贺 俊，梁 斌，张俊岭

（西安丰树电子科技发展有限公司，陕西 西安 710000）

塔式起重机（简称塔机）是建筑施工必不可少的起重运输设备。由于工作重心高、起重载荷大、运行速度快，工作过程中频繁启动、制动，产生较大的动载荷，因此，塔机工作中蕴藏较多的安全隐患[1]。随着建筑规模的增大，需要大规模集群化塔机作业，塔机之间的碰撞风险越来越大。为了保证塔机运行的安全，早在20 世纪90年代，欧洲、美国已普遍应用起重机安全监控管理系统和塔群防碰撞系统，并在90 年代末列入强制性法规。我国近年来也开始应用推广群塔作业的防碰撞系统[2]。

1 分布式群塔防碰撞工作原理

考虑施工现场多塔机协同作业的特点，群塔机防碰撞监控采用了分布式控制技术[3]，系统组成如图1 所示。每台塔机上安装一个嵌入式塔机安全监控系统（以下简称监控系统），该监控系统负责监控本塔机的转角、小车变幅、吊重高度以及吊重等运行状态，并利用无线通讯[4]发送本机运行状态，获取相关塔机（根据施工现场的分布以及塔机的类型，我们将存在碰撞可能的塔机称为相关塔机）的当前运行状态。在此基础上，监控系统利用本塔机的状态以及其他塔机的状态进行主动避障的判断与控制。

图1 群塔防碰撞工作原理

2 群塔防碰撞系统的通讯

由于塔机防碰撞的控制算法比较复杂，涵盖了多种类型塔机之间以及塔机与建筑物之间的计算，因此，对群塔防碰撞系统之间无线通讯的速度、通讯的正确率以及通讯的稳定性都提出了较高的要求[5]。……