CN108700040B - 一种记录飞行动物与风力涡轮机产生碰撞并指示飞行动物坠落点的装置 - Google Patents

一种记录飞行动物与风力涡轮机产生碰撞并指示飞行动物坠落点的装置 Download PDF

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Abstract

本发明的物体是一种记录飞行动物与风力涡轮机产生碰撞并指示飞行动物坠落点的装置，其特征在于该装置包括至少两个传感器(10)，所述传感器布置在风力涡轮机塔架(2)的至少两个不同高度上，且该传感器的范围(11)最佳地在垂直于风力涡轮机塔架(2)的方向上，传感器通过有线或无线数据传输与控制和记录单元(8)连接。

Description

一种记录飞行动物与风力涡轮机产生碰撞并指示飞行动物坠 落点的装置
技术领域
本发明的目的是一种记录飞行动物与风力涡轮机产生碰撞并指示飞行动物坠落点的装置。
背景技术
公开了一种装置，其记录风力涡轮机的转子叶片撞击飞行动物，包括检测由于叶片与动物的身体接触而在转子叶片中产生的声波(专利公开US2011192212A1)。
公开了一种装置，其利用照相机记录飞行动物，并且基于记录的图像改变风力涡轮机的操作(专利公开US2013050400A1)。
公开了一种装置，其扫描风力涡轮机周围的图像并在检测到动物在其附近飞行时关闭涡轮机(专利公开JP2009257322A1)。
在上述已知技术方案中，US2011192212A1中提及的装置能够精确记录风力涡轮机与飞行动物的碰撞次数。在飞行动物为蝙蝠的情况下，蝙蝠由于与风力涡轮机接触而死亡不仅要归因于风力涡轮机的转子叶片的直接撞击，还要归因于气压伤(对呼吸道产生损害)，其中气压伤是由风力涡轮机叶片的工作区域中的气压变化所引起的。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种装置，其记录由于与风力涡轮机接触而导致的飞行动物碰撞的所有情况，该碰撞也是由气压伤引起的，并且进一步便于动物，也就是碰撞的受害者的定位。
本发明的实质是一种记录飞行动物与风力涡轮机产生碰撞并指示飞行动物坠落点的装置，该装置的特征在于其包括至少两个传感器，所述传感器周向地布置在风力涡轮机塔架的至少两个不同高度上，传感器通过有线或无线数据传输与控制和记录单元连接。
优选地，至少一个传感器电路安装在运行的风力涡轮机转子的高度处。
优选地，至少一个传感器电路位于风力涡轮机塔架内部，并且所使用的传感器类型允许记录在风力涡轮机塔架外的动物。
优选地，传感器以不同于外围的形式安装在安装基座/支架上。
优选地，传感器直接安装在风力涡轮机塔架上，而不使用安装基座/支架。
优选地，该装置另外包括至少一个摄像机和/或夜视摄像机和/或红外摄像机和/或照相机和/或记录蝙蝠声音的检测器和/或光学指示器和/或扬声器，上述这些设备均安装在风力涡轮机塔架上并由至少一个传感器上的记录事件所激活，以便额外记录事件。
优选地，至少一个额外的摄像机和/或夜视摄像机和/或红外摄像机和/或照相机和/或记录蝙蝠声音的检测器和/或光学指示器和/或扬声器安装在风中涡轮机机舱上。
优选地，传感器与一个以上的控制和记录单元集成在一起。
优选地，传感器设有控制和记录单元。
优选地，该装置包括安装在风力涡轮机塔架上的喷射系统或安装在风力涡轮机机舱上的喷射系统或安装在风力涡轮机附近的地面上的喷射系统。
附图说明
附图中示出了本发明的目的，其中：
图1示出了风力涡轮机的侧视图，该风力涡轮机具有本发明的元件的可见位置；
图2示出了风力涡轮机塔架的横截面视图，该风力涡轮机塔架具有本发明的可见的传感器的单个电路和控制和记录单元，其中控制和记录单元在其安装在塔架内的正视图中；
图3示出了风力涡轮机的侧视图，示出了本发明的操作原理。
附图描述
1地面
2风力涡轮机塔架
3风力涡轮机机舱
4风力涡轮机转子
5风力涡轮机转子的叶片
6顶部电路
7底部电路
8控制和读取单元
9安装基座/安装支架
10传感器
11传感器范围
12摄像机和/或夜视摄像机和/或红外摄像机和/或照相机和/或记录蝙蝠声音的检测器和/或光学指示器和/或扬声器
13安装在塔架的喷射系统
14安装在机舱的喷射系统
15安装在地面的喷射系统
16活体动物
17死亡或受伤的动物
18顶部电路传感器上的事件的读数
19底部电路传感器上的事件的读数
20由12记录的事件。
具体实施方式
本发明中的装置包括至少两个在某些高度处围绕风力涡轮机塔架(2)的电路(6,7)，安装在电路上的传感器记录运动(10)，以及控制和记录单元(8)。单个电路由安装基座或支架(9)构成，其中传感器记录运动(10)以这样的方式和以这样的数量相对于彼此布置，以包围整个记录区域(11)，其中记录区域的范围被定义为最好在垂直于风力涡轮机塔架(2)的方向上的空气带。在垂直于风力涡轮机塔架(2)的方向上的传感器(10)的范围(11)最佳地应该在风力涡轮机转子(4)的半径的1.5到2.0倍的范围内，以便同时记录在风力涡轮机转子(4)的运行范围之外反射的动物(17)。本发明中的装置中的最佳电路数量(6,7)是两个，并且它们彼此的相对位置是为了确保记录动物(即碰撞的受害者(17))飞行的方向。在本发明的最优选的解决方案中，一个电路位于风力涡轮机塔架(2)的底部(7)，另一个电路则位于风力涡轮机塔架(2)的顶部(6)。底部电路(7)应尽可能低地安装，但应足够高，以免例如由于野外工作或风暴波而受到损害或弄脏。顶部电路(6)应尽可能靠近风力涡轮机转子(4)的叶片(5)的下部位置安装，但应低于叶片(5)的范围，以便传感器记录运动(10)检测不到叶片(5)的运行。
由于与风力涡轮机转子(4)的叶片(5)碰撞或由于掉入具有气压差的区域引起的气压伤，被杀死或受伤的动物(17)向地面(1)坠落。该装置通过顶部电路(6)的传感器(10)上的一系列读数(18,19)以及在底部电路(7)的传感器(10)上的短时间内记录其掉落。这样的序列被记录为单个记录并存储在控制和记录单元(8)的存储器中。控制和记录单元(8)还能够读取动物跌倒的轨迹和目的地。动物的目标位置被确定为由顶部电路(6)的传感器(10)上的读数(18)，底部电路(7)的传感器(10)上的读数(19)和其延伸到地面(1)的表面组合形成的末端部分。在控制和记录单元(8)中设置单个序列的时间，并且考虑到由于叶片(5)的撞击、动物身体的参数、天气条件、受伤动物的操纵而引起的飞行方向改变所引起的额外时间，该单个序列的时间不应长于动物从一高度掉落的运动所需的根据经验计算的时间，所述高度等于传感器电路(6,7)之间的距离。对于要被识别为记录的给定事件，必须在两个电路的传感器(10)上出现读数，首先在顶部电路(6)出现读数，接着在底部电路(7)出现读数。仅一个电路的传感器(10)上的读数并不足以宣告发生了动物与风力涡轮机碰撞的事件。上述关于一定要读取两个电路的传感器(10)上的读数是非常重要的，因为在喂食期间，一些种类的蝙蝠和鸟类(16)会进行数十米的俯冲运动。随着风力涡轮机塔架(2)高度的升高，本发明的有效性将增加，因为顶部电路(6)和底部电路(7)之间的距离越大，读取活体动物(16)切割两个电路(6,7)的传感器(10)的读数范围(11)的俯冲飞行的可能性越小。此外，本发明在夜间的效果会更好，此时从高处进行俯冲飞行的某些种类的鸟类(例如云雀、猎鹰)并不活跃，而俯冲飞行在理论上会导致错误的读数。
传感器(10)的电路(6,7)通过有线或无线数据传输与控制和记录单元(8)连接。通过有线和无线传输，可以从控制和记录单元(8)读取和传输数据以及校准。该装置的所有元件(8,10,12,13,14,15)可以由电池或外部电源供电。可以将控制和记录单元(8)的操作与风力涡轮机控制系统集成，以在记录到此时所记录的动物死亡达到临界数之后停止涡轮机的运转。
装置中使用的传感器(10)可以是各种类型的，例如，符合现有技术的本发明的给定目的和操作方法的激光器、光电光学测距仪、空间扫描仪、红外线、摄像机、夜视摄像机、热成像摄像机等。

Claims (10)

1.一种记录飞行动物与风力涡轮机产生碰撞并指示飞行动物坠落点的装置，其特征在于，所述装置包括至少两个传感器(10)，用于记录飞行动物坠落的一系列读数(18,19)，所述传感器周向地布置在风力涡轮机塔架(2)的至少两个不同高度上，所述传感器通过有线或无线数据传输与控制和记录单元(8)连接，其中一系列读数(18,19)被存储为一单个记录，并且动物的目标位置被确定为由顶部电路(6)的传感器(10)上的读数(18)，底部电路(7)的传感器(10)上的读数(19)和其延伸到地面(1)的表面组合形成的末端部分。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，至少一个传感器电路(10)位于所述风力涡轮机塔架(2)上，并位于运行的风力涡轮机转子(4)的高度处。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，至少一个传感器电路(10)位于所述风力涡轮机塔架(2)内部，并且所使用的传感器(10)类型允许记录在所述风力涡轮机塔架(2)外的动物。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述传感器(10)安装在安装基座或支架(9)上。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述传感器(10)直接安装在所述风力涡轮机塔架(2)上，而不使用所述安装基座或支架(9)。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置另外包括至少一个电视摄像机和/或夜视摄像机和/或红外摄像机和/或照相机和/或记录蝙蝠声音的检测器和/或光学指示器和/或扬声器(12)，上述这些设备均安装在所述风力涡轮机塔架(2)上并由至少一个传感器(10)上的记录事件所激活，以便额外记录事件(20)。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，至少一个额外的电视摄像机和/或夜视摄像机和/或红外摄像机和/或照相机和/或记录蝙蝠声音的检测器和/或光学指示器和/或扬声器(12)安装在风中涡轮机机舱(3)上。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述传感器(10)与一个以上的控制和记录单元(8)集成在一起。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，每个传感器(10)设有一控制和记录单元(8)。
10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置包括安装在所述风力涡轮机塔架(2)上的喷射系统(13)或安装在所述风力涡轮机机舱(3)上的喷射系统(14)或安装在所述风力涡轮机附近的地面(1)上的喷射系统(15)。
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