CN107835785A - 塔架定位系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及待在塔架的安装期间使用的定位风力涡轮机的塔架的一部分的布置结构以及定位塔架的该部分的方法。公开了一种在安装期间将风力涡轮机塔架的至少一部分相对于对应部分定位的布置结构。所述布置结构包括感测所述塔架的一部分的位置的传感器（1），以及将传感器信息传送到与所述传感器相距一定距离的地方的装置（2）。该系统还包括评估传感器数据的装置（3），以及根据对所述传感器数据的所述评估来影响所述塔架的所述部分的位置的装置（4）。

Description

塔架定位系统

技术领域

本发明涉及待在塔架的安装期间使用的定位风力涡轮机的塔架的一部分的布置结构以及定位塔架的该部分的方法。

背景技术

风力涡轮机包括转子、机舱和塔架。为了安装风力涡轮机，涡轮机的部件被运送到安装地点。在那里，风力涡轮机的部件被安装和连接。风力涡轮机的塔架被放置在基座上，机舱被连接到塔架，并且转子被附接到机舱。

在岸上和离岸安装风力涡轮机是已知的。在岸上安装的情况下，塔架包括通过螺栓和螺母来连接到基座的法兰。所述基座是混凝土和钢的基座，并且被预安装在地面上。离岸的基座包括例如安装在海床上的单桩或三脚架。所述基座可以包括过渡件，作为使法兰连接平整的安装接口。塔架包括通过螺栓和螺母来连接到所述基座的法兰。

为了安装塔架，塔架由起重机吊起并且被降低以放置在基座的法兰上。塔架需要以可以建立螺栓连接的方式被定位在基座的法兰上。

在某些情况下，如电气柜的变压器之类的电子设备存在于塔架的基座上。塔架则在设备上方被降低，使得设备被塔架覆盖并且随后在塔架中构成基部。

在塔架的安装期间，无论是在离岸还是在岸上安装的情况下，塔架都需要被引导到基座上，并且需要精确定位。

当塔架的一部分需要被连接到已安装的下部时，在成若干个部分的塔架的安装期间出现定位塔架的相同任务。

塔架由起重机降下，并且工人正在测量塔架的位置，并将塔架引导到期望的位置中。因此，工人存在于基座上，或者靠近风力涡轮机的塔架。

人员正在测量和校正塔架的位置。因此，工人存在于基座上并且处于塔架中。在通过起重机安装塔架期间靠近塔架或处于塔架之下的工人的存在是一个安全问题。通过起重机降下的塔架可能由于风或技术问题而移动，并且可能会伤害到人。

因此，本发明的目的在于提供一种安装风力涡轮机的塔架的改进的系统。

发明内容

本发明的目的通过独立权利要求来实现。本发明的另外的特征公开在从属权利要求中。

公开了一种在安装期间将风力涡轮机塔架的至少一部分相对于对应部分定位的布置结构。该布置结构包括：感测所述塔架的一部分的位置的传感器；将传感器信息传送到与所述传感器相距一定距离的地方的装置；评估传感器数据的装置；以及根据对传感器数据的评估来影响所述塔架的所述部分的位置的装置。

公开了一种在风力涡轮机塔架的安装期间进行辅助的布置结构。风力涡轮机的塔架被安装在基座上，由此塔架可以成单件或若干个部件地来安装。

在岸上安装的情况下，所述基座例如是钢筋混凝土的基座。

因此，塔架的所述部分的对应部分例如是塔架的一部分或基座。

风力涡轮机的塔架在下端处包括法兰。该法兰通过螺栓在基座处附接到其对应部分。因此，塔架被起重机提起并被定位在基座上。

为了建立螺栓连接，塔架必须被精确地调整到对应部分。为了相对于对应部分来调整塔架的所述部分，需要确定塔架的所述部分的位置，并且需要校正塔架的所述部分的位置，直到塔架被充分地调整。

然后，塔架被降下到对应部分上，并且可以建立塔架和基座之间的螺栓连接。

公开了一种辅助调整塔架的一部分的布置结构。该布置结构可以被附接到风力涡轮机塔架的所述部分。该布置结构包括感测塔架的一部分的位置的传感器。

此外，该布置结构还包括将传感器信息传送到与传感器相距一定距离的地方的装置。

该布置结构包括评估传感器数据的装置以及根据对传感器数据的所述评估来影响塔架的所述部分的位置的装置。

因此，塔架的所述部分的位置可以从与塔架相距一定距离的地方进行评估。因此，在塔架的所述部分的安装期间不需要人员存在于塔架处或靠近塔架。

在塔架的安装期间在塔架的区域中存在人员是一个安全问题。塔架具有较重的重量，并且可能由于风和起重机操作而移动。因此，处于塔架的区域中的工人可能受到塔架的所述部分的影响。

附接到塔架的所述部分的传感器可以检测塔架的位置。塔架的所述部分的位置被传送到与塔架相距一定距离的装置。

在那里，塔架的位置可以由工人进行评估。然后，塔架的位置可以通过附接到塔架并且适于影响塔架的所述部分的位置的装置来影响。

因此，不需要存在工人来影响塔架的所述部分相对于对应部分的位置。工人可以保持在安全的距离，并且从远处来考察塔架的安装。

所述传感器包括将所述传感器附接到塔架的所述部分的附接装置。

所述传感器包括附接装置，并且例如可以通过螺钉、胶或以其他方式来附接到塔架。

因此，所述传感器包括在塔架处的固定位置并且可以感测塔架的所述部分相对于基座的位置。

所述传感器包括将所述传感器磁性地附接到塔架的所述部分的磁体。

所述布置结构的传感器包括磁体，并且在钢塔架的情况下，具有磁体的传感器可以被磁性地附接到塔架的所述部分。

因此，传感器的附接可以非常快地实现，并且不需要附加的螺钉孔来附接传感器。

所述传感器是接近传感器、光学传感器、机械传感器或声学传感器。

所述布置结构的传感器需要能够检测塔架的所述部分相对于对应部分的位置。这可以通过检测传感器与对应部分之间的距离的接近传感器来实现。

替代性地，可以使用光学传感器。光学传感器包括在可见光的区域中工作的所有类型的传感器。

替代性地，可以使用具有延伸部和开关的机械传感器来检测塔架中对应部分的接近度。

可以使用声学传感器，其中，声学传感器覆盖所有利用声学声音工作的传感器。声学传感器显示出如下优点，即：它们也在缺少光的情况下工作。

所述传感器包括产生定位状况的图像的摄像机。

所述传感器可以附加地包括摄像机，其产生二维图像以在安装期间可视化塔架的所述部分相对于对应部分的位置，以便更好地评估塔架的所述部分的位置。所述传感器还可以包括如下摄像机，其产生安装状况的三维图像，以便甚至更好地评估安装状况。

所述布置结构包括至少三个传感器，以感测塔架的所述部分的位置。

所述塔架是圆柱形物体，因此它显示出圆形的横切面。所述塔架需要利用该圆形的横切面来定位到基座。为了评估塔架的所述部分的位置，具有沿该圆形的横切面以大约120度的距离附接到塔架的三个传感器的布置结构产生对塔架的所述部分的位置的最佳检测以及所需传感器的最佳数量。

传送传感器信息的所述装置是无线传输系统。

传感器的信号需要被传送到评估塔架的所述部分的位置的装置。这种传送可以通过通向塔架中的开口的线缆来实现，所述开口例如通风开口，或者传送可以无线地来实现。

无线传输显示出如下优点，即：不需要线缆，并且布置结构最为灵活。

影响塔架的所述部分的位置的所述装置包括制备成附接到塔架的引导线。

塔架的所述部分的位置可以通过将塔架的所述部分推动或拉动到正确的位置来影响。

为了将塔架的所述部分拉动到正确的位置，可以使用引导线。引导线可以被附接到塔架的所述部分，并且塔架的所述部分的位置可以通过线来稳定和影响。

塔架的所述部分的位置可以通过在线处牵拉来改变。

所述布置结构包括一定数量的传感器和相同数量的引导线。

因此，每根引导线根据一个传感器信号来操作。因此，对传感器信号的评估和对引导线的操作是最直接的，并且因此最易于执行。

所述布置结构包括三个传感器和三根引导线。

如上所述，与所需传感器的数量相比，具有三个传感器的布置结构给出了塔架的所述部分的位置的最佳概况。

塔架的所述部分的位置可以受到三根引导线的影响，因此每根引导线都根据一个传感器信号的评估来操作。

因此，在对传感器信号的评估之后，引导线的操作是最直接的。

所述布置结构包括作用在引导线上以影响塔架的所述部分的位置的装置。

塔架的所述部分的位置可以通过在引导线处牵拉来影响。在引导线处牵拉的力可以来自工人在引导线处的牵拉，或者工人可以操作绞盘。

替代性地，例如可以通过机动绞盘来操作引导线。

作用在引导线上的装置覆盖操作在引导线处牵拉所需的力并影响塔架的所述部分的位置的所有类型的机构。

因此，控制塔架的所述部分的位置独立于工人和工人操作引导线的力。

公开了一种在安装期间将风力涡轮机塔架的至少一部分相对于对应部分定位的方法。

所述布置结构包括传感器、传送传感器信息的装置、评估所述传感器信息的装置以及影响塔架的所述部分的位置的装置。

该方法包括以下步骤：将所述传感器附接到塔架的一部分；感测所述塔架的所述部分的位置；将传感器信息传送到与所述传感器相距一定距离的地方；评估所述传感器信息；根据对传感器数据的所述评估来影响所述塔架的所述部分的位置。

因此，如上所述的布置结构可以被附接到塔架，以感测塔架的所述部分相对于对应部分的位置。

然后，传感器信号被传送到与传感器、并且因此与所述塔架相距一定距离的地方，并且传感器信息在远处进行评估。

塔架的所述部分的位置可以通过连接到塔架的装置来影响。塔架的所述部分的位置根据与塔架相距一定距离进行评估的传感器数据而受到影响。

因此，由于在安装期间在塔架附近不需要存在工人，塔架的一部分的安装，尤其是塔架的所述部分的定位，可以更快和更安全地进行。

所述传感器包括磁体，并且所述方法包括通过磁力将所述传感器附接到塔架的所述部分的附加步骤。

所述塔架是钢塔架，并且具有磁体的传感器可以被定位在钢塔架上的任何位置。因此，不需要将传感器螺接到塔架的时间，并且不需要额外的附接装置。因此，传感器在塔架处的安装可以非常快速地进行。

所述布置结构包括摄像机，并且所述方法包括如下附加步骤，即：产生定位状况的图像，传送由摄像机拍摄的图像并评估该图像。

对于定位塔架的工人来说，视觉印象是可能的最直接的传感器信息。

所述布置结构包括摄像机，并且通过该摄像机产生的图像被传送到与塔架相距一定距离的评估单元。

因此，可以在远处评估摄像机的图像，并且不需要在塔架处存在工人来获得塔架的所述部分相对于其对应部分的位置的视觉印象。

所述布置结构包括引导线，并且所述方法包括如下附加步骤，即：将引导线附接到塔架的所述部分，以及通过作用在引导线上来影响塔架的所述部分的位置。

引导线被附接到塔架的需要定位的部分。引导线可以通过围绕塔架的所述部分延伸的带来附接到塔架。塔架的所述部分的位置可以通过牵拉引导线来影响。

因此，在塔架处不需要存在工人来影响塔架的所述部分的位置。可从远处影响塔架的所述部分的位置。

附图说明

借助于附图更详细地示出了本发明。附图示出了优选的构造并且不限制本发明的范围。

图1示出了如在塔架处使用的布置结构，

图2示出了第二安装状况，

图3示出了附接到塔架的不同的传感器，

图4示出了安装状况的鸟瞰图。

具体实施方式

图1示出了安装在塔架处的布置结构。

该布置结构包括传感器1。例如，传感器1可以是机械传感器、光学传感器、声学传感器。

塔架10的所述部分在下端处包括法兰11。法兰11需要被连接到基座12，由此塔架10的所述部分的螺栓孔和法兰11需要与螺栓孔15和基座12对准。

传感器1感测塔架10的所述部分相对于基座12的位置。

传感器1的信号通过装置2来传送，该装置2将传感器信号传送到评估单元3。传感器1的信号，并且因此，塔架10的所述部分的位置，可以利用装置3来评估，该装置3与塔架相距一定距离地评估所述位置。

塔架沿安装方向M被降下到基座上。

在评估塔架的位置之后，可以通过影响塔架的位置的装置4来影响塔架的位置。可以沿方向D来影响塔架的位置。

因此，在于基座上安装塔架期间，工人不需要存在于塔架处或塔架中来视觉观察塔架的定位，并且工人不需要靠近塔架存在以影响塔架的位置。

图2示出了第二安装状况。

塔架10的所述部分被安装在基座12上。塔架10的所述部分包括具有螺栓孔15的法兰11。基座12包括螺栓16，并且塔架10的所述部分需要利用其螺栓孔15对准，以配合螺栓16的位置。

电气柜13存在于基座12上，并且塔架10的所述部分以如下方式在电气柜13上方安装在基座12上，即：使得在将塔架10的所述部分安装到基座12之后，电气柜13位于塔架10的所述部分内。

因此，在塔架10的所述部分的安装期间，必须特别注意使电气柜不被塔架10的所述部分和法兰11损坏。

因此，使用定位塔架的布置结构。传感器1通过磁体6连接到塔架10的所述部分的法兰11。传感器1感测塔架相对于电气柜13以及相对于基座12的螺栓16的位置。

所述布置结构包括将传感器信号传送到评估单元的装置2。传送传感器信号的装置2是无线连接装置。

评估传感器信号的装置3接收来自传感器1的信息。在评估塔架的位置之后，塔架的位置可以通过影响所述位置的装置4来影响。

装置4包括引导线8，其可通过作用在引导线上的装置9来操作。塔架沿安装方向M被降下到基座上。在塔架降下期间，塔架的位置可受到作用在引导线8上的装置9影响。

图3示出了附接到塔架的不同的传感器。

塔架10的所述部分包括具有螺栓孔15的法兰11。塔架10的所述部分被安装在包括法兰14的基座12上。为了调整塔架10的所述部分相对于对应部分12的位置，传感器被附接到塔架10的所述部分。

传感器1是具有摄像机7的视觉传感器。摄像机7产生塔架和对应部分的安装状况的图像。

摄像机通过附接装置5来附接到塔架。该摄像机包括可移动关节，使得传感器1处的摄像机7可以在其位置上进行调整。

优选地，该可移动关节，并且因此，传感器1处的摄像机7的位置，可以通过遥控器以及通过关节17处的马达来调整。

图4示出了安装状况的鸟瞰图。

塔架10的所述部分示出了圆形的横切。传感器1被安装在塔架内。

在塔架的外侧处，引导线8被附接到塔架以影响塔架的位置。定位塔架的影响的装置包括引导线和作用在引导线上的装置9。

传感器1的信号被传输到评估塔架的位置的装置3。然后，可以通过牵拉引导线8来影响塔架的位置。

所述布置结构包括三个传感器1和三根引导线8。引导线8沿塔架的圆形横切面以大约120度的距离附接到塔架。

因此，塔架的位置可以通过三根线来精确地限定，并且三根线是精确地限定塔架的位置所需的最小数量。

对于每根引导线8，都需要一个传感器1。因此，在传感器信号1与引导线8之间存在直接的关系。因此简化了塔架的定位的处理。

附图中的图示采用示意性的形式。要注意的是，在不同的附图中，相似或相同的元件配有相同的附图标记。

尽管已参考优选实施例详细地描述了本发明，但应当理解的是，本发明并不受所公开的示例限制，并且本领域技术人员能够对所公开的示例作出许多附加的修改和变型，而不脱离本发明的范围。

应当注意的是，贯穿本申请，用语“一”、“一个”或“一种”的使用并不排除复数，并且“包括”并不排除其他的步骤或元件。此外，联系不同实施例描述的元件也可以被组合。还应当注意的是，权利要求中的附图标记不应被解释为限制权利要求的范围。

Claims (15)

1.在安装期间将风力涡轮机塔架的至少一部分相对于对应部分定位的布置结构，包括：

- 感测所述塔架的一部分的位置的传感器（1），

- 将传感器信息传送到与所述传感器相距一定距离的地方的装置（2），

- 评估传感器数据的装置（3），以及

- 根据对所述传感器数据的所述评估来影响所述塔架的所述部分相对于所述对应部分的位置的装置（4）。

2.根据权利要求1所述的布置结构，其特征在于，所述传感器包括将所述传感器附接到所述塔架的所述部分的附接装置（5）。

3.根据一项或多项前述权利要求所述的布置结构，其特征在于，所述传感器包括将所述传感器磁性地附接到所述塔架的所述部分的磁体（6）。

4.根据一项或多项前述权利要求所述的布置结构，其特征在于，所述传感器是接近传感器、光学传感器、机械传感器或声学传感器。

5.根据一项或多项前述权利要求所述的布置结构，其特征在于，所述传感器包括产生定位状况的图像的摄像机（7）。

6.根据一项或多项前述权利要求所述的布置结构，

其特征在于，所述布置结构包括至少三个传感器（1）以感测所述塔架的所述部分的位置。

7.根据一项或多项前述权利要求所述的布置结构，

其特征在于，传送所述传感器信息的所述装置（2）是无线传输系统（8）。

8.根据一项或多项前述权利要求所述的布置结构，其特征在于，影响所述塔架的所述部分的位置的所述装置（4）包括附接到所述塔架的所述部分的引导线（8）。

9.根据权利要求8所述的布置结构，其特征在于，所述布置结构包括一定数量的传感器（1）和相同数量的引导线（8）。

10.根据权利要求9所述的布置结构，其特征在于，所述布置结构包括三个传感器（1）和三根引导线（8）。

11.根据权利要求8所述的布置结构，其特征在于，所述布置结构包括作用在所述引导线上以影响所述塔架的所述部分的位置的装置（9）。

12.在安装期间将风力涡轮机塔架（10）的至少一部分相对于对应部分定位的方法，其中，所述布置结构包括传感器（1）、传送传感器信息的装置（2）、评估所述传感器信息的装置（3）以及影响所述塔架（10）的所述部分的位置的装置（4），

所述方法包括以下步骤：

- 将所述传感器（1）附接到所述塔架（10）的一部分，

- 感测所述塔架（10）的所述部分的位置，

- 将传感器信息传送到与所述传感器（1）相距一定距离的地方，

- 评估所述传感器信息，

- 根据对传感器数据的所述评估来影响所述塔架的所述部分的位置。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述传感器（1）包括磁体（6），所述方法包括通过磁力将所述传感器（1）附接到所述塔架（10）的所述部分的步骤。

14.根据权利要求12所述的方法，其中，所述布置结构包括摄像机（7），所述方法包括以下步骤：

- 产生定位状况的图像，

- 传送由所述摄像机（7）拍摄的所述图像，以及

- 评估所述图像。

15.根据权利要求12所述的方法，其中，所述布置结构包括引导线（8），所述方法包括以下步骤：

- 将所述引导线（8）附接到所述塔架（10）的所述部分，

- 通过作用于所述引导线（8）上来影响所述塔架（10）的所述部分的位置。