CN113138376B - 一种激光雷达热光学自动校正的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于光学精密仪器温度控制技术领域，提供了一种激光雷达热光学自动校正的装置，包括风力发电机组、控温电箱、激光雷达探测器、控温回路、风机回路和重力环路热管；设置在激光雷达探测器外壳的加热膜与控温电箱连接构成控温回路；设置在激光雷达探测器内部且靠近光电发热器件的轴流风机与控温电箱连接构成风机回路；重力环路热管内置制冷剂进行相变流动散热循环。本发明通过控温回路控制激光雷达探测器外壳温度，通过风机回路控制激光雷达探测器内部温度，通过重力环路将内部温度与外部进行交换。对激光雷达探测器实现加热、散热、保温三种模式，确保探测性能不会随着野外气候环境的剧烈波动而退化，从而实现热光学的自动校正。

Description

一种激光雷达热光学自动校正的装置
技术领域
本发明涉及光学精密仪器温度控制技术领域，尤其涉及一种激光雷达热光学自动校正的装置。
背景技术
近年来，社会的不断进步和经济的飞速发展加速了全球范围化石能源的快速和过度消耗，与此同时，带来严重的环境污染。风力发电作为清洁高效的可再生能源，为人类社会的能源变革提供了绿色解决方案。为了提高风力发电机组的效率，优化机组配置，需要在每一台风力发电机组上面安装风场探测设备，用于精确测量机组远处风向和风速，提前控制风力发电机组的叶轮调整到垂直迎风角度，也就是近年来逐渐普及的智能风力发电机组。目前，大部分风力发电机组采用基于相干测量技术的大功率激光雷达作为风场测量设备。
但是，大功率激光雷达工作时内部光电器件发热密度大，且全年长时间开机，对散热条件和环境稳定度要求很高，而风力发电机组都安装在野外，全年绝大多数时间处于无人值守状态，不具备长时间人工维护的可能性。我国风力资源丰富的西部地区，全年室外温度波动很大，尤其是野外气候条件更加恶劣。据气象台记录，宁夏青海无人区的空气干球温度最低曾达到-30℃，最高曾到32℃，气温年较差达到26～31℃，且常年伴随着风沙。这种自然环境非常不利于激光雷达这类精密光学仪器的长时间安全、稳定运行，另外，环境温度的剧烈波动，会直接降低激光雷达对风场的探测精度。因此，如何实现对大功率激光雷达进行自动精密控温，在保证激光雷达长时间安全稳定运行前提下，确保其探测精度不发生明显下降，或者说，如何在常年无人值守的条件下实现对野外风场激光雷达的热光学自动校正，成为目前智能风力发电机组面临的亟待解决的技术难题。
申请号为CN201910745648.4的专利名称为《散热器和激光雷达》的中国发明专利公开了一种翅片式热管散热结构，包括重力热管、翅片，以及填充在翅片之间的导热油。该专利针对激光雷达外壳旋转结构进行散热设计，外壳旋转部分(转子)与固定部分(定子)之间存在散热需求，一般需要将转子的热量散热至固定部分处，而固定部分和转子没有直接接触，故目前二者的热交换依靠空气对流，虽然也可以通过增大换热面积以及使用翅片结构来小幅度强化对流换热效果，但总的来说提升有限，对于需要大幅散热的器件而言，该专利设计了一个垂直重力热管，利用翅片和导热油，将外壳转子附近的热量向上传导至热管冷凝段，再通过空气与冷凝段翅片换热将热量带走，有效降低转子和定子之间的热阻，提升了外壳旋转部位的散热效果。但该方法仅用于增强激光雷达外壳转子与定子之间的散热，减少转动摩擦产生的热量积累，从实现目的上看，该专利并不是针对激光雷达内部光电组件和整体探测性能进行基于热光学准则的温度精确控制，既没有设置主动加热措施，也没有设置温度反馈和控制措施，也就没有实现在野外长时间无人值守状态下对激光雷达温度进行自动控制的目的和能力。
发明内容
本发明为了解决对野外风场激光雷达的热光学自动校正问题，提出了对激光雷达温度进行控制的一种激光雷达热光学自动校正的装置。为实现上述目的，本发明采用以下具体技术方案：
一种激光雷达热光学自动校正的装置，包括：风力发电机组、控温电箱、激光雷达探测器、控温回路、第一温度传感器、风机回路、第二温度传感器和重力环路热管；
所述激光雷达探测器设置在所述风力发电机组上；
所述控温回路包括设置在所述激光雷达探测器的外壳表面的加热膜，所述加热膜与所述控温电箱连接；
所述控温回路连接的所述第一温度传感器用以实时采集所述激光雷达探测器的外壳表面的温度数据，将所述外壳表面的温度数据送回至所述控温电箱，所述控温电箱控制所述加热膜的开关状态和加热时间；
所述风机回路包括设置在所述激光雷达探测器内部且靠近所述激光雷达探测器的光电发热器件的轴流风机，所述轴流风机与所述控温电箱连接；
所述风机回路连接的所述第二温度传感器实时采集所述光电发热器件的温度数据，将所述光电发热器件的温度数据送回至所述控温电箱，所述控温电箱控制所述轴流风机的开关状态和运行时间；
所述重力环路热管包括液体管路、气体管路，置于所述激光雷达探测器内部的蒸发段和置于所述激光雷达探测器外部的冷凝段；
所述蒸发段置于所述光电发热器件的下方，所述蒸发段的入口和所述冷凝段的出口通过穿过所述激光雷达探测器外壳的所述液体管路连接，所述蒸发段的出口和所述冷凝段的入口通过穿过所述激光雷达探测器外壳的所述气体管路连接；
所述重力环路热管内置制冷剂；
所述蒸发段的所述制冷剂吸收所述激光雷达探测器的热量后蒸发，制冷剂蒸气沿着所述气体管路进入所述冷凝段释放热量后变为液态后，又经过所述液体管路回流到所述蒸发段，进行相变流动散热循环。
进一步的，所述冷凝段和所述蒸发段存在高度差，用以所述冷凝段被冷凝的液态制冷剂在重力的作用下克服流动阻力流回所述蒸发段。
进一步的，覆盖所述激光雷达探测器外壳的多个所述控温回路连同每个所述控温回路对应连接的第一温度传感器形成电加热系统。
进一步的，所述激光雷达探测器内部的多个所述风机回路连同每个所述风机回路对应连接的第二温度传感器形成对流散热系统。
进一步的，所述控温电箱是独立的供电和控制驱动电路系统，用以实时接收和记录任一所述第一温度传感器或任一所述第二温度传感器送回的温度数据，并根据预设的控温算法，独立控制对应的任意一所述加热膜的开关、加热时间和加热功率，以及独立控制对应的任意一所述轴流风机的开关和运行时间。
进一步的，所述控温电箱连接有蓄电池，所述风力发电机组为所述蓄电池提供电能。
进一步的，当需要对所述光电发热器件散热时，启动所述风机回路和所述重力环路热管，所述制冷剂在所述重力环路热管内部进行气液相变循环；
当需要对所述激光雷达探测器整体进行保温时，关闭所述风机回路，所述重力环路热管触发自锁，所述制冷剂停止相变循环。
当需要对所述激光雷达探测器加热时，关闭所述风机回路，所述重力环路热管触发自锁，制冷剂停止相变循环，开启所述控温回路，对所述激光雷达探测器外壳和内部进行加热控温。
进一步的，当任一所述第二温度传感器故障时，所述风机回路和所述重力环路热管正向联动，所述重力环路热管启动时，所述风机回路启动；当所述重力环路热管自锁时，所述风机回路关闭。
进一步的，当任一所述第一温度传感器故障时所述控温回路和所述重力环路热管反向联动，当所述重力环路热管启动时，所述控温回路关闭；当所述环路热管自锁时，所述控温回路启动。
进一步的，所述制冷剂采用R134a。
进一步的，所述气体管路和所述液体管路包裹多层的热包覆隔热组件。
进一步的，所述重力环路热管具备自启动功能，在所述蒸发段的温度高于所述冷凝段的温度，且温度差处于第一预设温度范围时，所述制冷剂自动开始所述相变散热循环。
进一步的，所述重力环路热管具备自锁功能，在所述蒸发段的温度高于所述冷凝段的温度，且温度差处于第二预设温度范围时，或所述蒸发段的温度低于所述冷凝段的温度的情况下，所述制冷剂自动停止所述相变散热循环。
本发明能够取得以下技术效果：
1、该装置对野外恶劣自然环境的适应能力强，对温度的自动控制调节能力强，直接利用风力发电机组驱动，无需外部提供能量，结构简单，减少定期维护次数，绿色环保无危害，能够保证激光雷达探测器在野外无人值守状态下长时间工作的可靠性、稳定性，确保风场激光雷达的探测性能不会随着野外气候环境的剧烈波动而退化，从而实现热光学的自动校正。
2、采用控温回路的加热模式和利用风机回路的对流散热相结合的自动控温方式，能够实现全年野外无人值守状态下对激光雷达探测器的自动温度控制功能，从而实现了激光雷达探测器在长时间无人值守状态下的连续、稳定和安全运行，极大节约了运行、调节和维护的人工成本。
3、采用温度传感器与控温电箱相结合的精确控温算法，能够实现对激光雷达探测器外壳和内部光电器件温度的精确、稳定的自动控制功能，有效保证了激光雷达探测器的探测性能不受野外自然环境波动的影响，从根本上保证了对激光雷达对大气风场的精确测量，从而确保风力发电机组能够全年高效运行，极大的提高了风力发电的效能。
4、采用分离式重力环路热管，实现热量从激光雷达内部光电发热器件到外部大气环境之间的无动力、高效的传输功能，具有绿色、节能、环保的优势；采用具备自锁功能的重力环路热管，能够实现小温差下的自启动和自锁，确保了控温系统在散热模式、保温模式和加热模式之间的准确、稳定切换，既提高了散热效能，又大幅提高了装置的可靠性,有效降低了故障率。
附图说明
图1为本发明公开的一种激光雷达热光学自动校正的装置的结构示意图；
图2为本发明公开的重力环路热管结构示意图。
附图标记：
1、风力发电机组；2、激光雷达探测器；3、蓄电池；4、控温电箱；5、轴流风机；6、光电发热器件；7、蒸发段；8、冷凝段；9、气体管路；10、液体管路；11、加热膜；12、第一温度传感器；13、电缆；14、基座；15、第二温度传感器。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，而不构成对本发明的限制。
本发明的目的是提供对激光雷达温度进行自动控制的一种激光雷达热光学自动校正的装置。下面将对本发明提供的热光学自动校正装置，通过具体实施例来进行详细说明。
图1示出了本发明的一种激光雷达热光学自动校正的装置的主结构，如图1所示，一种激光雷达热光学自动校正的装置，包括：风力发电机组1、控温电箱4、激光雷达探测器2、控温回路、风机回路和重力环路热管。
激光雷达探测器2通过基座14固定安装在风力发电机组1的顶部。控温回路包括加热膜11，加热膜11安装在激光雷达探测器2的外壳表面，通过电缆13与控温电箱4连接。加热膜11与控温电箱4连接构成一个独立的控温回路；控温回路连接第一温度传感器12用以实时采集激光雷达探测器2外壳表面的温度数据，并将该温度数据送回到控温电箱4，控温电箱4控制加热膜11的开关状态和加热时间。
风机回路的轴流风机5安装在激光雷达探测器2内部，优选设置在光电发热器件6的附近，更能利于散热。激光雷达探测器2内部放置有轴流风机5和第二温度传感器15。轴流风机5与控温电箱4连接构成独立的风机回路；风机回路设置第二温度传感器15，实时采集光电发热器件6的温度数据，并将该数据送回到控温电箱4，控温电箱4控制风机回路的轴流风机5的开关状态和运行时间。
如图2所示，重力环路热管包括液体管路10、气体管路9，置于激光雷达探测器2内部的蒸发段7和置于激光雷达探测器2外部的冷凝段8；重力环路热管的蒸发段7安装在光电发热器件6的下方，重力环路热管的冷凝段8安装在激光雷达探测器2外壳顶部。蒸发段7入口和冷凝段8出口通过一个穿过激光雷达探测器外壳的液体管路10连接，蒸发段7出口和冷凝段8入口通过一个穿过激光雷达探测器2外壳的气体管路9连接。蒸发段7将液态制冷剂送入激光雷达探测器2内部吸收热量。冷凝段8将气态制冷剂送入激光雷达探测器2外部释放热量，形成一个完整的蒸发-冷凝循环。
重力环路热管实现将激光雷达探测器内部的热量传输到外部环境，其中气体管路9负责将激光雷达探测器2内部的蒸发段7的高温气态制冷剂输送到外部的冷凝段8。液体管路10负责将放热冷凝后变为液体的制冷剂输送回激光雷达探测器内部的蒸发段7，重新吸热蒸发，完成制冷剂的相变流动和传热循环。重力环路热管内部为真空状态，灌注液态的相变吸热的制冷剂。气体管路9和液体管路10分别输送制冷剂蒸气和制冷剂液体，以保证重力环路热管能够实现自锁功能。
进一步的，冷凝段8和蒸发段7存在高度差，保证冷凝段8被冷凝的液态制冷剂在重力的作用下克服流动阻力流回蒸发段7。液态制冷剂流回蒸发段7后，继续吸收光电发热器件6的热量，由靠近光电发热器件6设置的轴流风机5将热量通过风机结构从光电发热器件6传输到蒸发段7，制冷剂在蒸发段7内部吸收热量后发生相变，蒸发吸热变成气体。气态制冷剂从蒸发段7开口处经过气体管路9上升至热管冷凝段8，制冷剂蒸气进入热管冷凝段8后，与外部大气完成换热，制冷剂释放热量后重新冷凝成液体，并在重力作用下从液体管路10流入热管蒸发段7，从而完成吸热-放热循环。
当外部环境温度很低，不需要启动重力环路热管散热时，重力环路热管触发自锁功能，内部制冷剂的循环自动终止。本发明提供的控温的装置，散热效率高且无需动力部件，具有结构简单,能耗低,可靠性高,维护方便的优点。能够实现全年在野外无人值守状态下对激光雷达探测器2装置进行自动控温，保证了激光雷达探测器2在野外复杂温度环境下的安全、连续、稳定工作，同时通过控温算法，从热光学角度确保了激光雷达探测器2的探测精度。
本发明一个优选实施例中，覆盖激光雷达探测器2外壳的多个控温回路连同每个控温回路对应连接的第一温度传感器12形成电加热系统。具体的，每个加热膜11与控温电箱4连接构成一个独立的控温回路；激光雷达探测器2的外壳表面分成多个控温区域，每个控温区域安装有一个第一温度传感器12和加热膜11，第一温度传感器12用以实时采集该区域内的激光雷达探测器2外壳表面温度数据，并将该数据送回到控温电箱4，控温电箱4控制相应区域的加热膜11的开关状态和加热时间。每个控温回路根据各自区域的第一温度传感器12采集的温度数据独立工作。电加热系统安装在激光雷达探测器2外壳表面。该系统的第一温度传感器12通过实时采集激光雷达探测器2的外壳温度，通过电缆13送回控温电箱4，经过控温算法运算，控温电箱4通过电缆13发送指令给加热膜11，控制加热膜11的启停、加热时间还可以有加热功率，完成对激光雷达探测器2的外壳的主动闭环控温。电加热系统实现在外部低温环境下，对激光雷达探测器2的外壳部分进行主动加热和精确控温。
本发明一个优选实施例中，对流散热系统是布置在激光雷达内部空间的独立吹风装置，对流散热系统安装在激光雷达探测器2内部。具体的，激光雷达探测器2内部划分有多个风机区域，每个风机区域放置有轴流风机5和第二温度传感器15。每个轴流风机5与控温电箱4连接构成独立的风机回路；每个风机回路设置一个第二温度传感器15，实时采集光电发热器件6的温度数据，并将该温度数据送回到控温电箱4，控温电箱4控制相应风机回路的轴流风机5的开关状态和运行时间；每个风机回路根据各自区域的第二温度传感器15采集的温度数据独立工作。
使用时，当需要对激光雷达探测器2内部光电发热器件6散热时，启动对流散热系统和重力环路热管，利用制冷剂在重力环路热管内部蒸发-冷凝相变循环，实现热量从激光雷达探测器2内部到外部大气环境的零能耗传输。当需要对激光雷达探测器2整体进行保温时，关闭对流散热系统，重力环路热管触发自锁，制冷剂停止相变循环；当激光雷达探测器2需要加热控温时，关闭对流散热系统，重力环路热管触发自锁，制冷剂停止相变循环，同时开启电加热系统，对激光雷达探测器2外壳和内部光电发热器件6进行加热控温。
激光雷达探测器2内部的多个风机回路连同每个风机回路对应连接的第二温度传感器15形成对流散热系统。该系统通过风机回路上的第二温度传感器15通过实时采集激光雷达探测器2内部发热光电器件6的温度，通过电缆13送回控温电箱4，经过控温算法运算，控温电箱4通过电缆13发送指令给轴流风机5，控制轴流风机5的启停和运行时间，将发热光电器件6的热量传递到热管蒸发段7，完成对激光雷达探测器2内部热量的传递以及内部环境温度的闭环控制。对流散热系统实现在内部高温环境下，对激光雷达探测器内部光电发热组件进行强迫对流冷却，将热量从发热光电器件6传递到其他介质中。
控温电箱4安装在风力发电机组1顶部，安装在激光雷达探测器2外部。第一温度传感器12和第二温度传感器15通过供电线路和数据传输线路与控温电箱4连接。第一温度传感器12和第二温度传感器15实现对激光雷达探测器2外壳和内部发热光电器件6的温度数据的实时采集，并输送到控温电箱4，作为温度控制算法的反馈参数。控温电箱4是一个独立的供电和控制驱动电路系统，能够实时接收和记录任何一路温度传感器送回的温度数据，并根据预设的控温算法，独立控制任意一加热膜的开关、加热时间和加热功率，以及独立控制任意一轴流风机的开关和运行时间。控温电箱为装置提供稳定直流电压和精确控温算法，用以控制控温回路和风机回路。控温电箱实现对采集到的温度数据进行分析研判，并控制电加热系统和对流散热系统的启停、工作时间和加热功率。
使用时，当需要对激光雷达探测器2内部光电发热器件6散热时，启动风机回路和重力环路热管，利用制冷剂在重力环路热管内部蒸发-冷凝相变循环，实现热量从激光雷达探测器2内部到外部大气环境的零能耗传输。当需要对激光雷达探测器2整体进行保温时，关闭风机回路，重力环路热管触发自锁，制冷剂停止相变循环；当激光雷达探测器2需要加热控温时，控温电箱4关闭风机回路，重力环路热管触发自锁，制冷剂停止相变循环，同时开启控温回路，对激光雷达探测器2外壳和内部光电发热器件6进行加热控温。
本发明通过控温回路控制激光雷达探测器2的温度，通过风机回路控制光电发热器件6温度，通过重力环路热管自发将激光雷达探测器2内部热量传输到外部环境中，最后通过控温电箱4根据监测到的第一温度传感器12和第二温度传感器15的温度数据，控制是否进行加热、散热和保温，风机回路、控温回路、重力环路热管形成一个整体的主动的控温系统。而且控温回路和风机回路都是独立的，可以通过控温电箱4具体控制需要加热膜11和轴流风机5的启动，更能使激光雷达探测器2的温度保持均匀。
当任一第二温度传感器15发生故障时，风机回路和重力环路热管正向联动，重力环路热管启动时，风机回路启动；当重力环路热管自锁时，风机回路关闭。当任一第一温度传感器12发生故障时控温回路和重力环路热管反向联动，当重力环路热管启动时，控温回路关闭；当重力环路热管自锁时，控温回路启动。这样设计能确保无人值守控温系统的安全性和可靠性。
本发明一个优选实施例中，重力环路热管具备自启动功能，当蒸发段7温度高于冷凝段8温度，且温度差处于第一预设温度范围(温度差优选5-8℃)。即激光雷达探测器2内部温度高于外界环境温不超过一定程度时，重力环路热管自启动，制冷剂通过相变循环将热量从激光雷达探测器2内部蒸发段7输送到外部冷凝段8，激光雷达进入散热模式。
当重力环路热管蒸发段7和冷凝段8的温度差处于第二预设温度范围(温度差优选0～4℃)，或者蒸发段7温度低于冷凝段8温度，即外界环境温度过低时，重力环路热管自锁，制冷剂相变循环停止，热量同时停止传输，激光雷达探测器2进入保温或者加热模式。
进一步的，重力环路热管具备自启动功能，能够在蒸发段7温度高于冷凝段8温度的温度差范围为5-8℃的情况下自动启动制冷剂相变循环。
进一步的，重力环路热管具备自锁功能，能够在蒸发段7温度高于冷凝段8温度的温度差范围为0-4℃的情况下，或者在蒸发段7温度低于冷凝段8温度的情况下，自动关闭制冷剂相变散热循环。
重力环路热管触发自锁和自启动的温度范围不是一个固定值，由具体的设计参数决定，本发明提到的自锁或自启动功能的两个预设温度范围，可根据相关实验测试得到的。两个预设温度范围由重力环路热管内部的制冷剂热力学状态决定，当重力环路热管内外的温度差和压力差达到一定范围，制冷剂的热力学状态发生变化，触发自锁和自启动，这个过程无需测量，无需控制。
本发明一个优选实施例中，控温电箱4连接有蓄电池3，风力发电机组1为蓄电池3提供电能。蓄电池3是为控温电箱提供电能的储能系统，通过存储风力发电装置输出的电能，转换成UPS(不间断电源))稳压直流电供给控温电箱4。实现了利用风力蓄电池驱动前述的主动的控温系统。蓄电池3作为电加热系统、对流散热系统和温度传感器的能量来源，用以驱动控温回路和风机回路。采用蓄电池供电方式，直接从风力发电机组1取得能量，存储调压后可作为不间断电源供电给控温电箱，既降低了电能获取成本，又提高了电能利用效率，同时还保证了控温系统的安全、连续运行。
本发明一个优选实施例中，制冷剂采用R134a。该制冷剂不易燃、不爆炸、无毒、无刺激性、无腐蚀性，是一种安全性能良好、环保无害、安全可靠性高的制冷剂。整个闭合的重力环路热管回路内存在着适量的液体制冷剂。制冷剂聚集在蒸发段7底部，液体制冷剂从冷凝段8中流入液体管路10并在重力作用下克服流动阻力，进入蒸发段7一部分液体制冷剂存储在蒸发段7的空腔底部，另一部分吸收热量蒸发汽化，并以热蒸汽的形式沿气体管路9流出进入冷凝段8。
本发明一个优选实施例中，气体管路9和液体管路10外部均包裹一层热包覆的热包覆隔热组件，隔绝制冷剂与外界环境的热量交换，保证热制冷剂蒸气在进入冷凝段8之前的过程中不会因为热量的散失而提前液化成液态制冷剂，以及保证制冷剂液体在流回蒸发段7之前的过程中不会因为吸收周围的热量而提前蒸发成气态制冷剂。
本发明一个优选实施例中，蓄电池3和控温电箱4表面均包裹多层防水布，以保证在雨雪天气下蓄电池3和控温电箱4的安全性。
本发明一个优选实施例中，电缆13裸露在激光雷达探测器2外面的部分，均包裹多层防水布，以保证在雨雪天气下电缆13的安全性。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制。本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
以上本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种激光雷达热光学自动校正的装置，其特征在于，包括：风力发电机组(1)、控温电箱(4)、激光雷达探测器(2)、控温回路、第一温度传感器(12)、风机回路、所述激光雷达探测器(2)内部的光电发热器件(6)、第二温度传感器(15)和重力环路热管；
所述激光雷达探测器(2)设置在所述风力发电机组(1)上；
所述控温回路包括设置在所述激光雷达探测器(2)的外壳表面的加热膜(11)，所述加热膜(11)与所述控温电箱(4)连接；
所述控温回路连接的所述第一温度传感器(12)实时采集所述激光雷达探测器(2)的外壳表面的温度数据，将所述外壳表面的温度数据送回至所述控温电箱(4)，所述控温电箱(4)控制所述加热膜(11)的开关状态和加热时间；
所述风机回路包括设置在所述激光雷达探测器(2)内部的轴流风机(5)，所述轴流风机(5)与所述控温电箱(4)连接；
所述风机回路连接的所述第二温度传感器(15)实时采集所述光电发热器件(6)的温度数据，将所述光电发热器件(6)的温度数据送回至所述控温电箱(4)，所述控温电箱(4)控制所述轴流风机(5)的开关状态和运行时间；
所述重力环路热管包括液体管路(10)、气体管路(9)、置于所述激光雷达探测器(2)内部的蒸发段(7)和置于所述激光雷达探测器(2)外部的冷凝段(8)；
所述蒸发段(7)置于所述光电发热器件(6)的下方，所述蒸发段(7)的入口和所述冷凝段(8)的出口通过穿过所述激光雷达探测器(2)的外壳的所述液体管路(10)连接，所述蒸发段(7)的出口和所述冷凝段(8)的入口通过穿过所述激光雷达探测器(2)的外壳的所述气体管路(9)连接；
所述蒸发段(7)内置制冷剂；
所述蒸发段(7)的所述制冷剂吸收所述激光雷达探测器(2)的热量后蒸发，形成制冷剂蒸气；所述制冷剂蒸气沿着所述气体管路(9)进入所述冷凝段(8)释放热量后变为液态制冷剂后，又经过所述液体管路(10)回流到所述蒸发段(7)，进行相变散热循环；
当需要对所述光电发热器件(6)散热时，启动所述风机回路和所述重力环路热管，所述制冷剂在所述重力环路热管的内部进行所述相变散热循环；
当需要对所述激光雷达探测器(2)整体进行保温时，关闭所述风机回路，所述重力环路热管触发自锁，所述制冷剂停止所述相变散热循环；
当需要对所述激光雷达探测器(2)加热时，关闭所述风机回路，所述重力环路热管触发自锁，所述制冷剂停止所述相变散热循环，开启所述控温回路对所述激光雷达探测器(2)进行加热控温；
当任一所述第一温度传感器(12)发生故障时所述控温回路和所述重力环路热管反向联动，当所述重力环路热管启动时，所述控温回路关闭；当所述重力环路热管自锁时，所述控温回路启动；
当任一所述第二温度传感器(15)发生故障时，所述风机回路和所述重力环路热管正向联动，所述重力环路热管启动时，所述风机回路启动；当所述重力环路热管自锁时，所述风机回路关闭。
2.根据权利要求1所述的一种激光雷达热光学自动校正的装置，其特征在于，所述冷凝段(8)和所述蒸发段(7)存在高度差，使所述液态制冷剂在重力的作用下流回所述蒸发段(7)。
3.根据权利要求1所述的一种激光雷达热光学自动校正的装置，其特征在于，所述装置还包括电加热系统；
所述激光雷达探测器(2)的外壳表面划分为多个控温区域，每个所述控温区域设置有一个所述控温回路；
多个所述控温回路连同每个所述控温回路对应连接的所述第一温度传感器(12)形成所述电加热系统。
4.根据权利要求1所述的一种激光雷达热光学自动校正的装置，其特征在于，所述装置还包括对流散热系统；
所述激光雷达探测器(2)的内部划分为多个风机区域，每个所述风机区域设置有一个所述风机回路；
多个所述风机回路连同每个所述风机回路对应连接的所述第二温度传感器(15)形成所述对流散热系统。
5.根据权利要求1所述的一种激光雷达热光学自动校正的装置，其特征在于，所述控温电箱(4)包括独立的供电和控制驱动电路系统，用以实时接收和记录任一所述第一温度传感器(12)或任一所述第二温度传感器(15)分别对应送回的所述温度数据，并根据预设的控温算法，独立控制对应的任意一所述加热膜(11)的开关、加热时间，以及独立控制对应的任意一所述轴流风机(5)的开关和运行时间。
6.根据权利要求1所述的一种激光雷达热光学自动校正的装置，其特征在于，所述装置还包括蓄电池(3)，所述控温电箱(4)连接所述蓄电池(3)，所述风力发电机组(1)为所述蓄电池(3)提供电能。
7.根据权利要求1所述的一种激光雷达热光学自动校正的装置，其特征在于，所述制冷剂采用R134a。
8.根据权利要求1所述的一种激光雷达热光学自动校正的装置，其特征在于，所述气体管路(9)和所述液体管路(10)包裹多层的热包覆隔热组件。
9.根据权利要求1所述的一种激光雷达热光学自动校正的装置，其特征在于，所述重力环路热管具备自启动功能，在所述蒸发段(7)的温度高于所述冷凝段(8)的温度，且温度差处于第一预设温度范围时，所述制冷剂自动开始所述相变散热循环。
10.根据权利要求1所述的一种激光雷达热光学自动校正的装置，其特征在于，所述重力环路热管具备自锁功能，在所述蒸发段(7)的温度高于所述冷凝段(8)的温度，且温度差处于第二预设温度范围时，或所述蒸发段(7)的温度低于所述冷凝段(8)的温度的情况下，所述制冷剂自动停止所述相变散热循环。
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