CN112678691A - 基于gps-rtk的履带吊防碰撞数据收发装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于GPS‑RTK的履带吊防碰撞数据收发装置，包括数据处理中心，数据处理中心同时与履带吊运行数据采集模块、GPS‑RTK流动站、无线通讯模块、供电系统、存储模块连接、截断输出控制模块、触摸屏人机接口模块；数据处理中心通过GPS‑RTK流动站与GPS‑RTK基准站连接；供电系统与履带吊运行数据采集模块、GPS‑RTK基准站、GPS‑RTK流动站、无线通讯模块、存储模块、截断输出控制模块、触摸屏人机接口模块连接。本发明还公开了履带吊防碰撞数据收发方法。利用GPS‑RTK技术实时采集位置数据并且精度可达厘米级的特点，解决了现有防碰撞系统无法实时获取履带吊实时位置信息并计算坐标的问题。

Description

基于GPS-RTK的履带吊防碰撞数据收发装置及方法

技术领域

本发明涉及施工现场群塔作业的塔机防碰撞安全监控技术领域，具体为基于GPS-RTK的履带吊防碰撞数据收发装置及方法。

背景技术

大型施工现场为了提高效率，会采用大量起重机械进行物料运输从而提高施工效率，塔式起重机(简称塔机)和履带式起重机(简称履带吊)的混合作业是施工项目的常见场景。在该场景中，塔机之间及塔机与履带吊之间存在交叉作业的现象，具有碰撞危险，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。但在实际应用中，传统防碰撞系统的应用只针对静态的塔机，需要事先设定每一台塔机的坐标位置、塔机高度、塔机臂长等参数，方便后续防碰撞计算时定义塔机之间的相对位置。

但是在具有履带吊施工的项目中，由于履带吊随时移动，而且起重臂可以俯仰，这些特性使得传统防碰撞算法无法在该场景下应用，主要问题包括以下两点：一、履带吊为移动式作业，其地理位置信息随时改变，想要准确计算碰撞算法必须及时将履带吊新的坐标位置信息发送给相邻的塔机。采用人工实时测量并更改坐标位置的方式显然不能满足实时性和便利性要求；如果采用传统的GPS定位技术，位置误差达5米-10米，不能满足碰撞计算精度要求；二、履带吊在起吊过程中，起重臂可以根据场景进行俯仰动作，带来的间接后果是履带吊的等效高度和等效臂长会发生变化，并不是传统塔机的定长臂长和高度定高，传统防碰撞并没有实时采集并实时计算履带吊等效高度和等效臂长的功能。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了基于GPS-RTK的履带吊防碰撞数据收发装置及方法，具备设计便利及成本较低、实用性强，不需要人工参与，效率高，实时性及精度都能满足现场防碰撞要求，方便更换，场景适应性更强等优点，解决了背景技术中提出的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

基于GPS-RTK的履带吊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LPC4088的芯片，所述数据处理中心导电连接有履带吊运行数据采集模块、GPS-RTK流动站、无线通讯模块、供电系统、存储模块连接、截断输出控制模块、触摸屏人机接口模块，所述数据处理中心通过GPS-RTK流动站与GPS-RTK基准站连接，所述供电系统同时与履带吊运行数据采集模块、GPS-RTK基准站、GPS-RTK流动站、无线通讯模块、存储模块、截断输出控制模块、触摸屏人机接口模块连接，供电系统包括与数据处理中心连接的3.3V直流电源，3.3V直流电源连接5V直流电源，5V直流电源连接24V直流电源。

优选的，所述3.3V直流电源与数据处理中心和存储模块导电连接，24V直流电源与GPS-RTK流动站、GPS-RTK基准站、触摸屏人机接口模块、截断输出控制模块连接，触摸屏人机接口模块型号为DMT80600T121-18WT；截断输出控制模块是型号为HK4100F的继电器

优选的，所述履带吊运行数据采集模块包括有与数据处理中心连接的吊钩高度传感器、回转传感器、俯仰角传感器a、俯仰角传感器b

优选的，所述无线通讯模块包括与数据处理中心连接的4G模块、433MHz无线通讯模块，4G模块的型号为USR-GPRS232-7S1，433MHz无线通讯模块的型号为E61-433T30D，所述5V直流电源连接吊钩高度传感器、回转传感器、俯仰角传感器a、俯仰角传感器b、4G模块、433MHz无线通讯模块

本发明要解决的另一技术问题是提供基于GPS-RTK的履带吊防碰撞数据收发装置及方法，包括以下步骤：

1)数据处理中心采集吊钩高度传感器模拟量并进行数字滤波获得履带吊的吊钩高度数据。

2)数据处理中心通过RS485通讯接口获取回转传感器测量的履带吊回转角度数据。

3)数据处理中心通过RS485通讯接口获取俯仰角传感器a、俯仰角传感器b测量的履带吊起重臂俯仰角数据。

4)数据处理中心通过RS232通讯接口与GPS-RTK流动站连接获取履带吊当前位置的经纬度和海拔位置信息。

5)数据处理中心根据采集的起重臂俯仰角的值、履带吊固有的臂长值以及履带吊当前位置的海拔位置信息计算当前起重臂的等效臂长和履带吊的等效高度。

6)数据处理中心通过RS232通讯接口从433MHz无线通讯模块获取相邻其他塔机的运行机构位置数据。

7)数据处理中心通过RS232通讯接口向433MHz无线通讯模块发送履带吊当前的坐标数据和运行机构位置数据。

8)数据处理中心根据履带吊当前的坐标、等效高度、等效臂长、回转角度信息及相邻塔机的坐标信息、高度信息、臂长信息、幅度信息、回转信息执行防碰撞算法判断是否具有碰撞危险。

9)判断是否具备防碰撞预警的状态，如果处在碰撞预警状态，则截断履带吊高速运行的档位动力，然后退出本次流程判断；如果不处于预警状态，则进入下一步。

10)判断是否具备防碰撞报警的状态，如果处在碰撞报警状态，在截断高速的同时截断履带吊低速运行的档位动力，然后退出本次流程判断；如果不处于报警状态，则进入下一步；

11)如果判断处于正常运行状态，则保持高速和低速动力的正常供给

优选的，所述步骤5中，具体为：步骤5.1，数据处理中心调用存储模块内第一起重臂的长度参数L1，步骤5.2，数据处理中心通过RS485通讯接口获取俯仰角传感器a测量的履带吊第一起重臂俯仰角的值，步骤5.3，由于履带吊类型包含单起重臂和双起重臂两种，所以该步骤为数据处理中心调用存储模块内调用履带吊类型数据。

优选的，步骤5.3中，单起重臂，高度H的计算公式：H＝H1+H2+H3，臂长L的计算公式：L＝L1×cos∠CAB；双起重臂，高度H的计算公式：H＝H1+H2+H3+H4，臂长L的计算公式：L＝L1×cos∠BAF+L2×cos∠CBD。

优选的，步骤8中，具体为：步骤8.1，数据处理中心调用存储模块内基准塔的经纬度信息，步骤8.2，GPS-RTK基准站实时将数据发送给GPS-RTK流动站，该数据包含：卫星定位数据帧，位置修正数据，同时基准站会通过卫星数据计算经纬度值和海拔值，录入的经纬度及海拔数据值和计算的经纬度及海拔数据值之间会有数字误差和方位误差，该误差会作为GPS-RTK流动站测量定位的修正值。

优选的，所述步骤8.3，GPS-RTK流动站接收GPS-RTK基准站传过来的卫星数据帧及误差修正值，根据同样的数据帧计算经纬度及海拔位置数据并通过基准站的误差修正值对经纬度及海拔位置数据进行修正，步骤8.4，数据处理中心通过RS232获取GPS-RTK流动站修正后的履带吊当前的经纬度和海拔位置信息，步骤8.5，数据处理中心通过修正后的经纬度信息结合标准塔的经纬度位置信息计算履带吊当前的坐标信息，步骤8.6，数据处理中心通过433MHz无线通讯模块将履带吊当前最新的坐标、等效臂长、等效塔高及回转角度数据发送给相邻塔机，方便相邻塔机进行实时的防碰撞计算。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了基于GPS-RTK的履带吊防碰撞数据收发装置及方法，具备以下有益效果：

1、该基于GPS-RTK的履带吊防碰撞数据收发装置及方法，数据处理中心(基于LPC4088)基于成熟的ARM Cotex-M4技术，并且自带8路模拟量采集、5个串行口及LCD控制器，不用过多的外设即可满足模拟量采集、外围模块对接及人机接口设计，设计便利及成本较低，由于施工现场面积不会太大，GPS-RTK定位采用一个基准站和一个流动站的方式，成本相对低廉，实用性强，免去了采用网络形式RTK技术需要每年缴纳年费的高代价。

2、该基于GPS-RTK的履带吊防碰撞数据收发装置及方法，履带吊当前的坐标、等效高度及等效臂长都通过实时采集传感器数据并计算所得，不需要人工参与，效率高，实时性及精度都能满足现场防碰撞要求，采用模块化设计，4G模块、433MHz无线通信模块及GPS-RTK都为标准选型，后续可以根据装置迭代要求方便更换，场景适应性更强。

附图说明

图1为本发明提出的基于GPS-RTK的履带吊防碰撞数据收发装置的系统组成框图；

图2为本发明提出的基于GPS-RTK的履带吊防碰撞数据收发方法的流程图；

图3是本发明方法中计算履带吊实时等效高度及等效臂长的流程图；

图4是本发明方法中计算单起重臂履带吊等效高度和等效臂长的几何示意图；

图5是本发明方法中计算双起重臂履带吊等效高度和等效臂长的几何示意图；

图6是本发明方法中计算履带吊坐标的流程图。

图中：1、吊钩高度传感器；2、数据处理中心；3、GPS-RTK流动站；4、GPS-RTK基准站；5、回转传感器；6、触摸屏人机接口模块；7、俯仰角传感器a；8、截断输出控制模块；9、俯仰角传感器b；10、433MHz无线通讯模块；11、存储模块；12、4G模块；13、3.3V直流供电；14、5V直流供电；15、24V直流供电。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：基于GPS-RTK的履带吊防碰撞数据收发装置，如图1所示，包括数据处理中心2，数据处理中心2为型号为LPC4088的芯片，基于Cortex-M4核心，处理速度可达120MHz，负责数据的采集、运算、决策。

数据处理中心2同时与履带吊运行数据采集模块、GPS-RTK流动站3、无线通讯模块、供电系统、存储模块11连接、截断输出控制模块8、触摸屏人机接口模块6；数据处理中心2通过GPS-RTK流动站3与GPS-RTK基准站4连接；供电系统同时与履带吊运行数据采集模块、GPS-RTK基准站4、GPS-RTK流动站3、无线通讯模块、存储模块11、截断输出控制模块8、触摸屏人机接口模块6连接，GPS-RTK基准站4，采用上海司南公司的T30 GNSS基准站，固定安装于施工现场开阔处，不可移动，用于测量并计算当前GPS定位的误差值及方位；GPS-RTK流动站3，采用上海司南公司的T30 GNSS流动站，安装在履带吊上，用于接收GPS卫星信号计算经纬度及海拔位置数据，并接收GPS-RTK基准站发过来的误差修正数据使得定位精度达到厘米级；触摸屏人机接口模块6，型号为DMT80600T121-18WT，12.1寸工业触摸屏，实现履带吊现场运行数据、报警状态的显示以及调试、配置时的参数设置；截断输出控制模块8，是型号为HK4100F的继电器，实现履带吊出现碰撞危险状态时能截断危险方向的动力输出；存储模块11的存储介质为W25Q128，容量16M字节，用于存储现场的运行数据、运行参数、操作记录等信息；带吊运行数据采集模块包括与数据处理中心2连接的吊钩高度传感器1、回转传感器2、俯仰角传感器a7、俯仰角传感器b9，吊钩高度传感器1采用DXZ行程限位器，由其进行数据采集；回转角度数据采集，回转传感器2为多圈编码器，型号为AML50S8ESRM12U12，内部自带滤波并直接输出数字信号，RS485接口；俯仰角传感器a7、俯仰角传感器b9用于实现履带吊等效高度及等效臂长的测量，由倾角传感器实现，型号为LCA316T-90-485，内部自带滤波并直接输出数字信号，RS485接口，无线通讯模块包括与数据处理中心2连接的4G模块12、433MHz无线通讯模块10，4G模块12的型号为USR-GPRS232-7S1，用于实现与远程平台进行数据交互；433MHz无线通讯模块10的型号为E61-433T30D，实现与现场其它塔机间的坐标数据及运行机构位置数据的交互，供电系统包括与数据处理中心2连接的3.3V直流电源13，3.3V直流电源13连接5V直流电源14，5V直流电源14连接24V直流电源15，24V直流电源15，考虑履带吊现场可能提供24V和48V直流供电两种情况，当现场为24V直流供电时将直接使用该直流供电，当现场为48V供电时该部分采用LM2576HVT-ADJ开关电源芯片，支持7V-60V的直流宽压输入，输出电流可达3A，24V直流电源15连接GPS-RTK流动站3、GPS-RTK基准站4、触摸屏人机接口模块6、截断输出控制模块8，5V直流电源14，采用型号为LM2576-5.0的开关电源芯片，支持7V-40V的直流宽压输入，输出电流可达3A，5V直流电源14连接吊钩高度传感器1、回转传感器2、俯仰角传感器a7、俯仰角传感器b9、4G模块12、433MHz无线通讯模块10，3.3V直流电源13，采用型号为AMS1117-3.3的LDO电源芯片，由5V直流电源14产生，输出电流可达1A，3.3V直流电源13连接数据处理中心2、存储模块11。

基于GPS-RTK的履带吊防碰撞数据收发方法，采用上述塔机履带吊防碰撞数据收发装置，如图2所示，具体按照以下步骤实施：

步骤1，数据处理中心2采集吊钩高度传感器1模拟量并进行数字滤波获得履带吊的吊钩高度数据；

步骤2，数据处理中心2通过RS485通讯接口获取回转传感器2测量的履带吊回转角度数据；

步骤3，数据处理中心2通过RS485通讯接口获取俯仰角传感器a7、俯仰角传感器b9测量的履带吊起重臂俯仰角数据；

步骤4，数据处理中心2通过RS232通讯接口与GPS-RTK流动站3连接获取履带吊当前位置的经纬度和海拔位置信息；

步骤5，数据处理中心2根据采集的起重臂俯仰角的值、履带吊固有的臂长值以及履带吊当前位置的海拔位置信息计算当前起重臂的等效臂长和履带吊的等效高度；如图3所示，具体为：

步骤5.1，数据处理中心2调用存储模块11内第一起重臂的长度参数L1，该长度参数为履带吊出厂时的固有参数，装置安装时会进行设置；

步骤5.2，数据处理中心2通过RS485通讯接口获取俯仰角传感器a7测量的履带吊第一起重臂俯仰角的值；

步骤5.3，由于履带吊类型包含单起重臂和双起重臂两种，所以该步骤为数据处理中心2调用存储模块11内调用履带吊类型数据；

步骤5.3，由于履带吊类型包含单起重臂和双起重臂两种，所以该步骤为数据处理中心2调用存储模块11内调用履带吊类型数据；

如果是单起重臂，那么等效高度和等效臂长的计算示意图，如图4所示，等效高度H的计算公式，如式所示；

H＝H1+H2+H3；

式中，H1为起重臂的等效高度，H1＝L1×sin∠CAB，∠CAB为俯仰角传感器a7测量的履带吊起重臂俯仰角的值；H2为履带吊本身基座的高度；H3为当前履带吊海拔位置数据与基准塔机海拔位置数据的偏差；

等效臂长L的计算公式，如式所示；

L＝L1×cos∠CAB；

如果是双起重臂，数据处理中心2通过RS485通讯接口获取仰角传感器a7、俯仰角传感器b9测量的履带吊第一起重臂和第二起重臂俯仰角的值，并调用存储模块11内第一起重臂的长度参数L1及第二起重臂的长度参数L2，L1和L2参数为履带吊出厂时的固有参数，装置安装时会进行设置；

那么等效臂长和等效高度的计算示意图，如图5所示，等效高度H的计算公式，如式所示；

H＝H1+H2+H3+H4；

式中，H1为第一起重臂的等效高度，H1＝L2×sin∠CBD，

∠CBD为俯仰角传感器b9测量的履带吊第二起重臂俯仰角的值；H2为第二起重臂的等效高度，H2＝L1×sin∠BAF，∠BAF为俯仰角传感器a7测量的履带吊第一起重臂俯仰角的值；H3为履带吊本身基座的高度；H4为当前履带吊海拔位置数据与基准塔机海拔位置数据的偏差；

等效臂长L的计算公式，如式所示；

L＝L1×cos∠BAF+L2×cos∠CBD

步骤6，数据处理中心2通过RS232通讯接口从433MHz无线通讯模块10获取相邻其他塔机的运行机构位置数据；

步骤7，数据处理中心2通过RS232通讯接口向433MHz无线通讯模块10发送履带吊当前的坐标数据和运行机构位置数据(等效高度和等效臂长、回转角度)，方便相邻塔机接收履带吊的位置和坐标数据便于防碰撞计算；

步骤8，数据处理中心2根据履带吊当前的坐标、等效高度、等效臂长、回转角度信息及相邻塔机的坐标信息、高度信息、臂长信息、幅度信息、回转信息执行防碰撞算法判断是否具有碰撞危险；具体为：

步骤8.1，数据处理中心2调用存储模块11内基准塔的经纬度信息，该参数为现场部署防碰撞系统时，需要定义一个塔机作为坐标原点的基准塔，需要录入其具体的经纬度和海拔位置数据；

步骤8.2，GPS-RTK基准站4实时将数据发送给GPS-RTK流动站3，该数据包含：卫星定位数据帧，用于确定计算定位数据的卫星数据帧；位置修正数据，主要是基准站部署时会输入明确的经纬度及海拔数据值，同时基准站会通过卫星数据计算经纬度值和海拔值，录入的经纬度及海拔数据值和计算的经纬度及海拔数据值之间会有数字误差和方位误差，该误差会作为GPS-RTK流动站3测量定位的修正值；

步骤8.3，GPS-RTK流动站3接收GPS-RTK基准站4传过来的卫星数据帧及误差修正值，根据同样的数据帧计算经纬度及海拔位置数据并通过基准站的误差修正值对经纬度及海拔位置数据进行修正。

步骤8.4，数据处理中心2通过RS232获取GPS-RTK流动站3修正后的履带吊当前的经纬度和海拔位置信息；

步骤8.5，数据处理中心2通过修正后的经纬度信息结合标准塔的经纬度位置信息计算履带吊当前的坐标信息；

步骤8.6，数据处理中心2通过433MHz无线通讯模块10将履带吊当前最新的坐标、等效臂长、等效塔高及回转角度数据发送给相邻塔机，方便相邻塔机进行实时的防碰撞计算；

步骤9，判断是否具备防碰撞预警的状态，如果处在碰撞预警状态，则截断履带吊高速运行的档位动力，然后退出本次流程判断；如果不处于预警状态，则进入下一步；

步骤10，判断是否具备防碰撞报警的状态，如果处在碰撞报警状态，在截断高速的同时截断履带吊低速运行的档位动力，然后退出本次流程判断；如果不处于报警状态，则进入下一步；

步骤11，如果判断处于正常运行状态，则保持高速和低速动力的正常供给。

本发明的基于GPS-RTK的履带吊防碰撞数据收发装置，首先，它利用GPS-RTK定位技术实时采集位置数据并且精度可达厘米级的特点，解决了现有防碰撞系统无法实时获取履带吊实时位置信息并计算坐标的问题。再次，还利用俯仰角传感器实时采集起重臂的角度数据并实时计算履带吊等效高度和等效臂长，实时更新履带吊的位置基础数据并发送给相邻塔机，解决了履带吊基本位置参数更新并通知相邻塔机的问题。最后，考虑装置的通用性，系统在设计时将系统设计模块化、协议可以设定，RS485通讯接口的无线通讯模块可更换，这样可以保证装置具备一定的通用性。

本发明的有益效果是：基于GPS-RTK的履带吊防碰撞数据收发装置：一、对于履带吊坐标位置信息采用GPS-RTK技术，其可以实现对位置信息的实时采集，并且精度可达厘米级，完全能满足施工现场群塔防碰撞的要求，而且GPS-RTK的基准站只需要在工地部署一次即可满足履带吊上GPS-RTK流动站后续的测量定位要求；二、对于履带吊等效高度和等效臂长的计算采用俯仰角检测技术，并且考虑履带吊种类包含单臂和双臂两种结构，装置支持两个俯仰角检测，通过实时检测俯仰角度并结合臂长的基本参数，装置可以方便及时的计算出履带吊的等效高度及等效臂长；三、装置设计时采用模块化设计，主要目的是降低模块间关联程度，加强系统的鲁棒性；各个模块安装便捷，而且用户可以根据自身要求及现场环境等因素灵活选择安装

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.基于GPS-RTK的履带吊防碰撞数据收发装置，其特征在于：包括数据处理中心(2)，所述数据处理中心(2)为型号为LPC4088的芯片，所述数据处理中心(2)同时与履带吊运行数据采集模块、GPS-RTK流动站(3)、无线通讯模块、供电系统、存储模块(11)连接、截断输出控制模块(8)、触摸屏人机接口模块(6)；所述数据处理中心(2)通过GPS-RTK流动站(3)与GPS-RTK基准站(4)连接；所述供电系统同时与履带吊运行数据采集模块、GPS-RTK基准站(4)、GPS-RTK流动站(3)、无线通讯模块、存储模块(11)、截断输出控制模块(8)、触摸屏人机接口模块(6)连接，所述供电系统包括与数据处理中心(2)连接的3.3V直流电源(13)，3.3V直流电源(13)连接5V直流电源(14)，5V直流电源(14)连接24V直流电源(15)。

2.根据权利要求1所述的基于GPS-RTK的履带吊防碰撞数据收发装置，其特征在于：所述3.3V直流电源(13)连接数据处理中心(2)、存储模块(11)，所述24V直流电源(15)连接GPS-RTK流动站(3)、GPS-RTK基准站(4)、触摸屏人机接口模块(6)、截断输出控制模块(8)；触摸屏人机接口模块(6)型号为DMT80600T121-18WT；截断输出控制模块(8)是型号为HK4100F的继电器。

3.根据权利要求1所述的基于GPS-RTK的履带吊防碰撞数据收发装置，其特征在于：所述履带吊运行数据采集模块包括与数据处理中心(2)连接的吊钩高度传感器(1)、回转传感器(2)、俯仰角传感器a(7)、俯仰角传感器b(9)。

4.根据权利要求1所述的基于GPS-RTK的履带吊防碰撞数据收发装置，其特征在于：所述无线通讯模块包括与数据处理中心(2)连接的4G模块(12)、433MHz无线通讯模块(10)，4G模块(12)的型号为USR-GPRS232-7S1，433MHz无线通讯模块(10)的型号为E61-433T30D，所述5V直流电源(14)连接吊钩高度传感器(1)、回转传感器(2)、俯仰角传感器a(7)、俯仰角传感器b(9)、4G模块(12)、433MHz无线通讯模块(10)。

5.基于GPS-RTK的履带吊防碰撞数据收发方法，包括以下步骤

1)数据处理中心(2)采集吊钩高度传感器(1)模拟量并进行数字滤波获得履带吊的吊钩高度数据。

2)数据处理中心(2)通过RS485通讯接口获取回转传感器(2)测量的履带吊回转角度数据。

3)数据处理中心(2)通过RS485通讯接口获取俯仰角传感器a(7)、俯仰角传感器b(9)测量的履带吊起重臂俯仰角数据。

4)数据处理中心(2)通过RS232通讯接口与GPS-RTK流动站(3)连接获取履带吊当前位置的经纬度和海拔位置信息。

5)数据处理中心(2)根据采集的起重臂俯仰角的值、履带吊固有的臂长值以及履带吊当前位置的海拔位置信息计算当前起重臂的等效臂长和履带吊的等效高度。

6)数据处理中心(2)通过RS232通讯接口从433MHz无线通讯模块(10)获取相邻其他塔机的运行机构位置数据。

7)数据处理中心(2)通过RS232通讯接口向433MHz无线通讯模块(10)发送履带吊当前的坐标数据和运行机构位置数据，方便相邻塔机接收履带吊的位置和坐标数据便于防碰撞计算。

8)数据处理中心(2)根据履带吊当前的坐标、等效高度、等效臂长、回转角度信息及相邻塔机的坐标信息、高度信息、臂长信息、幅度信息、回转信息执行防碰撞算法判断是否具有碰撞危险。

9)判断是否具备防碰撞预警的状态，如果处在碰撞预警状态，则截断履带吊高速运行的档位动力，然后退出本次流程判断；如果不处于预警状态，则进入下一步。

10)判断是否具备防碰撞报警的状态，如果处在碰撞报警状态，在截断高速的同时截断履带吊低速运行的档位动力，然后退出本次流程判断；如果不处于报警状态，则进入下一步。

11)如果判断处于正常运行状态，则保持高速和低速动力的正常供给。

6.根据权利要求5所述的基于GPS-RTK的履带吊防碰撞数据收发方法，其特征在于：所述步骤5中，具体为：数步骤5.1，据处理中心(2)调用存储模块(11)内第一起重臂的长度参数L1，步骤5.2，数据处理中心(2)通过RS485通讯接口获取俯仰角传感器a(7)测量的履带吊第一起重臂俯仰角的值，步骤5.3，由于履带吊类型包含单起重臂和双起重臂两种，所以该步骤为数据处理中心(2)调用存储模块(11)内调用履带吊类型数据。

7.根据权利要求5所述的基于GPS-RTK的履带吊防碰撞数据收发方法，其特征在于：步骤5.3中，单起重臂，高度H的计算公式：H＝H1+H2+H3，臂长L的计算公式：L＝L1×cos∠CAB；双起重臂，高度H的计算公式：H＝H1+H2+H3+H4，臂长L的计算公式：L＝L1×cos∠BAF+L2×cos∠CBD。

8.根据权利要求5所述的基于GPS-RTK的履带吊防碰撞数据收发方法，其特征在于：步骤8中，具体为：步骤8.1，数据处理中心(2)调用存储模块(11)内基准塔的经纬度信息，步骤8.2，GPS-RTK基准站(4)实时将数据发送给GPS-RTK流动站(3)，该数据包含：卫星定位数据帧，位置修正数据，同时基准站会通过卫星数据计算经纬度值和海拔值，录入的经纬度及海拔数据值和计算的经纬度及海拔数据值之间会有数字误差和方位误差，该误差会作为GPS-RTK流动站(3)测量定位的修正值。

9.根据权利要求5所述的基于GPS-RTK的履带吊防碰撞数据收发方法，其特征在于：所述步骤8.3，GPS-RTK流动站(3)接收GPS-RTK基准站(4)传过来的卫星数据帧及误差修正值，根据同样的数据帧计算经纬度及海拔位置数据并通过基准站的误差修正值对经纬度及海拔位置数据进行修正，步骤8.4，数据处理中心(2)通过RS232获取GPS-RTK流动站(3)修正后的履带吊当前的经纬度和海拔位置信息，步骤8.5，数据处理中心(2)通过修正后的经纬度信息结合标准塔的经纬度位置信息计算履带吊当前的坐标信息，步骤8.6，数据处理中心(2)通过433MHz无线通讯模块(10)将履带吊当前最新的坐标、等效臂长、等效塔高及回转角度数据发送给相邻塔机，方便相邻塔机进行实时的防碰撞计算。

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