CN108190771A - 一种平台起重机防碰撞系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种平台起重机防碰撞系统及方法，其中，防碰撞系统包括采集装置，用于采集起重机的臂架和平台上的障碍物的位置信息；与采集装置通讯连接的控制装置，用于根据臂架的结构信息和位置信息、障碍物的结构信息和位置信息，获得障碍物与臂架的相对位置关系，并根据上述位置关系，发出警报信号、或发出控制臂架停止向下移动的信号、或发出控制起重机停止转动的信号。本发明打破传统外部传感器检测的局限性，通过计算和判断采集到的起重机的臂架的结构信息和位置信息、平台上的障碍物的结构信息和位置信息，实现和优化平台上的起重机防碰撞功能，具有投入少，维护调试简单，性能稳定可靠的特点。

Description

一种平台起重机防碰撞系统及方法

技术领域

本发明涉及起重机控制领域，具体涉及一种平台起重机防碰撞系统及防碰撞方法。

背景技术

目前起重机的防碰撞功能主要应用于岸上塔吊领域，并且大多采用红外探测、声波或者应用雷达电磁波收发器，实现点对点的及点对面的防撞监测保护。

但由于风电安装平台上起重机臂架角度、回转角度及平台障碍物高度均为变量，碰撞点遍布大部分吊臂及障碍物，采用单一的点到点或点到面的防撞保护会存在盲区，具有一定的局限性。为了消除这种局限性，可以考虑增加传感器数量，使监测对象趋近于面(臂架下表面)到面(障碍物接触面)。但是这样做的同时，也增加了前期硬件和施工成本及日后的维护工作量。所以，采用传感器探测的方式就无法完美移植应用于海工平台，需采取一种全方位的动态位置检测算法及保护措施，来实现和优化海工平台上的起重机防碰撞功能。

此外，也有研究采用GPS采集位置信息，通过计算处理后做防碰撞保护，此方法的不足在于需要持久保持良好的卫星信号以保证防撞位置计算精度，并且普通GPS无法精确反应高度信息，系统对碰撞物的高度变化无法有效辨识，因此只能做平面上的防撞保护。另外，系统接口及硬件和调试服务成本的额外增加也是GPS法需要考量的因素。

因此现有技术存在：单一的点到点或点到面的防撞保护会存在盲区；增加传感器数量会增加前期硬件和施工成本及日后的维护工作量；和采用GPS采集位置信息需要持久保持良好的卫星信号以保证防撞位置计算精度，并且存在GPS无法反应高度信息的技术问题及投入成本偏高的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种平台起重机防碰撞系统及方法。该系统和方法通过计算和判断采集到的起重机的臂架的结构信息和位置信息、平台上的障碍物的结构信息和位置信息，实现和优化平台上的起重机防碰撞功能。

本发明提出了一种平台起重机防碰撞系统，包括：

采集装置，用于采集所述起重机的臂架和平台上的障碍物的位置信息；

与所述采集装置通讯连接的控制装置，用于根据所述臂架的结构信息和位置信息、所述障碍物的结构信息和位置信息，获得所述障碍物与所述臂架的相对位置关系，并根据上述位置关系，发出警报信号、或发出控制所述臂架停止向下移动的信号、或发出控制所述起重机停止转动的信号。

可选的，所述臂架的结构信息包括臂架中心线至臂架下部钢丝绳的距离R₂；

所述臂架的位置信息包括臂架俯仰角度α、起重机回转角度β和所述臂架的铰点到所述平台的高度H₀；

所述障碍物的结构信息包括障碍物高度H和障碍物半径R₁；

所述障碍物的位置信息包括所述臂架的铰点至障碍物中心的距离S。

可选的，所述采集装置包括臂架俯仰角度传感器和起重机回转角度传感器；

所述臂架俯仰角度传感器用于采集臂架俯仰角度α，所述起重机回转角度传感器用于采集起重机回转角度β。

可选的，以所述起重机的回转中心轴在所述平台上的投影点为平面参考原点，以所述起重机正对的方向为0°，以顺时针方向为正角度方向，所述控制装置根据起重机回转角度β判断所述臂架是否在危险区间B内，其中，所述危险区间B是使所述臂架与所述障碍物两者投影相切或相交的臂架投影的角度的集合；

当所述臂架在所述危险区间B内，且所述臂架到所述障碍物的距离d等于安全距离d_sf时，所述控制装置发出警报信号、或发出控制所述臂架停止向下移动的信号；

当所述臂架在所述危险区间B外，向所述危险区间B转动，且所述臂架到所述障碍物的距离d小于安全距离d_sf时，所述控制装置发出警报信号、或发出控制所述起重机停止向所述危险区间B转动的信号；

所述臂架到所述障碍物的距离d为：

可选的，所述安全距离d_sf为：α_min＝α₀+α_c，其中，α_min为臂架最小安全通过角，α₀为障碍物顶端与臂架铰点连线的仰角，α_c为系统补偿角度，取1°～5°。

可选的，所述控制装置还用于发出控制所述起重机减速转动和/或控制所述臂架减速移动的信号；

当所述臂架在减速区间B’内，且向所述危险区间B转动时，所述控制装置发出控制所述起重机减速转动的信号，所述减速区间B’为所述危险区间B向顺时针和逆时针方向分别相对臂架的回转中心轴向外扩大ω+1～3°以内的角度的集合，所述ω为所述起重机从全速回转减速至0速的过程中，所述臂架的投影所产生的夹角；

当所述臂架在所述危险区间B内，所述臂架向下运动，且所述臂架到所述障碍物的距离d不大于减速距离d_sf'时，所述控制装置发出控制所述臂架减速移动的信号；所述减速距离d_sf'比所述安全距离d_sf大500cm。

可选的，所述控制装置还包括越控运行模式；在所述越控运行模式下，所述控制装置待机，或发出控制所述起重机减速转动和控制所述臂架减速移动的信号。

可选的，所述障碍物包括：所述平台的桩腿或建筑物。

本发明还提出了一种平台起重机防碰撞方法，包括以下步骤：

获取所述起重机的臂架的结构信息和位置信息；

获取平台上的障碍物的结构信息和位置信息；

根据所述臂架与所述障碍物的当前位置关系，发出警报、或控制所述臂架停止向下移动、或控制所述起重机停止转动。

可选的，以采集装置测量所述起重机的臂架和平台上的障碍物的位置信息；

所述臂架的结构信息包括臂架中心线至臂架下部钢丝绳的距离R₂；

所述臂架的位置信息包括臂架俯仰角度α、起重机回转角度β和所述臂架的铰点到所述平台的高度H₀；

所述障碍物的结构信息包括障碍物高度H和障碍物半径R₁；

所述障碍物的位置信息包括所述臂架的铰点至障碍物中心的距离S。

可选的，以臂架俯仰角度传感器测量臂架俯仰角度α；以起重机回转角度传感器测量起重机回转角度β。

可选的，以所述起重机的回转中心轴在所述平台上的投影点为平面参考原点，以所述起重机正对的方向为0°，以顺时针方向为正角度方向，以控制装置根据起重机回转角度β判断所述臂架是否在危险区间B内，其中，所述危险区间B是使所述臂架与所述障碍物两者投影相切或相交的臂架投影的角度的集合；

当所述臂架在危险区间B内，且所述臂架到所述障碍物的距离d等于安全距离d_sf时，所述控制装置发出警报信号、或控制所述臂架停止向下移动；

当所述臂架在危险区间B外，向所述危险区间B转动，且所述臂架到所述障碍物的距离d小于安全距离d_sf时，所述控制装置发出警报信号、或控制所述起重机停止向危险区间B转动；

所述臂架到所述障碍物的距离d为：

可选的，以所述障碍物顶端与臂架铰点连线的仰角α₀和系统补偿角度α_c，求出臂架最小安全通过角α_min：α_min＝α₀+α_c，其中α_c取1°～5°，进而求出安全距离d_sf：

可选的，定义减速区间B’和/或减速距离d_sf'；所述减速区间B’为所述危险区间B向顺时针和逆时针方向分别相对臂架的回转中心轴向外扩大ω+1～3°以内的角度的集合，所述ω为所述起重机从全速回转减速至0速的过程中，所述臂架的投影所产生的夹角；所述减速距离d_sf'比安全距离d_sf大500cm；

当所述臂架在减速区间B’内，且向危险区间B转动时，所述控制装置控制所述起重机减速转动；

当所述臂架在危险区间B内，所述臂架向下运动，且所述臂架到所述障碍物的距离d不大于减速距离d_sf'时，所述控制装置控制所述臂架减速移动。

可选的，将所述控制装置设置为越控运行模式后，所述控制装置待机，所述起重机完全受操作员控制运行。

可选的，将所述控制装置设置为越控运行模式后，所述控制装置控制所述臂架减速移动，并控制所述起重机减速转动；所述起重机完全受操作员控制，并保持减速运行。

相比于现有技术，本发明的有益效果在于：通过计算和判断起重机的臂架的结构信息和位置信息、平台上的障碍物的结构信息和位置信息，实现和优化平台上的起重机防碰撞功能，具有前期投入少、维护调试简单、性能稳定可靠的特点。

附图说明

图1是本发明实施例的平台起重机的危险区域B的示意图；

图2是本发明实施例的平台起重机的臂架到障碍物最高点的距离示意图；

图3是图2中A部分的放大图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

考虑到现有技术中单一的点到点或点到面的防撞保护会存在盲区；增加传感器数量会增加前期硬件和施工成本及日后的维护工作量；和采用GPS采集位置信息需要持久保持良好的卫星信号以保证防撞位置计算精度，并且存在普通GPS无法精确反应高度信息的技术问题，本发明提出了一种平台起重机防碰撞系统及方法。该系统和方法通过计算和判断采集到的起重机的臂架的结构信息和位置信息、平台上的障碍物的结构信息和位置信息，实现和优化平台上的起重机防碰撞功能。下面通过实施例进行具体描述。

如图1、图2和图3所示，本发明提出了一种平台起重机防碰撞系统，起重机3在平台5上平面旋转，臂架1通过与起重机3的连接铰点上下移动。防碰撞系统包括：

采集装置，用于采集起重机3的臂架1和平台上5的障碍物4的位置信息；采集装置包括但不限于标配的编码器、角度传感器和抬升系统标配的编码器；

以及与采集装置通讯连接的控制装置，用于根据预设的臂架1和障碍物4的结构信息和采集到的臂架1和障碍物4的位置信息，获得障碍物4与臂架1的相对位置关系，并根据上述位置关系，发出警报信号、或发出控制臂架1停止向下移动的信号、或发出控制起重机3停止转动的信号。

臂架1和起重机3同时受操作员和控制装置控制，且在非越控模式下，控制装置的控制权限高于操作员；控制装置可以是PLC；通讯连接的方式灵活多样，取决于现场硬件条件，可使用多股对绞电缆传递模拟量信号，可使用通讯电缆基于特定的通讯协议传递数据，也可以通过无线设备打包传送。

通过采集起重机3及臂架1的位置信息的几个参数，并结合预设的起重机3及臂架1的结构信息，求出起重机的臂架1在平台5上所占据的具体几何空间信息；通过采集有关障碍物4的结构信息和位置信息，即可求出障碍物4在平台5上所占据的具体几何空间信息。控制器通过判断两者所占据的空间是否重叠，发出警报信号、或发出控制臂架1停止移动的信号、或发出控制起重机3停止转动的信号。本发明以少量的采集装置获取起重机臂架1和障碍物4的所占据的具体几何空间信息，具有前期投入少、维护调试简单、性能稳定可靠的特点。

参考图3，上述臂架1的结构信息包括但不限于臂架中心线2至臂架下部钢丝绳6的距离R₂。结合图2所示，臂架1的位置信息包括但不限于臂架俯仰角度α、起重机回转角度β和臂架1与起重机3的连接铰点到平台5的高度H₀。上述障碍物4的结构信息包括但不限于障碍物4的最高点到平台5的高度H和障碍物4最宽处到障碍物4中心处的圆周半径R₁。参考图2，上述障碍物4的位置信息包括但不限于臂架1与起重机3的铰点至障碍物4中心的距离S。

上述信息中，仅起重机臂架俯仰角度α和起重机回转角度β需要通过采集装置进行实时监测，用于判定起重机臂架1的实时位置，其他结构信息和位置信息既可以通过采集装置实时监测，也可以通过事先的测量获取。

本发明以少量的几个采集装置采集臂架1和障碍物4的位置信息，求出起重机臂架1和障碍物4所占据的几何空间信息，在保证防碰撞系统稳定可靠的前提下，进一步地减少对采集装置数量的要求，减少前期投入、简化维护调试流程。

可选的，上述采集装置包括臂架俯仰角度传感器(图未示出)和起重机回转角度传感器(图未示出)，臂架俯仰角度传感器用于采集臂架俯仰角度α，起重机回转角度传感器用于采集起重机回转角度β。

可选的，以起重机3的回转中心轴在平台5上的投影点为平面参考原点，以起重机3正对的方向为0°(船艏方向为0°)，以顺时针方向为正角度方向，控制装置根据起重机回转角度β判断臂架1是否在危险区间B内，其中，危险区间B是使臂架1与障碍物4两者投影相切或相交的臂架投影的角度的集合；如在图1中有4个障碍物，危险区间B＝B₁∪B₂∪B₃∪B₄。

参考图3，当上述臂架1在危险区间B内，且臂架1的下部钢丝绳6到障碍物4的最高点的距离d等于预设的安全距离d_sf时，控制装置发出警报信号、或发出控制臂架1停止向下移动的信号；

当上述臂架1在危险区间B外，向危险区间B转动，且臂架1的下部钢丝绳6到障碍物4的最高点距离d小于预设的安全距离d_sf时，控制装置发出警报信号、或发出控制起重机3停止向危险区间B转动的信号；

臂架1到障碍物4的距离d为：

通过定义起重机在水平方向上的危险区间B，可以免除在非危险区间B内的计算和判断，在保证防碰撞系统稳定可靠的前提下，进一步地节省控制器的计算量，降低对控制器的要求。安全距离d_sf可以是10cm，也可以是任意预设的值，取决于机构本身的性能参数，如机构减速时间和全速运行速度。

可选的，上述安全距离d_sf为：α_min＝α₀+α_c，其中，α_min为臂架最小安全通过角，α₀为障碍物4顶端与臂架1铰点连线的仰角，α_c为系统补偿角度，一般取经验值1°～5°，具体数值经现场调试确定。

通过给障碍物4顶端与臂架1铰点连线的仰角α₀加上1～5°的系统误差补偿，作为臂架1最小安全通过角α_min，并以此求出安全距离d_sf，避免因系统误差造成起重机臂架1与障碍物4发生碰撞，进一步提高防碰撞系统的稳定性和可靠性。

可选的，上述控制装置还用于发出控制起重机3减速转动和/或控制臂架1减速移动的信号；

当上述臂架1在减速区间B’内，且向危险区间B转动时，控制装置发出控制起重机3减速转动的信号；减速区间B’为危险区间B向顺时针和逆时针方向分别相对臂架1的回转中心轴向外扩大ω+1～3°以内的角度的集合，ω为起重机3从全速回转减速至0速的过程中，臂架1的投影所产生的夹角；

当上述臂架1在危险区间B内，臂架向下运动，且臂架1到障碍物4的距离d不大于减速距离d_sf'时，控制装置发出控制臂架1减速移动的信号；减速距离d_sf'比安全距离d_sf大500cm。

通过定义减速区间B’和减速距离d_sf'，使起重机3及其臂架1在减速区间B’和减速距离d_sf'以下的高度，并作出靠近障碍物的动作时，处于减速模式中，避免起重机3及其臂架1因速度过快不能及时停止，与障碍物4发生碰撞；而不对远离障碍物的动作发出减速信号；在保证起重机3工作效率的同时，进一步提高防碰撞系统的稳定性和可靠性。

可选的，上述控制装置还包括越控运行模式；在越控运行模式下，控制装置待机，或发出控制起重机3减速转动和控制臂架1减速移动的信号。

通过设置越控运行模式，使起重机3可以在经系统授权后，完全受操作员控制进行任意动作，以此在极限贴近障碍物4或无视系统干扰造成的障碍物4误判情况下，进行起重机的正常工作，进一步避免防碰撞系统在实际应用时可能遇到的问题。

可选的，上述障碍物4可以具体为：平台5的桩腿或臂架1周围的建筑物。

本发明还提出了一种平台起重机防碰撞方法，包括以下步骤：

获取起重机3的臂架1的结构信息和位置信息；

获取平台5上的障碍物4的结构信息和位置信息；

以控制器根据臂架1与障碍物4的当前位置关系，发出警报、或控制臂架停止向下移动、或控制起重机停止转动。

通过采集到的有关起重机3及臂架1位置信息的几个参数，结合预设的有关起重机3及臂架1的结构信息，求出起重机臂架1在平台5上所占据的具体几何空间信息；通过采集有关障碍物4的结构信息和位置信息的几个参数，求出障碍物4在平台5上所占据的具体几何空间信息。控制器通过判断两者所占据的空间是否重叠，发出警报信号、或发出控制臂架1停止移动的信号、或发出控制起重机3停止转动的信号；控制装置可以是PLC；采集装置与控制装置之间的通讯连接的方式灵活多样，取决于现场硬件条件，可使用多股对绞电缆传递模拟量信号，可使用通讯电缆基于特定的通讯协议传递数据，也可以通过无线设备打包传送。本发明以少量的采集装置获取起重机臂架1和障碍物4的所占据的具体几何空间信息，具有前期投入少、维护调试简单、性能稳定可靠的特点。

可选的，以采集装置测量起重机的臂架1和平台5上的障碍物4的位置信息；采集装置包括但不限于标配的编码器、角度传感器和抬升系统标配的编码器；

臂架1的结构信息包括但不限于臂架1中心线至臂架下部钢丝绳6的距离R₂；

臂架1的位置信息包括但不限于臂架俯仰角度α、起重机回转角度β和臂架1的铰点到平台5的高度H₀；

障碍物4的结构信息包括但不限于障碍物4的最高点到平台5的高度H和障碍物4最宽处到障碍物4中心处的圆周半径R₁；

障碍物4的位置信息包括但不限于臂架1与起重机3的铰点至障碍物4中心的距离S；

上述信息中，仅起重机臂架俯仰角度α和起重机回转角度β需要通过采集装置进行实时监测，用于判定起重机臂架1的实时位置，其他结构信息和位置信息既可以通过采集装置实时监测，也可以通过事先的测量获取。

本发明以少量的几个采集装置采集臂架1的结构信息和位置信息、障碍物4的结构信息和位置信息，求出起重机臂架1和障碍物4所占据的几何空间信息，在保证防碰撞系统稳定可靠的前提下，进一步地减少对采集装置数量的要求，减少前期投入、简化维护调试流程。

可选的，以臂架俯仰角度传感器测量臂架俯仰角度α；以起重机回转角度传感器测量起重机回转角度β。

可选的，以起重机3的回转中心轴在平台5上的投影点为平面参考原点，以起重机3正对的方向为0°，以顺时针方向为正角度方向，以控制装置根据起重机回转角度β判断臂架1是否在危险区间B内，其中，危险区间B是使臂架1的投影与障碍物4的投影相切或相交的臂架投影的角度的集合；如在图1中有4个障碍物，危险区间B＝B₁∪B₂∪B₃∪B₄；

当上述臂架1在危险区间B内，且臂架1下部的钢丝绳6到障碍物4的最高点的距离d等于预设的安全距离d_sf时，控制装置发出警报信号、或控制臂架1停止向下移动；

当上述臂架1在危险区间B外，但向危险区间B转动，且臂架1到障碍物4的距离d小于预设的安全距离d_sf时，控制装置发出警报信号、或控制起重机3停止向危险区间B转动；

臂架1到障碍物4的距离d为：

通过定义起重机3在水平方向上的危险区间B，可以免除在非危险区间B内的计算和判断，在保证防碰撞系统稳定可靠的前提下，进一步地节省控制器的计算量，降低对控制器的要求。安全距离d_sf可以是10cm，也可以是任意预设的值，取决于机构本身的性能参数，如机构减速时间和全速运行速度

可选的，以障碍物4顶端与臂架1铰点连线的仰角α₀和系统补偿角度α_c，求出臂架1最小安全通过角α_min：α_min＝α₀+α_c，其中α_c取1°～5°，进而求出安全距离d_sf：

通过给障碍物4顶端与臂架1铰点连线的仰角α₀加上1～5°的系统误差补偿，作为臂架最小安全通过角α_min，并以此求出安全距离d_sf，避免因系统误差造成起重机臂架1与障碍物4发生碰撞，进一步提高防碰撞系统的稳定性和可靠性。

可选的，定义减速区间B’和/或减速距离d_sf'；减速区间B’为从危险区间B向顺时针和逆时针方向分别相对臂架的回转中心轴向外扩大ω+1～3°以内的角度的集合，ω为起重机从全速回转减速至0速的过程中，臂架的投影所产生的夹角；减速距离d_sf'比安全距离d_sf大500cm；

当上述臂架1在减速区间B’内，且向危险区间B转动时，控制装置控制起重机3减速转动；

当上述臂架1在危险区间B内，臂架1向下运动，且臂架1到障碍物4的距离d不大于减速距离d_sf'时，控制装置控制臂架1减速移动。

通过定义减速区间B’和减速距离d_sf'，使起重机3及其臂架1在减速区间B’和减速距离d_sf'以下的高度，并作出靠近障碍物的动作时，处于减速模式中，避免起重机3及其臂架1因速度过快不能及时停止，与障碍物4发生碰撞；而不对远离障碍物的动作发出减速信号；在保证起重机3工作效率的同时，进一步提高防碰撞系统的稳定性和可靠性。

可选的，将上述控制装置设置为越控运行模式后，控制装置待机；起重机3完全受操作员控制运行。

通过设置越控运行模式，使起重机3可以在经系统授权后，完全受操作员控制进行任意动作，以此在极限贴近障碍物4或无视系统干扰造成的障碍物4误判情况下，进行起重机的正常工作，进一步避免防碰撞系统在实际应用时可能遇到的问题。

可选的，将上述控制装置设置为越控运行模式后，控制装置控制臂架减速移动，并控制起重机减速转动；起重机完全受操作员控制，并保持减速运行。

通过给越控运行模式加上减速指令，使起重机3即使在经系统授权后，仍需在减速模式下进行动作，兼顾平台起重机的安全性和可靠性。

从以上描述可以看出，相比于现有技术，本发明提出的一种平台起重机防碰撞系统及方法以少量的采集装置获取起重机的臂架1和平台5上的障碍物4的位置信息，并通过计算和判断起重机的臂架1的结构信息和位置信息、平台5上的障碍物4的结构信息和位置信息，求出起重机3及其臂架1和平台5上的障碍物4所占据的具体几何空间，以此判断起重机臂架1是否会和平台5上的障碍物4发生碰撞，实现和优化平台上的起重机防碰撞功能，具有前期投入少、维护调试简单、性能稳定可靠的特点。

综上所述，本发明提供的上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (16)

1.一种平台起重机防碰撞系统，其特征在于，包括：

采集装置，用于采集所述起重机的臂架和平台上的障碍物的位置信息；

与所述采集装置通讯连接的控制装置，用于根据所述臂架的结构信息和位置信息、所述障碍物的结构信息和位置信息，获得所述障碍物与所述臂架的相对位置关系，并根据上述位置关系，发出警报信号、或发出控制所述臂架停止向下移动的信号、或发出控制所述起重机停止转动的信号。

2.根据权利要求1所述的平台起重机防碰撞系统，其特征在于，所述臂架的结构信息包括臂架中心线至臂架下部钢丝绳的距离R₂；

所述臂架的位置信息包括臂架俯仰角度α、起重机回转角度β和所述臂架的铰点到所述平台的高度H₀；

所述障碍物的结构信息包括障碍物高度H和障碍物半径R₁；

所述障碍物的位置信息包括所述臂架的铰点至障碍物中心的距离S。

3.根据权利要求2所述的平台起重机防碰撞系统，其特征在于，所述采集装置包括臂架俯仰角度传感器和起重机回转角度传感器；

所述臂架俯仰角度传感器用于采集臂架俯仰角度α，所述起重机回转角度传感器用于采集起重机回转角度β。

4.根据权利要求3所述的平台起重机防碰撞系统，其特征在于，以所述起重机的回转中心轴在所述平台上的投影点为平面参考原点，以所述起重机正对的方向为0°，以顺时针方向为正角度方向，所述控制装置根据起重机回转角度β判断所述臂架是否在危险区间B内，其中，所述危险区间B是使所述臂架与所述障碍物两者投影相切或相交的臂架投影的角度的集合；

当所述臂架在所述危险区间B内，且所述臂架到所述障碍物的距离d等于安全距离d_sf时，所述控制装置发出警报信号、或发出控制所述臂架停止向下移动的信号；

当所述臂架在所述危险区间B外，向所述危险区间B转动，当所述臂架到所述障碍物的距离d小于安全距离d_sf时，所述控制装置发出警报信号、或发出控制所述起重机停止向所述危险区间B转动的信号；

所述臂架到所述障碍物的距离d为：

5.根据权利要求4所述的平台起重机防碰撞系统，其特征在于，所述安全距离d_sf为：α_min＝α₀+α_c，其中，α_min为臂架最小安全通过角，α₀为障碍物顶端与臂架铰点连线的仰角，α_c为系统补偿角度，取1°～5°。

6.根据权利要求5所述的平台起重机防碰撞系统，其特征在于，所述控制装置还用于发出控制所述起重机减速转动和/或控制所述臂架减速移动的信号；

当所述臂架在减速区间B’内，且向所述危险区间B转动时，所述控制装置发出控制所述起重机减速转动的信号，所述减速区间B’为所述危险区间B向顺时针和逆时针方向分别相对臂架的回转中心轴向外扩大ω+1～3°以内的角度的集合，所述ω为所述起重机从全速回转减速至0速的过程中，所述臂架的投影所产生的夹角；

当所述臂架在所述危险区间B内，所述臂架向下运动，且所述臂架到所述障碍物的距离d不大于减速距离d_sf'时，所述控制装置发出控制所述臂架减速移动的信号；所述减速距离d_sf'比所述安全距离d_sf大500cm。

7.根据权利要求1-6任一所述的平台起重机防碰撞系统，其特征在于，所述控制装置还包括越控运行模式；在所述越控运行模式下，所述控制装置待机，或发出控制所述起重机减速转动和控制所述臂架减速移动的信号。

8.根据权利要求1所述的平台起重机防碰撞系统，其特征在于，所述障碍物包括：所述平台的桩腿或建筑物。

9.一种平台起重机防碰撞方法，其特征在于，包括：

获取所述起重机的臂架的结构信息和位置信息；

获取平台上的障碍物的结构信息和位置信息；

根据所述臂架与所述障碍物的当前位置关系，发出警报、或控制所述臂架停止向下移动、或控制所述起重机停止转动。

10.根据权利要求9所述的平台起重机防碰撞方法，其特征在于，以采集装置测量所述起重机的臂架和平台上的障碍物的位置信息；

所述臂架的结构信息包括臂架中心线至臂架下部钢丝绳的距离R₂；

所述臂架的位置信息包括臂架俯仰角度α、起重机回转角度β和所述臂架的铰点到所述平台的高度H₀；

所述障碍物的结构信息包括障碍物高度H和障碍物半径R₁；

所述障碍物的位置信息包括所述臂架的铰点至障碍物中心的距离S。

11.根据权利要求10所述的平台起重机防碰撞方法，其特征在于，以臂架俯仰角度传感器测量臂架俯仰角度α；以起重机回转角度传感器测量起重机回转角度β。

12.根据权利要求11所述的一种平台起重机防碰撞方法，其特征在于，以所述起重机的回转中心轴在所述平台上的投影点为平面参考原点，以所述起重机正对的方向为0°，以顺时针方向为正角度方向，以控制装置根据起重机回转角度β判断所述臂架是否在危险区间B内，其中，所述危险区间B是使所述臂架与所述障碍物两者投影相切或相交的臂架投影的角度的集合；

当所述臂架在危险区间B内，且所述臂架到所述障碍物的距离d等于安全距离d_sf时，所述控制装置发出警报信号、或控制所述臂架停止向下移动；

当所述臂架在危险区间B外，向所述危险区间B转动，且所述臂架到所述障碍物的距离d小于安全距离d_sf时，所述控制装置发出警报信号、或控制所述起重机停止向危险区间B转动；

所述臂架到所述障碍物的距离d为：

13.根据权利要求12所述的平台起重机防碰撞方法，其特征在于，以所述障碍物顶端与臂架铰点连线的仰角α₀和系统补偿角度α_c，求出臂架最小安全通过角α_min：α_min＝α₀+α_c，其中α_c取1°～5°，进而求出安全距离d_sf：

14.根据权利要求13所述的平台起重机防碰撞方法，其特征在于，定义减速区间B’和/或减速距离d_sf'；所述减速区间B’为所述危险区间B向顺时针和逆时针方向分别相对臂架的回转中心轴向外扩大ω+1～3°以内的角度的集合，所述ω为所述起重机从全速回转减速至0速的过程中，所述臂架的投影所产生的夹角；所述减速距离d_sf'比安全距离d_sf大500cm；

当所述臂架在减速区间B’内，且向危险区间B转动时，所述控制装置控制所述起重机减速转动；

当所述臂架在危险区间B内，所述臂架向下运动，且所述臂架到所述障碍物的距离d不大于减速距离d_sf'时，所述控制装置控制所述臂架减速移动。

15.根据权利要求9-14任一所述的平台起重机防碰撞方法，其特征在于，将所述控制装置设置为越控运行模式后，所述控制装置待机，所述起重机完全受操作员控制运行。

16.根据权利要求9-14任一项所述的平台起重机防碰撞方法，其特征在于，将所述控制装置设置为越控运行模式后，所述控制装置控制所述臂架减速移动，并控制所述起重机减速转动；所述起重机完全受操作员控制，并保持减速运行。