[发明专利]一种多传感融合的风力发电机塔架净空监测雷达装置及方法

权利要求书

1.一种根据多传感融合的风力发电机塔架净空监测雷达装置的测量方法，其特征在于：其中多传感融合的风力发电机塔架净空监测雷达装置，包括主控单元、单光束激光测距模块、毫米波测距模块、数据/供电接口；

所述主控单元固定安装在风力发电机机舱内部，电性连接测距模块，用于传输和接收数据信息；

测距模块固定安装在风力发电机风机机舱的下端或内部，其中单光束激光测距模块用于通过激光束测距叶片与塔筒之间的距离；所述单光束激光测距模块包括第一单光束激光测距模块、第二单光束激光测距模块……第N单光束激光测距模块，N为大于等于1的正整数；

毫米波测距模块，用于通过毫米波测距叶片与塔筒之间的距离；所述毫米波测距模块包括第一毫米波测距模块、第二毫米波测距模块……第N毫米波测距模块，N为大于等于1的正整数；

所述数据/供电接口，电性连接主控单元，用于主控单元与风机主控及配电单元进行数据传送及传送供电；

测量方法的具体步骤为：

步骤一：测量获得原始数据

通过第一单光束激光测距模块、第二单光束激光测距模块……第N单光束激光测距模块，第一毫米波测距模块、第二毫米波测距模块……第N毫米波测距模块，独立地进行测量叶片与风机塔筒之间的距离，记录为激光测距数据、毫米波测距数据，定义为原始数据，其中，N为大于等于1的正整数；

步骤二：数据筛选、滤波

将步骤一中获得原始数据，通过数据筛选模块、滤波模块根据净空监测雷达的安装参数及风机参数，对数据进行无效数据筛除，及对噪声数据进行过滤；

步骤三：数据决策及融合处理

对步骤二获得的数据，根据激光及毫米波测距数据，判断当前环境状态、激光数据可信度或可用性及毫米波数据的可信度或可用性，做出数据决策及融合处理，将输出的数据直接输出到数据输出接口以作为标准原始测距数据输出，用于后续数据的二次开发；

步骤四：二次数据过滤处理

对步骤三获得数据，通过净空计算模块将每个单光束激光测距模块的测距数据和/或每个毫米波测距模块的测距数据进行关联算法处理，数据源互相校验，进一步去除无效数据，最后根据风机参数进行净空数值的计算，输出给数据输出接口；

步骤五：输出最终数据

通过对数据输出接口输出的数据，将数据根据实际需求转换为风机可识别或工业现场总线协议符合的数据，输出给风机主控及配电单元，即获得最终数据；

步骤三中，数据决策及融合处理的具体为：

当激光测距模块测得有效的地面数据或叶片数据量高于一定阈值或多个单激光测距模块数据推算出的净空值相互校验成功时，数据决策处理为采用激光测距数据；

当激光测距模块测得有效的地面数据或叶片数据量低于一定阈值或多个单激光测距模块数据推算出的净空值相互校验失败时，数据决策处理为采用毫米波测距数据；

其中，一定阈值为50%-65%。

2.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于：其中风力发电机塔架净空监测雷达装置的每一组单光束激光测距模块对应一组光束的接收和发送数据信息，至少一组单光束激光测距模块同时连接一组激光束收发镜片。

3.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于：其中风力发电机塔架净空监测雷达装置的每一组毫米波测距模块对应一组光束的接收和发送数据信息，每一组毫米波测距模块至少有一组收发天线。