许景波， 赵　宇， 沈永滨， 崔晓萌， 刘　泊

(哈尔滨理工大学 测控技术与通信工程学院，黑龙江 哈尔滨 150080)



基于超声波测距的塔吊防碰撞探测器设计*

许景波， 赵宇， 沈永滨， 崔晓萌， 刘泊

(哈尔滨理工大学 测控技术与通信工程学院，黑龙江 哈尔滨 150080)

摘要:针对塔吊作业防碰撞问题，设计了用于障碍物检测的防碰撞探测器。基于超声波测距原理，探测器可以对接近塔吊臂的障碍物主动检测，发出报警信息。从系统的构成、工作方式、探测器结构设计和安装布置等几方面进行了详细论述，通过Matlab仿真对设计结果进行了验证。该设计扩宽了探测器检测范围，通过多节点布置，对塔吊臂形成了封闭的三维保护区，有效避免事故发生，对于塔吊安全运行具有重要意义。

关键词：塔吊; 超声波测距; 防碰撞; 结构设计

0引言

随着建筑行业的发展，塔吊作为一种主要的搬运机械，越来越被广泛应用，然而，塔吊碰撞倾翻事故时有发生，面向塔吊防碰撞问题的研究也相继开展起来。现有的研究大多采用如下方法[1～4]：进行自身高度、幅度和回转角度等参数的检测，由无线组网技术将这些参数传递给周围塔吊，同时也接收其它塔吊传递来的参数。由周围塔吊和自身的位置状态信息，判断安全作业区域，进行预警、规划路径以及主动避让。这种方法要求通信链路必须可靠，如果产生数据包丢失，将对塔吊的安全作业带来隐患。此外，这是一种被动检测方式，对于障碍物则不能主动探测。……