中铁建大桥工程局集团电气化工程有限公司袁亚周获国家专利权
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龙图腾网获悉中铁建大桥工程局集团电气化工程有限公司申请的专利山地风电设备运输路径规划与吊装控制方法及系统获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN120782089B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-12发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202511288492.3,技术领域涉及:G06Q10/047;该发明授权山地风电设备运输路径规划与吊装控制方法及系统是由袁亚周;潘大勇;王磊;兰旭;韩雨珂设计研发完成,并于2025-09-10向国家知识产权局提交的专利申请。
本山地风电设备运输路径规划与吊装控制方法及系统在说明书摘要公布了:本申请涉及路径规划技术领域,公开了一种山地风电设备运输路径规划与吊装控制方法及系统。该方法包括:通过激光测距阵列扫描山地道路得到道路横截面数据库,建模得到叶片扫掠包络数据;采用地形适应性预测控制算法进行动态路径规划,根据应力约束验证得到安全运输路径;传感器阵列实时监测叶片状态并修正轨迹;温度传感器采集塔筒温度数据,通过热变形补偿机制预测尺寸变化;定位系统获取吊装基准坐标,结合补偿参数控制吊装姿态。本申请解决了山地环境下风电设备运输路径规划缺乏动态扫掠建模、应力约束验证和实时轨迹修正,以及吊装控制缺乏热变形补偿和多系统协同优化的技术问题。提高了山地风电设备运输的安全性和吊装控制的精度。
本发明授权山地风电设备运输路径规划与吊装控制方法及系统在权利要求书中公布了:1.一种山地风电设备运输路径规划与吊装控制方法,其特征在于,所述方法包括: 通过激光测距阵列对山地道路进行三维扫描处理,得到道路横截面数据库,根据风电叶片几何参数对叶片空间占用进行建模处理,得到叶片扫掠包络数据,包括:对山地道路沿线每隔10米间距进行激光扫描采样处理,得到道路采样点云数据,基于所述道路采样点云数据进行横截面轮廓提取处理,得到各采样点的道路横截面轮廓数据;将所述道路横截面轮廓数据按照道路里程桩号进行排序存储处理,得到所述道路横截面数据库;基于风电叶片长度、叶片宽度和叶片厚度参数进行叶片几何模型构建处理,得到叶片三维几何模型,根据运输车辆转弯半径对所述叶片三维几何模型进行动态摆动范围计算处理,得到所述叶片扫掠包络数据;对所述叶片扫掠包络数据进行空间坐标变换处理,得到与所述道路横截面数据库相匹配的叶片扫掠包络数据; 通过地形适应性预测控制算法对所述道路横截面数据库和所述叶片扫掠包络数据进行动态路径规划处理,得到叶片运输路径,根据应力约束条件对所述叶片运输路径进行安全性验证处理,得到安全运输路径,包括:将所述道路横截面数据库和所述叶片扫掠包络数据输入地形适应性预测控制算法进行空间匹配分析处理,得到路径可行性矩阵,其中,将道路横截面数据库中每个里程桩号对应的横截面几何参数与叶片扫掠包络数据中相同位置的空间占用边界进行逐一比较,计算叶片扫掠边界与道路左右边界的最小距离,当最小距离大于安全阈值时记为可通行,小于安全阈值时记为不可通行,将所有里程桩号的通行性判断结果组成路径可行性矩阵;基于所述路径可行性矩阵进行多目标优化计算处理,得到候选路径集合;对所述候选路径集合中的各条路径进行曲率半径计算处理,得到路径曲率参数,根据叶片长度和叶片材料弹性模量对所述路径曲率参数进行叶片根部应力计算处理,得到路径应力分布数据;基于所述路径应力分布数据进行应力阈值比较处理,得到应力安全评价结果,将满足所述应力约束条件的路径进行筛选处理,得到所述叶片运输路径;对所述叶片运输路径进行路径平滑优化处理,得到优化后运输路径,根据山地横风影响因子对所述优化后运输路径进行安全裕度验证处理,得到所述安全运输路径; 通过传感器阵列对叶片运输过程进行实时监测处理,得到叶片状态数据,根据所述叶片状态数据对所述安全运输路径进行轨迹修正处理,得到动态修正路径; 通过温度传感器对塔筒各段进行温度采集处理,得到塔筒温度数据,根据热变形补偿机制对所述塔筒温度数据进行尺寸预测处理,得到塔筒补偿参数,包括:通过分布式温度传感器对塔筒底段、中段、顶段进行温度实时采集处理,得到各段塔筒温度值,基于所述各段塔筒温度值进行温度梯度分析处理,得到塔筒温度分布曲线;将所述塔筒温度分布曲线与环境基准温度进行差值计算处理,得到所述塔筒温度数据,根据钢材线性膨胀系数对所述塔筒温度数据进行热膨胀量计算处理,得到塔筒各段长度变化值;基于所述塔筒各段长度变化值进行累积变形分析处理,得到塔筒总体尺寸偏差,将所述塔筒总体尺寸偏差输入热变形补偿机制进行补偿量计算处理,得到所述塔筒补偿参数;对所述塔筒补偿参数进行时间序列预测处理,得到塔筒未来尺寸状态,根据吊装作业时间计划对所述塔筒未来尺寸状态进行匹配验证处理,得到塔筒补偿参数; 通过定位系统对吊装现场进行坐标获取处理,得到吊装基准坐标,根据所述塔筒补偿参数和所述动态修正路径对吊装姿态进行控制处理,得到设备安装位置,包括:通过GPS-RTK定位系统对吊装现场基础中心点进行坐标测量处理,得到基础中心坐标,基于所述基础中心坐标进行吊装作业坐标系建立处理,得到所述吊装基准坐标;将所述塔筒补偿参数与所述吊装基准坐标进行偏差修正计算处理,得到塔筒安装修正坐标,根据所述动态修正路径中的设备到达状态对所述塔筒安装修正坐标进行精度验证处理,得到安装坐标; 基于所述安装坐标对起重机吊钩位置进行空间定位控制处理,得到吊钩目标位置,将所述吊钩目标位置输入起重机姿态控制系统进行六自由度调节处理,得到吊装姿态控制指令;对所述吊装姿态控制指令进行执行监控处理,得到实时吊装位姿数据,根据毫米级定位精度要求对所述实时吊装位姿数据进行偏差校正处理,得到所述设备安装位置。
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