DE202011050547U1

DE202011050547U1 - Arrangement for obstruction lighting of a wind turbine and wind turbine

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Publication number: DE202011050547U1
Application number: DE202011050547U
Authority: DE
Original assignee: ENERTRAG SYSTEMTECHNIK GmbH
Current assignee: Dark Sky De GmbH
Priority date: 2011-06-24
Filing date: 2011-06-24
Publication date: 2011-11-02
Anticipated expiration: 2021-06-25

Abstract

Anordnung für eine Hindernisbefeuerung von Windenergieanlagen, mit: – einem radarbasierten Luftraumüberwachungssystem (2), – einer zentralen Steuereinrichtung (3), die zum Übertragen von Überwachungssignalen an das Luftraumüberwachungssystem (2) gekoppelt ist, und – Kennzeichnungseinrichtungen (4), die zum Übertragen von Betriebssignalen an die zentrale Steuereinrichtung (3) gekoppelt und jeweils einer Windenergieanlage zuordenbar sind, wobei die zentrale Steuereinrichtung (3) konfiguriert ist, im Rahmen des Austauschens von Betriebssignalen fortdauernd Steuersignale mit einem zeitlichen Sendeabstand an alle Kennzeichnungseinrichtungen (4) zu übersenden, wobei die Kennzeichnungseinrichtungen (4) konfiguriert sind, im Rahmen des Austauschens von Betriebssignalen auf den Empfang der Steuersignale jeweils Antwortsteuersignale an die zentrale Steuereinrichtung (3) zu übersenden, und wobei die zentrale Steuereinrichtung (3) und/oder die Kennzeichnungseinrichtungen (4) konfiguriert sind, einen Sicherheitsbetrieb auszulösen, in welchem die Kennzeichnungseinrichtungen (4) Warnsignale abgeben, wenn wenigstens eine der folgenden Bedingungen gegeben ist: – die zentrale Steuereinrichtung (3) empfängt, bezogen auf einen jeweiligen Sendezeitpunkt der Steuersignale, nicht...Arrangement for an obstacle lighting system for wind turbines, with: - a radar-based airspace monitoring system (2), - a central control device (3) which is coupled to the airspace monitoring system (2) for the transmission of monitoring signals, and - identification devices (4) which are used for transmitting Operating signals are coupled to the central control device (3) and can each be assigned to a wind energy installation, the central control device (3) being configured to continuously transmit control signals at a time interval to all identification devices (4) as part of the exchange of operating signals, the identification devices (4) are configured to send response control signals to the central control device (3) as part of the exchange of operating signals upon receipt of the control signals, and the central control device (3) and / or the identification devices (4) are configured to trigger a safety mode in which the identification devices (4) emit warning signals if at least one of the following conditions is met: - the central control device (3) does not receive, based on a respective transmission time of the control signals ...

Description

Die Erfindung betrifft Technologien zur Hindernisbefeuerung einer Windenergieanlage.The invention relates to technologies for obstacle lighting a wind turbine.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Windenergieanlagen dienen der alternativen Energieerzeugung. Üblicherweise sind mehrere Windenergieanlagen in einem Windpark angeordnet. Aufgrund der Höhe der einzelnen Windenergieanlagen stellen sie einzeln und als Gruppen ein zu sicherndes Hindernis für den Flugverkehr dar. Zur Sicherung derartiger Windenergieanlagen dient eine sogenannte Hindernisbefeuerung, die regelmäßig mittels einer optischen und/oder akustischen Signalisierung ausgeführt ist. Es wurde vorgeschlagen, ein Radarsystem zu installieren, welches bei der Annäherung eines Flugobjektes an die Windenergieanlage das Flugobjekt erfasst und hierauf Steuersignale an die Befeuerungseinrichtung der Windenergieanlagen abgibt, sodass diese Warnsignale absenden. So betrifft das Dokument DE 20 2004 006 595 U1 ein radargesteuertes Kennzeichnungssystem für Windenergieanlagen. Ausgehend von einer Luftraumüberwachung im Bereich der Windenergieanlage mittels eines Radarsystems wird das Kennzeichnungssystem aktiviert, so dass eine Lichtemission erfolgt.Wind turbines are used for alternative energy generation. Usually, several wind turbines are arranged in a wind farm. Due to the height of the individual wind turbines they represent individually and as groups an obstacle to be secured for air traffic. To secure such wind turbines is a so-called obstacle lights, which is performed regularly by means of optical and / or acoustic signaling. It was proposed to install a radar system which detects the flying object when approaching a flying object to the wind turbine and then outputs control signals to the firing device of the wind turbines so that they send warning signals. So the document concerns DE 20 2004 006 595 U1 a radar-controlled identification system for wind turbines. Starting from an airspace monitoring in the area of the wind turbine by means of a radar system, the identification system is activated, so that a light emission takes place.

Im Dokument DE 201 03 294 U1 ist weiterhin eine integrierte Rotor-Hindernisbefeuerungsanlage für Windenergieanlagen beschrieben. Auch das Dokument WO 03/104648 A1 beschreibt eine Windenergieanlage mit einer Hindernisbefeuerungseinrichtung, bei der in Rotorblattspitzen der Windkrafträder LED-Signallampen angeordnet sind.In the document DE 201 03 294 U1 Furthermore, an integrated rotor obstacle lighting system for wind turbines is described. Also the document WO 03/104648 A1 describes a wind turbine with an obstacle lighting device, are arranged in the rotor blade tips of the wind power LED signal lamps.

Im Dokument EP 1 486 798 A2 ist ein Radarsystem beschrieben, mit dem der Luftraum um beliebige Objekte auf dem Erdboden herum überwacht werden kann, um eine Warnsignalisierung an den Objekten zu steuern. Das Radarsystem umfasst mehrere sogenannte Feldeinheiten die jeweils einen Ausschnitt des zu überwachenden Luftraums erfassen. Wird ein Flugobjekt, dessen Flugbahn hinsichtlich Höhe, Richtung und Geschwindigkeit potentiell zu einer Kollision mit den Objekten auf der Erde führt, erfasst, werden von dem Radarsystem Steuersignale abgegeben, um ein Kennzeichnungssystem an den Objekten zur Abgabe von optischen und/oder akustischen Warnsignalen zu aktivieren. Die Feldeinheiten sind eingerichtet, untereinander Informationen über erfasste Flugobjekte auszutauschen. Darüber hinaus sind sie in der Lage, Daten mit einer zentralen Steuereinrichtung auszutauschen. Auch eine Fernüberwachung und Ferndiagnose ist für die Feldeinheiten ermöglicht.In the document EP 1 486 798 A2 A radar system is described which allows the airspace to be monitored around any objects on the ground to control the warning of the objects. The radar system comprises a plurality of so-called field units which each capture a section of the airspace to be monitored. When a flying object whose trajectory potentially collides with the objects on the earth in terms of altitude, direction and speed is detected, control signals are output by the radar system to activate an identification system on the objects for emitting visual and / or audible warning signals , The field units are set up to exchange information with each other about detected flying objects. In addition, they are able to exchange data with a central controller. Remote monitoring and remote diagnostics are also possible for the field units.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Anordnung zur Hindernisbefeuerung einer Windenergieanlage sowie eine hindernisbefeuerte Windenergieanlage anzugeben, mit denen eine optimierte Kollisionsvermeidung zwischen der Windenergieanlage und Flugobjekten ermöglicht ist.The object of the invention is to provide an improved arrangement for obstacle lighting of a wind turbine and a obstacle-fired wind turbine, with which an optimized collision avoidance between the wind turbine and flying objects is possible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Anordnung zur Hindernisbefeuerung von Windenergieanlagen nach dem unabhängigen Anspruch 1 sowie ein hindernisbefeuerter Windenergieanlagenpark nach dem unabhängigen Anspruch 11 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von abhängigen Unteransprüchen.This object is achieved by an arrangement for obstruction lighting of wind turbines according to the independent claim 1 and a obstacle-fired wind turbine park according to the independent claim 11. Advantageous embodiments of the invention are the subject of dependent subclaims.

Die Erfindung umfasst den Gedanken einer Anordnung für eine Hindernisbefeuerung von Windenergieanlagen, mit:

– einem radarbasierten Luftraumüberwachungssystem,
– einer zentralen Steuereinrichtung, die zum Übertragen von Überwachungssignalen an das Luftraumüberwachungssystem gekoppelt ist, und
– Kennzeichnungseinrichtungen, die zum Übertragen von Betriebssignalen an die zentrale Steuereinrichtung gekoppelt und jeweils einer Windenergieanlage zuordenbar sind, wobei die zentrale Steuereinrichtung konfiguriert ist, im Rahmen des Austauschens von Betriebssignalen fortdauernd Steuersignale mit einem zeitlichen Sendeabstand an alle Kennzeichnungseinrichtungen zu übersenden, wobei die Kennzeichnungseinrichtungen konfiguriert sind, im Rahmen des Austauschens von Betriebssignalen auf den Empfang der Steuersignale jeweils Antwortsteuersignale an die zentrale Steuereinrichtung zu übersenden, und wobei die zentrale Steuereinrichtung und/oder die Kennzeichnungseinrichtungen konfiguriert sind, einen Sicherheitsbetrieb auszulösen, in welchem die Kennzeichnungseinrichtungen Warnsignale abgeben, wenn wenigstens eine der folgenden Bedingungen gegeben ist:
– die zentrale Steuereinrichtung empfängt, bezogen auf einen jeweiligen Sendezeitpunkt der Steuersignale, nicht von allen Kennzeichnungseinrichtungen die zugeordneten Antwortsteuersignale innerhalb einer Antwortzeit, und
– die fortdauernd gesendeten Steuersignale bleiben an wenigstens einer der Kennzeichnungseinrichtungen für einen Zeitraum aus, der größer als der zeitliche Sendeabstand ist.

The invention includes the idea of an arrangement for obstacle lighting of wind turbines, comprising:

- a radar-based airspace monitoring system,
A central control device, which is coupled to transmit monitoring signals to the airspace monitoring system, and
Marking devices coupled to the central controller for transmitting operating signals and each being assignable to a wind turbine, the central controller being configured to continuously transmit control signals at a timeout interval to all of the markers as part of the exchange of operating signals, the markers being configured in the context of exchanging operating signals for receiving the control signals, respectively transmitting response control signals to the central control device, and wherein the central control device and / or the marking devices are configured to trigger a safety operation in which the labeling devices issue warning signals, if at least one of the following Given conditions:
- The central control device receives, based on a respective transmission time of the control signals, not from all labeling devices, the associated response control signals within a response time, and
The continuously transmitted control signals remain on at least one of the tag devices for a period of time greater than the timeout interval.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein hindernisbefeuerter Windenergieanlagenpark mit mehreren Windenergieanlagen mit der vorgenannten Anordnung geschaffen, wobei

– ein radarbasiertes Luftraumüberwachungssystem mittels mehrerer Radardetektoren einen den mehreren Windenergieanlagen zugeordneten Luftraum überwachend gebildet ist,
– eine zentrale Steuereinrichtung zum Übertragen von Überwachungssignalen an das Luftraumüberwachungssystem gekoppelt ist, und
– Kennzeichnungseinrichtungen jeweils einer der mehreren Windenergieanlagen zugeordnet und zum Übertragen von Betriebssignalen an die zentrale Steuereinrichtung gekoppelt sind.

According to a further aspect of the invention, a obstacle-fired wind turbine park with multiple wind turbines is provided with the aforementioned arrangement, wherein

A radar-based airspace monitoring system is formed monitoring by means of a plurality of radar detectors an air space associated with the plurality of wind turbines,
A central control device for transmitting monitoring signals is coupled to the airspace monitoring system, and
- Labeling each associated with one of the multiple wind turbines and are coupled to transmit operating signals to the central control device.

Die Erfindung sieht ein radarbasiertes Luftraumüberwachungssystem in Kombination mit einer zentralen Steuereinrichtung und Kennzeichnungseinrichtungen für die Windenergieanlagen vor. Radarbasiertes Luftraumüberwachungssysteme sind als solche in verschiedenen Ausgestaltungen bekannt und weisen üblicherweise mehrere Radareinheiten auf, die auch als Mess-, Radar- oder Feldeinheiten bezeichnet werden können. Die Radareinheiten erfassen jeweils einen Ausschnitt des zu überwachenden Luftraums hinsichtlich von Flugobjekten. Das radarbasierte Luftüberwachungssystem ist erfindungsgemäß an die zentrale Steuereinrichtung gekoppelt, derart, dass im Rahmen des Datenaustausches zumindest von dem Luftraumüberwachungssystem Überwachungssignale an die zentrale Steuereinrichtung übertragen werden können, nämlich dann, wenn von einer oder mehreren Radar- oder Messeinheiten ein Flugobjekt erfasst wird. Es kann vorgesehen sein, dass auch von der zentralen Steuereinrichtung Signale an die Radareinheiten übermittelt werden können, beispielsweise zur Fernsteuerung oder -diagnose. Die zentrale Steuereinrichtung ist nach der Erfindung weiterhin an Kennzeichnungseinrichtungen gekoppelt, derart, dass wenigstens Betriebssignale von der zentralen Steuereinrichtung an die Kennzeichnungseinrichtungen übertragen werden können. Die Kennzeichnungseinrichtungen sind einzeln oder in Gruppen einer Windenergieanlage aus dem Windenergieanlagenpark zugeordnet. Sie dienen einer Befeuerung der jeweiligen Windenergieanlage. Solche Warnsignale können eine optische und/oder akustische Signalisierung umfassen.The invention provides a radar-based airspace monitoring system in combination with a central control device and labeling devices for the wind turbines. Radar-based airspace monitoring systems are known per se in various configurations and typically include multiple radar units, which may also be referred to as measurement, radar, or field units. The radar units each capture a section of the airspace to be monitored with regard to flying objects. The radar-based air monitoring system according to the invention is coupled to the central control device such that monitoring signals can be transmitted to the central control device as part of the data exchange at least by the airspace monitoring system, namely when one or more radar or measurement units detect a flying object. It can be provided that signals can also be transmitted to the radar units from the central control device, for example for remote control or diagnosis. The central control device is further coupled to labeling devices according to the invention, such that at least operating signals can be transmitted from the central control device to the marking devices. The marking devices are assigned individually or in groups to a wind turbine from the wind turbine park. They serve a firing of the respective wind turbine. Such warning signals may include optical and / or acoustic signaling.

Die zentrale Steuereinrichtung ist erfindungsgemäß konfiguriert, im Rahmen des Austauschens von Betriebssignalen fortdauernd Steuersignale, die mit einem zeitlichen Sendeabstand erzeugt und gesendet werden, an alle Kennzeichnungseinrichtungen zu übertragen. Die Kennzeichnungseinrichtungen ihrerseits sind konfiguriert, im Rahmen dieses Austauschens von Betriebssignalen auf den Empfang der Steuersignale jeweils Antwortsteuersignale an die zentrale Steuereinrichtung zu übertragen. Hierbei ist bevorzugt vorgesehen, dass auf dem Empfang jedes Steuersignals ein Antwortsignal in der Kennzeichnungseinrichtung erzeugt und an die zentrale Steuereinrichtung übertragen wird. Bei der vorgeschlagenen Anordnung zur Hindernisbefeuerung sind die zentrale Steuereinrichtung und/oder die Kennzeichnungseinrichtung konfiguriert, einen Sicherheits- oder Warnbetrieb insbesondere dann auszulösen, in welchem die Kennzeichnungseinrichtungen jeweils Warnsignale abgeben, wenn die zentrale Steuereinrichtung, bezogen auf einen jeweiligen Sendezeitpunkt der Steuersignale, nicht von allen Kennzeichnungseinrichtungen jeweils ein zugeordnetes Antwortsteuersignal innerhalb einer Antwortzeit empfängt. Diese Betriebsweise betrifft insoweit den Fehlerfall, der übliche Betrieb also gestört ist. Ursachen hierfür können sehr verschieden sein. Beispielsweise kann eine Kennzeichnungseinrichtung ausgefallen sein. Der Sicherheits- oder Warnbetrieb wird weiterhin auch dann durch die zentrale Steuereinrichtung und/oder die Kennzeichnungseinrichtungen ausgelöst, wenn an wenigstens einer der Kennzeichnungseinrichtungen der Empfang der fortdauernd von der zentralen Steuereinrichtung gesendeten Steuersignale für einen Zeitraum ausbleibt, der größer als der zeitliche Sendeabstand ist. Auch in diesem Fall wird praktisch die Annahme getroffen, dass das Hindernisbefeuerungssystem an irgendeiner Stelle gestört ist, worauf der Sicherheitsbetrieb ausgelöst wird, in welchem die Kennzeichnungseinrichtungen bis auf Widerruf dauernd Warnsignale abgeben.The central control device is configured in accordance with the invention to continuously transmit control signals, which are generated and transmitted with a transmission interval over time, to all identification devices as part of the exchange of operating signals. The marking devices in turn are configured to transmit response control signals to the central control device as part of this exchange of operating signals for receiving the control signals. In this case, it is preferably provided that a response signal is generated in the identification device on the reception of each control signal and transmitted to the central control device. In the proposed arrangement for obstacle lighting, the central control device and / or the marking device are configured to trigger a safety or warning operation, in particular, in which the marking devices each issue warning signals, if the central control device, based on a respective transmission time of the control signals, not all Tag devices each receive an associated response control signal within a response time. This mode of operation relates to the extent of the fault, the usual operation is thus disturbed. Causes can be very different. For example, a labeling device may have failed. The safety or warning operation continues to be triggered by the central control device and / or the marking devices even if at least one of the marking devices fails to receive the control signals continuously transmitted by the central control device for a time period which is greater than the time transmission interval. In this case as well, the assumption is made that the obstacle lighting system is disturbed at some point, whereupon the safety operation is triggered, in which the marking devices continuously issue warning signals until revoked.

Mithilfe der erfindungsgemäßen Anordnung zur Hindernisbefeuerung ist der Sicherheitsstandard erhöht. In optimierter Art und Weise ist die Windenergieanlage oder sind die Windenergieanlagen im Windenergieanlagenpark gegen eine Kollision mit einem sich im Luftraum um die Windenergieanlagen bewegenden Flugobjekt gesichert.With the inventive arrangement for obstacle lighting the safety standard is increased. In an optimized manner, the wind energy plant or the wind energy plants in the wind turbine park are protected against a collision with a flying object moving in the air space around the wind energy plants.

Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die zentrale Steuereinrichtung und/oder die Kennzeichnungseinrichtungen konfiguriert sind, den Sicherheitsbetrieb zu beenden, wenn von allen Kennzeichnungseinrichtungen wieder mindestens zwei Steuersignale mit dem zeitlichen Sendeabstand empfangen werden. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass der Sicherheitsbetrieb, in welchem die Kennzeichnungseinrichtungen aufgrund der zuvor festgestellten Unregelmäßigkeit beim Betriebssignalaustausch fortdauernd Warnsignale abgeben, nicht unnötiger Weise ausgedehnt wird. Sobald von allen Kennzeichnungseinrichtungen die Steuersignale wieder mit dem zeitlichen Sendeabstand empfangen werden, erfolgt der Übergang zum Normalbetrieb, sofern keine andere Störung vorliegt.A preferred development of the invention provides that the central control device and / or the marking devices are configured to terminate the safety operation when at least two control signals with the time transmission distance are again received by all the marking devices. In this way, it is ensured that the safety operation, in which the marking devices continuously issue warning signals due to the previously established irregularity in the operation signal exchange, is not unnecessarily extended. As soon as the control signals are received again by the time transmission distance from all marking devices, the transition to normal operation takes place, if there is no other fault.

Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die zentrale Steuereinrichtung und/oder die Kennzeichnungseinrichtungen konfiguriert sind, den Sicherheitsbetrieb zu beenden, wenn die zentrale Steuereinrichtung von allen Kennzeichnungseinrichtungen wieder mindestens zwei Antwortsteuersignale jeweils innerhalb der Antwortzeit erhält. Auch diese Ausgestaltung von zentraler Steuereinrichtung und den Kennzeichnungseinrichtungen vermeidet einen unnötig verlängerten Sicherheitsbetrieb, wenn ansonsten keine anderweitige Störung gegeben ist.In an expedient embodiment of the invention, it can be provided that the central control device and / or the marking devices are configured to end the safety operation when the central control device of all the marking devices again receives at least two response control signals each within the response time. This embodiment of central control device and the labeling devices avoids an unnecessarily prolonged safety operation, if otherwise no other disturbance is given.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das radarbasierte Luftraumüberwachungssystem mit mehreren örtlich beabstandeten Radardetektoren gebildet ist. Hierbei kann vorgesehen sein, dass einer Windenergieanlage der Gruppe von Windenergieanlagen mehrere Radardetektoren oder -einheiten zugeordnet sind. Üblicherweise ist eine 360°-Abdeckung für die einzelnen Windenergieanlagen sowie den Windenergieanlagenpark bevorzugt. Erfasst ein Radardetektor ein n-tel des zu überwachenden Luftraums, so ist der einzelnen Windenergieanlage oder dem Windenergieanlagenpark wenigstens eine Anzahl n von Radardetektoren zugeordnet.An advantageous embodiment of the invention provides that the radar-based airspace monitoring system is formed with a plurality of spatially spaced radar detectors. In this case, it can be provided that a plurality of radar detectors or units are assigned to a group of wind energy plants of a wind power plant. Usually, a 360 ° cover for the individual wind turbines and the wind turbine park is preferred. If a radar detector detects one nth of the airspace to be monitored, then the individual wind energy plant or the wind energy plant park is assigned at least a number n of radar detectors.

Bevorzugt sieht eine Fortbildung der Erfindung vor, dass das radarbasierte Luftraumüberwachungssystem konfiguriert ist, Überwachungssignale an die zentrale Steuereinrichtung zu übertragen, wenn von dem radarbasierte Luftraumüberwachungssystem in einem von dem Luftraumüberwachungssystem überwachten Raum ein Fremdobjekt detektiert wird, und dass die zentrale Steuereinrichtung konfiguriert ist, auf den Empfang der Überwachungssignale mittels Aktivierungssignalen an die Kennzeichnungseinrichtungen einen Aktivbetrieb auszulösen, in welchem die Kennzeichnungseinrichtungen Warnsignale abgeben. Bei dieser Ausgestaltung der zentralen Steuereinrichtung ist diese konfiguriert, anstelle von oder ergänzend zu den fortdauernd gesendeten Steuersignalen ein oder mehrere Aktivierungssignale an die Kennzeichnungseinrichtungen zu übersenden, wenn in dem überwachten Luftraum ein Flugobjekt von dem Radarsystem erfasst wird. Hierbei kann vorgesehen sein, dass das Radarsystem die Überwachungssignale nur dann an die zentrale Steuereinrichtung übermittelt, wenn eine Auswertung der Radarsignale aufgrund von Kurs, Geschwindigkeit und/oder Flughöhe des Flugobjektes eine mögliche Kollision indiziert. Andere Flugobjekte, die eventuell vom Radarsystem auch erfasst werden, können unbeachtet bleiben. Die Übertragung der Aktivierungssignale von der zentralen Steuerungseinrichtung an die Kennzeichnungseinrichtungen kann den Ersatz eines oder mehrerer Steuersignale und/oder die Übertragung zusätzlicher Signale von der zentralen Steuereinrichtung an die Kennzeichnungseinrichtung bedeuten. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Aktivierungssignale als Ersatz für die Steuersignale mit dem vorgegebenen zeitlichen Sendeabstand von der zentralen Steuereinrichtung an die Kennzeichnungseinrichtungen übertragen werden, solange, bis das detektierte Flugobjekt den überwachten Luftraum wieder verlassen hat. Auch kann alternativ vorgesehen sein, bei der Detektion des Flug- oder Fremdobjektes im überwachten Luftraum ein einmaliges Aktivierungssignal an die Kennzeichnungseinrichtungen zu übersenden und ein Abbruchsignal an die Kennzeichnungseinrichtungen zu übermitteln, wenn das Flugobjekt den überwachten Luftraum verlassen hat. In der Zeit zwischen Aktivierungssignal und Abbruchsignal werden vorzugsweise die fortdauernd mit dem zeitlichen Sendeabstand gesendeten Steuersignale übermittelt. Alternativ kann vorgesehen sein, in dem Zeitraum zwischen Aktivierungssignal und Abbruchsignal Steuersignale mit einem zeitlichen Abstand zu übertragen, der vom zeitlichen Sendeabstand verschieden ist.A preferred embodiment of the invention provides that the radar-based airspace monitoring system is configured to transmit monitoring signals to the central control device when a foreign object is detected by the radar-based airspace monitoring system in a space monitored by the airspace monitoring system and the central control device is configured to Receiving the monitoring signals by means of activation signals to the identification devices to trigger an active operation in which the labeling devices issue warning signals. In this embodiment, the central control device is configured to transmit one or more activation signals to the identification devices instead of or in addition to the continuously transmitted control signals if a flight object is detected by the radar system in the monitored airspace. It can be provided that the radar system transmits the monitoring signals to the central control device only if an evaluation of the radar signals due to course, speed and / or flight altitude of the flying object indicates a possible collision. Other flying objects, which may also be detected by the radar system, may go unnoticed. The transmission of the activation signals from the central controller to the tag means may mean replacing one or more control signals and / or transmitting additional signals from the central controller to the tag. For example, it can be provided that the activation signals are transmitted as a replacement for the control signals with the predetermined time transmission distance from the central control device to the labeling devices, until the detected flying object has left the monitored airspace again. It may also alternatively be provided to transmit a single activation signal to the identification devices when detecting the aircraft or foreign object in the monitored airspace and to transmit an abort signal to the identification devices when the aircraft has left the monitored airspace. In the time between the activation signal and the termination signal, the control signals transmitted continuously with the time transmission interval are preferably transmitted. Alternatively it can be provided to transmit in the period between the activation signal and the termination signal control signals with a time interval which is different from the temporal transmission distance.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das radarbasierte Luftraumüberwachungssystem konfiguriert ist, Abbruch-Überwachungssignale an die zentrale Steuereinrichtung zu übertragen, wenn von dem radarbasierte Luftraumüberwachungssystem das Fremdobjekt nicht mehr detektiert wird, und die zentrale Steuereinrichtung konfiguriert ist, auf den Empfang der Abbruch-Überwachungssignale mittels Abbruch-Aktivierungssignalen an die Kennzeichnungseinrichtungen den Aktivbetrieb wieder zu beenden. Alternativ kann vorgesehen sein, dass ein Abbruch des Aussendens der Warnsignale stattfindet, wenn keine weiteren Aktivierungssignale von der zentralen Steuereinrichtung an die Kennzeichnungseinrichtungen übertragen werden, so dass der Aktivbetrieb beendet wird, ohne dass ein Abbruchsignal von den Kennzeichnungseinrichtungen empfangen wird.In an advantageous embodiment of the invention, it may be provided that the radar-based airspace monitoring system is configured to transmit abort monitoring signals to the central control device when the foreign object is no longer detected by the radar-based airspace monitoring system and the central control device is configured to respond to the reception of the Abort monitoring signals by abort activation signals to the labeling devices to terminate the active operation again. Alternatively it can be provided that an interruption of the emission of the warning signals takes place when no further activation signals are transmitted from the central control device to the labeling devices, so that the active operation is terminated without a termination signal is received by the labeling devices.

Eine Weiterbildung der Erfindung kann vorsehen, dass die zentrale Steuereinrichtung eine Master-Komponente und die Kennzeichnungseinrichtungen Slave-Komponenten in einem Master-Slave-Steuerungssystem bilden.A development of the invention may provide that the central control device form a master component and the identification devices slave components in a master-slave control system.

Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das radarbasierte Luftraumüberwachungssystem und die zentrale Steuereinrichtung und/oder die zentrale Steuereinrichtung und die Kennzeichnungseinrichtungen mittels wenigstens einer Verbindungsart aus der folgenden Gruppe datentechnisch verbunden sind: Lichtwellenleiter, Funkverbindung, Ethernet-Verbindung und Kabelverbindung. Hierbei kann vorgesehen sein, dass in die Datenverbindung zwischen radarbasiertem Luftüberwachungssystem, zentraler Steuereinrichtung und Kennzeichnungseinrichtungen bestehende Verbindungen des Windenergieanlagenparks integriert werden, beispielsweise bestehende Zuleitungen zu den Windenergieanlagen in dem Windenergieanlagenpark.In an expedient embodiment of the invention can be provided that the radar-based airspace monitoring system and the central control device and / or the central control device and the labeling devices are connected by means of at least one type of connection from the following group data technology: optical fiber, radio link, Ethernet connection and cable connection. It can be provided that in the data connection between radar-based air monitoring system, central control device and labeling devices existing connections of the wind turbine park are integrated, for example, existing leads to the wind turbines in the wind turbine park.

Bevorzugt sieht eine Fortbildung der Erfindung vor, dass die Kennzeichnungseinrichtungen mit einer optischen und/oder einer akustischen Signalisierungseinrichtung gebildet sind.Preferably, a development of the invention provides that the marking devices with an optical and / or an acoustic signaling device are formed.

Vorzugsweise ist das radarbasierte Luftraumüberwachungssystem ein Primärradarsystem.Preferably, the radar-based airspace monitoring system is a primary radar system.

Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der ErfindungDescription of preferred embodiments of the invention

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf eine Figur näher erläutert.The invention will be explained in more detail below with reference to preferred embodiments with reference to a figure.

Die einzige Figur zeigt eine schematische Darstellung eines Windenergieanlagenparks mit mehreren Windenergieanlagen 1, denen mehrere Radareinheiten 2 zugeordnet sind. Die dargestellte Anordnung der Radar- oder Messeinheiten 2 zeigt lediglich schematisch, dass mehrere solche Einheiten vorgesehen sind, die zur Überwachung des den Windenergieanlagen 1 zugeordneten Luftraums dienen. Die Zuordnung der Radareinheiten 2 kann individuell zu einzelnen Windenergieanlagen 1 oder zu Gruppen von Windenergieanlagen 1 erfolgen. Letztlich würde üblicherweise der Luftraum erfasst, welcher der zur Sicherung des Windenergieanlagenparks insgesamt zu überwachen ist.The single figure shows a schematic representation of a wind turbine park with several wind turbines 1 which several radar units 2 assigned. The illustrated arrangement of the radar or measuring units 2 shows only schematically that several such units are provided for monitoring the wind turbines 1 serve associated airspace. The assignment of the radar units 2 can be customized to individual wind turbines 1 or to groups of wind turbines 1 respectively. Ultimately, the airspace would normally be detected, which is the total to monitor the backup of the wind turbine park.

Die mehreren Radareinheiten 2 koppeln datentechnisch an eine zentrale Steuereinrichtung 3, die ihrerseits datentechnisch mit Kennzeichnungseinrichtungen 4 verbunden ist, welche individuell den Windenergieanlagen 1 zugeordnet sind. Die datentechnische Kopplung ist in der Figur schematisch beispielhaft mittels Pfeilen für jeweils eine Radareinheit und eine Kennzeichnungseinrichtung gezeigt. Es kann vorgesehen sein, mehrere oder alle Radareinheiten 2 zusammenzufassen, derart, dass eine oder mehrere Steuereinrichtungen für das Radarüberwachungssystem gebildet sind, die dann an die zentrale Steuereinrichtung 3 koppeln. Auch kann vorgesehen sein, dass die Radareinheiten 2 untereinander datentechnisch gekoppelt sind, so dass zwischen ihnen Informationen elektronisch ausgetauscht werden können, insbesondere hinsichtlich erfasster Flugobjekte in dem überwachten Luftraum.The several radar units 2 coupled data technically to a central control device 3 , which in turn have technical data with labeling devices 4 which is individually connected to the wind turbines 1 assigned. The data-related coupling is shown schematically in the figure by way of example by means of arrows for a respective radar unit and a marking device. It can be provided, several or all radar units 2 in such a way that one or more control devices for the radar monitoring system are formed, which then to the central control device 3 couple. It can also be provided that the radar units 2 are coupled together in terms of data technology, so that information can be exchanged electronically between them, in particular with regard to detected flying objects in the monitored airspace.

Für die Anordnung in der Figur ist in einer Ausgestaltung die folgende Implementierung vorgesehen. Von der zentralen Steuereinrichtung 3 werden fortdauernd Steuersignale erzeugt und in einem zeitlichen Sendeabstand, der in Abhängigkeit von den in dem Windenergieanlagenpark gegebenen Betriebsbedingungen festlegbar ist, an alle Kennzeichnungseinrichtungen 4 übertragen. Der zeitliche Sendeabstand ist für die Dauer dieser Betriebsart festgelegt. Eine solche Betriebsart mit dem fortdauernden Übersenden von Steuersignalen kann für den Windenergieanlagenpark dauerhaft vorgesehen sein. Auch kann festgelegt sein, die Betriebsart mit der fortdauernden Übermittlung von Steuersignalen an die Kennzeichnungseinrichtungen 4 zur Sicherheitsüberprüfung der Funktionsweise des Befeuerungssystems nur für ein oder mehrere zeitlich beabstandete Zeiträume durchzuführen.For the arrangement in the figure, the following implementation is provided in one embodiment. From the central control device 3 Control signals are continuously generated and sent to all tagging devices at a timeout interval that can be determined depending on the operating conditions set in the wind turbine park 4 transfer. The time transmission interval is fixed for the duration of this mode. Such an operating mode with the continuous transmission of control signals can be permanently provided for the wind energy park. It may also be determined, the mode with the continuous transmission of control signals to the labeling devices 4 to perform security checks of the operation of the firing system for only one or more time-spaced periods.

Auf den Empfang der fortdauernd übermittelten Steuersignale werden von einer zugeordneten Steuerungs- und Signalverarbeitungseinheit in den Kennzeichnungseinrichtungen 4 jeweils zugeordnete Antwortsteuersignale erzeugt und in festem zeitlichen Abstand an die zentrale Steuereinrichtung 3 übermittelt. Stellt die zentrale Steuereinrichtung 3 fest, dass die Antwortsteuersignale im erwarteten zeitlichen Abstand zum Aussenden der Steuersignale nicht von allen Kennzeichnungseinrichtungen 4 empfangen werden, so wird ein Sicherheitsbetrieb durch die zentrale Steuereinrichtung 3 ausgelöst, was bedeutet, dass die Kennzeichnungseinrichtungen 4 mittels einer entsprechenden Signalisierung von der zentralen Steuereinrichtung 3 zum dauerhaften Abgeben von Warnsignalen angesteuert werden. Eine gleiche Sicherheitsbetriebsart wird auch dann ausgelöst, wenn wenigstens eine der Kennzeichnungseinrichtungen 4 feststellt, dass die fortdauernd erwarteten Steuersignale nicht im vorgegebenen zeitlichen Sendeabstand empfangen werden. In diesem Fall kann vorgesehen sein, dass die Kennzeichnungseinrichtung, welche die Steuersignale nicht regelmäßig empfängt, ein entsprechendes Signal an die zentrale Steuereinrichtung 3 gibt, worauf diese alle Kennzeichnungseinrichtungen 4 aktiviert. Alternativ oder ergänzend kann vorgesehen sein, dass die betroffene Kennzeichnungseinrichtung von sich aus die anderen Kennzeichnungseinrichtungen 4 informiert und hierdurch aktiviert.Upon receipt of the continuously transmitted control signals are from an associated control and signal processing unit in the labeling devices 4 respectively assigned response control signals generated and at a fixed time interval to the central control device 3 transmitted. Represents the central controller 3 states that the response control signals are not at the expected time interval for transmitting the control signals from all the tagging devices 4 receive, so a security operation by the central control device 3 triggered, which means that the marking devices 4 by means of a corresponding signaling from the central control device 3 be triggered for the permanent delivery of warning signals. A same safety mode is triggered even if at least one of the marking devices 4 determines that the continuously awaited control signals are not received within the given time transmission interval. In this case it can be provided that the marking device, which does not receive the control signals regularly, a corresponding signal to the central control device 3 whereupon all these marking devices 4 activated. Alternatively or additionally, it may be provided that the affected marking device of its own accord the other marking devices 4 informed and thereby activated.

Die Sicherheitsbetriebsart wird in einer Ausgestaltung fortgesetzt, bis die Kennzeichnungseinrichtungen 4 ein Abbruchsignal empfangen, worauf die im Sicherheitsbetrieb aktivierte Abgabe von Warnsignalen wieder gestoppt wird.The safety mode is continued in one embodiment until the labeling devices 4 receive an abort signal, after which the activation of warning signals activated in safety mode is stopped again.

Der vorangehend beschriebene Betrieb, welcher wesentlich zur Sicherung der korrekten Funktionsweise der Befeuerungseinrichtung beiträgt, überlagert sich mit dem oder ergänzt den Normalbetrieb, bei dem die Kennzeichnungseinrichtungen 4 aktiviert werden, wenn von dem radarbasierten Luftüberwachungssystem mit den Radareinheiten 2 ein Flugobjekt im überwachten Luftraum erfasst wird. In diesem Fall werden von der zentralen Steuereinrichtung 3, auf den Empfang von entsprechenden Überwachungssignalen von den Radareinheiten 2, Aktivierungssignale an die Kennzeichnungseinrichtungen 4 übertragen, um einen Aktivbetrieb auszulösen, in welchem die Kennzeichnungseinrichtungen 4 aufgrund des detektierten Flugobjektes Warnsignale in optischer und/oder akustischer Form abgeben. Der Aktivbetrieb wird beendet, wenn das Flugobjekt den überwachten Luftraum wieder verlassen hat. Dieses kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass von der zentralen Steuereinrichtung 3 ein Abbruch-Überwachungssignal an alle Kennzeichnungseinrichtungen 4 übermittelt wird.The operation described above, which contributes substantially to ensuring the correct functioning of the firing device, overlaps or complements the normal operation in which the marking devices 4 activated when from the radar-based air monitoring system with the radar units 2 a flying object is detected in the monitored airspace. In this case, the central control device 3 , upon receiving corresponding monitoring signals from the radar units 2 , Activation signals to the marking devices 4 transmitted to trigger an active operation, in which the labeling devices 4 due to the detected flying object give warning signals in optical and / or acoustic form. The active mode is terminated when the flying object the has left monitored airspace again. This can be done, for example, by the central control device 3 an abort monitoring signal to all tagging devices 4 is transmitted.

Beim Betrieb der Kennzeichnungseinrichtungen 4 können Informationen von lokalen Sensoren an den Windenergieanlagen 1 berücksichtigt werden. So kann vorgesehen sein, Signale eines Dämmerungssensors auszuwerten, so dass im Fall einer reinen Nachtkennzeichnung, d. h. die Kennzeichnungseinrichtungen 4 werden ausschließlich nachts betrieben, die Abgabe von Signalen durch die Kennzeichnungseinrichtungen 4 zu unterbinden, wenn der Dämmerungssensor ein Tageszeit anzeigt.When operating the marking devices 4 can get information from local sensors at the wind turbines 1 be taken into account. Thus it can be provided to evaluate signals of a twilight sensor, so that in the case of a pure night marking, ie the labeling devices 4 are operated exclusively at night, the delivery of signals through the labeling devices 4 to prevent when the twilight sensor indicates a time of day.

Vorzugsweise bilden die zentrale Steuereinrichtung 3 und die Kennzeichnungseinrichtung 4 ein Mater-Slave-System, in welchem die zentrale Steuereinrichtung 3 eine Master-Komponente und die Kennzeichnungseinrichtung 4 mehrere Slave-Komponenten darstellen.Preferably, the central control device 3 and the marking device 4 a Mater-Slave system in which the central control device 3 a master component and the marking device 4 represent several slave components.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und der Figur offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungen von Bedeutung sein.The features of the invention disclosed in the foregoing description, the claims and the figure may be of importance both individually and in any combination for the realization of the invention in its various embodiments.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 202004006595 U1 [0002]
DE 20103294 U1 [0003]
WO 03/104648 A1 [0003]
EP 1486798 A2 [0004]

Claims

Arrangement for obstacle lighting of wind turbines, comprising: - a radar-based airspace monitoring system ( 2 ), - a central control device ( 3 ) for transmitting surveillance signals to the airspace surveillance system ( 2 ), and - marking devices ( 4 ) for transmitting operating signals to the central control device ( 3 ) and in each case can be assigned to a wind energy plant, wherein the central control device ( 3 ) is configured, in the context of the exchange of operating signals, to continuously transmit control signals with a time interval to all marking devices ( 4 ), the marking devices ( 4 ) are configured, in the context of the exchange of operating signals to the reception of the control signals respectively response control signals to the central control device ( 3 ), and wherein the central control device ( 3 ) and / or the marking devices ( 4 ) are configured to trigger a safety operation in which the labeling devices ( 4 ) Give warning signals if at least one of the following conditions is met: - the central control device ( 3 ) receives, based on a respective transmission time of the control signals, not of all labeling devices ( 4 ) the associated response control signals within a response time, and - the continuously transmitted control signals remain on at least one of the labeling devices ( 4 ) for a period greater than the timeout interval.

Arrangement according to claim 1, characterized in that the central control device ( 3 ) and / or the marking devices ( 4 ) are configured to terminate the safety operation when all of the tagging devices ( 4 ) again at least two control signals are received with the temporal transmission distance.

Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the central control device ( 3 ) and / or the marking devices ( 4 ) are configured to terminate the safety operation when the central control device ( 3 ) of all marking devices ( 4 ) again receives at least two response control signals each within the response time.

Arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the radar-based airspace monitoring system ( 2 ) is formed with a plurality of spatially spaced radar detectors.

Arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the radar-based airspace monitoring system ( 2 ) is configured, monitoring signals to the central control device ( 3 ) when transmitted by the radar-based airspace monitoring system ( 2 ) in one of the airspace monitoring systems ( 2 ) monitored space a foreign object is detected, and the central control device ( 3 ) is configured to receive the monitoring signals by means of activation signals to the marking devices ( 4 ) trigger an active operation, in which the labeling devices ( 4 ) Give warning signals.

Arrangement according to claim 5, characterized in that the radar-based airspace monitoring system ( 2 ), abort monitoring signals to the central controller ( 3 ) when transmitted by the radar-based airspace monitoring system ( 2 ) the foreign object is no longer detected, and the central control device ( 3 ) is configured to receive the abort monitoring signals by means of abort activation signals to the marking devices ( 4 ) to end the active operation again.

Arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the central control device ( 3 ) a master component and the labeling devices ( 4 ) Form slave components in a master-slave control system.

Arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the radar-based airspace monitoring system ( 2 ) and the central control device ( 3 ) and / or the central control device ( 3 ) and the marking devices ( 4 ) are connected in terms of data technology by means of at least one type of connection from the following group: optical waveguide, radio link, Ethernet connection and cable connection.

Arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the marking devices ( 4 ) are formed with an optical and / or an acoustic signaling device.

Arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the radar-based airspace monitoring system is a Primärradarsystem.

Obstacle-fired wind turbine park with several wind turbines ( 1 ), with an arrangement according to at least one of the preceding claims, wherein - a radar-based airspace monitoring system ( 2 ) by means of several radar detectors one the multiple wind turbines ( 1 Airspace allocated monitoring, is formed - a central control device ( 3 ) for transmitting monitoring signals to the airspace monitoring system ( 2 ), and - marking devices ( 4 ) each one of the several wind turbines ( 1 ) and for transmitting operating signals to the central control device ( 3 ) are coupled.