用于控制航空障碍灯标的方法或用于执行这种方法的风电厂技术

本发明专利技术涉及一种用于借助于声学监控来控制风电厂的航空灯标的方法或一种风电厂，所述风电厂由一个或多个风能设备组成，其中风电厂具有带有传声器装置的监控装置，其中传声器装置从风电厂的环境中接收声响信号、噪声等并且在与传声器装置连接的信号处理装置中处理所述声响信号，其中存在开关装置以接通风电厂的至少一个风能设备的航空灯标装置，并且开关装置与信号处理装置耦联并且由其控制，使得当借助于声学的监控装置检测到飞行物的、例如飞机的或直升机的声响信号和/或预设的声音信号(例如，正弦声音)通过飞行物的噪声叠加和/或失真时，信号处理装置促使开关装置接通航空灯标。

A method for controlling air obstruction beacon or for performing the method of wind power plant

The invention relates to a method for the control of wind power plant in acoustic monitoring of aviation beacon or a wind power plant, the wind power plant by one or more wind power equipment, the wind power plant with monitoring device with microphone device, wherein the microphone device receives the sound from the wind power plant environment, signal the noise and the signal processing device is connected with the microphone device in processing the sound signal, the existing switch device to aviation beacon device of at least one wind equipment plant ventilation, and a switch device and a signal processing device coupled to and controlled by the monitoring device, so that when using acoustic detection to flying objects for example, the sound signal of the aircraft or helicopter and / or preset sound signals (e.g., sinusoidal sound) by noise superimposed flying objects and / or distortion, Signal processing device to switch aviation beacon.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于控制航空障碍灯标的方法或用于执行这种方法的风电厂
本专利技术涉及一种用于控制航空障碍灯标的方法或具有用于执行该方法的机构的风电厂。
技术介绍
已经提出多种建议以控制风能设备的航空障碍灯标。因此已知，根据相应的日间时间持续地接通或者也断开在特定的地理地区中的风能设备的航空障碍灯标(也简称“航空灯标”)。也已经提出下述建议：由多个风能设备组成的风电厂配设有雷达装置，使得因此通过接通航空灯标来使位于风电厂附近的(并且例如位于与风电厂的碰撞航线上的)飞行物、例如飞机等注意到风电厂。本专利技术基于国际申请WO2010/133541作为最接近的现有技术。其公开内容通过参考并入本文的上述申请公开了风电厂的借助于所谓的二次雷达的配设，这表示：风电厂的至少一个风能设备能够接收并且评估应答器信号、例如飞机的或还有空中交通管制中心的应答器信号。在此，应答器信号是在航空交通中典型的所谓的“DF17信号”，这就是说，其也包含高度信息。当高度信息能够可靠地排除飞行物与风电厂的碰撞时，保持航空障碍灯标断开。如果应答器信号包含30000ft(ft＝1英尺)的高度信息，那么例如是这种情况。然而，如果应答器信号包含含有飞行物距风电厂的显著较小的距离的高度信息、例如1000ft的高度信息，那么接通风电厂的航空障碍灯标，使得风能设备的全部的航空障碍灯标被激活进而以光学的方式向飞行物清楚表明：风电厂的风能设备位于何处。尽管根据WO2010/133541所描述的解决方案已经是极其好的、可靠的且还低成本的解决方案，然而没有完全排除故障。
技术实现思路
现在，本专利技术提出下述目的：改进从WO2010/133541中已知的系统，尤其是针对二次雷达损坏或完全失效或者飞行物中的应答器信号发送单元失效的情况。本专利技术借助一种用于借助于声学监控来控制风电厂的航空灯标的方法和一种风电厂来实现所述目的，其中其中所述风电厂由一个或多个风能设备组成；所述风电厂具有带有传声器装置的声学的监控装置；所述传声器装置从所述风电厂周围接收声响信号、噪声等并且在与所述传声器装置连接的信号处理装置中处理所述声响信号；存在开关装置以接通所述风电厂的至少一个风能设备的航空灯标装置，并且所述开关装置与所述信号处理装置耦联并且由所述信号处理装置控制，使得当借助于声学的所述监控装置检测到飞行物的、例如飞机的或直升机的声响信号和/或预设的声音信号(例如正弦声音)通过所述飞行物的噪声叠加和/或失真时，所述信号处理装置促使所述开关装置接通所述航空灯标。有利的改进形式在下文中描述。根据本专利技术提出，风电厂的唯一的风能设备和/或特定的风能设备和/或风电厂的全部的风能设备配设有传声器装置进而配设有声学的监控装置。在此，传声器装置也能够表示单独的传声器或多个传声器，所述多个传声器相互间根据传声器阵列的类型、即表面上的x个传声器处于特定的空间布置。借助于传声器装置，现在几乎根据“声学照相机”的类型来声学地监控根据本专利技术的风电厂周围的空域或周围。为此，检测风电厂周围的全部噪声并且将其输送给作为声学的监控装置的一部分的信号处理装置。在此，通过构成特定的滤波器或信号处理算法优选已经能够不考虑下述噪声(或从总噪声中通过计算扣除)，从所述噪声中可靠地知道：这些噪声与飞行物的接近无关。因此，例如风噪声、尤其是由于风撞击到风能设备上而引起的风噪声具有十分典型的谱(通常相对高频)，但是也具有特定的噪声背景(噪声图)，所述噪声背景在声学方面与飞机的典型的频率或噪声不同。因此，例如也能够通过传声器的防噗装置将风噪声相对可靠地从整个噪声背景中滤除，使得这种风噪声根本不再由传声器接收。然而，在这种防噗器的情况下也要注意也将所述防噗器极其耐候地构成。风能设备本身也能够引起噪声，通过调节转子叶片和/或方位角调节(偏航调节)或也通过风能设备的其他的部件、例如制动器等引起噪声。每当借助传声器装置和设置在其下游的信号处理装置确定：仅检测到源自风能设备本身的或者撞击到风能设备的一部分上的风的或者风暴的噪声或者当也检测到源自风能设备的底部的、例如风能设备附近的农业车辆或其他车辆的噪声时，这没有影响到航空灯标设备的接通，即在这种噪声的情况下不进行接通。然而，当借助传声器装置检测到飞行物的、例如飞机的或直升机(直升飞机)的噪声时，这借助于信号处理装置来确定，并且当所述信号处理装置控制开关装置以接通航空障碍灯标时，接通航空障碍灯标。随后，在特定的时间中，例如在10分钟中，航空障碍灯标保持接通，并且随后自动地再次断开，除非传声器装置始终仍检测到飞行物的噪声。在这种情况下，随后又在另外的时间范围中，例如在另外的10分钟中，继续运行航空障碍灯标等，并且直到传声器装置不再能够确定飞行物的噪声才断开航空障碍灯标。传声器装置的信号处理装置关联有存储器装置，在所述存储器装置中存储飞机的不同的谱和/或飞机的典型的噪声作为比较参数。一旦传声器装置检测到飞行物的噪声，就将所述噪声与存储在存储器中的噪声进行比较，并且随后在足够一致的情况下，促使航空障碍灯标以将其接通。替选地或附加地，能够对飞行物的由传声器装置所接收的噪声在其频率方面进行评估，例如借助于频率分析进行评估，并且随后将所接收的噪声的如此测量的频谱与相应的所存储的频谱进行比较，并且在足够一致的情况下接通航空障碍灯标。优选地，将传声器装置设置在风电厂的下述风能设备上，在所述风能设备上本来已经存在二次雷达装置，即用于接收应答器信号、例如“DF17信号”、即包含例如为30000ft的高度信息或例如为“北极”的地点信息的信号的装置。优选地，传声器装置由两个或更多个传声器组成，其中传声器设置在风能设备的吊舱的不同侧上。因为现代的航空障碍灯标通常也由至少两个闪光和/或发光装置(用于夜间灯标的红光、用于日间灯标的白光)组成，所述闪光和/或发光装置同样设置在风能设备的吊舱的不同侧上，所以传声器优选设置在也设置有信号灯标装置、即发光和/或闪光装置的位置处进而也由相应的保持信号装置、即发光装置(灯、闪光灯等)所保持。当现在飞行物接近风能设备或风电厂进而接近风电厂的风能设备并且借助于传声器装置接收进而测量飞行物的噪声时，接通航空障碍灯标，更确切地说，即使接收到包含例如30000ft的高度信息的应答器信号、即DF17信号时也如此，其中在所述高度的情况下能够可靠地排除飞行物和风电厂之间的有意义的接近。当二次雷达装置接收到促使航空灯标装置接通的应答器信号、即例如DF17信号时，那么也执行航空障碍灯标的所述接通。但是同时，也能够借助传声器装置声学地检测到飞行物的接近进而确认接通决定，但是也更优选的是，接收飞行物的所接收的声学信号、即其噪声并且作为比较噪声存储在与传声器装置的信号装置相关联的存储器中。因此本专利技术也能够实现：声学监控几乎是“自主学习性的”或“适应性的”，因为期待的是，飞机的由传声器装置检测到一次的噪声在稍后的时间点(在相同类型的飞机再次接近风能设备或风电厂时)被再次检测到，进而声学监控也适应于风能设备的地点或风电厂的地点并且相应地调整或扩展在那里存储的噪声谱。因为每个风电厂或每个风能设备处于不同的地点并且风电厂的噪声背景或风电厂之内的风能设备的噪声背景不仅与风电厂的相邻设备或典型的民间噪声(例如，街道交通、铁路交通等)相关，而且本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于借助于声学监控来控制风电厂的航空灯标的方法，其中所述风电厂由一个或多个风能设备组成，其中所述风电厂具有带有传声器装置的声学的监控装置，其中所述传声器装置从所述风电厂周围接收声响信号、噪声并且在与所述传声器装置连接的信号处理装置中处理所述声响信号，其中存在开关装置以接通所述风电厂的至少一个风能设备的航空灯标装置，并且所述开关装置与所述信号处理装置耦联并且由所述信号处理装置控制，使得当借助于声学的所述监控装置检测到飞行物的声响信号和/或预设的声音信号通过所述飞行物的噪声叠加和/或失真时，所述信号处理装置促使所述开关装置接通所述航空灯标。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.11.23 DE 102011086990.51.一种用于借助于声学监控来控制风电厂的航空灯标的方法，其中所述风电厂由一个或多个风能设备组成，其中所述风电厂具有带有传声器装置的声学的监控装置，其中所述传声器装置从所述风电厂周围接收声响信号、噪声并且在与所述传声器装置连接的信号处理装置中处理所述声响信号，其中存在开关装置以接通所述风电厂的至少一个风能设备的航空灯标装置，并且所述开关装置与所述信号处理装置耦联并且由所述信号处理装置控制，使得当借助于声学的所述监控装置检测到飞行物的声响信号和/或预设的声音信号通过所述飞行物的噪声叠加和/或失真时，所述信号处理装置促使所述开关装置接通所述航空灯标。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述飞行物是飞机或直升飞机。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设的声音信号是正弦声音。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述传声器装置设置在所述风能设备的吊舱上。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法，其特征在于，将有源的或无源的滤波装置和/或信号处理装置与声学的所述监控装置相关联，借助于所述滤波装置和/或信号处理装置将所述风电厂或风能设备周围的声学的声响事件从由传声器接收的信号中滤除。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述声学的声响事件是如下噪音：通过风引起的噪声，和/或通过所述风能设备引起的噪声，和/或通过在所述风能设备的或所述风电厂的底部处的车辆引起的噪声。7.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法，其特征在于，所述传声器装置由至少两个传声器组成，其中所述传声器以彼此间特定的间距设置。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述传声器设置在风能设备的吊舱的不同侧上。9.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法，其特征在于，所述风电厂具有位于所述风电厂的边缘处的N个风能设备和不位于所述风电厂的边缘处的M个风能设备，其中仅位于所述风电厂的边缘处的风能设备配设有声学的监控装置。10.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法，其特征在于，所述风电厂的至少一个风能设备配设有二次雷达装置，借助于所述二次雷达装置能够接收应答器信号，所述应答器信号包含高度信息和/或地点信息，并且当所述应答器信号具有特定的内容信息时，接通所述风电厂的所述风能设备的航空灯标装置。11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述高度信息和/或地点信息是“北极”或“南极”。12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述特定的内容信息是明显低于30000ft的高度信息。13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述高度信息为500ft至2000ft。14.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，当所述二次雷达装置接收到包含具有大于预设数值的高度参数的高度信息的应答器信号时，当同时经由声学的所述监控装置没有检测到相应的噪声信号时，保持所述风能设备的航空灯标装置断开，并且当经由所述传声器装置检测到飞行物的噪声时，接通所述航空灯标装置。15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述预设数值为5000ft。16.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法，其特征在于，借助于声学的所述监控装置也能够实现大致地对飞机进行定位。17.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法，其特征在于，当借助于声学的所述监控装置检测到飞行物的噪声时，然而同时没有接收到应答器信号时，向空域监控站发出相应的信息。18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述相应的信息是电子报警信号。19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述电子报警信号是电子邮件或SMS。20.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法，其特征在于，风能设备配设有扬声器，借助于所述扬声器能够产生飞行物的典型的噪声，以便偶尔测试所述传声器装置或声学的检测系统，并且为此将相应的信号源与所述扬声器相关联，在所述信号源中存储飞行物的典型的噪声。21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，在所述风能设备上安装有一个或多个传声器装置。22.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法，其特征在于，将声学的数据库与所述传声器装置相关联，在所述声学的数据库中存储不同的飞行物的噪声、声音信号或其频谱，并且在接收到声学信号时将由所述传声器装置接收的声学的信号与在存储器中存储的数据记录或信号进行比较。23.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法，其特征在于，风电厂的风能设备的全部航空灯标装置经由中央计算机来控制，其中所述中央计算机设置在所述风电厂的风能设备中或设置在所述风电厂的风能设备上，并且所述中央计算机与所述传声器装置耦联并且在接通所述风电厂的航空灯标装置的情况下由于声学地检测到飞行物而接通所述航空灯标装置。24.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，所述风电厂的所述中央计算机也与雷达装置耦联并且在接收到应当触发接通所述航空灯标装置的应答器信号的情况下接通所述航空灯标装置。25.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法，其特征在于，所述风电厂的风能设备配设有扬声器，借助于所述扬声器能够产生飞行物的或风能设备的典型的飞行噪声，其中所述扬声器设置在也设置有所述传声器装置的风能设备上。26.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法，其特征在于，所述传声器装置的一个或多个传声器设有固体声隔离装置，以便尽可能地抑制所述风能设备本身的声响信号。27.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述风电厂的风能设备配设有声音信号源，借助于所述声音信号源生成预设的声音信号，并且只要所述传声器装置以足够的质量接收到所述扬声器的预设的所述声音信号，所述航空灯标装置就不接通或者保持断开，并且当所述声音信号由其他的噪声盖过或者在一定程度上失真，以至于通过所述监控装置不再能够确定可靠地识别出和/或接收到所述声音信号时，进行所述风电厂的一个或多个风能设备的航空灯标装置的接通。28.根据权利要求27所述的方法，其特征在于，所述预设的声音信号是正弦声音。29.根据权利要求27所述的方法，其特征在于，所述其他的噪声是接近的飞行物的噪声。30.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法，其特征在于，所述传声器装置的一个或多个传声器设置在风能...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯特凡·哈姆斯，格尔德·莫勒，
申请(专利权)人：乌本产权有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE