浙江省北大信息技术高等研究院

在智慧工地中，多台智能塔机通常需要在同一作业区域内进行同步高空作业。为了防止塔机间发生碰撞，获取并分析塔机之间的碰撞数据至关重要。这一数据能够实时检测塔机的相对位置和运动轨迹，判断是否存在潜在的碰撞风险，从而及时调整作业路径或作业计划，避免事故发生。 此外，碰撞分析数据不仅服务于实时监控和预警，还具备重要的历史数据复用价值。通过对历史碰撞数据的分析，可以挖掘出塔机调度和路径规划中的潜在问题，帮助工程管理人员进行作业流程的优化和安全评估。历史数据的积累与分析还能为后续项目提供参考依据，支持持续优化塔机作业的调度策略和安全预防措施，从而有效提升整体工地的安全管理水平。 通过智慧工地中的GPS传感器获取每台塔机的经纬度信息，并记录获取数据的时间点为t。将每台塔机的经纬度信息换算为智慧工地的二维坐标（X,Y），在二维坐标体系内计算相邻塔机中心点距离L；根据吊钩高度、塔臂角度、塔臂长度和小车位置等数据，在时间点t建立单塔机维度的二维坐标（x,y），并将单塔机坐标下塔臂顶点的坐标、塔臂长度、塔臂角度、小车位置等投射到工地坐标（X,Y）上，计算投射后的塔臂顶点、小车位置、吊钩位置到坐标原点的距离△x；若相邻塔机高度相同，计算塔臂顶点到塔机坐标原点的距离△xb1、△xb2，若|△xb1+△xb2<L，则没有发生碰撞，若|△xb1+△xb12≥L，则发生碰撞。若相邻塔机高度不同，计算小车位置或吊钩位置到坐标原点的距离△xC1、△xC2、△xd1、△xd1，若|△xc1/d1+△xc2、d2|<L，则没有发生碰撞，若|△xc1/d1+△xc2、d2|≥L，则发生碰撞。每个时间字段下判断碰撞的算法规则是相同的，碰撞判断是基于每个时刻（t）实时计算的。随着时间的变化，塔机的相对位置和作业状态也在变化，因此每个时刻的碰撞判断结果会有所不同。通过对一段连续时间段内每个时刻的分析结果进行汇总，可以得出塔机是否发生碰撞的整体判断，并为后续的塔机调度和作业路径优化提供数据支持。