提供了一种用于风力涡轮机传感器系统的检验和校准的系统和方法。该系统包含设置在风力涡轮机上的光学拍摄装置，光学拍摄装置安排来在风力涡轮机的操作期间记录设置在风力涡轮机处的至少一个光源的位置。光源相对于光学拍摄装置的运动可提供在操作期间的风力涡轮机的一部分的相对运动指示，这然后可用作至用于风力涡轮机的传感器系统的校准和/或检验系统的输入。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于风力涡轮机传感器系统的校准和/或检验的系统和方法。
技术介绍
在现代风力涡轮机设计中，对于提高的效率和可靠性的持续追求已导致了向风力涡轮机控制系统提供更智能的解决方案的期望。此类解决方案常涉及整体结合入涡轮机设计阶段中的风力涡轮机传感器系统的并入。由于此类系统可与风力涡轮机组件的制造整体结合，故此类系统可产生相对准确的输出，例如嵌入(inlaid)风力涡轮机叶片自身的结构内的叶片偏斜监控系统。确保此类系统的准确操作的挑战之一在于确保传感器输出的准确校准上的困难，特别是关于传感器系统的准确定位。另外，期望的是能够有效地检验整体结合的传感器系统的输出，以确保传感器部件正在正确地操作。一些提出的解决方案包括使用全球定位系统(GPS)以便准确地计算传感器系统和/或风力涡轮机部件的位置。然而，此类系统是相对昂贵的，并且可需要结果的相对复杂的插值和映射，以便成功地校准和/或检验涡轮机传感器系统。本专利技术的目的是提供一种改进的涡轮机传感器校准和/或检验系统，其提供相对更简单且更廉价的解决方案，其可容易地在新的或现有的风力涡轮机上实施。
技术实现思路
因此，提供了一种校准用于风力涡轮机的传感器系统的方法，风力涡轮机包含至少一个风力涡轮机叶片，该方法包含下列步骤: 向(towards)风力祸轮机塔架的机舱提供光学拍摄(optical capture)装置； 在远离所述光学拍摄装置的风力涡轮机的位置处提供至少一个光源； 对于风力涡轮机的操作循环的至少一部分，记录如由所述光学拍摄装置观察到的所述至少一个光源的位置，作为在所述机舱和所述至少一个光源的位置之间的风力涡轮机的一部分的运动指示；以及 提供所述记录的运动指示，作为至风力涡轮机的传感器系统的校准输入。在风力涡轮机上使用校准系统允许涡轮机传感器系统的初始准确校准、和/或传感器系统的动态的或周期性的再校准，以确保此类传感器系统提供准确的传感器输出。此类适当地校准的传感器系统可提供改善的风力涡轮机操作。通过风力涡轮机的操作循环，将理解的是，这可涵盖风力涡轮机操作性能的初始测试，例如涡轮机的全负载或无负载测试，和/或风力涡轮机的正常操作运行时间的一部分。该方法可还包含至少部分地基于所述记录的运动指示来校准传感器系统的步骤。优选地，提供了一种校准用于风力涡轮机的传感器系统的方法，风力涡轮机包含至少一个风力涡轮机叶片，该方法包含下列步骤: 向风力涡轮机塔架的基部提供至少一个塔架光源； 向风力涡轮机塔架的机舱提供光学拍摄装置，所述光学拍摄装置安排为在所述至少一个塔架光源的方向上面向沿着所述塔架； 在负载状态下操作风力涡轮机； 记录如由所述光学拍摄装置观察到的所述至少一个塔架光源的位置，作为对于该负载状态的塔架偏斜的指示；以及 提供所述记录的对于该负载状态的塔架偏斜的指示，作为至风力涡轮机的传感器系统的校准输入。在涡轮机操作期间弯曲的风力涡轮机塔架可导致在诸如叶片偏斜监控系统的风力涡轮机传感器系统的操作期间的测量错误。进一步地，塔架弯曲可影响准确的叶片至塔架间隙距离的计算。因此，提供合适的校准系统以校准诸如整体结合的叶片偏斜监控系统的涡轮机传感器系统的操作导致传感器系统以及任何关联的风力涡轮机控制系统的更可靠且准确的性能。外部光学装置的使用提供了在用于风力涡轮机塔架的负载期间的校准塔架弯曲的可相对简单且容易地检验的方法。通过提供用于检验风力涡轮机塔架和/或经受偏斜的风力涡轮机叶片的真实位置的相对简单且准确的方法，该方法也可用作风力涡轮机传感器系统的输出的检验的方法，并且其可使用直接且容易获得的部件来在风力涡轮机上相对容易地实施。将理解的是，使用来实施该方法的设备可为了初始校准或检验的目的而临时地附接到风力涡轮机上。备选地，该设备可永久地附接到风力涡轮机上，在永久设备安装的情况下，校准设备可起作用为次级或后备传感器系统，次级或后备传感器系统可在主风力涡轮机传感器系统经历失效的情况下使用。由“负载状态”，将理解的是，涡轮机在预定义的负载状态下(例如名义负载或全负载)操作。还将理解的是，涡轮机可对于高达最大负载的多种不同负载来操作，以便提供负载状态和塔架弯曲之间的关系的宽泛概观(overview)。用于不同负载状态的塔架弯曲的此类概观可提供用于各种涡轮机传感器系统的准确校准输入。优选地，风力涡轮机传感器系统包含叶片偏斜监控系统，优选地，风力涡轮机包含具有整体结合的叶片偏斜监控系统的至少一个风力涡轮机叶片。优选地，所述方法还包含下列步骤: 向风力涡轮机的风力涡轮机叶片的尖部端部提供至少一个叶片光源； 当所述风力涡轮机叶片经过所述塔架时，记录由所述光学拍摄装置观察到的所述至少一个叶片光源的位置，作为对于该负载状态的叶片偏斜的指示；以及 提供所述记录的对于该负载状态的叶片偏斜的指示，作为至风力涡轮机的传感器系统的校准输入。通过在测得的负载状态期间监控叶片偏斜，传感器系统(例如，偏斜监控系统)可为了未来的涡轮机操作而准确地校准。优选地，该方法还包含下列步骤: 在无负载或空转状态下操作所述风力涡轮机； 记录由所述光学拍摄装置观察到的所述至少一个塔架光源的位置，作为对于该无负载状态的塔架偏斜的指示；以及 提供所述记录的对于该无负载状态的塔架偏斜的指示，作为至风力涡轮机的传感器系统的校准输入。优选地，该方法还包含下列步骤: 向风力涡轮机的风力涡轮机叶片的尖部端部提供至少一个叶片光源； 当所述风力涡轮机叶片经过所述塔架时，记录由所述光学拍摄装置观察到的所述至少一个叶片光源的位置，作为对于该无负载状态的叶片偏斜的指示；以及 提供所述记录的对于该无负载状态的叶片偏斜的指示，作为至所述风力涡轮机的传感器系统的校准输入。监控对于无负载状态的塔架偏斜和/或叶片偏斜提供了有用的基线测量，有用的基线测量可使用来用于诸如偏斜监控系统的传感器系统的准确校准。优选地，该方法包含下列步骤:提供具有整体结合的叶片偏斜监控系统(优选地为无线距离测量系统)的至少一个风力涡轮机叶片。在优选方面中，无线距离测量系统基于在多个通信装置之间的无线电通信链路。优选地，无线电通信链路是超带宽(UWB)通信链路。在偏斜监控系统的操作期间，此类无线距离监控系统的使用提供了高度的准确性和可靠性。由于校准系统基于位置的光学检测，这在初始地校准偏斜监控系统时提供了第二层安全性，因为校准操作可为基于两个分离的位置测量一一校准系统的输出和偏斜监控系统自身的输出。将理解的是，风力涡轮机叶片可包含备选偏斜监控系统，例如光纤偏斜监控系统和基于加速度计的系统等。当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种校准用于风力涡轮机的传感器系统的方法，所述风力涡轮机包含至少一个风力涡轮机叶片，所述方法包含下列步骤： 向所述风力涡轮机塔架的所述机舱提供光学拍摄装置； 在远离所述光学拍摄装置的所述风力涡轮机的位置处提供至少一个光源； 对于所述风力涡轮机的操作循环的至少一部分，记录如由所述光学拍摄装置观察到的所述至少一个光源的位置，作为在所述机舱和所述至少一个光源的位置之间的所述风力涡轮机的一部分的运动指示；以及 提供所述记录的运动指示，作为至所述风力涡轮机的传感器系统的校准输入。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：M克里特加亚尔德，P比克，C拜斯科夫，
申请(专利权)人：LMWP专利控股有限公司，
类型：发明
国别省市：丹麦;DK
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。