1.一種采用變頻激光雷達(dá)的測(cè)風(fēng)系統(tǒng),其特征在于包括:
轉(zhuǎn)速傳感器,安裝于風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸上,用于獲取葉輪轉(zhuǎn)速信息;
激光測(cè)風(fēng)雷達(dá),安裝于風(fēng)力發(fā)電機(jī)電機(jī)機(jī)艙頂上,以一定夾角向風(fēng)力發(fā)電機(jī)前方交替發(fā)射激光束A和激光束B(niǎo);
槳葉位置傳感器,用于監(jiān)測(cè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉輪上的槳葉是否到達(dá)指定位置;
雷達(dá)控制器,與所述轉(zhuǎn)速傳感器、槳葉位置傳感器和激光測(cè)風(fēng)雷達(dá)電路連接;
雷達(dá)控制器獲取轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)得的轉(zhuǎn)速信息,獲取槳葉位置傳感器的槳葉位置信息和監(jiān)測(cè)信號(hào),并根據(jù)轉(zhuǎn)速信息控制激光測(cè)風(fēng)雷達(dá)交替發(fā)射激光束A和激光束B(niǎo)的交替周期Fn,根據(jù)槳葉位置信息、監(jiān)測(cè)信號(hào)和轉(zhuǎn)速信息控制激光測(cè)風(fēng)雷達(dá)交替發(fā)射激光束A和激光束B(niǎo)的發(fā)射切換時(shí)間點(diǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用變頻激光雷達(dá)的測(cè)風(fēng)系統(tǒng),其特征在于:所述槳葉位置傳感器包括信號(hào)發(fā)射裝置和信號(hào)接收裝置,其中信號(hào)發(fā)射裝置固定安裝于風(fēng)力發(fā)電機(jī)槳葉上,所述信號(hào)接收裝置固定安裝于風(fēng)力發(fā)電機(jī)電機(jī)機(jī)艙上;
當(dāng)且僅當(dāng)槳葉轉(zhuǎn)動(dòng)到指定位置時(shí),槳葉上信號(hào)發(fā)射裝置發(fā)射端與風(fēng)力發(fā)電機(jī)電機(jī)機(jī)艙上的信號(hào)接收裝置對(duì)準(zhǔn),信號(hào)接收裝置接收到信號(hào)發(fā)射裝置發(fā)出的信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用變頻激光雷達(dá)的測(cè)風(fēng)系統(tǒng),其特征在于:所述槳葉位置傳感器為旋轉(zhuǎn)編碼器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用變頻激光雷達(dá)的測(cè)風(fēng)系統(tǒng),其特征在于:所述槳葉定位監(jiān)測(cè)裝置為所述激光測(cè)風(fēng)雷達(dá)和所述雷達(dá)控制器;
當(dāng)槳葉轉(zhuǎn)動(dòng)到遮擋激光束A或激光束B(niǎo)位置時(shí),雷達(dá)控制器經(jīng)激光測(cè)風(fēng)雷達(dá)的激光束A、激光束B(niǎo)測(cè)得的數(shù)據(jù)發(fā)生突變,以槳葉開(kāi)始遮擋激光束A或激光束B(niǎo)的位置為指定位置,以數(shù)據(jù)突變?yōu)楸O(jiān)測(cè)信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~4任意一項(xiàng)所述測(cè)風(fēng)系統(tǒng)的變頻控制方法,其特征在于:
a、實(shí)時(shí)獲取葉輪轉(zhuǎn)速n;
b、根據(jù)葉輪轉(zhuǎn)速n計(jì)算葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)周期T1,得到槳葉掃過(guò)激光束A或B的周期為T(mén)1/N,N為葉輪上槳葉數(shù)量;
c、控制交替發(fā)射激光束A和激光束B(niǎo)的交替周期Fn=T1/N/m,m取正整數(shù);
d、獲取葉輪上槳葉與激光束A、激光束B(niǎo)的相對(duì)位置信息;
e、根據(jù)轉(zhuǎn)速n以及槳葉與激光束A、激光束B(niǎo)的相對(duì)位置信息得出交替發(fā)射激光束A和激光束B(niǎo)的發(fā)射切換時(shí)間點(diǎn):
一槳葉掃過(guò)激光束A后到由發(fā)射激光束B(niǎo)切換為發(fā)射激光束A的發(fā)射切換時(shí)間點(diǎn)之間存在的間隔時(shí)間Tn,該間隔時(shí)間Tn<轉(zhuǎn)速n時(shí)該槳葉掃過(guò)激光束A后到該槳葉將要掃到激光束B(niǎo)的時(shí)間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法,其特征在于:
步驟d包括:
d1、獲取激光測(cè)風(fēng)雷達(dá)與風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉輪中心的相對(duì)位置信息,獲取激光束A和激光束B(niǎo)朝向角度信息,獲取激光雷達(dá)安裝與風(fēng)輪中心點(diǎn)的高度差,以及激光束A和激光束B(niǎo)之間的夾角信息,獲取槳葉根部尺寸信息;
d2、經(jīng)轉(zhuǎn)速傳感器實(shí)時(shí)獲取風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉輪轉(zhuǎn)速n,經(jīng)槳葉定位監(jiān)測(cè)裝置獲取的指定位置信息和監(jiān)測(cè)信號(hào);
當(dāng)接收到監(jiān)測(cè)信號(hào)時(shí),判定此時(shí)槳葉的位于指定位置;
d3、接收到監(jiān)測(cè)信號(hào)時(shí),以指定位置為起點(diǎn)結(jié)合轉(zhuǎn)速n實(shí)時(shí)定位槳葉位置,并根據(jù)激光測(cè)風(fēng)雷達(dá)與葉輪中心的相對(duì)位置信息、激光束A與B朝向角度信息、夾角信息及槳葉尺寸信息實(shí)時(shí)得出槳葉相對(duì)激光束A、激光束B(niǎo)的相對(duì)位置。