基于Elman超声信号时间融合的塔机防碰撞技术.pdf

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1、第27卷第1期传感技术学报Vol_27No．12014年1月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSJan．2014Anti．CollisionofTowerCraneviaUltrasonicElmanFusionLIXiping，GULichen(SchoolMechanicalandElectricalEngineering，Xi’anUniversityofArchitectureandTechnology，Xi’an710055，China)Abstract：Aimingatintelligentactiveanti—collision，tob

2、etterimprovethepassivesecuritymodeloftowercranewhichlacksflexibilityandsimultaneity，analyzingthemappingmodebetweenobstacle’Soutlineandultrasonicdistancemeasurementtimeseries，combiningwiththeElmannetworkintimefusion，apracticalmodewascreatedwhichappliessingularultrasonicsensortorapidlyidentifythe

3、precisepositiondatabydistancesequencethroughdeformedinputandoutput，whichhasbeenexperimentallyverifiedthatitcansatisfythetowercraneworkingrequirementswithlowcost，highspeedandhighprecision，anditsimultaneouslyprovidesabetteroptionforlowprecisionsensortoacquirehighlypreciseoutput．Keywords：Elmannetw

4、ork；towercrane；anti—collision；timefusion；ultrasonicsensorEEACC：7820doi：10．3969／j．issn．1004—1699．2014．01．018基于Elman超声信号时间融合的塔机防碰撞技术米李西平，谷立臣(西安建筑科技大学机电T程学院，西安710055)摘要：针对塔机防碰撞以缺乏灵活性和时实性的被动防御为主的现状，为实现智能化主动防碰撞的目的，通过分析障碍物轮廓与超声测距n~1~1序列间的映射关系，以时间融合的思想引人Elman网络，并通过变形输入输出实现了单超声传感器由测距序列快速识别障碍物高精度位置信息的功能

5、，并经试验验证可以达到预期低成本、快速度、高精度的塔机丁作使用要求，也为低精度传感器获取高精度融合结果提借鉴思路。关键词：Elman神经网络；塔机；防碰撞；时间融合；超声传感器中图分类号：TP183文献标识码：A文章编号：1004-1699(2014)O1-0096-04建筑行业中，随着塔机的广泛应用，塔机碰撞事研究起步阶段，单超声传感器时间融合技术也没有故日益增多，造成了严重的人员伤亡和经济损失。相关文献报道。针对塔机防碰撞的研究已从技术成熟的平面被动防1时间融合碰撞向智能化主动防碰撞方向迅速发展，如法国POTAIN公司通过限制区域的预先规划，可以同时在国家自然科学基金资助下，本文

6、基于超声传解决9台塔机之间的相互防碰撞问题；新加坡e—感器解决塔机防碰撞问题，由于超声传感器只能测build公司以网络拓扑的形式将每台塔机上的中央距无法定向，因此不能直接对障碍物目标识别定位，处理器连接起来，通过实时监测塔机水平臂对地运只能通过测距值集合融合获得障碍物坐标，以实现动后计算塔机间的相对位置来实现防碰撞功能等，主动防止碰撞的目的。设m个超声传感器在n个但国外产品技术复杂，价格昂贵，国内施工单位使用时刻分别观测障碍目标o，观测值集合表示为{f}，较少，且仍以被动区域限制为主，缺乏主动性、灵活f表示第．个传感器在时刻的观测值，=1，2⋯，性、时实性和可移植性，其他采用先进传感

7、器、通信m；=1，2⋯，n，目标。的融合估计值可表示为{o}，技术、智能算法的防碰撞技术正处于研究阶O表示为第i组观测数据的融合结果，i=1，2⋯，u。段”，远距离超声传感器用于塔机防碰撞还处于则在融合实现方式上，即可以对同一时刻的不同位项目来源：国家自然科学基金项目(50975218)；陕西省教育厅自然专项基金项目(09JK520)收稿日期：2013—10—17修改日期：2014—01一o1第1期李西平，谷立臣：基于Elman超声信号时间融合的塔机防碰撞