【道生物联TKB-623评估板试用】基于新一代 TurMass™无线通信的 TKB-623 塔吊防碰撞系统

    基于新一代 TurMass™无线通信的 TKB-623 塔吊防碰撞系统是一种应用于建筑施工领域的塔吊安全防护系统，该系统利用 TurMass™无线通信技术的优势，实现了塔吊之间以及塔吊与周边环境的碰撞风险监测与预警。
   TurMass™无线通信技术特点：TurMass™是全球首创的将大规模多天线技术用于窄带无线传输并实现高并发海量接入性能的系统。它基于免许可随机接入大规模 MIMO 技术（mGFRA），通过空分复用和波束成形极大地提升了系统的接入容量、信号增益、抗干扰能力、覆盖能力以及频谱效率。其基带采用独创的恒包络差分相频二维调制技术（CP-DPFSK），具有抗频偏、恒包络、高 Eb/N0 性能等优势。此外，TurMass™采用 TDD 时隙双工方式，频谱利用灵活，支持非对称业务，设备复杂度与成本低。
    TKB-623 塔吊防碰撞系统
   1.硬件系统：包括感知层、控制层、通信层和警示层。感知层由高精度传感器集群组成，如测距传感器、角度传感器、定位模块等，用于实时采集塔吊的距离、角度、位置等数据；控制层为智能控制器，搭载工业级 CPU，具备多传感器数据融合能力，可实时运行碰撞算法模型；通信层采用 TurMass™无线通信技术，保障多塔吊间、塔吊与管理平台的数据传输；警示层包括驾驶舱终端、地面警示灯等，用于为操作人员、地面指挥、项目管理端提供分级预警。
   2.软件系统：包含数据处理模块、碰撞预警算法和可视化管理平台。数据处理模块基于边缘计算技术，实时处理传感器数据，过滤环境干扰；碰撞预警算法通过静态碰撞检测和动态碰撞预测，识别塔吊的碰撞风险；可视化管理平台以数字孪生技术构建工地三维场景，实时渲染塔吊运行状态、预警信息，并内置数据分析模块，为施工调度提供数据支撑。
  3.数据采集与传输：塔吊作业时，传感器集群以 10Hz 的频率采集距离、角度、位置等数据，经通信模块加密后传输至智能控制器。控制器对多源数据进行时间同步与融合，生成每台塔吊的 “实时空间坐标 + 运动矢量” 数据集。
   4.碰撞风险分析：通过静态风险评估和动态风险预测来识别碰撞风险。静态风险评估是将塔吊当前位置与 BIM 模型中的建筑物、障碍物进行空间布尔运算，若检测到重叠区域，立即触发静态碰撞预警；动态风险预测是通过 “位置差 + 速度矢量” 计算相邻塔吊的相对运动趋势，当相对距离小于 “安全距离阈值” 时，启动轨迹预测算法，若预测轨迹在未来 3 秒内存在交点，且最小距离小于 “紧急制动距离”，则判定为高风险碰撞。
   5.预警与干预执行：根据碰撞风险的程度，系统会发出不同级别的预警。一级预警时，驾驶舱终端显示黄色警示，地面警示灯常亮黄色；二级预警时，驾驶舱终端发出语音报警，显示屏闪烁红色，地面警示灯闪烁黄色，同时向管理平台推送预警信息；三级预警时，控制器向塔吊 PLC 发送 “减速指令”，若 1 秒内风险未解除，发送 “制动指令”，强制停止危险动。作。