申请/专利权人：北方民族大学

申请日：2018-09-25

公开（公告）日：2024-01-19

公开（公告）号：CN109094578B

主分类号：B61B7/06

分类号：B61B7/06;H02J7/35;F03D9/11;F03G3/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.01.19#授权;2019.01.22#实质审查的生效;2018.12.28#公开

摘要：本发明采用太阳能、风能和重力势能驱动的城市缆车运载系统，包括车厢，承载索，运载索，支撑钢架，电动绞盘机，控制室，太阳能光伏阵列，风力发电机，超级电容蓄电池和站台；利用高层建筑物本身的高度优势与地面的站点之间通过索道形成相互对接，极大的提高人员的输送效率和流通，还避免地面车辆和人流冲突导致的拥堵，极大的提高了城市运载能力，能够极大的改善人们的出行方式。超级电容蓄电池将索道不运行时发出的电能储存起来，供重力势能不能充分为车厢提供动力和天气状况不好的时候使用。若天气状况长期不良好，重力势能也不能充分为车厢提供动力，超级电容蓄电池内电量耗光，本索道系统中的电气设备可直接从楼内取电保证系统正常运转。

主权项：1.采用太阳能、风能和重力势能驱动的城市缆车运载系统，其特征在于，包括车厢1，承载索2，运载索3，支撑钢架4，电动绞盘机5，控制室6，太阳能光伏阵列7，风力发电机8，超级电容蓄电池10和站台11；所述的支撑钢架4分别成对设置在高层建筑物楼顶和地面的站台11，电动绞盘机5设置在高层建筑物楼顶，站台11上设置有张紧装置；所述的承载索2两端分别由成对设置的支撑钢架4固定支撑；所述的运载索3分别绕过电动绞盘机5和对应站台11上设置的张紧装置形成一条索道；一条索道上分别设置有对开的两个车厢1，车厢1滑动设置在承载索2上，并通过抱索器与运载索3固定连接；一个高层建筑物对应若干个站台11，形成与站台11数量相同的索道；所述的控制室6与索道一一对应设置，太阳能光伏阵列7，风力发电机8和超级电容蓄电池10均设置在高层建筑物楼顶，太阳能光伏阵列7，风力发电机8的输出端分别与超级电容蓄电池10和电动绞盘机5连接；控制室6的输出端连接电动绞盘机5和超级电容蓄电池10用于控制电动绞盘机5的运转和超级电容蓄电池10的充放电，输入端分别连接太阳能光伏阵列7，风力发电机8和超级电容蓄电池10用于分别采集发电量和蓄电量；所述的车厢1呈封闭式设置，设置有机玻璃车窗；顶部设置有车厢太阳能板13，两侧分别设置有车厢风力发电机12，两端分别设置有自动开关门14的上下车出入口，车厢底部设置有车厢蓄电池和在停车时起到稳固作用的电磁铁；车厢太阳能板13和车厢风力发电机12的输出端连接车厢蓄电池的输入端，车厢蓄电池的输出端连接车厢1内的用电器件；在楼顶和站台11上的停车位置均设置与车厢底部电磁铁对应的铁锭，电磁铁用于在停车时与铁定配合稳固车厢；所述的车厢1上设置称重传感器，称重传感器输出端通过无线连接至控制室6，当对比车厢1自身重量后检测到两个车厢1都没有乘客时，控制室6输出停运信号，电动绞盘机5停止运行；车厢1上安装水平仪，水平仪输出端通过无线连接至控制室6，当对比水平信号超过设定阈值时，控制室6输出停运信号，电动绞盘机5停止运行。

全文数据：采用太阳能、风能和重力势能驱动的城市缆车运载系统技术领域本发明涉及一种索道，具体为采用太阳能、风能和重力势能驱动的城市缆车运载系统。背景技术伴随着城市的发展，城市道路越来越拥挤，乘坐公共交通成为人们所倡导的出行方式。但是城市里高层建筑物越来越多，然而，由于考虑到交通、安全和人员疏散等问题，许多高层建筑物距离地铁口、公交车站等交通节点的地点较远，尤其是许多城市的老城区，更是道路拥挤，出行不便，最后一公里的问题十分严重，现有技术中提出的共享单车等解决方案，只能解决平面内的人员疏导，无法直接对接交通节点和高层或超高层进行人员疏导，现有的解决方案要么无法解决空间问题，要么还会造成其他问题，影响交通。发明内容针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种采用太阳能、风能和重力势能驱动的城市缆车运载系统，结构简单，设计合理，绿色环保，安全高效，能够实现高层建筑物与交通节点的快速人员流通。本发明是通过以下技术方案来实现：采用太阳能、风能和重力势能驱动的城市缆车运载系统，包括车厢，承载索，运载索，支撑钢架，电动绞盘机，控制室，太阳能光伏阵列，风力发电机，超级电容蓄电池和站台；所述的支撑钢架分别成对设置在高层建筑物楼顶和地面的站台，电动绞盘机设置在高层建筑物楼顶，站台上设置有张紧装置；所述的承载索两端分别由成对设置的支撑钢架固定支撑；所述的运载索分别绕过电动绞盘机和对应站台上设置的张紧装置形成一条索道；一条索道上分别设置有对开的两个车厢，车厢滑动设置在承载索上，并通过抱索器与运载索固定连接；一个高层建筑物对应若干个站台，形成与站台数量相同的索道；所述的控制室与索道一一对应设置，太阳能光伏阵列，风力发电机和超级电容蓄电池均设置在高层建筑物楼顶，太阳能光伏阵列，风力发电机的输出端分别与超级电容蓄电池和电动绞盘机连接；控制室的输出端连接电动绞盘机和超级电容蓄电池用于控制电动绞盘机的运转和超级电容蓄电池的充放电，输入端分别连接太阳能光伏阵列，风力发电机和超级电容蓄电池用于分别采集发电量和蓄电量。优选的，还包括设置在高层建筑物内的电梯，电梯的出口设置在高层建筑物楼顶。优选的，所述的车厢呈封闭式设置，设置有机玻璃车窗；顶部设置有车厢太阳能板，两侧分别设置有车厢风力发电机，两端分别设置有自动开关门的上下车出入口，车厢底部设置有车厢蓄电池和在停车时起到稳固作用的电磁铁；车厢太阳能板和车厢风力发电机的输出端连接车厢蓄电池的输入端，车厢蓄电池的输出端连接车厢内的用电器件；在楼顶和站台上的停车位置均设置与车厢底部电磁铁对应的铁锭，电磁铁用于在停车时与铁定配合稳固车厢。优选的，所述的车厢上设置称重传感器，称重传感器输出端通过无线连接至控制室，当对比车厢自身重量后检测到两个车厢都没有乘客时，控制室输出停运信号，电动绞盘机停止运行。优选的，车厢上安装水平仪，水平仪输出端通过无线连接至控制室，当对比水平信号超过设定阈值时，控制室输出停运信号，电动绞盘机停止运行。优选的，车厢上安装摄像头与麦克风，分别与控制室交互连接。优选的，太阳能光伏阵列中的太阳能电池板和风力发电机依次交替呈陈列设置在高层建筑物楼顶。与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：本发明采用双向车厢对开运载，通过太阳能、风能和重力势能驱动其运转，达到低碳环保要求。利用高层建筑物本身的高度优势，与地面的站点之间通过索道形成相互对接，能够极大的提高人员的输送效率和流通，同时还避免了地面车辆和人流冲突导致的拥堵，极大的提高了城市运载能力，能够极大的改善人们的出行方式。通过设置的超级电容蓄电池，将索道不运行时发出的电能储存起来，供重力势能不能充分为车厢提供动力和天气状况不好的时候使用。如果天气状况长期不良好，重力势能也不能充分为车厢提供动力，同时超级电容蓄电池内电量耗光，则本索道系统中的电气设备可以直接从楼内取电保证系统正常运转。附图说明图1为本发明所述运载系统的总体结构示意图。图2为本发明所述车厢结构示意图。图3为本发明所述高层建筑物楼顶与站台连接示意图。图4为本发明所述车厢在索道上的受力分析示意图。图5a为本发明所述电动绞盘机结构示意图。图5b为图5a的侧视图。图中：车厢1，承载索2，运载索3，支撑钢架4，电动绞盘机5，控制器6，太阳能光伏阵列7，风力发电机8，电梯9，超级电容蓄电池10，站台11，车厢风力发电机12，车厢太阳能板13，自动开关门14。具体实施方式下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。本发明采用太阳能、风能和重力势能驱动的城市缆车运载系统，连接高层建筑物楼顶与公交站点、超市等人流量大的地方的站台，以达到人员的快速流动，缓解路面交通压力。其包括车厢1，承载索2，运载索3，支撑钢架4，电动绞盘机5，控制室6，太阳能光伏阵列7，风力发电机8，超级电容蓄电池10和站台11；支撑钢架4分别成对设置在高层建筑物楼顶和地面的站台11，电动绞盘机5设置在高层建筑物楼顶，站台11上设置有张紧装置。承载索2两端分别由成对设置的支撑钢架4固定支撑；所述的运载索3分别绕过电动绞盘机5和对应站台11上设置的张紧装置形成一条索道；一条索道上分别设置有对开的两个车厢1，车厢1滑动设置在承载索2上，并通过抱索器与运载索3固定连接；一个高层建筑物对应若干个站台11，形成与站台11数量相同的索道，如图1所示，本优选实例中形成两条索道；控制室6与索道一一对应设置，太阳能光伏阵列7，风力发电机8和超级电容蓄电池10均设置在高层建筑物楼顶，太阳能光伏阵列7，风力发电机8的输出端分别与超级电容蓄电池10和电动绞盘机5连接；控制室6的输出端连接电动绞盘机5和超级电容蓄电池10用于控制电动绞盘机5的运转和超级电容蓄电池10的充放电，输入端分别连接太阳能光伏阵列7，风力发电机8和超级电容蓄电池10用于分别采集发电量和蓄电量。还包括设置在高层建筑物内的电梯9，电梯9的出口设置在高层建筑物楼顶。所述的车厢1呈封闭式设置，设置有机玻璃车窗；顶部设置有车厢太阳能板13，两侧分别设置有车厢风力发电机12，两端分别是上下车的出入口，车厢底部设置有车厢蓄电池和在停车时起到稳固作用的电磁铁；车厢太阳能板13和车厢风力发电机12的输出端连接车厢蓄电池的输入端，车厢蓄电池的输出端连接车厢1内的用电器件；在楼顶和站台11上的停车位置均设置与车厢底部电磁铁对应的铁锭，电磁铁用于在停车时与铁定配合稳固车厢。所述的车厢1上设置称重传感器，称重传感器输出端通过无线连接至控制室6，当对比车厢1自身重量后检测到两个车厢1都没有乘客时，控制室6输出停运信号，电动绞盘机5停止运行。车厢1上安装水平仪，水平仪输出端通过无线连接至控制室6，当对比水平信号超过设定阈值时，控制室6输出停运信号，电动绞盘机5停止运行。车厢1上安装摄像头与麦克风，分别与控制室6交互连接。具体的，如图1所示，本发明包括车厢1，承载索2，运载索3，支撑钢架4，电动绞盘机5，控制室6，太阳能光伏阵列7，风力发电机8，电梯9，超级电容蓄电池10和站台11。其中动力采用太阳能、风能和车厢1的重力势能。为了达到节约能源的目的，在使用太阳能和风能这种清洁能源时，也充分利用车厢1的重力势能，当下行车厢1重量不小于上行车厢1的重量时，能够对重量差的重力使能进行利用，只需要控制室6控制电动绞盘机5提供一部分动力即可进行车厢1的上下运行，控制车厢1的运行速度。高层建筑物上设置有电梯9直达楼顶，太阳能光伏阵列7和风力发电机8分别设置在高层建筑物楼顶。供能优先级顺序：首先是重力势能，其次是超级电容蓄电池10存储太阳能、风能所产生的电能，最后是电网提供的电能。将高层建筑物楼顶与公交站点、超市等人流量大的地方通过设置的站台11连接起来。车厢1内用车厢蓄电池存储车厢风力发电机12和车厢太阳能板13所产生的电能供车厢内的用电器件使用。能够以一个高层建筑物楼顶为中心，形成类似于神经元一样的发散式交通方式。所述的车厢1通过单边双缆车往复式运行方式。如图2，车厢1呈封闭式设置，设置有机玻璃车窗。车厢1上配备称重传感器，当检测到两个车厢都没有乘客时，停止运行。车厢1上安装水平仪，当天气情况恶劣，车厢1摆幅过大时。停止运行。车厢1门上配置光电传感器，防止夹伤乘客。当第一名乘客上车后，延时1分钟关门，当门关闭好后，才允许索道运行。车厢1上安装摄像头与麦克风，使控制中心随时监视车内情况，防止意外的发生。如图1，高层建筑物楼顶能源采集设备示意图：楼顶铺设大量太阳能光伏阵列和风力发电机，为缆车系统提供电力能源系统。楼层顶部设置自动电梯，方便人们快速出行到达楼顶。缆车索道上配备紧急电源供电线路，如果天气状况长期不好，超级电容蓄电池内电量耗光，电气设备也可以直接从楼内取电，保证系统正常运转。太阳能阵列需要注意防护，并自带监测系统，检查工作状态是否正常。风力发电机也需要自带监测系统，并由于安装在楼顶，需要安装避雷装置防止被雷电击中。如图3，高层建筑物楼顶与站台连接示意图：高层建筑物内设置直通楼顶的电梯9，方便人们快速到达楼顶。整个结构框架由钢结构完成，缆车索道由承载车厢1的承载索2、牵引车厢1运行的运载索3构成，并由张紧装置使索道保持张紧状态。如图4，车厢1在索道上的受力分析示意图：由于本系统的车厢1运行方式是往复式运行，即索道上只有一对车厢1，当其中一辆上行时，另一辆则下行，当两辆车厢1到达各自的站点后，给电磁铁通电，通过与站点的铁锭相互吸引达到稳定车厢的作用，上下乘客后，关闭自动开关门14，再各自向反方向行走。在往复式运行的一个周期中上行和下行时，车厢1的自身重力沿索道的分力分别为F1和F2，且F1＝F2。在不计摩擦力的情况下，电动绞盘机就相当于起到滑轮的作用，使得力F11＝F12方向相反，F2的分析思路与F1类似。F31和F32分别是上行和下行车厢1对承载索的正向压力。综上所述，即空车运行时驱动装置只需要提供本系统中车厢1匀速运行时克服摩擦的动力和车厢1加速运行阶段所需要的动力。在此基础上，当车厢1载客运行时，车厢1出发前需经过车厢1称重台，称重台的数据传输到控制系统中，当乘客超载时，发出警告音，车厢1暂停运行。如图5，电动绞盘机5分为上下两个部分，分别用来存放上行或下行过程中卷入或卷出的运载索，中间用挡板隔开以避免上行、下行运载索缠绕。电动绞盘机5通过连接法兰与电机连接。电动绞盘机5与电机连接后其轴线应垂直地面安装，以避免水平安装运行时运载索左右摆动造成的运载索和滑轮的磨损。地面站台或楼顶设置控制室6，控制索道的正常运行。监视运行状态与车内情况。可以手动操作，控制索道运行。设置湿度传感器，温度传感器，风力传感器，并借助互联网相关天气信息对天气情况进行评估。天气情况不好时，使索道停止运行。将太阳能电池阵列7与风力发电机8发出的电能共同提供给各个电气设备，将多余的储存到超级电容蓄电池10中。当发出的电能不足以供给所有电气设备时，再由超级电容蓄电池10供电。依然不足时，通过楼内电力供电。楼内断电时，启动紧急备用电源将车厢1停靠在两站点处。夜间停用时，将车厢1停放在站点，锁死车门。

权利要求：1.采用太阳能、风能和重力势能驱动的城市缆车运载系统，其特征在于，包括车厢1，承载索2，运载索3，支撑钢架4，电动绞盘机5，控制室6，太阳能光伏阵列7，风力发电机8，超级电容蓄电池10和站台11；所述的支撑钢架4分别成对设置在高层建筑物楼顶和地面的站台11，电动绞盘机5设置在高层建筑物楼顶，站台11上设置有张紧装置；所述的承载索2两端分别由成对设置的支撑钢架4固定支撑；所述的运载索3分别绕过电动绞盘机5和对应站台11上设置的张紧装置形成一条索道；一条索道上分别设置有对开的两个车厢1，车厢1滑动设置在承载索2上，并通过抱索器与运载索3固定连接；一个高层建筑物对应若干个站台11，形成与站台11数量相同的索道；所述的控制室6与索道一一对应设置，太阳能光伏阵列7，风力发电机8和超级电容蓄电池10均设置在高层建筑物楼顶，太阳能光伏阵列7，风力发电机8的输出端分别与超级电容蓄电池10和电动绞盘机5连接；控制室6的输出端连接电动绞盘机5和超级电容蓄电池10用于控制电动绞盘机5的运转和超级电容蓄电池10的充放电，输入端分别连接太阳能光伏阵列7，风力发电机8和超级电容蓄电池10用于分别采集发电量和蓄电量。2.根据权利要求1所述的采用太阳能、风能和重力势能驱动的城市缆车运载系统，其特征在于，还包括设置在高层建筑物内的电梯9，电梯9的出口设置在高层建筑物楼顶。3.根据权利要求1所述的采用太阳能、风能和重力势能驱动的城市缆车运载系统，其特征在于，所述的车厢1呈封闭式设置，设置有机玻璃车窗；顶部设置有车厢太阳能板13，两侧分别设置有车厢风力发电机12，两端分别设置有自动开关门14的上下车出入口，车厢底部设置有车厢蓄电池和在停车时起到稳固作用的电磁铁；车厢太阳能板13和车厢风力发电机12的输出端连接车厢蓄电池的输入端，车厢蓄电池的输出端连接车厢1内的用电器件；在楼顶和站台11上的停车位置均设置与车厢底部电磁铁对应的铁锭，电磁铁用于在停车时与铁定配合稳固车厢。4.根据权利要求1或3所述的采用太阳能、风能和重力势能驱动的城市缆车运载系统，其特征在于，所述的车厢1上设置称重传感器，称重传感器输出端通过无线连接至控制室6，当对比车厢1自身重量后检测到两个车厢1都没有乘客时，控制室6输出停运信号，电动绞盘机5停止运行。5.根据权利要求1或3所述的采用太阳能、风能和重力势能驱动的城市缆车运载系统，其特征在于，车厢1上安装水平仪，水平仪输出端通过无线连接至控制室6，当对比水平信号超过设定阈值时，控制室6输出停运信号，电动绞盘机5停止运行。6.根据权利要求1或3所述的采用太阳能、风能和重力势能驱动的城市缆车运载系统，其特征在于，车厢1上安装摄像头与麦克风，分别与控制室6交互连接。7.根据权利要求1所述的采用太阳能、风能和重力势能驱动的城市缆车运载系统，其特征在于，太阳能光伏阵列7中的太阳能电池板和风力发电机8依次交替呈陈列设置在高层建筑物楼顶。

百度查询： 北方民族大学 采用太阳能、风能和重力势能驱动的城市缆车运载系统

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD