[发明专利]用于风力涡轮机传感器校准的系统和方法

说明书

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。

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

本发明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。

发明内容

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)风力涡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。