示例，并不构成对塔身定位终端101的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如塔身定位终端101还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

处理器30可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器、单片机或者处理器30也可以是任何常规的处理器等。

存储器20可用于存储计算机程序40和/或模块/单元，处理器30通过运行或执行存储在存储器20内的计算机程序和/或模块/单元，以及调用存储在存储器20内的数据，实现塔身定位终端101的各种功能。存储器20可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作***、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据塔身定位终端101的使用所创建的数据(比如音频数据)等。此外，存储器20可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。

塔身定位终端101集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，所述计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的塔身定位终端和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的塔身定位终端实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在相同处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在相同单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能模块的形式实现。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非限制，尽管参照上述实施例对本申请进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本申请技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种塔臂防撞方法，其特征在于，应用于起重机的塔身定位终端，所述塔身定位终端与塔吊云平台通信连接，所述塔臂防撞方法包括：

获取所述起重机的吊钩定位信息以及塔顶定位信息；

根据所述吊钩定位信息、所述塔顶定位信息、以及预先确定的塔基定位信息和塔臂长度，计算塔臂前端定位信息；

将所述塔臂前端定位信息传输至所述塔吊云平台，及接收所述塔吊云平台发送的塔臂碰撞风险预警结果，所述塔吊云平台用于根据所述塔臂前端定位信息，确定所述起重机的塔臂碰撞风险。

2.如权利要求1所述的塔臂防撞方法，其特征在于，获取所述起重机的塔顶定位信息包括：

获取塔顶差分数据；

获取初始塔顶定位数据；

将所述塔顶差分数据和所述初始塔顶定位数据进行差分运算，得到所述塔顶定位信息。

3.如权利要求2所述的塔臂防撞方法，其特征在于，所述塔身定位终端集成有塔身网络通信单元以及塔身电台通信单元，所述获取塔顶差分数据包括：

通过所述塔身电台通信单元和/或所述塔身网络通信单元获取塔顶差分数据；

所述获取所述起重机的吊钩定位信息，包括：

通过所述塔身电台通信单元和/或所述塔身网络通信单元获取所述吊钩定位信息。

4.如权利要求1所述的塔臂防撞方法，其特征在于，所述根据所述吊钩定位信息、所述塔顶定位信息、以及预先确定的塔基定位信息和塔臂长度，计算塔臂前端定位信息，包括：

将所述吊钩定位信息、所述塔顶定位信息、所述塔基定位信息转换为预先建立的塔吊工程坐标系中的坐标，所述塔吊工程坐标系为以所述起重机所在的场地中的预设基准位置为原点建立的三维坐标系；

基于所述吊钩定位信息、所述塔顶定位信息及所述塔基定位信息在所述塔吊工程坐标系中的坐标和所述塔臂长度，计算所述塔臂前端定位信息。

5.如权利要求4所述的塔臂防撞方法，其特征在于，所述吊钩定位信息包括：吊钩大地坐标，所述塔顶定位信息包括：塔顶大地坐标，所述塔基定位信息包括：塔基大地坐标；

所述将所述吊钩定位信息、所述塔顶定位信息、所述塔基定位信息转换为预先建立的塔吊工程坐标系中的坐标，包括：

将所述吊钩大地坐标、所述塔顶大地坐标和所述塔基大地坐标均转换为地心空间直角坐标系中的坐标，得到各地心空间直角坐标；

将所述各地心空间直角坐标转换为所述塔吊工程坐标系中的坐标。

6.如权利要求1所述的塔臂防撞方法，其特征在于，所述塔身定位终端还与塔臂启停控制器通信连接，在所述将所述塔臂前端定位信息传输至所述塔吊云平台之后，所述方法还包括：

若塔臂碰撞风险预警结果为表征高风险碰撞的风险预警提示，向所述塔臂启停控制器发送塔臂运行停止指令。

7.根据权利要求1所述的塔臂防撞方法，其特征在于，所述塔身定位终端还与吊钩定位终端通信连接，所述吊钩定位终端用于通过接收的吊钩差分数据以及初始吊钩定位数据确定吊钩定位信息，所述获取所述起重机的吊钩定位信息，包括：

从所述吊钩定位终端接收所述吊钩定位信息。

8.一种塔臂防撞装置，其特征在于，应用于起重机的塔身定位终端，所述塔身定位终端与塔吊云平台通信连接，所述塔臂防撞装置包括：

获取模块，用于获取所述起重机的吊钩定位信息以及塔顶定位信息；

计算模块，用于根据所述吊钩定位信息、所述塔顶定位信息、以及预先确定的塔基定位信息和塔臂长度，计算塔臂前端定位信息；

传输模块，用于将所述塔臂前端定位信息传输至所述塔吊云平台，及接收所述塔吊云平台发送的塔臂碰撞风险预警结果，所述塔吊云平台用于根据所述塔臂前端定位信息，确定所述起重机的塔臂碰撞风险。

9.一种塔身定位终端，所述塔身定位终端包括处理器及存储器，所述存储器用于存储指令，其特征在于，所述处理器用于调用所述存储器中的指令，使得所述塔身定位终端执行如权利要求1至权利要求7中任一项所述的塔臂防撞方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于，当所述计算机指令在塔身定位终端上运行时，使得所述塔身定位终端执行如权利要求1至权利要求7中任一项所述的塔臂防撞方法。