CN103922225A - 塔机安全运行控制方法 - Google Patents

Abstract

一种塔机安全运行控制方法，包括：确定控制点、获取塔机目标的当前运行量并计算运行速度（第一步）；将控制点、运行速度和当前运行量代入追击方程，解追击方程得出接近时间；判断接近时间是否小于等于预设控制时限：若是，控制停止当前运行，然后重复第一步；若否，直接重复第一步。本发明根据塔机目标的当前运行量和运行速度预测到达控制点的接近时间，在接近时间小于等于控制时限时，控制塔机目标停止相应动作，塔机目标停顿一下，使速度降低，目标依靠惯性向控制点前行；一直重复上述步骤，塔机速度不断降低，但越来越接近控制点，在无限接近控制点时，速度几乎为零，目标停止，通过该方法塔机目标无限接近控制点，克服了到达控制方法的作业死角问题。

Description

塔机安全运行控制方法

技术领域

本发明涉及一种控制方法，尤其是一种塔机安全运行控制方法。

背景技术

塔机在运行中不能超过控制点，否则会造成危险。

塔机安全辅助装置（本文亦称仪表）是指力矩限制器等在塔机运行期间为驾驶员提供安全辅助的电子装置，主要功能是通过对塔机幅度、高度、角度、力矩等运行量的测量和控制，避免其运行至非安全范围。

为方便叙述，相关概念定义如下：

运行量：塔机运行中某一个或一组部件的动作分量，与塔机安全辅助相关的运行量包括变幅小车幅度、吊钩高度、起重臂回转角度等。

行程量：可以用运动距离（行程）描述的运行量。变幅小车幅度、吊钩高度、起重臂回转角度均为行程量。

力矩：塔机在某幅度上的起重量。力矩-重量×幅度。

控制点：运行量对应的禁止范围的起点，或者说安全范围的边界。是GB12602-2009《起重机械超载保护装置》中“动作点”外延扩大后的概念。

危险区：施工现场存在塔机不应进入的危险区域，仪表将此区域标识出来，控制塔机避开此区域。

干涉区：多台塔机间的重叠运行区域，分为起重臂干涉区和平衡臂干涉区，分别表示多塔间起重臂的干涉和起重臂与平衡臂的干涉。

现有塔机均采用到达控制算法控制塔机何时停止相应运行量向禁止范围的运行动作。到达控制算法：即不管运行量以何种速度变化，当且仅当其到达控制点时仪表才输出控制信号。到达控制算法的缺点是当运行速度较高时惯性可能导致运行量“冲出”控制点。业界普遍采取的办法是将控制点“提前”。但这种方案又会造成运行量低速运行时永远无法到达提前量与实际控制点之间的区域而出现作业死角。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的是提供一种解决到达控制方法的作业死角问题的塔机安全运行控制方法。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

一种塔机安全运行控制方法，包括以下步骤：

确定控制点、获取塔机目标的当前运行量并计算运行速度；所述控制点为运行量对应禁止范围的起点；

将控制点、运行速度和当前运行量代入追击方程，求解追击方程得出接近时间；所述追击方程为用以表示塔机目标当前运行量、控制点和接近时间关系的关于接近时间的一元方程，运行量包括行程量、重量和力矩，行程量为用运动距离表示的运行量，包括幅度、高度和角度；

判断接近时间是否小于等于预设的控制时限：

若是，控制塔机目标停止当前运行；

停止当前运行后重复步骤：确定控制点、获取塔机目标当前运行量并计算运行速度；

若否，重复步骤：确定控制点、获取塔机目标当前运行量并计算运行速度。

进一步地，在所述求解追击方程得出接近时间后包括：判断所述接近时间是否小于等于预定的报警时限；报警时限大于控制时限；

若是，则报警；

若否，则不报警。

当控制点为已知的固定控制点或重量固定，幅度改变的幅度控制点，其追击方程为

S＝s_t十v_tt

其中，S为控制点，s_t为当前行程量，v_t为运行速度。

当控制点为固定控制点或幅度控制点时，所述计算运行速度的步骤具体为：

连续采集塔机目标的行程量，至少获得塔机目标的当前行程量s_t、当前前一相邻时刻的行程量以及对应的时间，利用速度公式求解运行速度v_t

$v_t=\frac{s_{t2}-s_{t1}}{t_2-t_1}$

其中，s_t2为当前行程量s_t，s_t1为当前前一相邻时刻的行程量，t₂为当前时刻的时间，t₁为当前前一相邻时刻的时间，v_t为运行速度。

当控制点为幅度控制点时，所述确定控制点的步骤包括：

从存储的力矩曲线表数据中查找P_n和P_n+1，得出P_n和P_n+1对应的起重量W_n和W_n+1，并同时获得对应的幅度S_n和S_n+1；

判断吊装物体的重量W_t是否满足下述条件式

W_n≥w_t≥W_n+1；

当W_t满足上述条件式时，将上述参数代入下述方程求解幅度控制点S

$s=S_n+\frac{S_{n+1}-S_n}{W_{n+1}-W_n}\·(w_t-w_n).$

在A塔、B塔双塔碰撞，且为A塔低，B塔高的不等高工况时，所述获取塔机目标的当前运行量并计算运行速度的步骤中的运行速度包括A塔的幅度速度和角速度，则所述获取塔机目标的当前运行量并计算运行速度的步骤具体为：

连续采集A塔的幅度，至少获得A塔的当前幅度s_a0、A塔当前幅度s_a0的前一相邻时刻的幅度以及对应的时间，A塔的当前角度以及A塔当前角度前一相邻时刻的角度以及对应的时间；并采集B塔的当前角度、B塔当前前一相邻时刻的角度以及对应的时间；

利用下述速度公式求解A塔的幅度速度v_a、角速度ω_a以及B塔的角速度ω_b

$v_t=\frac{s_{t2}-s_{t1}}{t_2-t_1}$

其中，s_t2为A塔的当前幅度，s_t1为A塔当前前一相邻时刻的幅度，t₂为A塔的当前时刻的时间，t₁为A塔当前前一相邻时刻的时间，v_t为幅度速度；

角速度公式

${\mathrm{\ω}}_t=\frac{{\mathrm{\ω}}_{t2}-{\mathrm{\ω}}_{t1}}{t2-t2}$

其中，ω_t2为当前角度，ω_t1为当前前一相邻时刻的角度，t₂为当前时刻的时间，t₁为当前前一相邻时刻的时间，ω_t为角速度。

在A塔、B塔双塔碰撞时：

在同一坐标系中，设A塔的位置为（x_a，y_a），B塔的位置为（x_b，y_b），A塔的起重臂长为R_a，平衡臂长为T_a，B塔的起重臂长为R_b，平衡臂长为T_b，A塔的当前角度为α_a，当前角速度为ω_a，B塔的当前角度为α_b，当前角速度为ω_b;

其中，α_a和α_b的单周正角度为：

α＝(α%2π+2π)%2π；

则，双塔间的距离

$L=\left|\mathrm{AB}\right|=\sqrt{{(x_b-x_a)}^2+{(y_b-y_a)}^2}$

B塔相对A塔的方位角

${\mathrm{\θ}}_a=\∠N_2\mathrm{AB}={\tan }^{-1}\left(\frac{x_b-x_a}{y_b-y_a}\right)$

显然，A塔相对B塔的方位角是

θ_b＝∠N₁BA＝π+θ_a；

A塔起重臂干涉区起始角

终止角

同样的，Ｂ塔起重臂干涉区起始角为

终止角为

则，A塔、B塔等高时：

A塔起重臂端与B塔起重臂发生碰撞的追击方程为

R_a·sin(πβ)＝L·sin|β_a|，

A塔平衡臂端与B塔起重臂碰撞的追击方程为

T_a·sin(π-β)=L·sin|β_a|；

B塔起重臂端与A塔起重臂碰撞的追击方程为

R_b·sin(π-β)＝L·sin|β_b|

B塔平衡臂端与A塔起重臂碰撞的追击方程为

T_b·sin(π-β)＝L·sin|β_b|

A塔高、B塔低时，追击方程为

(s_a0+v_at)·sin(π-β)＝L·sin|β_a|

其中，s_a0为A塔的当前幅度，v_a为A塔的幅度速度；

B塔高、A塔低时，追击方程为

(s_b0+v_bt)·sin(π-β)＝L·sin|β_b|

其中，s_b0为B塔的当前幅度，v_b为B塔的幅度速度

其中，

β_a＝θ_a-α_a-ω_at β_b＝θ_b-α_b-ω_bt β＝|β_a|+|β_b|

满足式2-5的最小接近时间为A塔与B塔发生碰撞的接近时间t；

β_a·β_b＜0

β＜π    式2‐5；

本发明的有益效果为：本发明根据塔机目标（如变幅小车、吊钩、起重臂或平衡臂）的当前运行量和运行速度预测到达控制点的接近时间，在接近时间小于等于控制时限时，切断向控制点方向运行的动力，辅以一定量的制动力，控制塔机目标向控制点运行的速度。此时速度降低，目标依靠惯性向控制点减速前行；在接近时间小于控制时限时一直继续执行上述步骤，塔机速度不断降低，越来越接近控制点，在无限接近控制点时，速度几乎为零，目标停止，此时的该位置认为类似于要求的控制点，控制完成，通过上述动作使塔机目标无限接近控制点，但不会有到达控制方法的冲出控制点或永远无法到达或无限接近控制点的情况，解决了到达控制方法的作业死角问题。

附图说明

图1为本发明总流程图；

图2为本发明为固定控制点时的塔机安全运行控制方法流程图；

图3为本发明为幅度控制点时的塔机安全运行控制方法流程图；

图4为本发明为群塔碰撞控制点时的塔机安全运行控制方法流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

首先介绍下塔机控制点分类：

从作用场合的角度划分，控制点包括：单机控制点、危险区控制点和群塔碰撞控制点。

一、单机控制点。

塔机行程量均有最小行程控制点和最大行程控制点。

最小幅度控制点：防止变幅小车碰撞塔身，损害塔身、起重臂、卷扬和钢丝绳。

最大幅度控制点：防止变幅小车冲出起重臂。

最大起升高度控制点：防止吊钩碰撞起重臂，损害起重臂、卷扬和钢丝绳。

最小高度控制点：防止吊钩碰撞地面。

最小回转和最大回转控制点：防止起重臂在同一方向上旋转过多圈数，损害回转机构。

幅度控制点分两种情况。

第一种情况：吊装重物，开始提升阶段。此时幅度固定，控制点为重量，防止起重量过大导致塔身倾覆。

第二种情况：吊装重物，变幅小车向前运行阶段。此时重量固定，控制点为幅度，防止变幅小车运行至不能承受该重量的区域。

二、危险区控制点。

危险区分为禁止区和限制通过区。限制通过区包括限幅通过区、限高通过区及其组合。

禁止区：指塔机完全不能进入的区域。由起重臂起始角度和终止角度标识。

限幅通过区：指塔机在某些幅度范围内可以通过的危险区。由起重臂起始角度和终止角度以及变幅小车起始幅度和终止幅度标识。

限高通过区：指塔机在某些高度范围内可以通过的危险区。由起重臂起始角度和终止角度以及吊钩最低高度标识。

限幅与限高组合通过区：是限幅通过区和限高通过区的组合。指塔机在某些幅度可限高通过的区域。

三、群塔碰撞控制点。

仪表应能协调群塔在干涉区内协同工作，防止碰撞。多台塔机同时工作在干涉区，即将发生碰撞时，相关仪表均应输出控制信号，禁止回转和幅度继续向发生碰撞的方向运行，在一台塔机高于另一台塔机时，还会禁止高塔继续降低吊钩高度。总之，群塔碰撞控制点为动态的行程量，须根据塔机运行情况实时计算。

从运行量的角度看，仪表的控制点除幅度控制点的第一种情况外，其它均为行程量控制点。而幅度控制点的第一种情况发生于吊装重物开始提升阶段，运行量为重量，其变化是非连续的，只能采取到达控制算法进行控制。

从控制点的确定方式上看，除幅度控制点的第二种情况和群塔碰撞控制点需要仪表在塔机运行期间动态计算外，其它控制点均可在塔机停止作业期间预先设定，换句话说，这些控制点在运行期是固定的。

综上所述，接近控制算法管理的控制点可概括为三类。第一类为固定控制点，包括所有可预先设定的控制点。第二类为幅度控制点，指幅度控制点的第二种情况。第三类为群塔碰撞控制点。

参照图1，本发明是一种塔机安全运行控制方法，包括以下步骤：

S100、开始；

S101、确定控制点、获取塔机目标的当前运行量并计算运行速度；所述控制点为运行量对应禁止范围的起点；

S102、将控制点、运行速度和当前运行量代入追击方程，求解追击方程得出接近时间；

所述追击方程为用以表示塔机目标当前运行量、控制点关系和接近时间关系的关于接近时间的一元方程，运行量包括行程量、重量和力矩，行程量为用运动距离表示的运行量，包括幅度、高度和角度；

S103、判断接近时间是否小于等于预设的控制时限：

若是，S104、控制塔机目标停止当前运行；

停止当前运行后重复步骤S101、确定控制点、获取塔机目标当前运行量并计算运行速度；

若否，重复步骤S101、确定控制点、获取塔机目标当前运行量并计算运行速度。

下面根据控制点的不同分别介绍每种控制点的控制方法。

一、固定控制点

参照图2，此时，塔机安全运行控制方法，包括以下步骤：

S200、开始；

S201、连续采集塔机目标的行程量，至少获得塔机目标的当前行程量s_t、当前前一相邻时刻的行程量以及对应的时间；

S202、利用速度公式求解运行速度v_t

$v_t=\frac{s_{t2}-s_{t1}}{t_2-t_1}$

其中，s_t2为当前行程量，s_t1为当前前一相邻时刻的行程量，t₂为当前时刻的时间，t₁为当前前一相邻时刻的时间，v_t为运行速度；

S203、将已知的固定控制点、当前行程量和运行速度代入追击方程，求解追击方程得出接近时间t；

追击方程为

S＝s_t+v_tt

其中，S为控制点，s_t为当前行程量，v_t为运行速度；

S204、判断所述接近时间是否小于等于预定的报警时限；

若是，则执行S205、报警；

若否，则执行S206、不报警。

在步骤S205后执行S207、判断接近时间是否小于等于预设的控制时限：报警时限大于控制时限；

若是，则执行S208、控制塔机停止当前运行；

停止当前运行后重复步骤S201、连续采集塔机目标的行程量，至少获得塔机目标的当前行程量s_t、当前前一相邻时刻的行程量以及对应的时间；…

若否，重复步骤S201、连续采集塔机目标的行程量，至少获得塔机目标的当前行程量s_t、当前前一相邻时刻的行程量以及对应的时间；…。

此处塔机目标可以是变幅小车或吊钩等（详见前述“最小幅度控制点”、“最大幅度控制点”、“最大起升高度控制点”等）。

二、幅度控制点

参照图3，此时，塔机安全运行控制方法，包括以下步骤：

S300、开始；

S301、采集吊装物体的重量W_t；

S302、连续采集塔机的幅度，至少获得塔机的当前幅度s_t、当前前一相邻时刻的幅度以及对应的时间；

S303、利用速度公式求解运行速度v_t

$v_t=\frac{s_{t2}-s_{t1}}{t_2-t_1}$

其中，s_t2为当前幅度，s_t1为当前前一相邻时刻的幅度，t₂为当前时刻的时间，t₁为当前前一相邻时刻的时间，v_t为运行速度；

S304、从存储的力矩曲线表数据中查找P_n和P_n+1，得出P_n和P_n+1对应的起重量W_n和W_n+1，并同时获得对应的幅度S_n和S_n+1；

S305、判断吊装物体的重量W_t是否满足下述条件式

W_n≥w_t≥W_n+1；

当W_t满足上述条件式时，执行S306、将上述参数代入下述方程求解幅度控制点S

$s=S_n+\frac{S_{n+1}-S_n}{W_{n+1}-W_n}\·(w_t-w_n)$

W_t不满足上述条件式时，继续执行S304。

根据定义，力矩p=s×w，其中s为幅度，w为起重量，记为p(s,w)或者p，称为力矩点。

力矩曲线表是由塔机生产厂提供的设计最大力矩序列，描述不同幅度下的最大起重量，存储在仪表中。

可以将力矩曲线表记为力矩点P0，P1，P2，…，Pn-1，Pn，其中S0<S1<S2<…<Sn-1<Sn。力矩曲线表在计算中存储的格式为pt(st,wt)。

在步骤S306后执行S307、将幅度控制点、当前幅度和运行速度代入追击方程，求解追击方程得出接近时间t；

追击方程为S=s_t+v_rt

其中，S为幅度控制点，s_t为当前幅度，v_t为运行速度；

S308、判断所述接近时间是否小于等于预定的报警时限；

若是，则执行S309、报警；

若否，则执行S310、不报警。

在步骤S309后执行S311、判断接近时间是否小于等于预设的控制时限：报警时限大于控制时限；

若是，则执行S312、控制塔机停止当前运行；

停止当前运行后重复步骤S301、采集吊装物体的重量W_t…；

若否，重复步骤S301、采集吊装物体的重量W_t…。

三、群塔碰撞控制点，此处讨论的为双塔旋转碰撞的情况

假设双塔为A塔和B塔；

双塔等高时，会产生A塔起重臂端与B塔起重臂发生碰撞、A塔平衡臂端与B塔起重臂碰撞、B塔起重臂端与A塔起重臂碰撞以及B塔平衡臂端与A塔起重臂碰撞的情况；

双塔不等高时，会产生低塔的起重臂碰撞高塔钢丝绳的情况，而此时高塔上的变幅小车沿起重臂运行；

参照图4，此时，塔机安全运行控制方法，包括以下步骤：

S400、开始；

S401、获取A塔、B塔的绝对位置参数；

绝对位置参数包括A塔的位置（x_a，y_a），B塔的位置（x_b，y_b），A塔的起重臂长R_a，平衡臂长T_a，B塔的起重臂长R_b，平衡臂长T_b，A塔的当前角度α_a，当前角速度ω_a，B塔的当前角度α_b，当前角速度ω_b,

其中，α_a和α_b的单周正角度为：

α＝(α%2π+2π)%2π；此处理让大于360度或负角度成为360度内的正角度，使多塔的角度数据在同一标准下比较。

S402、计算A塔、B塔的相对位置参数；

相对位置参数包括双塔间的距离L、B塔相对A塔的方位角θ_a、A塔相对B塔的方位角θ_b、A塔起重臂干涉区起始角φ_a0、A塔起重臂干涉区终止角φ_a1、Ｂ塔起重臂干涉区起始角φ_b0和B塔起重臂干涉区终止角φb₁；

双塔间的距离

$L=\left|\mathrm{AB}\right|=\sqrt{{(x_b-x_a)}^2+{(y_b-y_a)}^2}$

B塔相对A塔的方位角

${\mathrm{\&theta;}}_a=\&angle;N_2\mathrm{AB}={\tan }^{-1}\left(\frac{x_b-x_a}{y_b-y_a}\right)$

显然，A塔相对B塔的方位角是

θ_b=∠N₁BA=π+θ_a；

A塔起重臂干涉区起始角

终止角

同样的，Ｂ塔起重臂干涉区起始角为

终止角为

S403、连续采集A塔的幅度，至少获得A塔的当前幅度s_a0、A塔当前前一相邻时刻的幅度以及对应的时间、A塔的当前角度以及A塔当前前一相邻时刻的角度以及对应的时间；并采集B塔的当前角度、B塔当前前一相邻时刻的角度以及对应的时间；

S404、利用速度公式求解A塔变幅小车的运行速度v_a、角速度ω_a以及B塔的角速度ω_b

速度公式为

$v_t=\frac{s_{t2}-s_{t1}}{t_2-t_1}$

其中，s_t2为A塔的当前幅度，s_t1为A塔当前前一相邻时刻的幅度，t₂为A塔的当前时刻的时间，t₁为A塔当前前一相邻时刻的时间，v_t为幅度速度；

角速度公式为

${\mathrm{\&omega;}}_t=\frac{{\mathrm{\&omega;}}_{t2}-{\mathrm{\&omega;}}_{t1}}{t2-t2}$

其中，ω_t2为当前角度，ω_t1为当前前一相邻时刻的角度，t₂为当前时刻的时间，t₁为当前前一相邻时刻的时间，ω_t为角速度；

S404后执行S405、判断A、B双塔是否等高；

若等高，则执行S406、将上述参数代入下述等高工况的各追击方程，求解追击方程得出接近时间t；

A塔起重臂端与B塔起重臂发生碰撞的追击方程为

R_a·sin(π-β)＝L·sin|β_a|

A塔平衡臂端与B塔起重臂碰撞的追击方程为

T_a·sin(π-β）＝L·sin|β_a|

B塔起重臂端与A塔起重臂碰撞的追击方程为

R_b·sin(π-β)＝L·sin|β_b|

B塔平衡臂端与A塔起重臂碰撞的追击方程为

T_b·sin(π-β)＝L·sin|β_b|

其中，

β_a＝θ_a-α_a-ω_at β_b＝θ_b-α_b-ω_bt β＝|β_a|+|β_b|

若不等高，则执行S407、将上述参数代入高低工况追击方程，求解追击方程得出接近时间t；

A塔高、B塔低时，高低工况追击方程为：

(s_a0+v_at)·sin(π-β)＝L·sin|β_a|

s_a0为A塔的当前幅度，v_a为A塔的幅度速度；

A塔低、B塔高时，高低工况追击方程为：

(s_b0+v_bt)·sin(π-β)＝L·sin|β_b|

其中，s_b0为B塔的当前幅度，v_b为B塔的幅度速度；

其中，

β_a＝θ_a-α_a-ω_at β_b＝θ_b-α_b-ω_bt β＝|β_a|+|β_b

在步骤S406和S407中求出根t后执行S408、判断得出的接近时间t是否满足式2-5；

β_a·β_b＜0

β＜π    式2‐5；

之所以需执行步骤S408是因为追击方程没有现成的求根公式，只能采用其他方法求近似根。本发明的群塔碰撞的接近时间采用牛顿迭代法求解。

步骤S408若满足，则执行S409、判断所述接近时间是否小于等于预定的报警时限；若不满足，则进入步骤S403；

步骤S409，若是，则执行S410、报警；若否，则执行S411、不报警。

在步骤S410后执行S412、判断接近时间是否小于等于预设的控制时限：报警时限大于控制时限；

若是，则执行S413、控制塔机停止当前运行；

停止当前运行后重复步骤S403、连续采集A塔的幅度，至少获得A塔的当前幅度s_a0、A塔当前前一相邻时刻的幅度以及对应的时间、A塔的当前角度以及A塔当前前一相邻时刻的角度以及对应的时间；并采集B塔的当前角度、B塔当前前一相邻时刻的角度以及对应的时间；....

若否，重复步骤S403、连续采集A塔的幅度，至少获得A塔的当前幅度s_a0、A塔当前前一相邻时刻的幅度以及对应的时间、A塔的当前角度以及A塔当前前一相邻时刻的角度以及对应的时间；并采集B塔的当前角度、B塔当前前一相邻时刻的角度以及对应的时间；

上述幅度均指变幅小车幅度，角速度均指塔机起重臂或平衡臂的角速度。

报警程序是为了给操作人员提醒需要输出控制塔机目标停止的信号，该步骤也可以没有，或在接近时间与控制时限的比较步骤的同时进行。

上述通过上述三种具体碰撞情况说明了本发明，本发明根据塔机目标（如变幅小车、吊钩、起重臂或平衡臂）的当前运行量和运行速度预测到达控制点的接近时间，在接近时间小于等于控制时限时，切断向控制点方向运行的动力，辅以一定量的制动力，控制塔机目标向控制点运行的速度。此时速度降低，目标依靠惯性向控制点减速前行；在接近时间小于控制时限时一直继续执行上述步骤，塔机速度不断降低，越来越接近控制点，在无限接近控制点时，速度几乎为零，目标停止，此时的该位置认为类似于要求的控制点，控制完成，通过上述动作使塔机目标无限接近控制点，但不会有到达控制方法的冲出控制点或永远无法到达或无限接近控制点的情况，解决了到达控制方法的作业死角问题。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种塔机安全运行控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

确定控制点、获取塔机目标的当前运行量并计算运行速度；所述控制点为运行量对应禁止范围的起点；

将控制点、运行速度和当前运行量代入追击方程，求解追击方程得出接近时间；所述追击方程为用以表示塔机目标当前运行量、控制点和接近时间关系的关于接近时间的一元方程，运行量包括行程量、重量和力矩，行程量为用运动距离表示的运行量，包括幅度、高度和角度；

判断接近时间是否小于等于预设的控制时限：

若是，控制塔机目标停止当前运行；

停止当前运行后重复步骤：确定控制点、获取塔机目标当前运行量并计算运行速度；

若否，重复步骤：确定控制点、获取塔机目标当前运行量并计算运行速度。

2.根据权利要求1所述的塔机安全运行控制方法，其特征在于，在所述求解追击方程得出接近时间后包括：判断所述接近时间是否小于等于预定的报警时限；报警时限大于控制时限；

若是，则报警；

若否，则不报警。

3.根据权利要求1所述的塔机安全运行控制方法，其特征在于，当控制点为已知的固定控制点或重量固定，幅度改变的幅度控制点，其追击方程为

S=s_t+V_tt

其中，S为控制点，s_t为当前行程量，v_t为运行速度。

4.根据权利要求3所述的塔机安全运行控制方法，其特征在于，当控制点为固定控制点或幅度控制点时，所述计算运行速度的步骤具体为：

连续采集塔机目标的行程量，至少获得塔机目标的当前行程量s_t、当前前一相邻时刻的行程量以及对应的时间，利用速度公式求解运行速度v_t

$v_t=\frac{s_{t2}-s_{t1}}{t_2-t_1}$

其中，s_t2为当前行程量s_t，s_t1为当前前一相邻时刻的行程量，t₂为当前时刻的时间，t₁为当前前一相邻时刻的时间，v_t为运行速度。

5.根据权利要求1或4所述的塔机安全运行控制方法，其特征在于，当控制点为幅度控制点时，所述确定控制点的步骤包括：

从存储的力矩曲线表数据中查找P_n和P_n+1，得出P_n和P_n+1对应的起重量W_n和W_n+1，并同时获得对应的幅度S_n和S_n+1；

判断吊装物体的重量W_t是否满足下述条件式

W_n≥w_t≥W_n+1；

当W_t满足上述条件式时，将上述参数代入下述方程求解幅度控制点S

$s=S_n+\frac{S_{n+1}-S_n}{W_{n+1}-W_n}\&CenterDot;(w_t-w_n).$

6.根据权利要求1所述的塔机安全运行控制方法，其特征在于，

在A塔、B塔双塔碰撞，且为A塔低，B塔高的不等高工况时，所述获取塔机目标的当前运行量并计算运行速度的步骤中的运行速度包括A塔的幅度速度和角速度，则所述获取塔机目标的当前运行量并计算运行速度的步骤具体为：

连续采集A塔的幅度，至少获得A塔的当前幅度s_a0、A塔当前幅度s_a0的前一相邻时刻的幅度以及对应的时间，A塔的当前角度以及A塔当前角度前一相邻时刻的角度以及对应的时间；并采集B塔的当前角度、B塔当前前一相邻时刻的角度以及对应的时间；

利用下述速度公式求解A塔的幅度速度v_a、角速度ω_a以及B塔的角速度ω_b

$v_t=\frac{s_{t2}-s_{t1}}{t_2-t_1}$

其中，s_t2为A塔的当前幅度，s_t1为A塔当前前一相邻时刻的幅度，t₂为A塔的当前时刻的时间，t₁为A塔当前前一相邻时刻的时间，v_t为幅度速度；

角速度公式

${\mathrm{\&omega;}}_t=\frac{{\mathrm{\&omega;}}_{t2}-{\mathrm{\&omega;}}_{t1}}{t2-t2}$

其中，ω_t2为当前角度，ω_t1为当前前一相邻时刻的角度，t₂为当前时刻的时间，t₁为当前前一相邻时刻的时间，ω_t为角速度。

7.根据权利要求6所述的塔机安全运行控制方法，其特征在于，

在A塔、B塔双塔碰撞时：

在同一坐标系中，设A塔的位置为（x_a，y_a），B塔的位置为（x_b，y_b），A塔的起重臂长为R_a，平衡臂长为T_a，B塔的起重臂长为R_b，平衡臂长为T_b，A塔的当前角度为α_a，当前角速度为ω_a，B塔的当前角度为α_b,当前角速度为ω_b;

其中，α_a和α_b的单周正角度为：

α＝(α%2π+2π)%2π；

则，双塔间的距离

$L=\left|\mathrm{AB}\right|=\sqrt{{(x_b-x_a)}^2+{(y_b-y_a)}^2}$

B塔相对A塔的方位角

${\mathrm{\&theta;}}_a=\&angle;N_2\mathrm{AB}={\tan }^{-1}\left(\frac{x_b-x_a}{y_b-y_a}\right)$

显然，A塔相对B塔的方位角是

θ_b＝∠N₁BA＝π+θ_a；

A塔起重臂干涉区起始角

终止角

同样的，Ｂ塔起重臂干涉区起始角为

终止角为

则，A塔、B塔等高时：

A塔起重臂端与B塔起重臂发生碰撞的追击方程为

R_a·sin(π β)＝L.sin|β_a|，

A塔平衡臂端与B塔起重臂碰撞的追击方程为

T_a·sin(π-β)＝L·sin|β_a|；

B塔起重臂端与A塔起重臂碰撞的追击方程为

R_b·sin(π-β)＝L·sin|β_b|

B塔平衡臂端与A塔起重臂碰撞的追击方程为

T_b·sin(π-β)＝L·sin|β_b|

A塔高、B塔低时，追击方程为

(s_a0+v_at)·sin(π-β)＝L·sin|β_a|

其中，s_a0为A塔的当前幅度，v_a为A塔的幅度速度；

B塔高、A塔低时，追击方程为

(s_b0+v_bt)·sin(π-β)＝L·sin|β_b|

其中，s_b0为B塔的当前幅度，v_b为B塔的幅度速度

其中，

β_a＝θ_a-α_a-ω_at β_b＝θ_b-α_b-ω_bt β＝|β_a|+｜β_b|

满足式2-5的最小接近时间为A塔与B塔发生碰撞的接近时间t；

β_a·β_b＜0

β＜π    式2‐5；