CN116395573A - 一种群塔碰撞预测方法和群塔防碰撞系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种群塔碰撞预测方法和依赖该方法实现群塔防碰撞目的的系统，所述群塔碰撞预测方法包括：获取两塔机中每个塔机的静态数据和动态数据；其中，所述静态数据包括塔机类型、塔机三维坐标和塔机构件尺寸，所述动态数据包括吊绳方位和吊物尺寸；根据所述两塔机的塔机类型分别从每个塔机中确定出若干目标对象；其中，每个目标对象为塔机的构件、吊绳或吊物；分别从每个塔机的静态数据和动态数据中对应的提取出用于计算每个目标对象三维坐标的目标数据，并根据所述目标数据计算出所述两塔机之间的最短距离；根据所述两塔机之间的最短距离与预设警戒距离之间的大小关系，计算所述两塔机是否会发生碰撞。

Description

一种群塔碰撞预测方法和群塔防碰撞系统

技术领域

本发明涉及群塔安全控制技术领域，具体涉及一种群塔碰撞预测方法和群塔防碰撞系统。

背景技术

塔机是建筑施工过程中能同时解决高度和面域重物吊运的最主要运输工具。受单台塔机覆盖面域以及施工进度要求的限制，一个施工场地内经常会同时布置两台或更多的塔机以形成群塔作业局面。群塔作业过程中，当两台或两台以上的塔机的覆盖范围有重叠区域时，就存在塔机相互碰撞的风险。现有技术中在计算群塔碰撞问题时，考虑因素较为简单(比如只考虑了尖头塔机)，普适性较差且计算结果准确度不高。

因此，如何提供一种普适性较强且准确度较高的群塔碰撞预测方案，是目前亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种群塔碰撞预测方法和群塔防碰撞系统，能够提高群塔碰撞预测方案的普适性和准确度。

本发明的一个方面提供了一种群塔碰撞预测方法，所述方法包括：

获取两塔机中每个塔机的静态数据和动态数据；其中，所述静态数据包括塔机类型、塔机三维坐标和塔机构件尺寸，所述动态数据包括吊绳方位和吊物尺寸；

根据所述两塔机的塔机类型分别从每个塔机中确定出若干目标对象；其中，每个目标对象为塔机的构件、吊绳或吊物；

分别从每个塔机的静态数据和动态数据中对应的提取出用于计算每个目标对象三维坐标的目标数据，并根据所述目标数据计算出所述两塔机之间的最短距离；

根据所述两塔机之间的最短距离与预设警戒距离之间的大小关系，计算所述两塔机是否会发生碰撞。

可选地，所述分别从每个塔机的静态数据和动态数据中对应的提取出用于计算每个目标对象三维坐标的目标数据，并根据所述目标数据计算出所述两塔机之间的最短距离，包括：

当所述两塔机为平头塔机和/或尖头塔机时，分别从每个塔机的塔机构件尺寸中提取出塔臂高度，并根据所述目标数据和所述两塔机的塔臂高度之间的高低关系计算出所述两塔机之间的最短距离；

当所述两塔机均为动臂式塔机时，计算所述两塔机的两个吊绳之间的距离，作为所述两塔机之间的最短距离；

当所述两塔机中的第一塔机为动臂式塔机、第二塔机为平头塔机或尖头塔机时，计算所述第一塔机的吊绳与所述第二塔机的塔臂之间的距离，作为所述两塔机之间的最短距离。

可选地，所述根据所述目标数据和所述两塔机的塔臂高度之间的高低关系计算出所述两塔机之间的最短距离，包括：

当所述两塔机的塔臂高度之间为等高关系时，根据所述两塔机中每个塔臂的目标数据计算两个塔臂之间的距离，作为所述两塔机之间的最短距离；

当所述两塔机的塔臂高度之间为非等高关系时，根据较低塔机的塔机类型和所述目标数据计算出所述两塔机之间的最短距离。

可选地，所述根据较低塔机的塔机类型和所述目标数据计算出所述两塔机之间的最短距离，包括：

从所述两塔机中确定出较高塔机和较低塔机；

计算所述较高塔机的吊绳与所述较低塔机的塔臂之间的第一距离；

计算所述较高塔机的吊物与所述较低塔机的塔臂之间的第二距离；

当所述较低塔机为平头塔机时，选取所述第一距离和所述第二距离中的较小距离作为所述两塔机之间的最短距离；

当所述较低塔机为尖头塔机时，计算所述较高塔机的塔臂与所述较低塔机的斜拉索之间的第三距离，并选取所述第一距离、所述第二距离和所述第三距离中的最小距离作为所述两塔机之间的最短距离。

可选地，所述计算所述较高塔机的吊绳与所述较低塔机的塔臂之间的第一距离，包括：

从所述较高塔机的吊绳方位中提取出回转角度、变幅长度和吊绳长度；

根据所述较高塔机的塔机三维坐标、回转角度和变幅长度计算出所述较高塔机的吊绳第一端点的三维坐标；

根据所述较高塔机的塔机三维坐标、回转角度和吊绳长度计算出所述较高塔机的吊绳第二端点的三维坐标；

从所述较低塔机的塔机构件尺寸中提取出塔臂的大臂长度和小臂长度、吊绳方位中提取出回转角度；

根据所述较低塔机的塔机三维坐标、大臂长度和回转角度计算出所述较低塔机的塔臂第一端点的三维坐标；

根据所述较低塔机的塔机三维坐标、小臂长度和回转角度计算出所述较低塔机的塔臂第二端点的三维坐标；

以所述较高塔机的吊绳两端点的三维坐标和所述较低塔机的塔臂两端点的三维坐标作为第一预设距离公式的输入，计算出所述第一距离。

可选地，所述计算所述较高塔机的吊物与所述较低塔机的塔臂之间的第二距离，包括：

选取所述较高塔机的吊绳第二端点的三维坐标作为所述较高塔机的吊物三维坐标；

以所述较高塔机的吊物三维坐标和所述较低塔机的塔臂两端点的三维坐标作为第二预设距离公式的输入，计算出第四距离；

从所述较高塔机的动态数据中提取出吊物尺寸，并将所述第四距离扣减所述较高塔机的吊物尺寸，获得所述第二距离。

可选地，所述计算所述较高塔机的塔臂与所述较低塔机的斜拉索之间的第三距离，包括：

从所述较高塔机的塔机构件尺寸中提取出塔臂的大臂长度和小臂长度、吊绳方位中提取出回转角度；

根据所述较高塔机的塔机三维坐标、大臂长度和回转角度计算出所述较高塔机的塔臂第一端点的三维坐标；

根据所述较高塔机的塔机三维坐标、小臂长度和回转角度计算出所述较高塔机的塔臂第二端点的三维坐标；

从所述较低塔机的塔机构件尺寸中提取出塔尖高度以及斜拉索与塔臂交点距离塔机三维坐标的长度、吊绳方位中提取出回转角度；

根据所述较低塔机的塔机三维坐标和塔尖高度计算出所述较低塔机的斜拉索第一端点的三维坐标；

根据所述较低塔机的塔机三维坐标、斜拉索与塔臂交点距离塔机三维坐标的长度和回转角度计算出所述较低塔机的斜拉索第二端点的三维坐标；

以所述较高塔机的塔臂两端点的三维坐标和所述较低塔机的斜拉索两端点的三维坐标作为第一预设距离公式的输入，计算出所述第三距离。

可选地，所述当所述两塔机均为动臂式塔机时，计算所述两塔机的两个吊绳之间的距离，作为所述两塔机之间的最短距离，包括：

分别从每个塔机的吊绳方位中提取出向上角度、回转角度和吊绳长度；

分别根据每个塔机的塔机三维坐标、向上角度和回转角度对应的计算出每个塔机的吊绳第一端点的三维坐标；

分别根据每个塔机的塔机三维坐标、向上角度、回转角度和吊绳长度对应的计算出每个塔机的吊绳第二端点的三维坐标；

以所述两塔机的吊绳两端点的三维坐标作为第一预设距离公式的输入，计算出所述两塔机的两个吊绳之间的距离，作为所述两塔机之间的最短距离。

可选地，所述当所述两塔机中的第一塔机为动臂式塔机、第二塔机为平头塔机或尖头塔机时，计算所述第一塔机的吊绳与所述第二塔机的塔臂之间的距离，作为所述两塔机之间的最短距离，包括：

从所述第一塔机的吊绳方位中提取出向上角度、回转角度和吊绳长度；

根据所述第一塔机的塔机三维坐标、向上角度和回转角度计算出所述第一塔机的吊绳第一端点的三维坐标；

根据所述第一塔机的塔机三维坐标、向上角度、回转角度和吊绳长度计算出所述第一塔机的吊绳第二端点的三维坐标；

从所述第二塔机的塔机构件尺寸中提取出塔臂的大臂长度和小臂长度、吊绳方位中提取出回转角度；

根据所述第二塔机的塔机三维坐标、大臂长度和回转角度计算出所述第二塔机的塔臂第一端点的三维坐标；

根据所述第二塔机的塔机三维坐标、小臂长度和回转角度计算出所述第二塔机的塔臂第二端点的三维坐标；

以所述第一塔机的吊绳两端点的三维坐标和所述第二塔机的塔臂两端点的三维坐标作为第一预设距离公式的输入，计算出所述第一塔机的吊绳与所述第二塔机的塔臂之间的距离，作为所述两塔机之间的最短距离。

本发明的另一个方面提供了一种群塔防碰撞系统，所述系统包括多个塔机数据中心和一个群塔防碰撞中心，每个塔机数据中心唯一对应一个塔机，其中：

每个塔机数据中心用于获取对应塔机的静态数据和动态数据，并将获取的静态数据和动态数据发送至所述群塔防碰撞中心；

所述群塔防碰撞中心用于接收各个塔机数据中心发送的静态数据和动态数据，通过预设的群塔碰撞预测方法预测任意两塔机之间是否会发生碰撞，当预测出两塔机会发生碰撞时，生成碰撞预警信息并将所述碰撞预警信息下发至对应的塔机数据中心；其中，所述群塔碰撞预测方法通过上述任一项实施例所述的方法实现；

所述塔机数据中心还用于在接收到所述碰撞预警信息时，自动控制对应的塔机减速或停止运行。

本发明的再一个方面提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一实施例所述的群塔碰撞预测方法。

本发明的又一个方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，上述计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施例所述的群塔碰撞预测方法。

相较于现有技术，本发明提供的群塔碰撞预测方法考虑了塔机类型对塔机之间的距离判定方案的影响，增强了群塔碰撞预测方案的普适性；并且本发明针对不同的塔机类型确定不同的目标对象，进而基于目标对象的目标数据有针对性计算出特定类型的两塔机之间的最短距离，从而准确预测出任意两塔机之间是否会发送碰撞，提高了预测结果的准确性。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。

在附图中：

图1示出了实施例一提供的群塔防碰撞系统的架构图；

图2示出了实施例一提供的碰撞预警信息所含数据的示意图；

图3示出了实施例一提供的碰撞预警信息推送方式的示意图；

图4示出了实施例二提供的群塔碰撞预测方法的流程图；

图5示出了实施例二提供的两塔机塔臂之间的距离的示意图；

图6示出了实施例二提供的高塔吊绳与低塔塔臂之间的距离的示意图；

图7示出了实施例二提供的高塔塔臂与低塔斜拉索之间的距离的示意图；

图8示出了实施例二提供的动臂式塔机的示意图；

图9示出了实施例三提供的群塔碰撞预测装置的框图；

图10示出了实施例四提供的适于实现群塔碰撞预测方法的计算机设备的框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。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。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

实施例一

图1示出了实施例一提供的群塔防碰撞系统的架构图，如图1所示，该群塔防碰撞系统包括多个塔机数据中心和一个群塔防碰撞中心，每个塔机数据中心唯一对应一个塔机，其中：

每个塔机数据中心用于获取对应塔机的静态数据和动态数据，并将获取的静态数据和动态数据发送至所述群塔防碰撞中心；

所述群塔防碰撞中心用于接收各个塔机数据中心发送的静态数据和动态数据，通过预设的群塔碰撞预测方法预测任意两塔机之间是否会发生碰撞，当预测出两塔机会发生碰撞时，生成碰撞预警信息并将所述碰撞预警信息下发至对应的塔机数据中心；

所述塔机数据中心还用于在接收到所述碰撞预警信息时，自动控制对应的塔机减速或停止运行。

具体地，每个塔机的塔机数据中心会实时的将塔机的静态数据和动态数据发送给群塔防碰撞中心；群塔防碰撞中心通过计算，得出这些塔机是否存在碰撞风险，并将预测出的碰撞风险下发给各个塔机的塔机数据中心，以使塔机数据中心根据碰撞风险等级控制塔机减速或停止运行。

其中，静态数据包括：塔机唯一标识、塔机类型、塔机三维坐标和塔机构件尺寸；其中，塔机三维坐标是塔机基准点的三维坐标，塔机基准点可随意选择，比如将塔机基准点设置为塔臂的大臂和小臂的交汇点；塔机构件尺寸包括塔臂高度、塔臂的大臂长度和小臂长度、塔尖高度等。动态数据包括：吊绳方位和吊物尺寸；其中，平头塔机和尖头塔机的吊绳方位包括变幅长度、回转角度和吊绳长度，动臂式塔机的吊绳方位包括向上角度、回转角度和吊绳长度。对于静态数据，可提前由实施人员现场测量填写至塔机数据中心；对于动态数据中的吊绳方位，可通过塔机电机上的编码器计算得出；对于动态数据中的吊物尺寸，可由实施人员在每次执行任务时将本次任务的吊物尺寸录入塔机数据中心。塔机数据中心可定时将静态数据和动态数据封装打包好，并以MQTT(Message Queuing Telemetry Transport，消息队列遥测传输)协议发送至群塔防碰撞中心。群塔防碰撞中心通过预设的群塔碰撞预测方法检测任意两个塔机之间是否会发生碰撞，其中，该群塔碰撞预测方法将在下述实施例二中详细阐述。

当群塔防碰撞中心预测出某两个塔机将会发生碰撞时，会向该两个塔机的塔机数据中心发生碰撞预警信息，以使塔机数据中心控制塔机减速或者停止运行。碰撞预警信息包括如图2所示的数据，其中，状态信息可包括塔机大臂三维坐标、吊绳方位、塔臂三维坐标等，预警等级中“0”表示无风险、“1”表示预警、“2”表示紧急。碰撞预警信息推送方式可参考图3，群塔防碰撞中心通过MQTT协议将碰撞预警信息下发至有风险的塔机数据中心，塔机数据中心通过PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)指令自动控制塔机减速或停止运行；群塔防碰撞中心还可通过MQTT协议将碰撞预警信息下发至有风险的塔机驾驶舱的中控程序，中控程序接收到碰撞预警信息后通过声音和界面文字提示塔机司机该塔机存在碰撞风险。

实施例二

图4示出了实施例二提供的群塔碰撞预测方法的流程图；如图4所示，该群塔碰撞预测方法包括步骤S1～步骤S4，其中：

步骤S1，获取两塔机中每个塔机的静态数据和动态数据；其中，所述静态数据包括塔机类型、塔机三维坐标和塔机构件尺寸，所述动态数据包括吊绳方位和吊物尺寸。

需要说明的是，塔机构件尺寸包括塔机构件直接尺寸和塔机构件间接尺寸，塔机构件直接尺寸为塔机构件的长度，塔机构件间接尺寸为用于计算出塔机构件直接尺寸的数据。比如，塔臂高度、塔臂的大臂长度和小臂长度为塔机构件直接尺寸，塔尖高度以及斜拉索与塔臂交点距离塔机三维坐标的长度可计算出斜拉索长度，故塔尖高度以及斜拉索与塔臂交点距离塔机三维坐标的长度可作为塔机构件间接尺寸。其中，塔尖高度既可作为塔机构件直接尺寸，又可作为塔机构件间接尺寸。

步骤S2，根据所述两塔机的塔机类型分别从每个塔机中确定出若干目标对象；其中，每个目标对象为塔机的构件、吊绳或吊物。

塔机类型可为平头塔机、尖头塔机或动臂式塔机，具体地：

当两塔机的塔臂高度相等时，每个塔机的目标对象均为塔臂；

当两塔机的塔臂高度不相等且两塔机中的较低塔机为平头塔机时，较高塔机的目标对象分别为吊绳和吊物，较低塔机的目标对象为塔臂；

当两塔机的塔臂高度不相等且两塔机中的较低塔机为尖头塔机时，较高塔机的目标对象分别为吊绳、吊物和塔臂，较低塔机的目标对象分别为塔臂和斜拉索。

当两塔机均为动臂式塔机时，每个塔机的目标对象均为吊绳；

当两塔机中一个塔机为动臂式塔机、另一个塔机为平头塔机或尖头塔机时，动臂式塔机的目标对象为吊绳，平头塔机或尖头塔机的目标对象为塔臂。

步骤S3，分别从每个塔机的静态数据和动态数据中对应的提取出用于计算每个目标对象三维坐标的目标数据，并根据所述目标数据计算出所述两塔机之间的最短距离。

当目标对象为塔臂时，目标数据为塔机三维坐标、塔臂的大臂长度和小臂长度以及回转角度。塔臂三维坐标为塔臂两个端点的三维坐标，通过塔机三维坐标、大臂长度和回转角度可计算出塔臂一端点的三维坐标，通过塔机三维坐标、小臂长度和回转角度可计算出塔臂另一端点的三维坐标。

当目标对象为吊绳时，目标数据为塔机三维坐标和吊绳方位。吊绳三维坐标为吊绳两端点的三维坐标，通过塔机三维坐标、回转角度和吊绳长度可计算出吊绳一端点的三维坐标，通过塔机三维坐标、回转角度和特定数据可计算出吊绳另一端点的三维坐标；其中，当塔机类型为平头塔机或尖头塔机时，特定数据为变幅长度，当塔机类型为动臂式塔机时，特定数据为向上角度。

当目标对象为吊物时，目标数据为塔机三维坐标、变幅长度、回转角度和吊绳长度。吊物三维坐标为距离吊绳最近一端点的三维坐标。

当目标对象为斜拉索时，目标数据为塔机三维坐标、塔尖高度、回转角度以及斜拉索与塔臂交点距离塔机三维坐标的长度。斜拉索三维坐标为斜拉索两端点的三维坐标，通过塔机三维坐标、塔尖高度和回转角度可计算出斜拉索一端点的三维坐标，通过塔机三维坐标、斜拉索与塔臂交点距离塔机三维坐标的长度以及回转角度可计算出斜拉索另一端点的三维坐标。

可选地，步骤S3包括步骤S31，其中：

步骤S31，当所述两塔机为平头塔机和/或尖头塔机时，分别从每个塔机的塔机构件尺寸中提取出塔臂高度，并根据所述目标数据和所述两塔机的塔臂高度之间的高低关系计算出所述两塔机之间的最短距离。

具体地，高低关系可以为等高关系或非等高关系，不同的高低关系对应不同的目标对象，也即不同的高低关系需要依赖不同的目标数据计算出两塔机之间的最短距离。

可选地，所述步骤S31包括步骤S331和步骤S332，其中：

步骤S331，当所述两塔机的塔臂高度之间为等高关系时，根据所述两塔机中每个塔臂的目标数据计算两个塔臂之间的距离，作为所述两塔机之间的最短距离；

步骤S332，当所述两塔机的塔臂高度之间为非等高关系时，根据较低塔机的塔机类型和所述目标数据计算出所述两塔机之间的最短距离。

对于步骤S331，目标对象均为塔臂，目标数据均为用于计算塔臂三维坐标的数据。其中，步骤S331具体包括：

分别从每个塔机的塔机构件尺寸中提取出塔臂的大臂长度和小臂长度、吊绳方位中提取出回转角度；

分别根据每个塔机的塔机三维坐标、大臂长度和回转角度对应的计算出每个塔机的塔臂第一端点的三维坐标；

分别根据每个塔机的塔机三维坐标、小臂长度和回转角度对应的计算出每个塔机的塔臂第二端点的三维坐标；

以所述两塔机的塔臂两端点的三维坐标作为第一预设距离公式的输入，计算出所述两塔机的塔臂之间的距离，作为所述两塔机之间的最短距离。

本实施例中，每个塔机构件均包括两个端点，可分别称为第一端点和第二端点。比如，塔臂的两端点可分别称为塔臂的第一端点和第二端点。以塔机三维坐标为基准点，通过塔臂的大小臂长度和回转角度计算偏移量，可计算出塔臂两端点的三维坐标。

如图5所示，已知塔A(x_a，y_a，z_a)和塔B(x_b，y_b，z_b)的大臂长度分别为m_a和m_b、小臂长度分别为n_a和n_b，某时刻的吊绳方位分别为(l_a，t_a，h_a)和(l_b，t_b，h_b)，其中，l_a和l_b分别为塔A和塔B的变幅长度，t_a和t_b分别为塔A和塔B的回转角度，h_a和h_b分别为塔A和塔B的吊绳长度。此时，塔A的塔臂第一端点的三维坐标为(m_a*cost_a+x_a，m_a*sint_a+y_a，z_a)，塔A的塔臂第二端点的三维坐标为(n_a*cos(t_a+π)+x_a，n_a*sin(t_a+π)+y_a，z_a)；塔B的塔臂第一端点的三维坐标为(m_b*cost_b+x_b，m_b*sint_b+y_b，z_b)，塔B的塔臂第二端点的三维坐标为(n_b*cos(t_b+π)+x_b，n_b*sin(t_b+π)+y_b，z_b)。进一步，通过第一预设距离公式可计算出塔A和塔B的两塔臂之间的距离。其中，第一预设距离公式为三维空间线段到线段的距离公式，该公式为公知技术，本实施例对此不再赘述。

对于步骤S332，当较低塔机为平头塔机时，较低塔机的目标对象为塔臂，较高塔机的目标对象分别为吊绳和吊物，其中，由于吊物三维坐标可取吊物中心一点的位置，而吊物中心一点的位置与吊绳其中一端点较为接近，故可将吊绳距离吊物最近的一端点的三维坐标作为吊物的三维坐标。当所述较低塔机为尖头塔机时，由于尖头塔机还包括斜拉索，故还需考虑较低塔机的斜拉索是否与较高塔机的塔臂存在碰撞，因此较低塔机的目标对象还包括斜拉索，较高塔机的目标对象还包括塔臂。其中，步骤S332具体包括：

从所述两塔机中确定出较高塔机和较低塔机；

计算所述较高塔机的吊绳与所述较低塔机的塔臂之间的第一距离；

计算所述较高塔机的吊物与所述较低塔机的塔臂之间的第二距离；

当所述较低塔机为平头塔机时，选取所述第一距离和所述第二距离中的较小距离作为所述两塔机之间的最短距离；

当所述较低塔机为尖头塔机时，计算所述较高塔机的塔臂与所述较低塔机的斜拉索之间的第三距离，并选取所述第一距离、所述第二距离和所述第三距离中的最小距离作为所述两塔机之间的最短距离。

首先，计算较高塔机的吊绳与较低塔机的塔臂之间的第一距离也即根据较高塔机的吊绳的目标数据与较低塔机的塔臂的目标数据计算较高塔机的吊绳与较低塔机的塔臂之间的第一距离。吊绳包括两个端点，分别为吊绳的第一端点和第二端点，本实施例以塔机三维坐标为基准点，通过回转角度、变幅长度和吊绳长度计算偏移量，可计算出吊绳两端点的三维坐标。具体地，所述计算所述较高塔机的吊绳与所述较低塔机的塔臂之间的第一距离，包括：

从所述较高塔机的吊绳方位中提取出回转角度、变幅长度和吊绳长度；

根据所述较高塔机的塔机三维坐标、回转角度和变幅长度计算出所述较高塔机的吊绳第一端点的三维坐标；

根据所述较高塔机的塔机三维坐标、回转角度和吊绳长度计算出所述较高塔机的吊绳第二端点的三维坐标；

从所述较低塔机的塔机构件尺寸中提取出塔臂的大臂长度和小臂长度、吊绳方位中提取出回转角度；

根据所述较低塔机的塔机三维坐标、大臂长度和回转角度计算出所述较低塔机的塔臂第一端点的三维坐标；

根据所述较低塔机的塔机三维坐标、小臂长度和回转角度计算出所述较低塔机的塔臂第二端点的三维坐标；

以所述较高塔机的吊绳两端点的三维坐标和所述较低塔机的塔臂两端点的三维坐标作为第一预设距离公式的输入，计算出所述第一距离。

如图6所示，已知塔A为高塔、塔B为低塔，计算塔A的吊绳与塔B的塔臂之间的第一距离。其中，塔A的吊绳第一端点的三维坐标为(l_a*cost_a+x_a，l_a*sint_a+y_a，z_a)，塔A的吊绳第二端点的三维坐标为(l_a*cost_a+x_a，l_a*sint_a+y_a，z_a-h_a)；塔B的塔臂两端点的三维坐标参见图5的示例所述。进一步通过第一预设距离公式可计算出塔A的吊绳和塔B的塔臂之间的第一距离。

其次，计算较高塔机的吊物与较低塔机的塔臂之间的第二距离也即根据较高塔机的吊物的目标数据与较低塔机的塔臂的目标数据计算较高塔机的吊物与较低塔机的塔臂之间的第二距离。实际场景中，吊物是有形状和大小的，计算两塔之间的距离时，需考虑吊物大小的影响。一般情况下，吊物形状各异，为保险起见且方便计算，统一将其考虑为一个半径为r的球体，r为吊物尺寸。本实施例中，吊物三维坐标只有一个，可记为上述吊绳第二端点的三维坐标。具体地，所述计算所述较高塔机的吊物与所述较低塔机的塔臂之间的第二距离，包括：

选取所述较高塔机的吊绳第二端点的三维坐标作为所述较高塔机的吊物三维坐标；

以所述较高塔机的吊物三维坐标和所述较低塔机的塔臂两端点的三维坐标作为第二预设距离公式的输入，计算出第四距离；

从所述较高塔机的动态数据中提取出吊物尺寸，并将所述第四距离扣减所述较高塔机的吊物尺寸，获得所述第二距离。

其中，第二预设距离公式为三维空间点到线段的距离公式，该公式为公知技术，本实施例对此不再赘述。需要说明的是，使用公式直接求得第四距离后，需要在此基础上减去吊物尺寸，即可获得吊物与塔臂的真实距离。结合图6，塔A的吊物三维坐标为(l_a*cost_a+x_a，l_a*sint_a+y_a，z_a-h_a)。

最后，计算较高塔机的塔臂与较低塔机的斜拉索之间的第三距离也即根据较高塔机的塔臂的目标数据与较低塔机的斜拉索的目标数据计算较高塔机的塔臂与较低塔机的斜拉索之间的第二距离。斜拉索包括两个端点，分别称为斜拉索的第一端点和第二端点，本实施例以塔机三维坐标为基准点，通过塔尖高度、斜拉索与塔臂交点距离塔机三维坐标的长度以及回转角度计算偏移量，可计算出斜拉索两端点的三维坐标。具体地，计算所述较高塔机的塔臂与所述较低塔机的斜拉索之间的第三距离，包括：

从所述较高塔机的塔机构件尺寸中提取出塔臂的大臂长度和小臂长度、吊绳方位中提取出回转角度；

根据所述较高塔机的塔机三维坐标、大臂长度和回转角度计算出所述较高塔机的塔臂第一端点的三维坐标；

根据所述较高塔机的塔机三维坐标、小臂长度和回转角度计算出所述较高塔机的塔臂第二端点的三维坐标；

从所述较低塔机的塔机构件尺寸中提取出塔尖高度以及斜拉索与塔臂交点距离塔机三维坐标的长度、吊绳方位中提取出回转角度；

根据所述较低塔机的塔机三维坐标和塔尖高度计算出所述较低塔机的斜拉索第一端点的三维坐标；

根据所述较低塔机的塔机三维坐标、斜拉索与塔臂交点距离塔机三维坐标的长度和回转角度计算出所述较低塔机的斜拉索第二端点的三维坐标；

以所述较高塔机的塔臂两端点的三维坐标和所述较低塔机的斜拉索两端点的三维坐标作为第一预设距离公式的输入，计算出所述第三距离。

如图7所示，已知塔A为高塔、塔B为低塔且为尖头塔机，可计算塔A的塔臂与塔B的斜拉索之间的第三距离。其中，塔A的塔臂两端点的三维坐标可如图5示例中所述，塔B的斜拉索第一端点的三维坐标为(x_b，y_b，z_b+p)，p为塔尖高度，塔B的斜拉索第二端点的三维坐标为(q*cost_b+x_b，q*sint_b+y_b，z_b)，q为斜拉索与塔臂交点距离塔机三维坐标的长度。进一步，通过第一预设距离公式可计算出塔A的塔臂和塔B的斜拉索之间的第三距离。

可选地，步骤S3还包括步骤S32，其中：

步骤S32，当所述两塔机均为动臂式塔机时，计算所述两塔机的两个吊绳之间的距离，作为所述两塔机之间的最短距离。

本实施例中，动臂式塔机和平/尖头塔机区别在于动臂式塔机的塔臂可向上/向下摆动且不存在变幅。由于动臂式塔机的吊绳处于向上/向下移动状态，因此在考虑动臂式塔机与其他塔机的距离时，只需考虑其他塔机与动臂式塔机的吊绳之间的距离。故，求出动臂式塔机的吊绳两端点的三维坐标后，即可利用第一预设距离公式或第二预设距离公式推导出动臂式塔机与任意塔机的距离。其中，对于步骤S32，两塔机的目标对象均为吊绳。具体地，步骤S32包括：

分别从每个塔机的吊绳方位中提取出向上角度、回转角度和吊绳长度；

分别根据每个塔机的塔机三维坐标、向上角度和回转角度对应的计算出每个塔机的吊绳第一端点的三维坐标；

分别根据每个塔机的塔机三维坐标、向上角度、回转角度和吊绳长度对应的计算出每个塔机的吊绳第二端点的三维坐标；

以所述两塔机的吊绳两端点的三维坐标作为第一预设距离公式的输入，计算出所述两塔机的两个吊绳之间的距离，作为所述两塔机之间的最短距离。

如图8所示，塔C为动臂式塔机，塔C(x_c，y_c，z_c)的塔臂长度为m_c，某时刻的吊绳方位为(k_c，t_c，h_c)，k_c为塔C的向上角度，t_c为塔C的回转角度，h_c为塔C的吊绳长度。此时塔C的吊绳第一端点的三维坐标为(m_c*cosk_c*cost_c+x_c，m_c*cosk_c*sint_c+y_c，m_c*sint_c+z_c)，塔C的吊绳第二端点的三维坐标为(m_c*cosk_c*cost_c+x_c，m_c*cosk_c*sint_c+y_c，m_c*sint_c+z_c-h_c)；另一动臂式塔机的吊绳两端点的三维坐标与塔C类似。

可选地，步骤S3包括步骤S33，其中：

步骤S33，当所述两塔机中的第一塔机为动臂式塔机、第二塔机为平头塔机或尖头塔机时，计算所述第一塔机的吊绳与所述第二塔机的塔臂之间的距离，作为所述两塔机之间的最短距离。

其中，当两塔机中的第一塔机为动臂式塔机、第二塔机为平头塔机或尖头塔机时，必然是第一塔机的吊绳与第二塔机的塔臂之间的距离最近，故第一塔机的吊绳与第二塔机的塔臂之间的距离为两塔机之间的最短距离。

具体地，步骤S33包括：

从所述第一塔机的吊绳方位中提取出向上角度、回转角度和吊绳长度；

根据所述第一塔机的塔机三维坐标、向上角度和回转角度计算出所述第一塔机的吊绳第一端点的三维坐标；

根据所述第一塔机的塔机三维坐标、向上角度、回转角度和吊绳长度计算出所述第一塔机的吊绳第二端点的三维坐标；

从所述第二塔机的塔机构件尺寸中提取出塔臂的大臂长度和小臂长度、吊绳方位中提取出回转角度；

根据所述第二塔机的塔机三维坐标、大臂长度和回转角度计算出所述第二塔机的塔臂第一端点的三维坐标；

根据所述第二塔机的塔机三维坐标、小臂长度和回转角度计算出所述第二塔机的塔臂第二端点的三维坐标；

以所述第一塔机的吊绳两端点的三维坐标和所述第二塔机的塔臂两端点的三维坐标作为第一预设距离公式的输入，计算出所述第一塔机的吊绳与所述第二塔机的塔臂之间的距离，作为所述两塔机之间的最短距离。

其中，动臂式塔机的吊绳两端点的三维坐标可参见图8的示例，平头塔机或尖头塔机的塔臂两端点的三维坐标可参见图5所示。

步骤S4，根据所述两塔机之间的最短距离与预设警戒距离之间的大小关系，计算所述两塔机是否会发生碰撞。

其中，当该两塔机之间的最短距离大于预设警戒距离时，判定该两塔机不会发生碰撞；当该两塔机之间的最短距离小于预设警戒距离时，判定该两塔机会发生碰撞。

现有技术中基本都是针对尖头塔机之间进行碰撞预测，未考虑平头塔机和动臂式塔机的防碰撞检测、预警与控制，且未考虑吊物的影响。在实际工地情况中，吊物本身是站有巨大空间的(如长达10米且会发生旋转的钢筋)，如果防碰撞算法不考虑吊物，则极易导致塔机发生碰撞等安全事故。本发明考虑了平头塔机与尖头塔机、平头塔机与平头塔机、平头/尖头塔机与动臂式塔机以及动臂式塔机与动臂式塔机之间的距离检测，提高了预测方法的普适性，并且在计算距离过程中，还考虑了吊物与吊绳对距离检测的影响，进一步提高了预测方法的准确性。

实施例三

本发明的实施例三还提供了一种群塔碰撞预测装置，该群塔碰撞预测装置与上述实施例二提供的群塔碰撞预测方法相对应，相应的技术特征和技术效果在本实施例中不再详述，相关之处可参考上述实施例二。具体地，图9示出了实施例三提供的群塔碰撞预测装置的框图。如图9所示，该群塔碰撞预测装置900可以包括：

获取模块901，用于获取两塔机中每个塔机的静态数据和动态数据；其中，所述静态数据包括塔机类型、塔机三维坐标和塔机构件尺寸，所述动态数据包括吊绳方位和吊物尺寸；

确定模块902，用于根据所述两塔机的塔机类型分别从每个塔机中确定出若干目标对象；其中，每个目标对象为塔机的构件、吊绳或吊物；

计算模块903，用于分别从每个塔机的静态数据和动态数据中对应的提取出用于计算每个目标对象三维坐标的目标数据，并根据所述目标数据计算出所述两塔机之间的最短距离；

预测模块904，用于根据所述两塔机之间的最短距离与预设警戒距离之间的大小关系，计算所述两塔机是否会发生碰撞。

可选地，所述计算模块包括：

第一计算单元，用于当所述两塔机为平头塔机和/或尖头塔机时，分别从每个塔机的塔机构件尺寸中提取出塔臂高度，并根据所述目标数据和所述两塔机的塔臂高度之间的高低关系计算出所述两塔机之间的最短距离；

第二计算单元，用于当所述两塔机均为动臂式塔机时，计算所述两塔机的两个吊绳之间的距离，作为所述两塔机之间的最短距离；

第三计算单元，用于当所述两塔机中的第一塔机为动臂式塔机、第二塔机为平头塔机或尖头塔机时，计算所述第一塔机的吊绳与所述第二塔机的塔臂之间的距离，作为所述两塔机之间的最短距离。

可选地，所述第一计算单元包括：

第一计算子单元，用于当所述两塔机的塔臂高度之间为等高关系时，根据所述两塔机中每个塔臂的目标数据计算两个塔臂之间的距离，作为所述两塔机之间的最短距离；

第二计算子单元，用于当所述两塔机的塔臂高度之间为非等高关系时，根据较低塔机的塔机类型和所述目标数据计算出所述两塔机之间的最短距离。

可选地，所述第二计算子单元具体用于：

从所述两塔机中确定出较高塔机和较低塔机；

计算所述较高塔机的吊绳与所述较低塔机的塔臂之间的第一距离；

计算所述较高塔机的吊物与所述较低塔机的塔臂之间的第二距离；

当所述较低塔机为平头塔机时，选取所述第一距离和所述第二距离中的较小距离作为所述两塔机之间的最短距离；

当所述较低塔机为尖头塔机时，计算所述较高塔机的塔臂与所述较低塔机的斜拉索之间的第三距离，并选取所述第一距离、所述第二距离和所述第三距离中的最小距离作为所述两塔机之间的最短距离。

可选地，所述第二计算子单元在执行所述计算所述较高塔机的吊绳与所述较低塔机的塔臂之间的第一距离的步骤时，具体用于：

从所述较高塔机的吊绳方位中提取出回转角度、变幅长度和吊绳长度；

根据所述较高塔机的塔机三维坐标、回转角度和变幅长度计算出所述较高塔机的吊绳第一端点的三维坐标；

根据所述较高塔机的塔机三维坐标、回转角度和吊绳长度计算出所述较高塔机的吊绳第二端点的三维坐标；

从所述较低塔机的塔机构件尺寸中提取出塔臂的大臂长度和小臂长度、吊绳方位中提取出回转角度；

根据所述较低塔机的塔机三维坐标、大臂长度和回转角度计算出所述较低塔机的塔臂第一端点的三维坐标；

根据所述较低塔机的塔机三维坐标、小臂长度和回转角度计算出所述较低塔机的塔臂第二端点的三维坐标；

以所述较高塔机的吊绳两端点的三维坐标和所述较低塔机的塔臂两端点的三维坐标作为第一预设距离公式的输入，计算出所述第一距离。

可选地，所述第二计算子单元在执行所述计算所述较高塔机的吊物与所述较低塔机的塔臂之间的第二距离的步骤时，具体用于：

选取所述较高塔机的吊绳第二端点的三维坐标作为所述较高塔机的吊物三维坐标；

以所述较高塔机的吊物三维坐标和所述较低塔机的塔臂两端点的三维坐标作为第二预设距离公式的输入，计算出第四距离；

从所述较高塔机的动态数据中提取出吊物尺寸，并将所述第四距离扣减所述较高塔机的吊物尺寸，获得所述第二距离。

可选地，所述第二计算子单元在执行所述计算所述较高塔机的塔臂与所述较低塔机的斜拉索之间的第三距离的步骤时，具体用于：

从所述较高塔机的塔机构件尺寸中提取出塔臂的大臂长度和小臂长度、吊绳方位中提取出回转角度；

根据所述较高塔机的塔机三维坐标、大臂长度和回转角度计算出所述较高塔机的塔臂第一端点的三维坐标；

根据所述较高塔机的塔机三维坐标、小臂长度和回转角度计算出所述较高塔机的塔臂第二端点的三维坐标；

从所述较低塔机的塔机构件尺寸中提取出塔尖高度以及斜拉索与塔臂交点距离塔机三维坐标的长度、吊绳方位中提取出回转角度；

根据所述较低塔机的塔机三维坐标和塔尖高度计算出所述较低塔机的斜拉索第一端点的三维坐标；

根据所述较低塔机的塔机三维坐标、斜拉索与塔臂交点距离塔机三维坐标的长度和回转角度计算出所述较低塔机的斜拉索第二端点的三维坐标；

以所述较高塔机的塔臂两端点的三维坐标和所述较低塔机的斜拉索两端点的三维坐标作为第一预设距离公式的输入，计算出所述第三距离。

可选地，所述第二计算单元具体用于：

分别从每个塔机的吊绳方位中提取出向上角度、回转角度和吊绳长度；

分别根据每个塔机的塔机三维坐标、向上角度和回转角度对应的计算出每个塔机的吊绳第一端点的三维坐标；

分别根据每个塔机的塔机三维坐标、向上角度、回转角度和吊绳长度对应的计算出每个塔机的吊绳第二端点的三维坐标；

以所述两塔机的吊绳两端点的三维坐标作为第一预设距离公式的输入，计算出所述两塔机的两个吊绳之间的距离，作为所述两塔机之间的最短距离。

可选地，所述第三计算单元具体用于：

从所述第一塔机的吊绳方位中提取出向上角度、回转角度和吊绳长度；

根据所述第一塔机的塔机三维坐标、向上角度和回转角度计算出所述第一塔机的吊绳第一端点的三维坐标；

根据所述第一塔机的塔机三维坐标、向上角度、回转角度和吊绳长度计算出所述第一塔机的吊绳第二端点的三维坐标；

从所述第二塔机的塔机构件尺寸中提取出塔臂的大臂长度和小臂长度、吊绳方位中提取出回转角度；

根据所述第二塔机的塔机三维坐标、大臂长度和回转角度计算出所述第二塔机的塔臂第一端点的三维坐标；

根据所述第二塔机的塔机三维坐标、小臂长度和回转角度计算出所述第二塔机的塔臂第二端点的三维坐标；

以所述第一塔机的吊绳两端点的三维坐标和所述第二塔机的塔臂两端点的三维坐标作为第一预设距离公式的输入，计算出所述第一塔机的吊绳与所述第二塔机的塔臂之间的距离，作为所述两塔机之间的最短距离。

实施例三

图10示出了实施例四提供的适于实现群塔碰撞预测方法的计算机设备的框图。本实施例中，计算机设备1000可以是执行程序的智能手机、平板电脑、笔记本电脑、台式计算机、机架式服务器、刀片式服务器、塔式服务器或机柜式服务器(包括独立的服务器，或者多个服务器所组成的服务器集群)等。如图10所示，本实施例的计算机设备1000至少包括但不限于：可通过系统总线相互通信连接的存储器1001、处理器1002、网络接口1003。需要指出的是，图10仅示出了具有组件1001-1003的计算机设备1000，但是应理解的是，并不要求实施所有示出的组件，可以替代的实施更多或者更少的组件。

本实施例中，存储器1003至少包括一种类型的计算机可读存储介质，可读存储介质包括包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，SD或DX存储器等)、随机访问存储器(RAM)、静态随机访问存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁性存储器、磁盘、光盘等。在一些实施例中，存储器1001可以是计算机设备1000的内部存储单元，例如该计算机设备1000的硬盘或内存。在另一些实施例中，存储器1001也可以是计算机设备1000的外部存储设备，例如该计算机设备1000上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(SecureDigital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。当然，存储器1001还可以既包括计算机设备1000的内部存储单元也包括其外部存储设备。在本实施例中，存储器1001通常用于存储安装于计算机设备1000的操作系统和各类应用软件，例如群塔碰撞预测方法的程序代码等。

处理器1002在一些实施例中可以是中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、控制器、微控制器、微处理器、或其他数据处理芯片。该处理器1002通常用于控制计算机设备1000的总体操作。例如执行与计算机设备1000进行数据交互或者通信相关的控制和处理等。本实施例中，处理器1002用于运行存储器1001中存储的群塔碰撞预测方法的步骤的程序代码。

在本实施例中，存储于存储器1001中的群塔碰撞预测方法还可以被分割为一个或者多个程序模块，并由一个或多个处理器(本实施例为处理器1002)所执行，以完成本发明。

网络接口1003可包括无线网络接口或有线网络接口，该网络接口1003通常用于在计算机设备1000与其他计算机设备之间建立通信链接。例如，网络接口1003用于通过网络将计算机设备1000与外部终端相连，在计算机设备1000与外部终端之间的建立数据传输通道和通信链接等。网络可以是企业内部网(Intranet)、互联网(Internet)、全球移动通讯系统(Global System of Mobile communication，简称为GSM)、宽带码分多址(WidebandCode Division Multiple Access，简称为WCDMA)、4G网络、5G网络、蓝牙(Bluetooth)、Wi-Fi等无线或有线网络。

实施例五

本实施例还提供一种计算机可读存储介质，包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，SD或DX存储器等)、随机访问存储器(RAM)、静态随机访问存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁性存储器、磁盘、光盘、服务器、App应用商城等，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现群塔碰撞预测方法的步骤。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明实施例的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。

需要说明的是，本发明实施例序号仅仅为了描述，并不代表实施例的优劣。上述实施例可自由组合，分开阐述的实施例并不对实施例之间的组合造成任何限定。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种群塔碰撞预测方法，其特征在于，所述方法包括：

获取两塔机中每个塔机的静态数据和动态数据；其中，所述静态数据包括塔机类型、塔机三维坐标和塔机构件尺寸，所述动态数据包括吊绳方位和吊物尺寸；

根据所述两塔机的塔机类型分别从每个塔机中确定出若干目标对象；其中，每个目标对象为塔机的构件、吊绳或吊物；

分别从每个塔机的静态数据和动态数据中对应的提取出用于计算每个目标对象三维坐标的目标数据，并根据所述目标数据计算出所述两塔机之间的最短距离；

根据所述两塔机之间的最短距离与预设警戒距离之间的大小关系，计算所述两塔机是否会发生碰撞。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别从每个塔机的静态数据和动态数据中对应的提取出用于计算每个目标对象三维坐标的目标数据，并根据所述目标数据计算出所述两塔机之间的最短距离，包括：

当所述两塔机为平头塔机和/或尖头塔机时，分别从每个塔机的塔机构件尺寸中提取出塔臂高度，并根据所述目标数据和所述两塔机的塔臂高度之间的高低关系计算出所述两塔机之间的最短距离；

当所述两塔机均为动臂式塔机时，计算所述两塔机的两个吊绳之间的距离，作为所述两塔机之间的最短距离；

当所述两塔机中的第一塔机为动臂式塔机、第二塔机为平头塔机或尖头塔机时，计算所述第一塔机的吊绳与所述第二塔机的塔臂之间的距离，作为所述两塔机之间的最短距离。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标数据和所述两塔机的塔臂高度之间的高低关系计算出所述两塔机之间的最短距离，包括：

当所述两塔机的塔臂高度之间为等高关系时，根据所述两塔机中每个塔臂的目标数据计算两个塔臂之间的距离，作为所述两塔机之间的最短距离；

当所述两塔机的塔臂高度之间为非等高关系时，根据较低塔机的塔机类型和所述目标数据计算出所述两塔机之间的最短距离。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据较低塔机的塔机类型和所述目标数据计算出所述两塔机之间的最短距离，包括：

从所述两塔机中确定出较高塔机和较低塔机；

计算所述较高塔机的吊绳与所述较低塔机的塔臂之间的第一距离；

计算所述较高塔机的吊物与所述较低塔机的塔臂之间的第二距离；

当所述较低塔机为平头塔机时，选取所述第一距离和所述第二距离中的较小距离作为所述两塔机之间的最短距离；

当所述较低塔机为尖头塔机时，计算所述较高塔机的塔臂与所述较低塔机的斜拉索之间的第三距离，并选取所述第一距离、所述第二距离和所述第三距离中的最小距离作为所述两塔机之间的最短距离。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述计算所述较高塔机的吊绳与所述较低塔机的塔臂之间的第一距离，包括：

从所述较高塔机的吊绳方位中提取出回转角度、变幅长度和吊绳长度；

根据所述较高塔机的塔机三维坐标、回转角度和变幅长度计算出所述较高塔机的吊绳第一端点的三维坐标；

根据所述较高塔机的塔机三维坐标、回转角度和吊绳长度计算出所述较高塔机的吊绳第二端点的三维坐标；

从所述较低塔机的塔机构件尺寸中提取出塔臂的大臂长度和小臂长度、吊绳方位中提取出回转角度；

根据所述较低塔机的塔机三维坐标、大臂长度和回转角度计算出所述较低塔机的塔臂第一端点的三维坐标；

根据所述较低塔机的塔机三维坐标、小臂长度和回转角度计算出所述较低塔机的塔臂第二端点的三维坐标；

以所述较高塔机的吊绳两端点的三维坐标和所述较低塔机的塔臂两端点的三维坐标作为第一预设距离公式的输入，计算出所述第一距离。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述计算所述较高塔机的吊物与所述较低塔机的塔臂之间的第二距离，包括：

选取所述较高塔机的吊绳第二端点的三维坐标作为所述较高塔机的吊物三维坐标；

以所述较高塔机的吊物三维坐标和所述较低塔机的塔臂两端点的三维坐标作为第二预设距离公式的输入，计算出第四距离；

从所述较高塔机的动态数据中提取出吊物尺寸，并将所述第四距离扣减所述较高塔机的吊物尺寸，获得所述第二距离。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述计算所述较高塔机的塔臂与所述较低塔机的斜拉索之间的第三距离，包括：

从所述较高塔机的塔机构件尺寸中提取出塔臂的大臂长度和小臂长度、吊绳方位中提取出回转角度；

根据所述较高塔机的塔机三维坐标、大臂长度和回转角度计算出所述较高塔机的塔臂第一端点的三维坐标；

根据所述较高塔机的塔机三维坐标、小臂长度和回转角度计算出所述较高塔机的塔臂第二端点的三维坐标；

从所述较低塔机的塔机构件尺寸中提取出塔尖高度以及斜拉索与塔臂交点距离塔机三维坐标的长度、吊绳方位中提取出回转角度；

根据所述较低塔机的塔机三维坐标和塔尖高度计算出所述较低塔机的斜拉索第一端点的三维坐标；

根据所述较低塔机的塔机三维坐标、斜拉索与塔臂交点距离塔机三维坐标的长度和回转角度计算出所述较低塔机的斜拉索第二端点的三维坐标；

以所述较高塔机的塔臂两端点的三维坐标和所述较低塔机的斜拉索两端点的三维坐标作为第一预设距离公式的输入，计算出所述第三距离。

8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述当所述两塔机均为动臂式塔机时，计算所述两塔机的两个吊绳之间的距离，作为所述两塔机之间的最短距离，包括：

分别从每个塔机的吊绳方位中提取出向上角度、回转角度和吊绳长度；

分别根据每个塔机的塔机三维坐标、向上角度和回转角度对应的计算出每个塔机的吊绳第一端点的三维坐标；

分别根据每个塔机的塔机三维坐标、向上角度、回转角度和吊绳长度对应的计算出每个塔机的吊绳第二端点的三维坐标；

以所述两塔机的吊绳两端点的三维坐标作为第一预设距离公式的输入，计算出所述两塔机的两个吊绳之间的距离，作为所述两塔机之间的最短距离。

9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述当所述两塔机中的第一塔机为动臂式塔机、第二塔机为平头塔机或尖头塔机时，计算所述第一塔机的吊绳与所述第二塔机的塔臂之间的距离，作为所述两塔机之间的最短距离，包括：

从所述第一塔机的吊绳方位中提取出向上角度、回转角度和吊绳长度；

根据所述第一塔机的塔机三维坐标、向上角度和回转角度计算出所述第一塔机的吊绳第一端点的三维坐标；

根据所述第一塔机的塔机三维坐标、向上角度、回转角度和吊绳长度计算出所述第一塔机的吊绳第二端点的三维坐标；

从所述第二塔机的塔机构件尺寸中提取出塔臂的大臂长度和小臂长度、吊绳方位中提取出回转角度；

根据所述第二塔机的塔机三维坐标、大臂长度和回转角度计算出所述第二塔机的塔臂第一端点的三维坐标；

根据所述第二塔机的塔机三维坐标、小臂长度和回转角度计算出所述第二塔机的塔臂第二端点的三维坐标；

以所述第一塔机的吊绳两端点的三维坐标和所述第二塔机的塔臂两端点的三维坐标作为第一预设距离公式的输入，计算出所述第一塔机的吊绳与所述第二塔机的塔臂之间的距离，作为所述两塔机之间的最短距离。

10.一种群塔防碰撞系统，其特征在于，所述系统包括多个塔机数据中心和一个群塔防碰撞中心，每个塔机数据中心唯一对应一个塔机，其中：

每个塔机数据中心用于获取对应塔机的静态数据和动态数据，并将获取的静态数据和动态数据发送至所述群塔防碰撞中心；

所述群塔防碰撞中心用于接收各个塔机数据中心发送的静态数据和动态数据，通过预设的群塔碰撞预测方法预测任意两塔机之间是否会发生碰撞，当预测出两塔机会发生碰撞时，生成碰撞预警信息并将所述碰撞预警信息下发至对应的塔机数据中心；其中，所述群塔碰撞预测方法通过权利要求1至9任一项所述的方法实现；

所述塔机数据中心还用于在接收到所述碰撞预警信息时，自动控制对应的塔机减速或停止运行。

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