【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及自动控制系统，尤其涉及一种基于吊车风电臂的负荷控制系统及方法。
技术介绍
1、目前，风电场的建设和维护常常需要使用重型吊车来装卸和维护巨大的风力发电机组件，如叶片、机舱和塔筒。这些组件的重量和尺寸都非常大，对吊车的操控和负荷控制提出了较高的要求。传统的吊车负荷控制系统主要依赖于操作员的经验和判断，这在风力发电领域存在一定的局限性。风电场的特殊环境，如不平坦的地形和强风条件，增加了吊装操作的复杂性和危险性。此外，传统的负荷控制系统往往无法实时响应风速和风向的变化，这可能导致负荷不稳定，增加事故风险。
2、对于吊车控制的研究有很多，丰华等人提出的我国专利技术专利“一种分布式智能吊机控制系统”，申请号：“cn202211456548.8”，主要包括：控制终端、分布式统计服务器和监控前端，其特征在于：所述控制终端、分布式统计服务器和监控前端通过wifi、蓝牙或多通信端口进行通讯连接；所述监控前端用于安装在吊机上的多种监控设备，对吊机采集数据和环境影响数据进行实时采集和实时监测，并将实时吊机采集的数据发送至分布式统计服务器；所述分布式统计服务器用于对多组吊机的参数数据进行统计，通过对吊机的功能、复合、容量进行分担式的混合分工得到的吊机采集数据进行分析，便于分布式控制；所述控制终端自主研发精密处理算法，通过对所述吊机采集数据和环境影响数据计算得出系数风险值，实时监测电机启动和运行数据，及时将所述吊机采集数据和所述系数风险值进行统计、智能对比、预判和控制。
3、但上述技术至少存在如下技术问题：对吊车风电臂
技术实现思路
1、本专利技术提供一种基于吊车风电臂的负荷控制系统及方法，解决了现有技术对吊车风电臂的负荷控制的稳定性较差，不够灵活和不够准确的技术问题，实现了更灵活、更准确、更稳定的对吊车风电臂进行负荷控制的技术效果。
2、本专利技术的一种基于吊车风电臂的负荷控制系统及方法，具体包括以下技术方案：
3、一种基于吊车风电臂的负荷控制系统，包括以下部分：
4、环境监测模块，传感器模块，实时数据分析和调控模块，安全监控模块，动态负荷平衡模块；
5、所述环境监测模块，对现场环境数据进行收集，得到现场环境数据，所述现场环境数据包括温度、湿度、地形的信息；对现场环境数据进行处理分析，得到环境状态数据，将环境状态数据传递给实时数据分析和调控模块；
6、所述传感器模块，对吊车操作相关的数据进行实时采集，得到吊车操作的实时关键参数，并将实时关键参数传递给实时数据分析和调控模块；所述实时关键参数包括负荷重量、风速、风向；
7、所述实时数据分析和调控模块，接收传感器模块和环境监测模块的数据，并对接收到的数据进行分析，得到初步操作策略，生成操作命令，并根据操作命令调整吊车操作，将操作命令传递给动态负荷平衡模块和安全监控模块；
8、所述安全监控模块，接收实时数据分析和调控模块的操作命令和动态负荷平衡模块的反馈，监控调整操作过程的安全性，生成安全警报和调整建议，并反馈给动态负荷平衡模块；
9、所述动态负荷平衡模块，接收实时数据分析和调控模块的操作命令和安全监控模块的反馈，调整吊车的操作状态，维持负荷平衡和稳定，并将操作状态和负荷平衡信息，反馈给安全监控模块。
10、一种基于吊车风电臂的负荷控制方法，包括以下步骤：
11、s1. 对现场环境数据进行采集，得到现场环境数据，并对现场环境数据进行处理分析，得到环境状态数据，同时对吊车操作数据进行收集、处理及分析，得到吊车操作数据集；
12、s2. 对环境状态数据进行分析，并设计环境影响评估函数，对吊车操作数据集进行处理分析，并引入动态负载安全评估算法和吊臂稳定性预测算法，构建平衡点理论模型，定义力矩平衡公式，计算当前操作条件下的动态平衡点，综合环境状态数据和吊车操作数据集的分析结果，得到初步操作策略；
13、s3. 根据初步操作策略以及安全反馈初步调整吊车操作，基于初步调整后的吊车操作状态和负荷信息重新评估安全风险等级，并制定调整建议。
14、优选的，所述s1，具体包括：
15、对现场环境数据进行采集，得到现场环境数据；对现场环境数据进行清洗，将异常数据进行删除，对于缺失的数据点，利用插值方法进行补全；对完整的数据进行标准化处理，同时对时间戳进行标准化处理，得到完整的环境数据；对完整的环境数据进行数据分析，得到环境状态数据；通过各类传感器实时对吊车操作数据进行收集，并对收集到的吊车操作数据进行初步处理，包括滤波、去噪和校准，再对初步处理后的吊车操作数据进行分析及整合，得到吊车操作数据集。
16、优选的，所述s2，具体包括：
17、在对吊车操作数据集进行处理分析得到工作状态的过程中，引入动态负载安全评估算法；所述动态负载安全评估算法，通过分析当前和历史负荷数据，判断当前负荷是否超出安全工作范围。
18、优选的，在所述s2中，还包括：
19、所述吊臂稳定性预测算法，通过分析吊车风电臂的当前状态和历史操作，评估是否存在倾斜或不稳定风险。
20、优选的，在所述s2中，还包括：
21、在计算动态平衡点的过程中，构建平衡点理论模型，所述平衡点理论模型用于描述和预测吊车在不同负荷和吊车风电臂位置下的力矩平衡状态。
22、优选的，在所述s2中，还包括：
23、在计算动态平衡点的过程中，应用平衡点理论模型，计算当前操作条件下的动态平衡点；分析计算出的平衡点位置，通过比较实际平衡点和理想平衡点的位置差，评估吊车操作的稳定性。
24、优选的，在所述s2中，还包括：
25、综合环境状态数据和吊车操作数据集的分析结果，制定操作策略；在制定操作策略过程中，设计综合评估函数，求取最优解；在求解过程中，利用动态安全优化算法进行最优解计算，得到最优的吊车操作参数，进一步，得到初步操作策略；所述动态安全优化算法结合了梯度的优化方法和自适应权重调整。
26、优选的，所述s3，具体包括：
27、解析初步操作策略生成的操作命令，初步调整吊车操作；基于初步调整后的吊车操作状态和负荷信息，重新评估安全风险等级，并根据安全风险等级确定是否需要发出安全警报；同时根据当前的风险等级和操作情况，制定调整建议。
28、优选的，在所述s3中，还包括：
29、应用约束优化技术进行建议调整，并与操作命令进行比较生成最终调整后的操作策略，融合遗传算法和模拟退火算法得到综合调整函数，生成最优化的操作参数，同时进行微调操作，动态调整吊车参数，得到吊车操作的最终状态，对吊车操作的最终状态进行安全检查，并基于吊车操作的最终状态对吊车风电壁负荷进行控制。
30、本专利技术的技术方案的有益效果是：
31、1、本专利技术通过综合考虑环境影响评估函数和动态负载安全本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于吊车风电臂的负荷控制系统，其特征在于，包括以下部分：
2.一种基于吊车风电臂的负荷控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种基于吊车风电臂的负荷控制方法，其特征在于，所述S1，具体包括：
4.根据权利要求2所述的一种基于吊车风电臂的负荷控制方法，其特征在于，所述S2，具体包括：
5.根据权利要求2所述的一种基于吊车风电臂的负荷控制方法，其特征在于，在所述S2中，还包括：
6.根据权利要求2所述的一种基于吊车风电臂的负荷控制方法，其特征在于，在所述S2中，还包括：
7.根据权利要求6所述的一种基于吊车风电臂的负荷控制方法，其特征在于，在所述S2中，还包括：
8.根据权利要求2所述的一种基于吊车风电臂的负荷控制方法，其特征在于，在所述S2中，还包括：
9.根据权利要求2所述的一种基于吊车风电臂的负荷控制方法，其特征在于，所述S3，具体包括：
10.根据权利要求9所述的一种基于吊车风电臂的负荷控制方法，其特征在于，在所述S3中，还包括：
【技术特征摘要】
1.一种基于吊车风电臂的负荷控制系统，其特征在于，包括以下部分：
2.一种基于吊车风电臂的负荷控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种基于吊车风电臂的负荷控制方法，其特征在于，所述s1，具体包括：
4.根据权利要求2所述的一种基于吊车风电臂的负荷控制方法，其特征在于，所述s2，具体包括：
5.根据权利要求2所述的一种基于吊车风电臂的负荷控制方法，其特征在于，在所述s2中，还包括：
6.根据权利要求2所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘宏新，石立峰，杨利有，杨海珍，
申请(专利权)人：中化学起重运输有限公司，
类型：发明
国别省市：
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