一种塔机碰撞的检测方法、装置、电子设备和介质与流程

本发明涉及塔机安全监控，尤其涉及一种塔机碰撞的检测方法、装置、电子设备和介质。

背景技术：

1、塔机（塔式起重机）是建筑工地上不可或缺的重要设备，广泛应用于高层建筑和大规模基础设施工程中。其主要功能是吊装和搬运建筑材料，为施工提供高效的垂直运输支持。然而，在大型建筑工地上，通常需要多台塔机同时工作，以满足高效施工的需求。这些塔机可能在不同的作业区域内作业，但由于其工作范围重叠或相互之间距离较近，塔机之间发生碰撞的风险显著增加。如果塔机之间的距离控制不当或相互之间协调不够，可能会导致严重的安全事故，不仅对设备造成损坏，还可能对工人生命安全构成威胁。并且在某些建筑工地中，施工区域可能受到建筑物、围墙或其他结构物的限制，这些限制区可能使塔机的操作范围受到限制。当塔机的工作臂在受限区域内运行时，如果没有有效的防护措施，可能会出现碰撞现象，导致施工设备和建筑物本身的损坏。这种碰撞不仅影响施工进度，还可能导致施工安全隐患。

技术实现思路

1、有鉴于此，有必要提供一种塔机碰撞的检测方法、装置、电子设备和介质，用以解决现有技术中对塔机及周围环境缺少研究，不能呈现塔机在实际工作中自身的状态和周边环境的关系，导致易发生碰撞风险的技术问题。

2、为了解决上述问题，本发明提供一种塔机碰撞的检测方法，包括：

3、获取塔机环境下各个实体结构的经纬度信息和高度信息，所述实体结构包括塔机主体、塔机各组成结构以及限行区物体；

4、以各个实体结构的高度信息、实体结构顶点的经纬度信息以及各个面上点的经纬度信息为基准，采用逐代中点法生成各个实体结构的多个空间点；并基于各个实体结构的多个空间点建立塔机环境三维模型；

5、基于塔机环境三维模型，遍历计算工作塔机与限行区物体及其他塔机的空间点重叠情况；

6、根据重叠情况，对塔机进行碰撞检测，确定塔机碰撞结果。

7、在一种可能的实现方式中，所述以各个实体结构的顶点和各个面的经纬度信息和高度信息为基准，采用逐代中点法生成各个实体结构的多个空间点，包括：

8、以实体结构每个面的顶点作为第一代空间点，对各个第一代空间点两两求取中点，得到第二代空间点；

9、对第一代空间点和第二代空间点两两求取中点，以及对各个第二代空间点两两求取中点，得到第三代空间点；

10、采用逐代中点法依次迭代生成多个第n代空间点，直至空间点数目达到预设样本值为止。

11、在一种可能的实现方式中，所述基于各个实体结构的多个空间点建立塔机环境三维模型，包括：

12、以塔机主体每个面的顶点作为第一代空间点，采用逐代中点法依次迭代生成多个塔机主体n代空间点；以多个塔机主体n代空间点建立塔机三维模型；

13、以塔机各组成结构每个面的顶点作为第一代空间点，采用逐代中点法依次迭代生成多个塔机各组成结构n代空间点；以多个塔机各组成结构n代空间点建立塔机各组成结构三维模型；

14、以限行区物体每个面的顶点作为第一代空间点，采用逐代中点法依次迭代生成多个限行区物体n代空间点；以多个限行区物体n代空间点建立限行区物体三维模型。

15、在一种可能的实现方式中，所述塔机各组成结构包括塔吊臂，所述基于塔机环境三维模型，遍历计算工作塔机与限行区物体及其他塔机的空间点重叠情况，包括：

16、遍历计算工作塔机的空间点是否在限行区空间点区域内，若是，则确定工作塔机与限行区物体的存在重叠情况；

17、以塔机的塔吊臂最长距离为基准，遍历计算工作塔机的空间点是否在其他塔机空间点区域内，若是，则确定对应的其他塔机与工作塔机存在重叠情况。

18、在一种可能的实现方式中，所述遍历计算工作塔机与限行区物体及其他塔机的空间点重叠情况，还包括：

19、以塔机旋转360°时塔吊臂最长距离所在区域为基准，进行空间点重叠情况计算。

20、在一种可能的实现方式中，所述根据重叠情况，对塔机进行碰撞检测，确定塔机碰撞结果，包括：

21、以存在重叠情况的限行区物体和其他塔机为碰撞目标，以工作塔机为检测源，构建检测对列表；

22、采用预设k-k临界算法判断检测对列表中的检测源与碰撞目标之间的距离与临界距离阈值之间的大小关系；

23、若小于，则说明塔机存在碰撞风险。

24、在一种可能的实现方式中，所述对塔机进行碰撞检测，确定塔机碰撞结果，还包括：

25、以检测源开启工作为触发条件，启动碰撞检测；

26、以所有塔机停止工作为停止条件，终止碰撞检测。

27、第二方面，本发明还提供一种塔机碰撞的检测装置，包括：

28、获取模块，用于获取塔机环境下各个实体结构的经纬度信息和高度信息，所述实体结构包括塔机主体、塔机各组成结构以及限行区物体；

29、建模模块，用于以各个实体结构的高度信息、实体结构顶点的经纬度信息以及各个面上点的经纬度信息为基准，采用逐代中点法生成各个实体结构的多个空间点；并基于各个实体结构的多个空间点建立塔机环境三维模型；

30、重叠情况统计模块，用于基于塔机环境三维模型，遍历计算工作塔机与限行区物体及其他塔机的空间点重叠情况；

31、碰撞结果确定模块，用于根据重叠情况，对塔机进行碰撞检测，确定塔机碰撞结果。

32、第三方面，本发明还提供了一种电子设备，包括：处理器和存储器；

33、所述存储器上存储有可被所述处理器执行的计算机可读程序；

34、所述处理器执行所述计算机可读程序时实现如上所述的塔机碰撞的检测方法中的步骤。

35、第四方面，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如上所述的塔机碰撞的检测方法中的步骤。

36、本发明的有益效果是：获取塔机环境下各个实体结构的经纬度信息和高度信息，所述实体结构包括塔机主体、塔机各组成结构以及限行区物体；以各个实体结构的高度信息、实体结构顶点的经纬度信息以及各个面上点的经纬度信息为基准，采用逐代中点法生成各个实体结构的多个空间点；并基于各个实体结构的多个空间点建立塔机环境三维模型；从而通过建立的三维模型，构建塔机在实际工作中自身的状态和周边环境的关系。并基于塔机环境三维模型，实时且动态的遍历计算工作塔机与限行区物体及其他塔机的空间点重叠情况；通过计算重叠情况筛选可能会产生碰撞的两个物体，并根据重叠情况，对塔机进行碰撞检测，确定塔机碰撞结果，从而不仅实现了塔机与周围环境的实时动态碰撞风险检测和预警，还减少了碰撞检测的计算量，提高了碰撞检测的效率。

技术特征：

1.一种塔机碰撞的检测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的塔机碰撞的检测方法，其特征在于，所述以各个实体结构的顶点和各个面的经纬度信息和高度信息为基准，采用逐代中点法生成各个实体结构的多个空间点，包括：

3.根据权利要求2所述的塔机碰撞的检测方法，其特征在于，所述基于各个实体结构的多个空间点建立塔机环境三维模型，包括：

4.根据权利要求1所述的塔机碰撞的检测方法，其特征在于，所述塔机各组成结构包括塔吊臂，所述基于塔机环境三维模型，遍历计算工作塔机与限行区物体及其他塔机的空间点重叠情况，包括：

5.根据权利要求4所述的塔机碰撞的检测方法，其特征在于，所述遍历计算工作塔机与限行区物体及其他塔机的空间点重叠情况，还包括：

6.根据权利要求4所述的塔机碰撞的检测方法，其特征在于，所述根据重叠情况，对塔机进行碰撞检测，确定塔机碰撞结果，包括：

7.根据权利要求6所述的塔机碰撞的检测方法，其特征在于，所述对塔机进行碰撞检测，确定塔机碰撞结果，还包括：

8.一种塔机碰撞的检测装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器和存储器；

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如权利要求1-7任一项所述的塔机碰撞的检测方法中的步骤。

技术总结
本发明涉及一种塔机碰撞的检测方法、装置、电子设备和介质，属于塔机安全监控技术领域，其中，该方法包括：获取塔机环境下各个实体结构的经纬度信息和高度信息，所述实体结构包括塔机主体、塔机各组成结构以及限行区物体；以各个实体结构的顶点和各个面的经纬度信息和高度信息为基准，采用逐代中点法生成各个实体结构的多个空间点；并基于各个实体结构的多个空间点建立塔机环境三维模型；基于塔机环境三维模型，遍历计算工作塔机与限行区物体及其他塔机的空间点重叠情况；根据重叠情况，对塔机进行碰撞检测，确定塔机碰撞结果。本发明解决现有技术中不能呈现塔机在实际工作中自身的状态和周边环境的关系，导致塔机易发生碰撞风险的技术问题。

技术研发人员：李浩,桂少春
受保护的技术使用者：中建三局信息科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5