一种机舱式激光雷达的标定方法及系统技术方案

本公开提出一种机舱式激光雷达的标定方法及系统，在地形平坦的区域设置相隔预设距离的测风塔和放置塔，在测风塔上布置传感器组，在放置塔上布置测试平台、发动机和机舱式激光雷达，机舱式激光雷达设置在测试平台上，发动机位于测试平台下且发动机的支架与测试平台接触，标定方法包括：在发动机运行时，利用机舱式激光雷达和传感器组分别采集数据，以获得实测数据集和参考数据集；基于实测数据集和参考数据集计算斜率和相关系数；若斜率和相关系数满足要求，则基于实测数据集和参考数据集计算不确定度，基于不确定度对机舱式激光雷达进行标定。根据本公开的方法能够提高机舱式激光雷达标定的准确性。达标定的准确性。达标定的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种机舱式激光雷达的标定方法及系统


[0001]本公开涉及风电测风
，尤其涉及一种机舱式激光雷达的标定方法及系统。

技术介绍

[0002]随着科技的不断进步，智能化是产业的风向标，风力发电机组智能化发展也是必然趋势。众所周知，风具有极强的不确定性，它是制约风电项目开展的一个重大因素，但风也是风电技术的关键，更是能量的来源。风直接影响着机组的设计成本，也威胁着机组的运行安全，所以精准测风、降低误差就显得尤为重要。激光雷达在风电行业的应用加快了智能化的发展进程，机舱式激光雷达为风电机组精准测风提供了更多可能性，其可提前预知下一阶段风况，且能提前修订控制目标值、使控制器对较长时间风况进行全局寻优，并减少风机动作频率、有效降低载荷，令风机使用寿命更久。其中如何对激光雷达测风的准确性进行校验，就显得尤为重要。然而现有技术在机舱式激光雷达测风的准确性标定上还有待提高。

技术实现思路

[0003]本公开旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0004]为此，本公开的第一个目的在于提出一种机舱式激光雷达的标定方法，以提高机舱式激光雷达标定的准确性。
[0005]本公开的第二个目的在于提出一种机舱式激光雷达的标定系统。
[0006]本公开的第三个目的在于提出一种机舱式激光雷达的标定设备。
[0007]为达上述目的，本公开第一方面实施例提出了一种机舱式激光雷达的标定方法，在地形平坦的区域设置相隔预设距离的测风塔和放置塔，在所述测风塔上布置传感器组，在所述放置塔上布置测试平台、发动机和机舱式激光雷达，所述机舱式激光雷达设置在所述测试平台上，所述发动机位于所述测试平台下且所述发动机的支架与所述测试平台接触，所述标定方法包括：
[0008]在所述发动机运行时，利用所述机舱式激光雷达和所述传感器组分别采集数据，以获得实测数据集和参考数据集；
[0009]基于所述实测数据集和所述参考数据集计算斜率和相关系数；
[0010]若所述斜率和相关系数满足要求，则基于所述实测数据集和所述参考数据集计算不确定度，基于所述不确定度对所述机舱式激光雷达进行标定。
[0011]在本公开的一个实施例中，在基于所述实测数据集和所述参考数据集计算相关系数之前，还包括：结合风向要求、温度阈值、湿度阈值分别对所述实测数据集和所述参考数据集进行数据筛选处理。
[0012]在本公开的一个实施例中，所述实测数据集包括风速实测值和风向实测值，所述参考数据集包括风速测量值和风向测量值，所述基于所述实测数据集和所述参考数据集计算斜率和相关系数，包括：基于所述风速实测值和所述风速测量值进行双变量线性回归处
理，计算第一斜率和第一相关系数；基于所述风向实测值和所述风向测量值进行双变量线性回归处理，计算第二斜率和第二相关系数。
[0013]在本公开的一个实施例中，所述不确定度包括风速不确定度，所述风速不确定度的获得方法包括：获取标准不确定度、风速实测值的第一风速平均值和风速测量值的第二风速平均值，基于所述标准不确定度、所述第一风速平均值和所述第二风速平均值计算所述风速不确定度。
[0014]在本公开的一个实施例中，测试平台布置在所述放置塔的顶部，传感器组布置在所述测风塔的位置与机舱式激光雷达的位置等高。
[0015]在本公开的一个实施例中，所述斜率和相关系数满足要求指的是斜率处于预设斜率范围，相关系数大于预设阈值。
[0016]为达上述目的，本公开第二方面实施例提出了一种机舱式激光雷达的标定系统，包括：
[0017]参考数据获取模块包括布置在测风塔上的传感器组，所述参考数据获取模块用于利用所述传感器组采集数据以获得参考数据集；
[0018]实测数据获取模块包括布置在放置塔上测试平台、发动机和机舱式激光雷达，所述机舱式激光雷达设置在所述测试平台上，所述发动机位于所述测试平台下且所述发动机的支架与所述测试平台接触，所述实测数据获取模块用于利用所述机舱式激光雷达采集数据以获得实测数据集，所述测风塔和放置塔相隔预设距离且所处区域地形平坦；
[0019]处理模块，用于在所述发动机运行时，获得所述实测数据集和所述参考数据集；基于所述实测数据集和所述参考数据集计算斜率和相关系数；若所述斜率和相关系数满足要求，则基于所述实测数据集和所述参考数据集计算不确定度，基于所述不确定度对所述机舱式激光雷达进行标定。
[0020]在本公开的一个实施例中，所述处理模块，还用于：在基于所述实测数据集和所述参考数据集计算相关系数之前，结合风向要求、温度阈值、湿度阈值分别对所述实测数据集和所述参考数据集进行数据筛选处理。
[0021]在本公开的一个实施例中，所述实测数据集包括风速实测值和风向实测值，所述参考数据集包括风速测量值和风向测量值，所述处理模块，具体用于：基于所述风速实测值和所述风速测量值进行双变量线性回归处理，计算第一斜率和第一相关系数；基于所述风向实测值和所述风向测量值进行双变量线性回归处理，计算第二斜率和第二相关系数。
[0022]为达上述目的，本公开第三方面实施例提出了一种机舱式激光雷达的标定设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本公开第一方面实施例的机舱式激光雷达的标定方法。
[0023]在本公开一个或多个实施例中，在地形平坦的区域设置相隔预设距离的测风塔和放置塔，在测风塔上布置传感器组，在放置塔上布置测试平台、发动机和机舱式激光雷达，机舱式激光雷达设置在测试平台上，发动机位于测试平台下且发动机的支架与测试平台接触，标定方法包括：在发动机运行时，利用机舱式激光雷达和传感器组分别采集数据，以获得实测数据集和参考数据集；基于实测数据集和参考数据集计算斜率和相关系数；若斜率和相关系数满足要求，则基于实测数据集和参考数据集计算不确定度，基于不确定度对机
舱式激光雷达进行标定。在这种情况下，测风塔和放置塔设置在地形平坦区域且相隔预设距离，测风塔和放置塔上分别设置传感器组和机舱式激光雷达，以避免障碍物对传感器组或机舱式激光雷达的影响，发动机运行时测试平台振动，使得机舱式激光雷达所处的环境更加贴近风机运行的状态，从而提高了机舱式激光雷达采集的数据的准确性，为后续的标定提供了更加准确地数据基础，然后综合利用实测数据集和参考数据集计算斜率、相关系数和不确定度对机舱式激光雷达进行标定，进一步提高了机舱式激光雷达标定的准确性。
[0024]本公开附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本公开的实践了解到。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本公开具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本公开的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机舱式激光雷达的标定方法，其特征在于，在地形平坦的区域设置相隔预设距离的测风塔和放置塔，在所述测风塔上布置传感器组，在所述放置塔上布置测试平台、发动机和机舱式激光雷达，所述机舱式激光雷达设置在所述测试平台上，所述发动机位于所述测试平台下且所述发动机的支架与所述测试平台接触，所述标定方法包括：在所述发动机运行时，利用所述机舱式激光雷达和所述传感器组分别采集数据，以获得实测数据集和参考数据集；基于所述实测数据集和所述参考数据集计算斜率和相关系数；若所述斜率和相关系数满足要求，则基于所述实测数据集和所述参考数据集计算不确定度，基于所述不确定度对所述机舱式激光雷达进行标定。2.如权利要求1所述的机舱式激光雷达的标定方法，其特征在于，在基于所述实测数据集和所述参考数据集计算相关系数之前，还包括：结合风向要求、温度阈值、湿度阈值分别对所述实测数据集和所述参考数据集进行数据筛选处理。3.如权利要求1所述的机舱式激光雷达的标定方法，其特征在于，所述实测数据集包括风速实测值和风向实测值，所述参考数据集包括风速测量值和风向测量值，所述基于所述实测数据集和所述参考数据集计算斜率和相关系数，包括：基于所述风速实测值和所述风速测量值进行双变量线性回归处理，计算第一斜率和第一相关系数；基于所述风向实测值和所述风向测量值进行双变量线性回归处理，计算第二斜率和第二相关系数。4.如权利要求3所述的机舱式激光雷达的标定方法，其特征在于，所述不确定度包括风速不确定度，所述风速不确定度的获得方法包括：获取标准不确定度、风速实测值的第一风速平均值和风速测量值的第二风速平均值，基于所述标准不确定度、所述第一风速平均值和所述第二风速平均值计算所述风速不确定度。5.如权利要求1所述的机舱式激光雷达的标定方法，其特征在于，还包括：测试平台布置在所述放置塔的顶部，传感器组布置在所述测风塔的位置与机舱式激光雷达的位置等高。6.如权利要求1所述的机舱式激光雷达的标定方法，其特征在于，所述斜率和相...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢坤鹏，刘鑫，刘艳贵，傅望安，王海明，沈伟文，张祎，尹铁男，陈新明，郭雨桐，孙少华，董瑞，
申请(专利权)人：华能浙江能源开发有限公司清洁能源分公司华能海上风电科学技术研究有限公司，
类型：发明
国别省市：