CN108663537B - 一种海上测风方法及其系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种海上测风方法及其系统，方法包括：预设第一激光测风雷达和第二激光测风雷达；获取第一激光测风雷达、第二激光测风雷达以及待测风点的坐标信息；根据坐标信息调整第一激光测风雷达和第二激光测风雷达的角度，使得第一激光测风雷达和第二激光测风雷达的测试点同时指向所述待测风点；获取所述第一激光测风雷达和第二激光测风雷达的风速信息；根据风速信息计算得到待测风点的风速和风向。区别于传统的通过建立海上测风塔来检测风速的方法，本发明通过预设两个激光测风雷达，使两个激光测风雷达共同指向待测风点，根据分别测得的风速信息结合坐标信息即可计算得到待测风点的风速和风向，检测精度高，成本低，使用方便。
Description
技术领域
本发明涉及检测技术领域，尤其涉及一种海上测风方法及其系统。
背景技术
目前，若要进行海上测风，海上风电机组的标准做法是在风电场内建设一座与预设轮毂高度一致的海上测风塔，建立海上测风塔的成本很高，动辄上千万，并且在建立海上测风塔时还会涉及到海域使用等问题，非常不便。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种海上测风方法及其系统，不需要单独建立海上测风塔，检测精度高，经济便捷。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种海上测风方法，包括：
预设第一激光测风雷达和第二激光测风雷达；
分别获取所述第一激光测风雷达、第二激光测风雷达以及待测风点的坐标信息；
根据所述坐标信息分别调整第一激光测风雷达和第二激光测风雷达的角度，使得第一激光测风雷达和第二激光测风雷达的测试点同时指向所述待测风点；
分别获取所述第一激光测风雷达和第二激光测风雷达的风速信息；
根据所述风速信息计算得到待测风点的风速和风向。
本发明采用的另一技术方案为：
一种海上测风系统，包括：
第一激光测风雷达、第二激光测风雷达以及海上测风终端；
所述海上测风终端包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，
所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：分别获取所述第一激光测风雷达、第二激光测风雷达以及待测风点的坐标信息；
根据所述坐标信息分别调整第一激光测风雷达和第二激光测风雷达的角度，使得第一激光测风雷达和第二激光测风雷达的测试点同时指向所述待测风点；
分别获取所述第一激光测风雷达和第二激光测风雷达的风速信息；
根据所述风速信息计算得到待测风点的风速和风向。
本发明的有益效果在于：区别于传统的通过建立海上测风塔来检测风速的方法，本发明通过预设两个激光测风雷达，使两个激光测风雷达共同指向待测风点，根据分别测得的风速信息结合坐标信息即可计算得到待测风点的风速和风向，检测精度高，成本低，使用方便。本发明的海上测风系统只需设置两个激光测风雷达即可，不需要建立海上测风塔，建设成本大大降低，并且还可以根据实际需要移动激光测风雷达的位置，经济便捷。
附图说明
图1为本发明实施例一的海上测风方法的流程图；
图2为本发明实施例一的海上测风方法的示意图。
标号说明：
1、第一激光测风雷达；2、第二激光测风雷达；3、待测风点；4、第一水平分量；5、第二水平分量。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
本发明最关键的构思在于：通过预设两个激光测风雷达，使两个激光测风雷达共同指向待测风点，根据分别测得的风速信息结合坐标信息即可计算得到待测风点的风速和风向，检测精度高，成本低，使用方便。
请参照图1及图2，一种海上测风方法，包括：
预设第一激光测风雷达1和第二激光测风雷达2；
分别获取所述第一激光测风雷达1、第二激光测风雷达2以及待测风点3的坐标信息；
根据所述坐标信息分别调整第一激光测风雷达1和第二激光测风雷达2的角度，使得第一激光测风雷达1和第二激光测风雷达2的测试点同时指向所述待测风点3；
分别获取所述第一激光测风雷达1和第二激光测风雷达2的风速信息；
根据所述风速信息计算得到待测风点3的风速和风向。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：区别于传统的通过建立海上测风塔来检测风速的方法，本发明通过预设两个激光测风雷达，使两个激光测风雷达共同指向待测风点，根据分别测得的风速信息结合坐标信息即可计算得到待测风点的风速和风向，检测精度高，成本低，使用方便。
进一步的，所述根据所述风速信息计算得到待测风点的风速和风向具体为：
根据所述第一激光测风雷达1的风速信息计算得到第一水平分量4；
根据所述第二激光测风雷达2的风速信息计算得到第二水平分量5；
将所述第一水平分量4和第二水平分量5进行合成，得到待测风点3的风速和风向。
由上述描述可知，测得了风速信息之后，可以根据激光测风雷达的坐标确定风向与水平面的夹角，然后就可以计算得到风速信息的水平分量，计算过程简单。
进一步的，所述第一激光测风雷达1和第二激光测风雷达2分别固定设置于海上风机平台上。
由上述描述可知，第一激光测风雷达和第二激光测风雷达可以固定设置在不同的风机平台上，当然不限于风机平台，只要能固定且便于取电即可，可以根据需要进行位置的选择。
进一步的，根据谷歌地图分别获取所述第一激光测风雷达1、第二激光测风雷达2以及待测风点3的坐标信息。
由上述描述可知，在同一坐标系下获取坐标信息，便于后期计算。
本发明采用的另一技术方案为：
一种海上测风系统，其特征在于，包括：
第一激光测风雷达、第二激光测风雷达以及海上测风终端；
所述海上测风终端包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，
所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
分别获取所述第一激光测风雷达、第二激光测风雷达以及待测风点的坐标信息；
根据所述坐标信息分别调整第一激光测风雷达和第二激光测风雷达的角度，使得第一激光测风雷达和第二激光测风雷达的测试点同时指向所述待测风点；
分别获取所述第一激光测风雷达和第二激光测风雷达的风速信息；
根据所述风速信息计算得到待测风点的风速和风向。
由上述描述可知，本发明的海上测风终端只需设置两个激光测风雷达即可，不需要建立海上测风塔，建设成本大大降低，并且还可以根据实际需要移动激光测风雷达的位置，经济便捷。
进一步的，所述根据所述风速信息计算得到待测风点的风速和风向具体为：
根据所述第一激光测风雷达的风速信息计算得到第一水平分量；
根据所述第二激光测风雷达的风速信息计算得到第二水平分量；
将所述第一水平分量和第二水平分量进行合成，得到待测风点的风速和风向。
进一步的，所述第一激光测风雷达和第二激光测风雷达分别固定设置于海上风机平台上。
进一步的，根据谷歌地图分别获取所述第一激光测风雷达、第二激光测风雷达以及待测风点的坐标信息。
请参照图1及图2，本发明的实施例一为：
一种海上测风方法，包括：
S1、预设第一激光测风雷达1和第二激光测风雷达2。所述第一激光测风雷达1和第二激光测风雷达2分别固定设置于海上风机平台上，当然也可以固定在其他的地方，只要方便取电的位置即可。本实施例的第一激光测风雷达1和第二激光测风雷达2均采用多普勒激光测风原理，测得的是沿光束方向上的相对速度。
S2、分别获取所述第一激光测风雷达1、第二激光测风雷达2以及待测风点3的坐标信息。本实施例中，可以根据谷歌地图分别获取所述第一激光测风雷达1、第二激光测风雷达2以及待测风点3的坐标信息。当然也可以采用其他的方式，只要三者的坐标信息是在同一坐标系下获取的即可。
S3、根据所述坐标信息分别调整第一激光测风雷达1和第二激光测风雷达2的角度，使得第一激光测风雷达1和第二激光测风雷达2的测试点同时指向所述待测风点3。
S4、分别获取所述第一激光测风雷达1和第二激光测风雷达2的风速信息。所述风速信息包括风速和风向。
S5、根据所述风速信息计算得到待测风点3的风速和风向。如图2所示，步骤S5具体为：根据所述第一激光测风雷达1的风速信息计算得到第一水平分量4；根据所述第二激光测风雷达2的风速信息计算得到第二水平分量5；将所述第一水平分量4和第二水平分量5进行合成，得到待测风点3的风速和风向。我们一般认为海平面为平坦地形，海上的风也是水平的，因此，只要测得两个激光测风雷达的水平分量，即可根据两个水平分量合成得到待测风点3的风速和风向。在计算激光测风雷达的水平分量时，由于激光测风雷达与待测风点3很可能不在一个水平面，所以需要先根据坐标信息计算得到激光测风雷达与待测风点3连线与水平面之间的夹角，然后计算风速信息的水平分量。
本实施例的海上测风方法，区别于传统的通过建立海上测风塔来检测风速的方法，只要使两个激光测风雷达共同指向待测风点，根据分别测得的风速信息结合坐标信息即可计算得到待测风点的风速和风向，检测精度高，成本低，使用方便。
本发明的实施例二为：
一种海上测风系统，与实施例一的海上测风方法相对应，包括：
第一激光测风雷达、第二激光测风雷达以及海上测风终端；所述第一激光测风雷达和第二激光测风雷达分别固定设置于海上风机平台上。
所述海上测风终端包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序。
所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
分别获取所述第一激光测风雷达、第二激光测风雷达以及待测风点的坐标信息，例如，根据谷歌地图分别获取所述第一激光测风雷达、第二激光测风雷达以及待测风点的坐标信息；
根据所述坐标信息分别调整第一激光测风雷达和第二激光测风雷达的角度，使得第一激光测风雷达和第二激光测风雷达的测试点同时指向所述待测风点；
分别获取所述第一激光测风雷达和第二激光测风雷达的风速信息；
根据所述风速信息计算得到待测风点的风速和风向；具体为：根据所述第一激光测风雷达的风速信息计算得到第一水平分量；根据所述第二激光测风雷达的风速信息计算得到第二水平分量；将所述第一水平分量和第二水平分量进行合成，得到待测风点的风速和风向。
综上所述，本发明提供的一种海上测风方法及其系统，区别于传统的通过建立海上测风塔来检测风速的方法，只需设置两个激光测风雷达即可，检测精度高，不需要建立海上测风塔，建设成本大大降低，使用方便。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种海上测风方法，其特征在于，包括：
预设第一激光测风雷达和第二激光测风雷达；
分别获取所述第一激光测风雷达、第二激光测风雷达以及待测风点的坐标信息；
根据所述坐标信息分别调整第一激光测风雷达和第二激光测风雷达的角度，使得第一激光测风雷达和第二激光测风雷达的测试点同时指向所述待测风点；
分别获取所述第一激光测风雷达和第二激光测风雷达的风速信息；
根据所述风速信息计算得到待测风点的风速和风向；
所述根据所述风速信息计算得到待测风点的风速和风向具体为：
根据所述第一激光测风雷达的风速信息计算得到第一水平分量；
根据所述第二激光测风雷达的风速信息计算得到第二水平分量；
将所述第一水平分量和第二水平分量进行合成，得到待测风点的风速和风向；
所述根据所述第一激光测风雷达的风速信息计算得到第一水平分量具体为：先根据坐标信息计算得到第一激光测风雷达与待测风点连线与水平面之间的夹角，然后计算风速信息的第一水平分量；
所述根据所述第二激光测风雷达的风速信息计算得到第二水平分量具体为：先根据坐标信息计算得到第二激光测风雷达与待测风点连线与水平面之间的夹角，然后计算风速信息的第二水平分量。
2.根据权利要求1所述的海上测风方法，其特征在于，所述第一激光测风雷达和第二激光测风雷达分别固定设置于海上风机平台上。
3.根据权利要求1所述的海上测风方法，其特征在于，根据谷歌地图分别获取所述第一激光测风雷达、第二激光测风雷达以及待测风点的坐标信息。
4.一种海上测风系统，其特征在于，包括：
第一激光测风雷达、第二激光测风雷达以及海上测风终端；
所述海上测风终端包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，
所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
分别获取所述第一激光测风雷达、第二激光测风雷达以及待测风点的坐标信息；
根据所述坐标信息分别调整第一激光测风雷达和第二激光测风雷达的角度，使得第一激光测风雷达和第二激光测风雷达的测试点同时指向所述待测风点；
分别获取所述第一激光测风雷达和第二激光测风雷达的风速信息；
根据所述风速信息计算得到待测风点的风速和风向；
所述根据所述风速信息计算得到待测风点的风速和风向具体为：
根据所述第一激光测风雷达的风速信息计算得到第一水平分量；
根据所述第二激光测风雷达的风速信息计算得到第二水平分量；
将所述第一水平分量和第二水平分量进行合成，得到待测风点的风速和风向；
所述根据所述第一激光测风雷达的风速信息计算得到第一水平分量具体为：先根据坐标信息计算得到第一激光测风雷达与待测风点连线与水平面之间的夹角，然后计算风速信息的第一水平分量；
所述根据所述第二激光测风雷达的风速信息计算得到第二水平分量具体为：先根据坐标信息计算得到第二激光测风雷达与待测风点连线与水平面之间的夹角，然后计算风速信息的第二水平分量。
5.根据权利要求4所述的海上测风系统，其特征在于，所述第一激光测风雷达和第二激光测风雷达分别固定设置于海上风机平台上。
6.根据权利要求4所述的海上测风系统，其特征在于，根据谷歌地图分别获取所述第一激光测风雷达、第二激光测风雷达以及待测风点的坐标信息。
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