ES2627859T3 - Sistema y procedimiento para proporcionar comunicación inalámbrica a un parque eólico - Google Patents

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ES2627859T3 ES12162290.6T ES12162290T ES2627859T3 ES 2627859 T3 ES2627859 T3 ES 2627859T3 ES 12162290 T ES12162290 T ES 12162290T ES 2627859 T3 ES2627859 T3 ES 2627859T3
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Abstract

Un sistema (200) para proporcionar comunicación inalámbrica a un dispositivo (204) de informático de usuario en un primer aerogenerador (214) dentro de un parque eólico, incluyendo dicho primer aerogenerador (214) una torre (106), una góndola (102), un rotor (108) y una pluralidad de palas (110) de rotor que define un área (114) de barrido, comprendiendo el sistema (200): una fuente (207) de red de comunicaciones para proporcionar una señal (208) inalámbrica de una red de comunicaciones; un puente (212) inalámbrico acoplado a un exterior del primer aerogenerador (214) configurado para recibir una señal (208) de comunicación inalámbrica; y caracterizado porque: un punto (216) de acceso inalámbrico acoplado al primer aerogenerador (214) en una ubicación del primer aerogenerador (214) que incluye al menos uno de entre un techo (104), en una base, y la torre (106), acoplándose de manera comunicativa el punto (216) de acceso inalámbrico al puente (212) inalámbrico y configurado para transmitir la señal (208) inalámbrica a al menos un dispositivo informático de usuario dentro de un área de acceso del primer aerogenerador (214), incluyendo el área de acceso un interior de la torre (106) y una góndola (102), y el área de barrido; y en el que el punto (216) de acceso inalámbrico se alinea sustancialmente con un eje vertical central de la torre (106) de tal manera que solo un punto (216) de acceso es capaz de transmitir la señal (208) a través de la góndola (102), de la torre (106) y del rotor (108) a tierra y áreas que se pueden usar por un usuario (202) que supervisa y/o repara el primer aerogenerador (214).

Description

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DESCRIPCION
Sistema y procedimiento para proporcionar comunicacion inalambrica a un parque eolico
El campo de la invencion se refiere generalmente a proporcionar comunicacion inalambrica a un parque eolico, con un aerogenerador, y mas particularmente, proporcionar comunicacion inalambrica a areas de servicio que rodean el aerogenerador.
Un parque eolico incluye uno o mas aerogeneradores, que utilizan viento para generar o producir energia electrica. Durante el mantenimiento y/o la reparacion de los aerogeneradores dentro de un parque eolico, los tecnicos de servicio a menudo tienen dificultades en comunicarse localmente o con un sitio reboto debido a la falta de internet celular o inalambrica. El documento US 2010/0146087 describe un sistema instalacion dinamica y desinstalacion de hardware de parques eolicos de energia renovable.
Santhi Kumaran y col.: "Hybrid Wireless Mesh Network for Universal Access: Opportunities and Challenges", Telecomunicaciones (AICT), 2010 Sixth Advanced International Conference On, IEEE, Piscataway, NJ, Estados Unidos, 9 de mayo de 2010 (), pagina 390-397, ISBN: 978-1-4244-6748-8 describe diversas aplicaciones y ventajas de una red de malla inalambrica hibrida (HW-MN).
Diversos aspectos y realizaciones de la presente invencion se definiran por las reivindicaciones adjuntas.
Diversos aspectos y realizaciones de la presente invencion se describiran ahora en conexion con los dibujos adjuntos, en los que:
la figura 1 es una vista esquematica de un aerogenerador ejemplar.
La figura 2 es un diagrama de bloque que ilustra un sistema ejemplar para proporcionar comunicacion inalambrica a un parque eolico.
La figura 3 es un diagrama de flujo de un procedimiento ejemplar para configurar un sistema para proporcionar comunicacion inalambrica a un parque eolico.
La figura 1 es una vista esquematica de un aerogenerador 100 ejemplar. El aerogenerador 100 incluye una gondola 102 con un techo 104 que aloja un generador (no mostrado en la figura 1). La gondola 102 se monta sobre una torre 106 que se extiende a una almohadilla (una parte de la torre 106 que se muestra en la figura 1). La torre 106 puede ser de cualquier altura que facilite la operacion del aerogenerador 100 como se describe en el presente documento. El aerogenerador 100 tambien incluye un rotor 108 que incluye palas 110 de rotor para rotar un cubo 112. Las palas 110 de rotor rotan en una ruta sustancialmente arqueada o area 114 de barrido definida por el area en la que las palas 110 de rotor rotan alrededor del cubo 112. El aerogenerador 100 puede incluir cualquier numero de palas 110 de rotor que facilitan la operacion del aerogenerador 100 como se describe en el presente documento. En la realizacion ejemplar, el aerogenerador 100 incluye una caja de engranajes (no mostrada en la figura 1) acoplada de manera rotativa al rotor 108 y al generador.
La figura 2 es un diagrama de bloque que ilustra un sistema 200 ejemplar para proporcionar comunicacion inalambrica a un aerogenerador 100 de un parque eolico. En la realizacion ejemplar, el sistema 200 se disena para proporcionar a un usuario 202 comunicacion inalambrica para un dispositivo 204 informatico de usuario cuando el usuario 202 esta en el parque eolico. El dispositivo 204 informatico de usuario es cualquier dispositivo capaz de transferir datos bilaterales e interactuar con el usuario 202. En algunas realizaciones, el dispositivo 204 informatico de usuario incluye al menos un dispositivo de presentacion capaz de transportar informacion al usuario 202. El dispositivo de presentacion puede incluir, sin limites, un dispositivo de visualizacion (por ejemplo, una pantalla de cristal liquido (LCD), una pantalla de diodo de emision de luz organica (OLED), o una pantalla de "tinta electronica") y/o un dispositivo de salida de audio (por ejemplo, un altavoz o auriculares). En algunas realizaciones, el dispositivo de presentacion incluye un adaptador de salida, tal como un adaptador de video y/o un adaptador de audio. Un adaptador de salida se acopla de manera operativa a un procesador y se configura para acoplarse de manera operativa a un dispositivo de salida, tal como un dispositivo de visualizacion o un dispositivo o un dispositivo de salida de audio.
En algunas realizaciones, el dispositivo 204 informatico incluye un dispositivo de entrada para recibir una entrada del usuario 202. El dispositivo de entrada puede incluir, por ejemplo, un teclado, un dispositivo apuntador, un raton, un boligrafo, un panel sensible al tacto (por ejemplo, una almohadilla tactil o una pantalla tactil), un giroscopio, un acelerometro, un detector de posicion, y/o un dispositivo de entrada de audio. Un unico componente, tal como una pantalla tactil, puede funcionar tanto como un dispositivo de salida del dispositivo de presentacion como el dispositivo de entrada.
En la realizacion ejemplar, a estacion 206 base transmite una senal 208 de comunicacion por una antena 210 de estacion de base a un puente 212 inalambrico en un primer aerogenerador 214 primario. En una realizacion, la estacion 206 base y la antena 210 se acoplan de manera comunicativa a un dispositivo 205 informatico y a un vinculo 207 de comunicaciones de red que proporciona senal 208. La senal 208 de comunicacion puede ser
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cualquier senal de comunicacion que permita una transmision bilateral de datos incluyendo, pero no limitandose a, una tecnologfa de telefoma celular (por ejemplo, la comunicacion Estandar Global para Comunicacion Movil (GSM)), radiofrecuencia (RF), BLUETOOTH, un estandar IEEE 802.11 (por ejemplo, 802.11 (g) o 802.11 (n)), Interoperabilidad Mundial para Acceso por Microondas (WIMAX), o cualquier otro medio de comunicacion adecuado. En una realizacion, la antena 210 de estacion de base se monta a la estacion 206 base y se configura para transmitir la senal 208 al menos treinta y dos kilometros al puente 212. En una realizacion, la antena 210 es un Puente Inalambrico Cisco™ Aironet 1400 Series, disponible comercialmente de Cisco Systems Corporation con sede en San Jose, California. Como alternativa, la antena 210 puede ser cualquier antena o dispositivo de transmision configurado para transmitir la senal 208 a cualquier distancia que permita la comunicacion en un parque eolico como se describe en el presente documento.
En la realizacion ejemplar, el puente 212 es un enlace acoplado a la torre 106 (mostrado en la figura 1) del primer aerogenerador 214 primario. En la realizacion ejemplar, el puente 212 es un Punto de Acceso Cisco™ 3500 Series disponible comercialmente de Cisco Systems Corporation con sede en San Jose, California. El puente 212 inalambrico recibe y transmite la senal 208 a un punto 216 de acceso montado en un techo 104 interior de aerogenerador 214. En una realizacion alternativa, el puente 212 inalambrico se monta en una base o sobre el exterior de la torre 106 del aerogenerador 214. En la realizacion ejemplar, la comunicacion entre el puente 212 inalambrico y el punto 216 de acceso se proporciona usando una conexion de red cableada (por ejemplo, Ethernet o una fibra optica). En una realizacion, un controlador y un conmutador 217 se acop0lan de manera comunicativa al puente 212 inalambrico y el punto 216 de acceso para enrrutar la senal 208 desde el puente 212 para acceder al punto 216. Como alternativa, la comunicacion entre el puente 212 inalambrico y el punto 216 de acceso se logra de manera inalambrica usando un estandar IEEE 802.11 (por ejemplo, 802.11(g) o 802.11(n)), BLUETOOTH, o cualquier otra senal inalambrica adecuada, de tal manera que el puente 212 inalambrico transmite la senal 208 al punto 216 de acceso.
El punto 216 de acceso transmite la senal 208 a traves del aerogenerador 214 primario. En una realizacion, el punto 216 de acceso transmite la senal 208 de manera hemisferica a traves del aerogenerador 214 de tal manera que la senal 208 se extiende a todos los componentes del aerogenerador 214 incluyendo, pero no limitandose a, la gondola 102, la torre 106, las palas 110, el eje 112 de rotacion, y el area 114 de barrido. En una realizacion, el punto 216 de acceso transmite la senal 208 de tal manera que la senal 208 se extiende a una carretera 218 de servicio de parque eolico, un segundo aerogenerador 220 primario, y un aerogenerador 222 secundario adyacente. En la realizacion ejemplar, el punto 216 de acceso transmite la senal 208 2 kilometros alrededor del aerogenerador 214. En una realizacion alternativa, el punto 216 de acceso transmite la senal 208 61 metro alrededor del aerogenerador 214. Como alternativa, el punto 216 de acceso puede transmitir la senal 208 cualquier distancia y cualquier forma que permita la comunicacion en un parque eolico como se describe en el presente documento.
Similar al primer aerogenerador 214 primario, el segundo aerogenerador 220 primario y los aerogeneradores 222 secundarios tienen el punto 216 de acceso acoplado a cada aerogenerador 220 y 222 respectivo. En la realizacion ejemplar, el aerogenerador 214 primario transmite la senal 208 al punto 216 de acceso montado en los aerogeneradores primarios adyacentes, tal como el segundo aerogenerador 220 primario. En una realizacion, el segundo aerogenerador 220 primario incluye un puente 212 inalambrico acoplado a la torre 106 (mostrado en la figura 1) de tal manera que el puente 212 inalambrico es capaz de recibir la senal 208 de la antena 210. En una tal realizacion, el puente 212 inalambrico se acopla de manera comunicativa al punto 216 de acceso y el punto 216 de acceso se configura para transmitir la senal 208 a cualquier aerogenerador primario y cualquier aerogenerador 222 secundario adyacente deberfa primero perder la comunicacion del aerogenerador 214 primario con la senal 208 de la antena 210.
Los aerogeneradores 214 y 220 primarios se configuran para recibir y transmitir la senal 208 desde la antena 210 hasta el punto 216 de acceso montado en los aerogeneradores 214 y 220 primarios de tal manera que el punto 216 de acceso extiende la senal 208 a aerogenerador 222 secundario adyacente y, mas especfficamente, al punto 216 de acceso montado en cada aerogenerador 222 secundario. De manera similar, el punto 216 de acceso dentro de cada aerogenerador 222 secundario se configura para extender la senal 208 a cualquier aerogenerador 222 adyacente.
El punto 216 de acceso montado en los aerogeneradores 220 y 222 se configura para transmitir la senal 208 a traves del aerogenerador 214 de tal manera que la senal 208 se extiende a todos los componentes de cada aerogenerador 220 y 222. En la realizacion ejemplar, cada aerogenerador 222 se acopla de manera comunicativa a un aerogenerador primario y a una estacion 206 base.
La figura 3 es un diagrama de flujo de un procedimiento 300 ejemplar para configurar un sistema para proporcionar comunicacion inalambrica a un parque eolico. El procedimiento incluye proporcionar 302 la senal 208 de comunicacion desde la antena 210 en la base 206. Un puente 212 inalambrico se acopla 304 a un exterior del primer aerogenerador 214 primario. En una realizacion, el puente 212 inalambrico se acopla 304 a la torre 106 del primer aerogenerador 214 primario en una ubicacion accesible a un usuario. Por ejemplo, el puente 212 inalambrico puede colocarse a una altura de 2,4 metros desde una base de la torre 106, de tal manera que el puente 212 inalambrico es accesible a un usuario que se encuentra sobre el lecho de un camion. Como alternativa, el puente 212 inalambrico puede acoplarse 304 en cualquier ubicacion sobre la torre 106 que facilita proporcionar comunicacion
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inalambrica como se describe en el presente documento tal como a una altura de 12 metros desde la base de la torre 106. En la realizacion ejemplar, el puente 212 inalambrico se oriente 306 de tal manera que se recibe la senal 208 de comunicacion se proporciona 302 desde la base 206. En una realizacion, el puente inalambrico se orienta 306 para estar en vision directa con la antena 210. El puente 212 inalambrico se puede acoplar 304 y orientar 306 en cualquier lujar sobre o dentro del primer aerogenerador 214 primario que proporciona un vinculo entre la antena 210 y el puente 212 a traves de la senal 208.
En la realizacion ejemplar, el punto 216 de acceso se acopla 308 al aerogenerador 214 cerca del techo 104 del aerogenerador 214. En una realizacion, el punto 216 de acceso se acopla 308 y se alinea sustancialmente con un eje vertical central de la torre 106. Acoplar 308 el punto 216 de acceso para alinearse sustancialmente con un eje vertical central de la torre 106 permite solo un punto 216 de acceso para transmitir la senal 208 a traves de la gondola 102, la torre 106, y el rotor 108 a tierra y todas las areas que se pueden usar por un usuario 202 que supervisa y/o repara el primer aerogenerador 100. Acoplar 308 el punto 216 de acceso para alinearse sustancialmente con un eje vertical central de la torre 106 permite que la senal 208 se transmita a todas las areas de servicio del aerogenerador 100 penetrando en el perfil electromagnetico duro del aerogenerador 100 y los componentes del aerogenerador 100 que pueden bloquear impiden que las senales inalambricas se transmitan a traves del aerogenerador 100. En la realizacion ejemplar, el puente 212 inalambrico y el punto 216 de acceso se acoplan de manera comunicativa con el aerogenerador 214. En una tal realizacion, una conexion inalambrica se realiza a partir de tanto el puente 212 inalambrico como del punto 216 de acceso para controlar el conmutador 217, de tal manera que la senal 208 recibida del puente 212 inalambrico se enrruta en el punto 216 de acceso por el conmutador 217.
Si se realiza 312 una determinacion de que se deberia recibir la senal 208 de los aerogeneradores adicionales, un punto 216 de acceso acoplado 314 cerca de cada aerogenerador 100 adicional cerca del techo 104 del aerogenerador 100 adicional. Como se describio anteriormente, el primer aerogenerador 214 primario extiende la senal 208 a otros aerogeneradores primarios, tal como el segundo aerogenerador 220 y cada aerogenerador primario extiende la senal 208 a los aerogeneradores 222 secundarios adyacentes. Los aerogeneradores 222 secundarios repiten la senal 208 de tal manera que la senal 208 de comunicacion inalambrica esta disponible en cada aerogenerador dentro de un parque eolico.
Varias de las realizaciones descritas en el presente documento proporcionan un procedimiento para proporcionar comunicacion inalambrica a un parque eolico. A un usuario que lleve a cabo el mantenimiento y/o reparacion de los aerogeneradores dentro del parque eolico se le proporcionara una senal de comunicacion inalambrica de tal manera que la informacion se puede transmitir de manera bilateral con una ubicacion remota para proveer al usuario con informacion que le permitira el mantenimiento y/o la reparacion para que el aerogenerador sea mas eficiente.
Realizaciones ejemplares de un sistema de comunicacion inalambrica en un parque eolico se describen anteriormente en detalle. El sistema de comunicacion inalambrica y el aerogenerador no se limitan a las realizaciones especificas descritas en el presente documento, sino que mas bien cada componente puede utilizarse independientemente y de manera separada de otros componentes descritos en el presente documento.
Esta descripcion escrita usa ejemplos para desvelar la invencion, incluyendo el modo preferente, y tambien para permitir a cualquier experto en la materia practicar la invencion, incluyendo realizar y usar cualquier dispositivo y sistema y llevar a cabo cualquier procedimiento incorporado. El ambito patentable de la invencion se define por las reivindicaciones, y puede incluir otros ejemplos que se les ocurra a aquellos expertos en la materia. Tales otros ejemplos se dirigen a estar dentro del ambito de las reivindicaciones si tienen elementos estructurales que no difieren del lenguaje literal de las reivindicaciones, o si incluyen elementos estructurales equivalentes con diferencias insustanciales del lenguaje literal de las reivindicaciones.

Claims (7)

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    REIVINDICACIONES
    1. Un sistema (200) para proporcionar comunicacion inalambrica a un dispositivo (204) de informatico de usuario en un primer aerogenerador (214) dentro de un parque eolico, incluyendo dicho primer aerogenerador (214) una torre (106), una gondola (102), un rotor (108) y una pluralidad de palas (110) de rotor que define un area (114) de barrido, comprendiendo el sistema (200):
    una fuente (207) de red de comunicaciones para proporcionar una senal (208) inalambrica de una red de comunicaciones;
    un puente (212) inalambrico acoplado a un exterior del primer aerogenerador (214) configurado para recibir una senal (208) de comunicacion inalambrica; y caracterizado porque: un punto (216) de acceso inalambrico acoplado al primer aerogenerador (214) en una ubicacion del primer aerogenerador (214) que incluye al menos uno de entre
    un techo (104), en una base, y la torre (106), acoplandose de manera comunicativa el punto (216) de acceso inalambrico al puente (212) inalambrico y configurado para transmitir la senal (208) inalambrica a al menos un dispositivo informatico de usuario dentro de un area de acceso del primer aerogenerador (214), incluyendo el area de acceso un interior de la torre (106) y una gondola (102), y el area de barrido; y en el que el punto (216) de acceso inalambrico se alinea sustancialmente con un eje vertical central de la torre (106) de tal manera que solo un punto (216) de acceso es capaz de transmitir la senal (208) a traves de la gondola (102), de la torre (106) y del rotor (108) a tierra y areas que se pueden usar por un usuario (202) que supervisa y/o repara el primer aerogenerador (214).
  2. 2. Un sistema (200) de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que el puente (212) inalambrico es un enlace.
  3. 3. Un sistema (200) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el punto (216) de acceso inalambrico se configura para transmitir la senal al menos 60 m alrededor del primer aerogenerador (214).
  4. 4. Un sistema (200) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, comprendiendo, ademas, un segundo punto (216) de acceso inalambrico acoplado un segundo aerogenerador (222), acoplado el segundo punto (216) de acceso inalambrico de manera comunicativa al punto (216) de acceso inalambrico.
  5. 5. Un sistema (200) de acuerdo con la reivindicacion 4, en el que el segundo punto (216) de acceso inalambrico se configura para trasmitir la senal (208) inalambrica a al menos un dispositivo informatico de usuario dentro de un area de acceso del segundo aerogenerador (222), incluyendo el area de acceso un interior de una torre y una gondola, y un area de barrido en la misma.
  6. 6. Un sistema (200) de acuerdo con la reivindicacion 4 o 5, en el que el segundo punto (216) de acceso inalambrico se configura para transmitir la senal inalambrica (208) al menos 60 m alrededor del segundo aerogenerador (222).
  7. 7. Un sistema (200) de acuerdo con la reivindicacion 4, 5 o 6, comprendiendo, ademas, un tercer punto (216) de acceso inalambrico acoplado un tercer aerogenerador (222), acoplado el tercer punto (216) de acceso inalambrico de manera comunicativa al segundo punto (216) de acceso y configurado para transmitir la senal (208) inalambrica a al menos un dispositivo informatico de usuario dentro del area de acceso del segundo aerogenerador (222), incluyendo el area de acceso un interior de una torre y una gondola, y un area de barrido en la misma.
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