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龙图腾网获悉江苏连云港港口股份有限公司申请的专利管材自动吊具的远程无线控制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：CN120987198B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-06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：202511429016.9，技术领域涉及：B66C13/16；该发明授权管材自动吊具的远程无线控制系统是由程善安;童星设计研发完成，并于2025-10-07向国家知识产权局提交的专利申请。

本管材自动吊具的远程无线控制系统在说明书摘要公布了：本发明公开了管材自动吊具的远程无线控制系统，涉及吊装设备远程控制技术领域，包括吊具本体、远程控制终端及设置于吊具本体的传感模块、控制模块和执行模块，传感模块包括吊具状态传感器、管材姿态传感器、环境传感器及数字风速风向仪，用于采集吊具状态、管材姿态、环境障碍物及风速风向数据；控制模块接收数据后，构建动态安全包络体，通过连续碰撞检测预测碰撞风险并生成分级避障指令；执行模块驱动吊具起升、行走及变幅机构执行避障动作，系统还集成故障预测与健康管理模块及数字孪生可视化功能。本发明可实时感知管材动态姿态，规避碰撞风险，同时实现设备健康预判与作业透明化，提升管材吊装的安全性、可靠性与智能化水平。

本发明授权管材自动吊具的远程无线控制系统在权利要求书中公布了：1.管材自动吊具的远程无线控制系统，包括吊具本体、远程控制终端、以及设置在吊具本体上的传感模块、控制模块和执行模块，所述远程控制终端与所述吊具本体通过无线通信网络连接，其特征在于： 所述传感模块包括吊具状态传感器、管材姿态传感器和环境传感器，所述吊具状态传感器用于采集吊具的状态数据，包括吊具的位置、速度、加速度和姿态角，所述管材姿态传感器用于采集管材的运动姿态数据，包括管材的点云数据和图像数据，所述环境传感器用于采集环境障碍物数据和环境风速数据； 所述控制模块包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤： 实时接收来自所述传感模块的传感数据； 基于管材运动姿态数据，通过点云处理算法和姿态识别算法，构建一个动态安全包络体，所述动态安全包络体是三维空间中的连续体，所述动态安全包络体表面与管材外表面保持一动态安全距离，所述动态安全距离根据管材的实时摆动角速度和环境风速动态调整； 将所述动态安全包络体与所述环境障碍物数据进行融合，通过连续碰撞检测算法预测动态安全包络体与障碍物之间的碰撞风险，并计算最短碰撞时间； 当所述最短碰撞时间小于或等于预设阈值时，生成避障控制指令； 所述执行模块接收所述避障控制指令，驱动吊具的起升机构、行走机构和变幅机构执行避障动作； 所述无线通信网络采用5G专网，所述远程控制终端提供可视化界面； 构建动态安全包络体的步骤具体包括： 对管材姿态传感器采集的点云数据进行预处理，包括离群点去除、平滑滤波和体素网格下采样； 通过点云分割算法提取管材点云，所述点云分割算法基于区域生长和聚类方法，识别管材点云簇并计算其质心和边界框； 基于提取的管材点云，采用主成分分析算法计算管材的中轴线，并拟合管材的三维线框模型； 根据管材的实时摆动角速度和环境风速，计算动态安全距离，计算公式为： 其中是基础安全距离，是摆动角速度权重系数，是风速权重系数，、和为预设正实数； 将拟合的管材三维线框模型沿其表面法线方向外扩动态安全距离，生成三角网格表示的动态安全包络体，所述动态安全包络体的体积和形状随和实时更新； 预测碰撞风险的步骤具体包括： 将动态安全包络体表示为三角网格模型，将环境障碍物数据表示为三维点云或边界框模型； 通过时空同步算法，将动态安全包络体模型和障碍物模型统一到同一坐标系下，并预测未来时间区间内动态安全包络体和障碍物的运动轨迹； 所述运动轨迹预测采用基于物理的动力学模型，对于吊具和管材，使用刚体运动学方程，对于障碍物，使用匀速运动模型； 进行连续碰撞检测，计算动态安全包络体与障碍物之间的最短碰撞时间，所述连续碰撞检测算法采用分离轴定理算法，遍历动态安全包络体和障碍物的所有可能接触面； 所述最短碰撞时间的计算公式为： 其中是动态安全包络体表面第个三角面与障碍物表面第个三角面之间的当前距离，是两者相对速度在连线方向的分量，表示取所有面对中的最小值。

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