CN111653078B - 基于无线数据传输的塔机防碰撞数据收发装置及收发方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于无线数据传输的塔机防碰撞数据收发装置，包括数据处理中心，数据处理中心为型号为STM32F105的芯片，数据处理中心同时与塔机防碰撞监控主机、EEPROM数据存储器、供电系统、数据无线收发系统连接，供电系统还同时与EEPROM数据存储器、塔机防碰撞监控主机、数据无线收发系统连接，数据无线收发系统又与防数据冲突区域内其它塔机进行数据连接。本发明还公开了一种基于无线数据传输的塔机防碰撞数据收发装置的接收方法。本发明解决了现有技术中存在的塔机数量过大时无线数据发送冲突导致群塔防碰撞实时计算失效，从而导致碰撞危险没有及时提醒及截断的问题。
Description
技术领域
本发明属于施工现场群塔作业的塔机防碰撞安全监控技术领域，涉及一种基于无线数据传输的塔机防碰撞数据收发装置，本发明还涉及一种基于无线数据传输的塔机防碰撞数据收发装置的收发方法。
背景技术
大型施工现场为了提高效率，会采用大量塔式起重机进行物料运输从而提高施工效率，但在群塔作业场景中，由于塔机与塔机之间存在交叉作业现象从而导致塔机碰撞危险，是施工现场的重大危险源。因此，为了减少碰撞危险，一般大型施工项目在塔机安装时要求安装塔机防碰撞安全监控系统，该系统通过采集本塔机的实时位置数据并与相邻塔机交互位置数据以实时计算相互间的相对位置，如果出现可能的碰撞危险，系统会进行及时的报警和截断控制输出，以避免碰撞。系统在实际应用中，塔机与塔机之间的数据实时传输是系统计算防碰撞的关键，只有进行准确实时的计算才能实现报警和截断控制的及时性，因此现场塔机位置数据的及时传输显得尤为关键。考虑塔机经常升塔以及施工现场环境不适合数据进行有线传输，因此现场塔机防碰撞监控设备之间都采用无线方式进行数据传输，避免了数据传输布线的困难和后续的维护，但传统塔机防碰撞监控系统数据的无线传输在实际应用中存在如下问题：
1)由于项目所有塔机防碰撞监控系统共用无线信道，当塔机数量较多时，会出现数据发送冲突问题，严重影响防碰撞的实时计算而导致碰撞计算失效；
2)对于塔机数量过多的大型项目，共享单一无线信道无法实现防碰撞计算时，当前解决方案是将大型项目现场塔机按照区域人为划分为多个小项目，并给每个小项目分配不同的无线信道以解决数据冲突问题。该方案的缺陷是每个小项目区域间的塔机位置数据不能进行交互，这种情况会导致区域间的边界是防碰撞计算盲区，系统仍然不能从总体上解决整个项目的防碰撞问题；
3)传统塔机防碰撞安全监控系统采用的无线通讯模块大都采用433MHz或者2.4GHz通用模块，这些模块内部包含了厂家自己的组网协议，存在大量与业务数据无关的包头及包尾数据，无意间增加了数据冲突的概率。
这些问题的存在严重影响了塔机防碰撞安全监控系统在实际应用中防碰撞计算的实时性，从而导致系统的安全报警和控制滞后而无效，从而削弱了塔机防碰撞监控系统的防碰撞作用。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于无线数据传输的塔机防碰撞数据收发装置，解决了现有技术中存在的塔机数量过大时无线数据发送冲突导致群塔防碰撞实时计算失效，从而导致碰撞危险没有及时提醒及截断的问题。
本发明的另一目的是提供一种基于无线数据传输的塔机防碰撞数据收发装置的接收方法。
本发明所采用的第一技术方案是，基于无线数据传输的塔机防碰撞数据收发装置，包括数据处理中心，数据处理中心为型号为STM32F105的芯片，数据处理中心同时与塔机防碰撞监控主机、EEPROM数据存储器、供电系统、数据无线收发系统连接，供电系统还同时与EEPROM数据存储器、塔机防碰撞监控主机、数据无线收发系统连接，数据无线收发系统又与防数据冲突区域内其它塔机进行数据连接。
本发明第一技术方案的特点还在于，
数据处理中心与塔机防碰撞监控主机之间通过高速异步通讯串口连接。
供电系统具体结构为：包括与所述数据处理中心连接的3.3V直流电源A，3.3V直流电源A又依次连接有5V直流电源、24V直流电源，24V直流电源与塔机防碰撞监控主机连接，5V直流电源又与数据无线收发系统连接，3.3V直流电源A还与EEPROM数据存储器连接。
数据无线收发系统具体结构为：包括与所述数据处理中心连接的通讯模块A、通讯模块B、通讯模块C，通讯模块A、通讯模块B、通讯模块C均与供电系统连接，通讯模块A、通讯模块B、通讯模块C结构均相同，均包括无线数据收发中心，无线数据收发中心为芯片STM32F103，无线数据收发中心又与收发芯片模组连接，收发芯片模组为无线射频芯片Si4468，收发芯片模组由3.3V直流电源B供电，其中，无线数据收发中心又与数据处理中心连接，实现数据处理中心接收防碰撞区域内其它塔机通过无线通信模块发送过来的位置数据。
防数据冲突区域具体包括防碰撞区域A、防碰撞区域B、防碰撞区域C，防碰撞区域A内塔机对应与通讯模块A连接，防碰撞区域B内塔机对应与所述通讯模块B连接，所述防碰撞区域C内塔机对应与所述通讯模块C连接。
本发明所采用的第二技术方案是，一种基于无线数据传输的塔机防碰撞数据收发装置的收发方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1、数据处理中心从本塔机或者相邻塔机接收数据；
步骤2、通过协议解析与标准协议数据格式相比判断数据是否合法，如果数据合法，则把本塔机或者相邻塔机接收的数据传送给相邻塔机或者本塔机；
步骤3、如果协议解析后的数据不符合数据格式或者校验错误验证无线通信的误码率过高，或者超过数据发送的最长周期后还没有接收到相邻塔机的数据，那么此时说明塔机数量过多，从而导致所有塔机的无线通信模块存在同时发送数据的概率很高，使得数据发送争抢信道导致数据无法发送或者数据发送错误，该种情况下需要进行无线数据防冲突的处理，
无线数据防冲突处理策略调整具体如下：
步骤3.1、在数据冲突严重情况下，通过调整周期策略，即逐步加大数据发送周期的策略测试是否成功解决数据冲突问题，如若成功，则退出并保持新的数据发送周期；
步骤3.2、如果通过调整周期策略还无法解决数据冲突问题，则通过调整协议策略进行解决，也即减少每一包发送数据的量，如若成功，则保持当前协议并退出；
步骤3.3、如果调整协议策略仍无法解决数据冲突，则采取拆分区域策略，即按照现场情况将整个区域拆分成多个独立无线信道的区域以减少数据冲突，通过增加数据无线收发系统中通讯模块的数量实现跨区域的数据交互以满足区域间塔机位置数据传递。
本发明第二技术方案的特点还在于，
步骤1数据处理中心从本塔机接收数据，具体如下：
步骤a.1、塔机防碰撞监控主机有数据通过高速异步通讯串口传送给数据给数据处理中心；
步骤a.2、数据处理中心按照传输协议解析数据，传输协议包括包头协议、位置数据的格式和顺序协议、包尾协议及数据校验方式；
步骤a.3、数据处理中心判断解析后的数据并验证格式及校验是否准确，如果不准确则要求塔机防碰撞监控主机重新进行数据传输；
步骤a.4、如果数据合法，数据处理中心通过数据无线收发系统将数据以无线的方式发送给区域内的相邻塔机；
步骤a.5、当施工现场塔机数量过多时，会出现整个工地所有塔机按照一个防碰撞区域对待而无法进行数据通信的场景，此时将整个区域人为划分为最多三个不同防碰撞区域，并分配不同的无线信道，数据处理中心根据数据无线收发系统中通讯模块数量，逐一将塔机防碰撞监控主机数据从数据无线收发系统中的不同通讯模块发送到不同通信信道的防碰撞区域；
步骤1数据处理中心从相邻塔机接收数据，具体如下：
步骤b.1、数据处理中心判断是否收到数据无线收发系统传送的相邻塔机的数据；
步骤b.2、进一步判断数据来自哪个通讯模块，并通过数据格式和校验两个维度判断数据的合法性，如果数据非法则丢弃数据；
步骤b.3、如果数据合法，则数据处理中心将相邻塔机数据通过高速异步通讯串口传送给塔机防碰撞监控主机，便于进行实时的防碰撞计算。
步骤3.1中调整周期策略具体如下：
步骤3.1.1、数据处理中心判断接收的数据是否误码率过高，或者是否在确定的最长时间间隔内没有收到相邻塔机的数据，上述任何一种情况发生说明数据发送产生严重的数据发送冲突；
步骤3.1.2、然后先判断是否已经采用过周期调整策略而失败的状态，如果已经采用过则直接退出；
步骤3.1.3、如果判定周期调整策略没有失效，即数据发送周期调整还没有到达允许的最长数据发送周期，则将数据发送周期加长一个步阶；
步骤3.1.4、将步骤3.1.3新的数据发送周期发到所有相邻塔机，并要求所有的相邻塔机同步新调整的数据发送周期，等待所有相邻塔机响应；
步骤3.1.5、设定时间间隔，验证新周期下是否解决数据冲突问题，如果未解决，则将周期加大一个步阶再次执行步骤3.1.4，调整步阶时需要先判断周期是否已经到达不影响数据实时性的最大周期，如果到达则直接标志周期调整策略失效，并同时退出该策略；
步骤3.1.6、如果测试验证新周期下数据冲突问题已经解决，则向所有相邻塔机发送确认新周期的命令，等待所有相邻塔机响应后退出。
步骤3.2中调整协议策略具体如下：
步骤3.2.1、数据处理中心判断接收的数据是否误码率过高，或者是否在确定的最长时间间隔内没有收到相邻塔机的数据，上述任何一种情况发生说明数据发送产生严重的数据发送冲突；
步骤3.2.2、先判断是否已经采用过周期调整策略而失败的状态，如果调整周期策略还没有失效则直接退出；
步骤3.2.3、然后判断是否已经采用过调整协议策略而失败的状态，如果调整协议策略已失效则直接退出；
步骤3.2.4、数据处理中心将塔机防碰撞监控主机传输协议中与位置无关的包括吊重、力矩、报警状态、风速在内的信息去掉，将协议调整为只传输高度、幅度、回转的有关位置数据的短协议；
步骤3.2.5、将调整新协议的命令发送至所有相邻塔机，要求相邻塔机均采用步骤3.2.4更改后的协议进行数据发送，并等待所有相邻塔机响应；
步骤3.2.6、设定时间间隔，验证判定新协议下是否解决数据冲突问题，如果未解决，则直接标志调整协议策略失效，并同时退出；
步骤3.2.7、如果测试验证新协议下数据冲突问题已经解决，则向所有邻居塔机发送确认新协议的命令，等待所有邻居塔机响应后退出。
步骤3.3中拆分区域策略具体如下：
将整个防数据冲突区域划分为信道不同的多个防碰撞区域，各区域相互间没有数据冲突的可能，在相邻两个区域交界处的塔机配置2～3个通讯模块，通过不同通信信道分属于跨接的多个区域，以便交界处的塔机能接收到多个区域的数据，从而解决计算盲区的问题。
本发明的有益效果是，基于无线数据传输的塔机防碰撞数据收发装置，1)数据处理中心(基于STM32F105)和无线收发控制(基于STM32F103)都基于成熟的ARM Cotex-M3技术，技术平台一致，针对无线数据冲突问题融合数据收发控制、数据周期分析及控制策略为一体，设计成本较低；2)与防碰撞监控主机的交互协议可以软件自定义，该方式可以实现该装置应用于不同的塔机防碰撞监控系统厂家，装置具备灵活性和行业通用性；而且通讯模块为自研产品，通讯协议没有过多的包头和包尾信息，变相降低了数据发送量；3)装置的周期及协议调整为软件自适应方式，是装置根据现场环境自我调整，避免了人工的现场参与，可以有效降低人工现场维护的成本。4)采用模块化设计，而且支持多个无线通讯模块，实现多区域的数据交互避免防碰撞计算盲区，更关键的是模块的设计可以根据现场环境还可以实现其它频段无线通信模块的更换，场景适应性更强。
附图说明
图1是本实用新型基于无线数据传输技术的塔机防碰撞数据收发装置的系统组成框图；
图2是无线通讯模块的系统组成；
图3是装置从本塔机接收数据处理的流程图；
图4是装置从相邻塔机接收数据处理的流程图；
图5是无线通讯防冲突的调整策略流程图；
图6是数据发生冲突情况下的周期调整策略处理流程图；
图7是数据发生冲突情况下的协议调整策略处理流程图；
图8是超大工地场景下分区域调整策略的示意图。
图中，1.数据处理中心，2.通讯模块A，3.通讯模块B，4.通讯模块C，5.EEPROM数据存储器，6.高速异步通讯串口，7.3.3V直流电源A，8.5V直流电源，9.24V直流电源，10.塔机防碰撞监控主机，11.防碰撞区域A，12.防碰撞区域B，13.防碰撞区域C，14.无线数据收发中心，15.收发芯片模组，16.3.3V直流电源B。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明基于无线数据传输的塔机防碰撞数据收发装置，结构如图1所示，包括数据处理中心1，数据处理中心1为型号为STM32F105的芯片，数据处理中心1同时与塔机防碰撞监控主机10、EEPROM数据存储器5、供电系统、数据无线收发系统连接，所述供电系统还同时与EEPROM数据存储器5、塔机防碰撞监控主机10、数据无线收发系统连接，所述数据无线收发系统又与防数据冲突区域内其它塔机进行数据连接。
数据处理中心1与塔机防碰撞监控主机10之间通过高速异步通讯串口6连接。
供电系统具体结构为：包括与所述数据处理中心1连接的3.3V直流电源A7，3.3V直流电源A7又依次连接有5V直流电源8、24V直流电源9，24V直流电源9与所述塔机防碰撞监控主机10连接，5V直流电源8又与数据无线收发系统连接，3.3V直流电源A7还与EEPROM数据存储器5连接。
如图2所示，数据无线收发系统具体结构为：包括与所述数据处理中心1连接的通讯模块A2、通讯模块B3、通讯模块C4，通讯模块A2、通讯模块B3、通讯模块C4均与所述供电系统连接，通讯模块A2、通讯模块B3、通讯模块C4结构均相同，均包括无线数据收发中心14，无线数据收发中心14为芯片STM32F103，无线数据收发中心14又与收发芯片模组15连接，收发芯片模组15为无线射频芯片Si4468，收发芯片模组15又由3.3V直流电源B16供电，其中，无线数据收发中心14又与数据处理中心1连接，实现数据处理中心1接收防碰撞区域内其它塔机通过无线通信模块发送过来的位置数据。
防数据冲突区域具体包括防碰撞区域A11、防碰撞区域B12、防碰撞区域C13，防碰撞区域A11内塔机对应与通讯模块A2连接，防碰撞区域B12内塔机对应与通讯模块B3连接，所述防碰撞区域C13内塔机对应与所述通讯模块C4连接。
一种基于无线数据传输的塔机防碰撞数据收发装置的收发方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1、数据处理中心1从本塔机或者相邻塔机接收数据；
步骤2、通过协议解析与标准协议数据格式相比判断数据是否合法，如果数据合法，则把本塔机或者相邻塔机接收的数据传送给相邻塔机或者本塔机；
步骤3、如果协议解析后的数据不符合数据格式或者校验错误验证无线通信的误码率过高，或者超过数据发送的最长周期后还没有接收到相邻塔机的数据，那么此时说明塔机数量过多，从而导致所有塔机的无线通信模块存在同时发送数据的概率很高，使得数据发送争抢信道导致数据无法发送或者数据发送错误，该种情况下需要进行无线数据防冲突的处理，
如图5所示，无线数据防冲突处理策略调整具体如下：
步骤3.1、在数据冲突严重情况下，通过调整周期策略，即逐步加大数据发送周期的策略测试是否成功解决数据冲突问题，如若成功，则退出并保持新的数据发送周期；
步骤3.2、如果通过调整周期策略还无法解决数据冲突问题，则通过调整协议策略进行解决，也即减少每一包发送数据的量，如若成功，则保持当前协议并退出；
步骤3.3、如果调整协议策略仍无法解决数据冲突，则采取拆分区域策略，即按照现场情况将整个区域拆分成多个独立信道的区域以减少数据冲突，通过增加数据无线收发系统中通讯模块的数量实现跨区域的数据交互以满足区域间塔机位置数据传递。
步骤1数据处理中心1从本塔机接收数据，如图3所示，具体如下：
步骤a.1、塔机防碰撞监控主机10有数据通过高速异步通讯串口6传送给数据给数据处理中心1；
步骤a.2、数据处理中心1按照传输协议解析数据，传输协议包括包头协议、位置数据的格式和顺序协议、包尾协议及数据校验方式；
步骤a.3、数据处理中心1判断解析后的数据并验证格式及校验是否准确，如果不准确则要求塔机防碰撞监控主机10重新进行数据传输；
步骤a.4、如果数据合法，数据处理中心1通过数据无线收发系统将数据以无线的方式发送给区域内的相邻塔机；
步骤a.5、当施工现场塔机数量过多时，会出现整个工地所有塔机按照一个防碰撞区域对待而无法进行数据通信的场景，此时将整个区域人为划分为最多三个不同防碰撞区域，并分配不同的无线信道，数据处理中心1根据数据无线收发系统中通讯模块数量，逐一将塔机防碰撞监控主机10数据从数据无线收发系统中的不同通讯模块发送到不同通信信道的防碰撞区域；
所述步骤1数据处理中心1从相邻塔机接收数据，如图4所示，具体如下：
步骤b.1、数据处理中心1判断是否收到数据无线收发系统传送的相邻塔机的数据；
步骤b.2、进一步判断数据来自哪个通讯模块，并通过数据格式和校验两个维度判断数据的合法性，如果数据非法则丢弃数据；
步骤b.3、如果数据合法，则数据处理中心1将相邻塔机数据通过高速异步通讯串口6传送给塔机防碰撞监控主机10，便于进行实时的防碰撞计算。
如图6所示，步骤3.1中调整周期策略具体如下：
步骤3.1.1、数据处理中心1判断接收的数据是否误码率过高，或者是否在确定的最长时间间隔内没有收到相邻塔机的数据，上述任何一种情况发生说明数据发送产生严重的数据发送冲突；
步骤3.1.2、然后先判断是否已经采用过周期调整策略而失败的状态，如果已经采用过则直接退出；
步骤3.1.3、如果判定周期调整策略没有失效，即数据发送周期调整还没有到达允许的最长数据发送周期，则将数据发送周期加长一个步阶；
步骤3.1.4、将步骤3.1.3新的数据发送周期发到所有相邻塔机，并要求所有的相邻塔机同步新调整的数据发送周期，等待所有相邻塔机响应；
步骤3.1.5、设定时间间隔，验证新周期下是否解决数据冲突问题，如果未解决，则将周期加大一个步阶再次执行步骤3.1.4，调整步阶时需要先判断周期是否已经到达不影响数据实时性的最大周期，如果到达则直接标志周期调整策略失效，并同时退出该策略；
步骤3.1.6、如果测试验证新周期下数据冲突问题已经解决，则向所有相邻塔机发送确认新周期的命令，等待所有相邻塔机响应后退出。
如图7所示，步骤3.2中调整协议策略具体如下：
步骤3.2.1、数据处理中心1判断接收的数据是否误码率过高，或者是否在确定的最长时间间隔内没有收到相邻塔机的数据，上述任何一种情况发生说明数据发送产生严重的数据发送冲突；
步骤3.2.2、先判断是否已经采用过周期调整策略而失败的状态，如果调整周期策略还没有失效则直接退出；
步骤3.2.3、然后判断是否已经采用过调整协议策略而失败的状态，如果调整协议策略已失效则直接退出；
步骤3.2.4、数据处理中心1将塔机防碰撞监控主机10传输协议中与位置无关的包括吊重、力矩、报警状态、风速在内的信息去掉，将协议调整为只传输高度、幅度、回转的有关位置数据的短协议；
步骤3.2.5、将调整新协议的命令发送至所有相邻塔机，要求相邻塔机均采用步骤3.2.4更改后的协议进行数据发送，并等待所有相邻塔机响应；步骤3.2.6、设定时间间隔，验证判定新协议下是否解决数据冲突问题，如果未解决，则直接标志调整协议策略失效，并同时退出；
步骤3.2.7、如果测试验证新协议下数据冲突问题已经解决，则向所有邻居塔机发送确认新协议的命令，等待所有邻居塔机响应后退出。
如图8所示，步骤3.3中拆分区域策略具体如下：
将整个防数据冲突区域划分为信道不同的多个防碰撞区域，各区域相互间没有数据冲突的可能，纯粹的区域划分如果不采取策略，会导致区域与区域之间不能进行数据交互，进而导致区域边界的塔机出现防碰撞计算盲区，在相邻两个区域交界处的塔机配置2～3个通讯模块，通过不同通信信道分属于跨接的多个区域，以便交界处的塔机能接收到多个区域的数据，从而解决计算盲区的问题。
本发明中，防碰撞区域A、B、C是指施工现场塔机数量过多时，会出现整个工地所有塔机按照一个防碰撞区域对待时无法进行数据通信的场景，此时可以将整个区域人为划分为最多三个不同防碰撞区域，并分配不同的无线信道，独立区域内的无线通信模块由于信道一样而可以通信，不同碰撞区域间的无线通信模块由于信道不一样而不能通信。
本发明中，基于STM32F105芯片为数据处理中心，结合串口通信、数据监测机制及数据发送策略调整实现塔机数量过多情况下的的数据无线发送冲突问题。装置包括供电端、与塔机防碰撞监控主机通讯、数据处理中心、EEPROM数据存储器及与相邻塔机通讯的通讯模块。
供电端包括整个装置所需要的5V及3.3V直流电源产生及供给；与塔机防碰撞监控主机通讯主要为支持DMA的高速异步通信串口，保证装置与主机之间可以实现快速数据交互；数据处理中心以STM32F105为核心，主要通过接收相邻塔机数据并判断其周期是否合理，然后做出减少发送冲突策略的运算中心；EEPROM存储器采用非易失性存储器存储装置运行需要的串口波特率参数、空中波特率参数、操作记录、工作模式、无线信道设置等运行信息。通讯模块，以STM32F103芯片和Si4468无线收发芯片为核心实现数据的无线收发，数据收发策略为CSMA模式。
本发明除了实现数据的无线收发及转发，在不影响防碰撞运算实时性的条件下可以通过延长数据发送周期或减少通讯协议内容的方式自适应现场环境保证数据实时传输；在塔机数量过多的超大工地，通过对工地划分区域并且每个区域分配不同的无线信道实现减少数据的发送冲突。和传统区域与区域之间完全不能通讯导致区域边界存在防碰撞计算盲区不同的是：该装置可以在区域边界的塔吊监控装置实现最多3个无线通讯模块，多余的通讯模块可以实现区域与区域间的数据桥接，解决了区域边界防碰撞计算的盲区问题。产品设计时均采用模块化设计，可降低各模块间耦合程度，提高系统稳定性；同时各模块安装方便，提供众多方案，供客户根据自身需求、现场环境等因素自由选择安装。
Claims (1)
1.一种基于无线数据传输的塔机防碰撞数据收发装置的收发方法，其特征在于，利用基于无线数据传输的塔机防碰撞数据收发装置，基于无线数据传输的塔机防碰撞数据收发装置包括数据处理中心(1)，数据处理中心(1)为型号为STM32F105的芯片，数据处理中心(1)同时与塔机防碰撞监控主机(10)、EEPROM数据存储器(5)、供电系统、数据无线收发系统连接，所述供电系统还同时与EEPROM数据存储器(5)、塔机防碰撞监控主机(10)、数据无线收发系统连接，所述数据无线收发系统又与防数据冲突区域内其它塔机进行数据连接，所述数据处理中心(1)与塔机防碰撞监控主机(10)之间通过高速异步通讯串口(6)连接，所述供电系统具体结构为：包括与所述数据处理中心(1)连接的3.3V直流电源A(7)，3.3V直流电源A(7)又依次连接有5V直流电源(8)、24V直流电源(9)，24V直流电源(9)与所述塔机防碰撞监控主机(10)连接，5V直流电源(8)又与数据无线收发系统连接，3.3V直流电源A(7)还与所述EEPROM数据存储器(5)连接，所述数据无线收发系统具体结构为：包括与所述数据处理中心(1)连接的通讯模块A(2)、通讯模块B(3)、通讯模块C(4)，通讯模块A(2)、通讯模块B(3)、通讯模块C(4)均与所述供电系统连接，通讯模块A(2)、通讯模块B(3)、通讯模块C(4)结构均相同，均包括无线数据收发中心(14)，无线数据收发中心(14)为芯片STM32F103，无线数据收发中心(14)又与收发芯片模组(15)连接，收发芯片模组(15)为无线射频芯片Si4468，收发芯片模组(15)又由3.3V直流电源B(16)供电，其中，无线数据收发中心(14)又与所述数据处理中心(1)连接，实现数据处理中心(1)接收防碰撞区域内其它塔机通过无线通信模块发送过来的位置数据，所述防数据冲突区域具体包括防碰撞区域A(11)、防碰撞区域B(12)、防碰撞区域C(13)，所述防碰撞区域A(11)内塔机对应与通讯模块A(2)连接，所述防碰撞区域B(12)内塔机对应与所述通讯模块B(3)连接，所述防碰撞区域C(13)内塔机对应与所述通讯模块C(4)连接，具体按照以下步骤实施：
步骤1、数据处理中心(1)从本塔机或者相邻塔机接收数据；
所述步骤1数据处理中心(1)从本塔机接收数据，具体如下：
步骤a.1、塔机防碰撞监控主机(10)有数据通过高速异步通讯串口(6)传送给数据给数据处理中心(1)；
步骤a.2、数据处理中心(1)按照传输协议解析数据，传输协议包括包头协议、位置数据的格式和顺序协议、包尾协议及数据校验方式；步骤a.3、数据处理中心(1)判断解析后的数据并验证格式及校验是否准确，如果不准确则要求塔机防碰撞监控主机(10)重新进行数据传输；
步骤a.4、如果数据合法，数据处理中心(1)通过数据无线收发系统将数据以无线的方式发送给区域内的相邻塔机；
步骤a.5、当施工现场塔机数量过多时，会出现整个工地所有塔机按照一个防碰撞区域对待而无法进行数据通信的场景，此时将整个区域人为划分为最多三个不同防碰撞区域，并分配不同的无线信道，数据处理中心(1)根据数据无线收发系统中通讯模块数量，逐一将塔机防碰撞监控主机(10)数据从数据无线收发系统中的不同通讯模块发送到不同通信信道的防碰撞区域；
所述步骤1数据处理中心(1)从相邻塔机接收数据，具体如下：
步骤b.1、数据处理中心(1)判断是否收到数据无线收发系统传送的相邻塔机的数据；
步骤b.2、进一步判断数据来自哪个通讯模块，并通过数据格式和校验两个维度判断数据的合法性，如果数据非法则丢弃数据；
步骤b.3、如果数据合法，则数据处理中心(1)将相邻塔机数据通过高速异步通讯串口(6)传送给塔机防碰撞监控主机(10)，便于进行实时的防碰撞计算；
步骤2、通过协议解析与标准协议数据格式相比判断数据是否合法，如果数据合法，则把本塔机或者相邻塔机接收的数据传送给相邻塔机或者本塔机；
步骤3、如果协议解析后的数据不符合数据格式或者校验错误验证无线通信的误码率过高，或者超过数据发送的最长周期后还没有接收到相邻塔机的数据，那么此时说明塔机数量过多，从而导致所有塔机的无线通信模块存在同时发送数据的概率很高，使得数据发送争抢信道导致数据无法发送或者数据发送错误，该种情况下需要进行无线数据防冲突的处理，
无线数据防冲突处理策略调整具体如下：
步骤3.1、在数据冲突严重情况下，通过调整周期策略，即逐步加大数据发送周期的策略测试是否成功解决数据冲突问题，如若成功，则退出并保持新的数据发送周期；
所述步骤3.1中调整周期策略具体如下：
步骤3.1.1、数据处理中心(1)判断接收的数据是否误码率过高，或者是否在确定的最长时间间隔内没有收到相邻塔机的数据，上述任何一种情况发生说明数据发送产生严重的数据发送冲突；
步骤3.1.2、然后先判断是否已经采用过周期调整策略而失败的状态，如果已经采用过则直接退出；
步骤3.1.3、如果判定周期调整策略没有失效，即数据发送周期调整还没有到达允许的最长数据发送周期，则将数据发送周期加长一个步阶；
步骤3.1.4、将步骤3.1.3新的数据发送周期发到所有相邻塔机，并要求所有的相邻塔机同步新调整的数据发送周期，等待所有相邻塔机响应；
步骤3.1.5、设定时间间隔，验证新周期下是否解决数据冲突问题，如果未解决，则将周期加大一个步阶再次执行步骤3.1.4，调整步阶时需要先判断周期是否已经到达不影响数据实时性的最大周期，如果到达则直接标志周期调整策略失效，并同时退出该策略；
步骤3.1.6、如果测试验证新周期下数据冲突问题已经解决，则向所有相邻塔机发送确认新周期的命令，等待所有相邻塔机响应后退出；
步骤3.2、如果通过调整周期策略还无法解决数据冲突问题，则通过调整协议策略进行解决，也即减少每一包发送数据的量，如若成功，则保持当前协议并退出；
所述步骤3.2中调整协议策略具体如下：
步骤3.2.1、数据处理中心(1)判断接收的数据是否误码率过高，或者是否在确定的最长时间间隔内没有收到相邻塔机的数据，上述任何一种情况发生说明数据发送产生严重的数据发送冲突；
步骤3.2.2、先判断是否已经采用过周期调整策略而失败的状态，如果调整周期策略还没有失效则直接退出；
步骤3.2.3、然后判断是否已经采用过调整协议策略而失败的状态，如果调整协议策略已失效则直接退出；
步骤3.2.4、数据处理中心(1)将塔机防碰撞监控主机(10)传输协议中与位置无关的包括吊重、力矩、报警状态、风速在内的信息去掉，将协议调整为只传输高度、幅度、回转的有关位置数据的短协议；
步骤3.2.5、将调整新协议的命令发送至所有相邻塔机，要求相邻塔机均采用步骤3.2.4更改后的协议进行数据发送，并等待所有相邻塔机响应；步骤3.2.6、设定时间间隔，验证判定新协议下是否解决数据冲突问题，如果未解决，则直接标志调整协议策略失效，并同时退出；
步骤3.2.7、如果测试验证新协议下数据冲突问题已经解决，则向所有邻居塔机发送确认新协议的命令，等待所有邻居塔机响应后退出；
步骤3.3、如果调整协议策略仍无法解决数据冲突，则采取拆分区域策略，即按照现场情况将整个区域拆分成多个独立信道的区域以减少数据冲突，通过增加数据无线收发系统中通讯模块的数量实现跨区域的数据交互以满足区域间塔机位置数据传递，
所述步骤3.3中拆分区域策略具体如下：
将整个防数据冲突区域划分为信道不同的多个防碰撞区域，各区域相互间没有数据冲突的可能，在相邻两个区域交界处的塔机配置2～3个通讯模块，通过不同通信信道分属于跨接的多个区域，以便交界处的塔机能接收到多个区域的数据，从而解决计算盲区的问题。
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