本文關(guān)鍵詞：基于ZigBee的塔機(jī)防撞系統(tǒng)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：塔機(jī)作為起重運(yùn)輸設(shè)備，有著起吊高度高、工作幅度大等優(yōu)點(diǎn)，，廣泛應(yīng)用于建筑施工環(huán)境中。隨著工程項(xiàng)目的建筑面積越來(lái)越大、施工進(jìn)度要求越來(lái)越快，往往需要布置很多塔機(jī)，塔機(jī)碰撞事故時(shí)有發(fā)生。因此，盡快開(kāi)發(fā)適合我國(guó)國(guó)情的防碰撞系統(tǒng)是迫在眉睫的任務(wù)。 本文首先對(duì)塔機(jī)防撞原理進(jìn)行介紹，將塔機(jī)與周圍靜態(tài)障礙物置于設(shè)定的三維坐標(biāo)系中。然后分析了塔機(jī)的碰撞類型，針對(duì)每種碰撞類型提出了相應(yīng)的防撞方案。要實(shí)現(xiàn)塔機(jī)防撞，首先就是要知道大臂前端、平衡臂末端等易發(fā)生碰撞部位的坐標(biāo)。經(jīng)過(guò)分析表明，只要知道塔機(jī)小車的坐標(biāo)，根據(jù)大臂和平衡臂的長(zhǎng)度，就可以算出容易發(fā)生碰撞部位的坐標(biāo)。塔機(jī)小車的坐標(biāo)，可根據(jù)吊鉤處的坐標(biāo)來(lái)確定。所以需要對(duì)塔機(jī)吊鉤處進(jìn)行定位。分析幾種常見(jiàn)的定位算法后，最終選擇了Zigbee技術(shù)來(lái)定位，并提出了三維定位算法。得到這些易發(fā)生碰撞部位的坐標(biāo)后，根據(jù)本文提出的防撞方案，便可實(shí)現(xiàn)塔機(jī)防撞。 之后利用LABVIEW軟件，進(jìn)行未知節(jié)點(diǎn)和塔機(jī)邊緣點(diǎn)的計(jì)算并將其轉(zhuǎn)換到同一坐標(biāo)系下，完成了塔機(jī)大臂、平衡臂與建筑物的防撞方案，實(shí)現(xiàn)了塔機(jī)大臂、平衡臂與建筑物碰撞時(shí)的預(yù)警。 最后對(duì)定位算法進(jìn)行了驗(yàn)證，并研究了Zigbee在戶外的傳輸狀況，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在50米內(nèi)可實(shí)現(xiàn)誤差在2.5m以內(nèi)的定位，同時(shí)保障了塔機(jī)防撞系統(tǒng)的信息傳輸。
【關(guān)鍵詞】：防碰 ZigBee 塔機(jī) 三維定位
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TH213.3
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 緒論9-17
• 1.1 課題研究背景9-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外塔機(jī)防撞系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)11-15
• 1.2.1 國(guó)外塔群防碰撞系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)塔群防碰撞系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析14-15
• 1.3 本課題研究的主要內(nèi)容15-17
• 1.3.1 章節(jié)安排15
• 1.3.2 論文的創(chuàng)新點(diǎn)15-17
• 2 塔機(jī)防撞方案總體設(shè)計(jì)17-29
• 2.1 防撞原理17-18
• 2.1.1 目前使用最多的兩種塔機(jī)防撞技術(shù)17
• 2.1.2 本文提出的塔機(jī)防撞方案17-18
• 2.2 塔機(jī)與周圍建筑物的碰撞分析及防撞方案18-22
• 2.2.1 塔機(jī)與周圍建筑物的碰撞分析18-19
• 2.2.2 塔機(jī)大臂、平衡臂與障礙物防撞19-20
• 2.2.3 起吊貨物與障礙物防撞20-21
• 2.2.4 吊繩與線形障礙物的防撞21-22
• 2.3 塔機(jī)間的碰撞分析及防撞方案22-27
• 2.3.1 塔機(jī)間的碰撞分析22-24
• 2.3.2 第一類大臂與塔身的防撞24
• 2.3.3 第二類兩塔機(jī)等高的防撞24-25
• 2.3.4 第三類平衡臂與掛繩或起吊貨物之間的防撞25-26
• 2.3.5 第四類大臂與拉桿之間的防撞26-27
• 2.4 本章小結(jié)27-29
• 3 一種基于 Zigbee 的三維定位算法29-43
• 3.1 常用定位技術(shù)及射頻定位技術(shù)簡(jiǎn)介29-32
• 3.1.1 常用定位技術(shù)分析29-30
• 3.1.2 射頻技術(shù)的幾種定位機(jī)理30-32
• 3.2 Zigbee 技術(shù)綜述及 CC243032-34
• 3.2.1 Zigbee 技術(shù)綜述32-33
• 3.2.2 CC243033-34
• 3.3 Zigbee 無(wú)線定位介紹34-36
• 3.3.1 無(wú)線電傳播損耗模型的分析34-35
• 3.3.2 定位系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)類型35-36
• 3.3.3 三邊測(cè)量法36
• 3.4 幾種常見(jiàn)的三維空間定位算法36-40
• 3.4.1 Landscape-3D 算法37-38
• 3.4.2 Constrained-3D算法38
• 3.4.3 Ou算法38-39
• 3.4.4 APIS算法39-40
• 3.5 本文所用的三維定位算法40-41
• 3.6 本章小結(jié)41-43
• 4 Zigbee 三維定位算法在塔機(jī)上的應(yīng)用43-59
• 4.1 三維坐標(biāo)系的建立及節(jié)點(diǎn)的布置43-45
• 4.1.0 三維坐標(biāo)系的建立43-44
• 4.1.1 參考節(jié)點(diǎn)的布置44
• 4.1.2 盲節(jié)點(diǎn)的布置44-45
• 4.2 簡(jiǎn)化后未知節(jié)點(diǎn)的算法45-47
• 4.2.2 算法過(guò)程表示46-47
• 4.3 塔機(jī)各邊緣點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算47-50
• 4.4 塔機(jī)防撞系統(tǒng)流程50-51
• 4.4.1 計(jì)算的流程50-51
• 4.4.2 塔機(jī)防撞方案的實(shí)現(xiàn)流程51
• 4.5 軟件的實(shí)現(xiàn)51-57
• 4.5.1 監(jiān)測(cè)軟件 Labview 平臺(tái)簡(jiǎn)介51-53
• 4.5.2 坐標(biāo)的計(jì)算轉(zhuǎn)換53-54
• 4.5.4 防撞方案的實(shí)現(xiàn)54-57
• 4.6 本章小結(jié)57-59
• 5 定位算法結(jié)果分析與 Zigbee 通信59-67
• 5.1 Zigbee 戶外通信狀況59-61
• 5.2 三維定位算法結(jié)果分析61-65
• 5.2.1 高斯濾波理論模型61
• 5.2.2 參數(shù)確定61-64
• 5.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析64-65
• 5.3 本章小結(jié)65-67
• 6 總結(jié)與展望67-69
• 6.1 總結(jié)67-68
• 6.2 展望68-69
• 致謝69-71
• 參考文獻(xiàn)71-75
• 附錄75

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王茂;許寶杰;谷玉海;;基于LabVIEW圓度測(cè)量中的高斯濾波算法實(shí)現(xiàn)[J];北京信息科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年03期

2 劉曉文;張秀均;郝麗娜;郁萬(wàn)里;王杰;;基于WI-FI的井下定位算法研究[J];傳感技術(shù)學(xué)報(bào);2012年06期

3 劉志國(guó);廖桂生;;雙基地MIMO雷達(dá)互耦校正[J];電波科學(xué)學(xué)報(bào);2010年04期

4 毛旭瑞;劉慶綱;;RFID技術(shù)在測(cè)量中的應(yīng)用研究[J];電子測(cè)量技術(shù);2008年11期

5 夏大勇;熊雄;朱洪強(qiáng);練柳君;;龍灘水電工程大壩施工設(shè)備防碰撞預(yù)警系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)[J];紅水河;2006年04期

6 劉加?xùn)|;塔式起重機(jī)常見(jiàn)事故分析[J];建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理;2005年02期

7 安恂;蔣挺;周正;;一種用于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)心定位算法[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;2007年20期

8 龍承志;熊殷;馬玉秋;沈樹(shù)群;;普適計(jì)算環(huán)境下室內(nèi)定位模型的研究[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究;2006年11期

9 焦扣忠;朱勇;;塔式起重機(jī)常見(jiàn)事故的原因及防范措施[J];建筑安全;2006年04期

10 羅慶生,韓寶玲;一種基于超聲波與紅外線探測(cè)技術(shù)的測(cè)距定位系統(tǒng)[J];計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制;2005年04期

  本文關(guān)鍵詞：基于ZigBee的塔機(jī)防撞系統(tǒng)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：412073