一种新型多普勒激光雷达测风结构制造技术

本实用新型专利技术涉及激光雷达测风结构，包括舱外机，所述舱外机包括脚支撑架组件、上支撑板、下支撑板、安装板、一对主镜固定架组件、一对次镜固定架组件、机头外罩，脚支撑架组件与下支撑板底部固定连接，安装板安装在上支撑板表面，主镜固定架组件及次镜固定架组件安装在安装板上，安装板上的两路激光路径的夹角在水平面内呈60°夹角，机头外罩安装在安装板上，并将主镜固定架组件及次镜固定架组件罩在机头外罩与安装板之间，且主镜固定架组件及次镜固定架组件形成激光路径方向上与主镜固定架组件相邻的机头外罩上安装有玻璃视窗。本实用新型专利技术低成本、测量精度高、准确测量风机前方风速风向，能够让阵风未到风机前提前实现风机的桨叶顺桨与偏航。

【技术实现步骤摘要】
一种新型多普勒激光雷达测风结构
本技术属于机电设备
，尤其涉及一种新型多普勒激光雷达测风结构。
技术介绍
风电系统的风机在运行时，通过安装在机舱顶部的风速风向仪来获取风速值和风向角度，这种传统的测风仪有一个弊端，就是不能提前测量和感应风机前方的风速风向，只有当风掠过风机时，才能测得风速风向值，假设当有一阵非常大的阵风吹过，而风机又不能提前预知，势必会对风机造成严重的损坏，即使当时没有出现问题，但在长期的日积月累下，风机总有一天会损坏，严重的还会导致风机飞车，给风机厂商和业主带来非常大经济损失。因此，基于这些问题，提供一种低成本、测量精度高、准确测量风机前方风速风向，能够让阵风未到风机前提前实现风机的桨叶顺桨与偏航，减小风机受力载荷，避免风机损坏的多普勒激光雷达测风结构，具有重要的现实意义。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种低成本、测量精度高、准确测量风机前方风速风向，能够让阵风未到风机前提前实现风机的桨叶顺桨与偏航，减小风机受力载荷，避免风机损坏的多普勒激光雷达测风结构。本技术解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：一种新型多普勒激光雷达测风结构，包括舱外机，所述舱外机包括脚支撑架组件、上支撑板、下支撑板、安装板、一对主镜固定架组件、一对次镜固定架组件、机头外罩，所述主镜固定架组件、次镜固定架组件内分别设有主镜、次镜，所述脚支撑架组件与所述下支撑板底部固定连接，所述上支撑板一侧与下支撑板一侧通过铰链式结构连接，所述上支撑板、下支撑板铰链连接相对的一侧在垂直支撑板方向上可升降拆卸连接，使得所述上支撑板相对于下支撑板角度可调，所述安装板安装在所述上支撑板表面，所述主镜固定架组件及次镜固定架组件安装在所述安装板上，且一个主镜固定架组件及一个次镜固定架组件形成一路激光路径，所述安装板上的两路激光路径的夹角在水平面内呈60°夹角，所述机头外罩安装在所述安装板上，并将所述主镜固定架组件及次镜固定架组件罩在机头外罩与安装板之间，且主镜固定架组件及次镜固定架组件形成激光路径方向上与主镜固定架组件相邻的机头外罩上安装有玻璃视窗，使得两束激光能够透过玻璃视窗射入到大气中。进一步的，还包括舱内控制机，所述舱内控制机包含散热片、光纤走线安装板、激光器、功率放大器、平衡探测器、FPGA和DSP控制板，所述激光器发射激光经功率放大器放大，并经主镜和次镜发射，所述平衡探测器将回光信号转化为电信号，并将电信号传输给FPGA和DSP控制板，所述FPGA和DSP控制板采集、过滤和计算风速风向值，并由RS485或以太网通讯传输给风机机舱主控系统。进一步的，还包括防雷天线组件，所述防雷天线组件包括天线、天线顶部固定块和天线底部固定块，所述天线底部固定块固定设置在所述下支撑板底面，所述天线两端分别插入所述天线底部固定块。进一步的，所述天线至少为两根，且所述天线交叉分布，在天线交叉处通过天线顶部固定块进行固定。进一步的，所述主镜固定架组件包含主镜前支架、主镜后支架、主镜，所述主镜前支架及主镜后支架上均设有圆形通孔，所述主镜位于主镜前支架及主镜后支架之间，且主镜后支架与主镜前支架、主镜接触处设有密封垫。进一步的，所述次镜固定架组件包括次镜固定架、次镜，所述次镜固定架上设有台阶型通孔，所述次镜位于所述通孔内，且一侧被台阶限位，另一侧通过挡板限位，所述挡板上设有供激光穿过的孔，所述挡板与次镜固定架连接处设有密封垫，所述次镜固定架上还设有准直器，所述次镜和准直器的中心在同一条水平线上。进一步的，所述脚支撑架组件至少为3个，且对称分布在所述下支撑板底面，所述脚支撑架组件包括固定底座、腿连接底座、支撑腿，固定底座下方粘贴有橡胶减震垫，所述固定底座和腿连接底座通过固定螺栓连接，支撑腿与腿连接底座在端面处设有螺纹孔，通过双头螺栓固定连接，所述支撑腿另一端与所述下支撑板底面可拆卸连接。进一步的，还包括脚固定架限位组件，所述脚固定架限位组件包括中心限位块、支撑腿限位座耳和限位板，所述限位板的两端分别与所述中心限位块、支撑腿限位座耳固定连接，且所述支撑腿限位座耳与所述支撑腿固定连接。进一步的，所述支撑腿限位座耳为门字型结构，且所述支撑腿上铣有平面并嵌入门字型支撑腿限位座耳，所述支撑腿限位座耳与所述支撑腿的平面部位固定连接。进一步的，所述机头外罩的外表面折弯处均采用弧面结构。本技术的优点和积极效果是：1、本技术能够测量风机正前方大约70米位置的风速及风向信息,使风机提前进行变桨偏航响应,减小风力对风机的冲击载荷,延长风机的使用寿命；2、本技术机头可以上下调节角度，满足不同风机型号的使用要求；收发光路系统使用全光纤设计，不受电磁等外界干扰，具有高稳定性、高测量精度、测量数值准等优点。附图说明以下将结合附图和实施例来对本技术的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本技术范围的限定。此外，除非特别指出，这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。图1是本技术实施例提供的多普勒激光雷达测风结构的结构示意图；图2是本技术实施例提供的舱内控制机正视图；图3是本技术实施例提供的舱内控制机内部视图；图4是本技术实施例提供的舱外机正视图；图5是本技术实施例提供的舱外机脚支撑架组件外形图；图6是本技术实施例提供的舱外机机头内部视图；图7是本技术实施例提供的系统连接框图；图8是本技术实施例提供的舱内控制机内部视图；图9是本技术实施例提供的舱外机脚支撑架组件正视图；图10是本技术实施例提供的舱外机脚固定架限位组件结构示意图；图11是本技术实施例提供的舱外机下支撑板结构视图；图12是本技术实施例提供的舱外机内部结构俯视图；图13是本技术实施例提供的舱外机次镜固定架组件结构视图；图14是本技术实施例提供的舱外机主镜固定架组件结构视图；图15是本技术实施例提供的舱外机机头外罩结构视图；图16是本技术实施例提供的舱外机防雷天线组件结构视图；图17是本技术实施例提供的舱内控制机结构示意图；图18是本技术实施例提供的舱外机次镜固定架组件结构剖面图；图19是本技术实施例提供的舱外机主镜固定架组件结构剖面图；图中：1-舱外机2-舱内控制机3-脚支撑架组件4-下支撑板5-上支撑板6-脚固定架限位组件7-防雷天线组件8-机头外罩9-主镜固定架组件10-次镜固定架组件11-安装板12-散热片13-光纤走线安装板14-平衡探测器15-FPGA和DSP控制板16-固定底座17-橡胶减震垫18-腿连接底座19-固定螺栓20-双头螺栓21-支撑腿22-中心限位块23-支撑腿限位座耳24-限位板25-地线安装孔26-次镜固定架27-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型多普勒激光雷达测风结构，其特征在于：包括舱外机，所述舱外机包括脚支撑架组件、上支撑板、下支撑板、安装板、一对主镜固定架组件、一对次镜固定架组件、机头外罩，所述主镜固定架组件、次镜固定架组件内分别设有主镜、次镜，所述脚支撑架组件与所述下支撑板底部固定连接，所述上支撑板一侧与下支撑板一侧通过铰链式结构连接，所述上支撑板、下支撑板铰链连接相对的一侧在垂直支撑板方向上可升降拆卸连接，使得所述上支撑板相对于下支撑板角度可调，所述安装板安装在所述上支撑板表面，所述主镜固定架组件及次镜固定架组件安装在所述安装板上，且一个主镜固定架组件及一个次镜固定架组件形成一路激光路径，所述安装板上的两路激光路径的夹角在水平面内呈60°夹角，所述机头外罩安装在所述安装板上，并将所述主镜固定架组件及次镜固定架组件罩在机头外罩与安装板之间，且主镜固定架组件及次镜固定架组件形成激光路径方向上与主镜固定架组件相邻的机头外罩上安装有玻璃视窗，使得两束激光能够透过玻璃视窗射入到大气中。/n

【技术特征摘要】
1.一种新型多普勒激光雷达测风结构，其特征在于：包括舱外机，所述舱外机包括脚支撑架组件、上支撑板、下支撑板、安装板、一对主镜固定架组件、一对次镜固定架组件、机头外罩，所述主镜固定架组件、次镜固定架组件内分别设有主镜、次镜，所述脚支撑架组件与所述下支撑板底部固定连接，所述上支撑板一侧与下支撑板一侧通过铰链式结构连接，所述上支撑板、下支撑板铰链连接相对的一侧在垂直支撑板方向上可升降拆卸连接，使得所述上支撑板相对于下支撑板角度可调，所述安装板安装在所述上支撑板表面，所述主镜固定架组件及次镜固定架组件安装在所述安装板上，且一个主镜固定架组件及一个次镜固定架组件形成一路激光路径，所述安装板上的两路激光路径的夹角在水平面内呈60°夹角，所述机头外罩安装在所述安装板上，并将所述主镜固定架组件及次镜固定架组件罩在机头外罩与安装板之间，且主镜固定架组件及次镜固定架组件形成激光路径方向上与主镜固定架组件相邻的机头外罩上安装有玻璃视窗，使得两束激光能够透过玻璃视窗射入到大气中。


2.根据权利要求1所述的一种新型多普勒激光雷达测风结构，其特征在于：还包括舱内控制机，所述舱内控制机包含散热片、光纤走线安装板、激光器、功率放大器、平衡探测器、FPGA和DSP控制板，所述激光器发射激光经功率放大器放大，并经主镜和次镜发射，所述平衡探测器将回光信号转化为电信号，并将电信号传输给FPGA和DSP控制板，所述FPGA和DSP控制板采集、过滤和计算风速风向值，并由RS485或以太网通讯传输给风机机舱主控系统。


3.根据权利要求1或2所述的一种新型多普勒激光雷达测风结构，其特征在于：还包括防雷天线组件，所述防雷天线组件包括天线、天线顶部固定块和天线底部固定块，所述天线底部固定块固定设置在所述下支撑板底面，所述天线两端分别插入所述天线底部固定块。


4.根据权利要求3所述的一种新型多普勒激光雷达测风结构，其特征在于：所述天线至少为两根，且所述天线交叉分...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘红领，冯红岩，赵双喜，董超，
申请(专利权)人：天津瑞源电气有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12