JP2019527312A - 風力発電所航空機ビーコンシステム、そのシステムを有する風力発電所、ビーコンを有する風力発電所の提供方法 - Google Patents

風力発電所航空機ビーコンシステム、そのシステムを有する風力発電所、ビーコンを有する風力発電所の提供方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2019527312A
JP2019527312A JP2018565022A JP2018565022A JP2019527312A JP 2019527312 A JP2019527312 A JP 2019527312A JP 2018565022 A JP2018565022 A JP 2018565022A JP 2018565022 A JP2018565022 A JP 2018565022A JP 2019527312 A JP2019527312 A JP 2019527312A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wind power
power plant
aircraft beacon
camera
beacon system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2018565022A
Other languages
English (en)
Inventor
シュテファン ハルムス,
シュテファン ハルムス,
ギエルシュ,ヘルゲ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wobben Properties GmbH
Original Assignee
Wobben Properties GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wobben Properties GmbH filed Critical Wobben Properties GmbH
Publication of JP2019527312A publication Critical patent/JP2019527312A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D80/00Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
    • F03D80/10Arrangements for warning air traffic
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V20/00Scenes; Scene-specific elements
    • G06V20/60Type of objects
    • G06V20/64Three-dimensional objects
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00Television systems
    • H04N7/18Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast
    • H04N7/181Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast for receiving images from a plurality of remote sources
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00Components
    • F05B2240/20Rotors
    • F05B2240/21Rotors for wind turbines
    • F05B2240/221Rotors for wind turbines with horizontal axis
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00Control
    • F05B2270/80Devices generating input signals, e.g. transducers, sensors, cameras or strain gauges
    • F05B2270/804Optical devices
    • F05B2270/8041Cameras
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00Control
    • F05B2270/80Devices generating input signals, e.g. transducers, sensors, cameras or strain gauges
    • F05B2270/806Sonars
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Wind Motors (AREA)
  • Indicating Or Recording The Presence, Absence, Or Direction Of Movement (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Image Analysis (AREA)
  • Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)

Abstract

本発明は、風力発電所航空機ビーコンシステム、およびこのような風力発電所航空機ビーコンシステムを有する風力発電所(112)、風力発電所(112)をビーコニングする方法に関する。この目的のために、本発明は、複数の航空機ビーコン装置(30)を備え、また、画像を受信する少なくとも1つのカメラ(20)、飛行物体の位置を検出する評価装置(24)を備えている。評価装置(24)は、カメラのデータ、特に、記録された画像を評価することによって、飛行物体の位置を検出する。さらに、風力発電所航空機ビーコンシステムは、評価装置(24)によって検出された飛行物体の位置に応じて、少なくとも1つの航空機ビーコン装置(30)をスイッチオンまたはオフするスイッチング装置(28)を備えている。【選択図】図2

Description

本発明は、風力発電所航空機ビーコンシステム、すなわち、風力発電所のための飛行制限ビーコンシステム、およびこのような風力発電所航空機ビーコンシステムを有する風力発電所に関する。本発明は、また、風力発電所をビーコニングする方法に関する。
先行技術は、風力発電所の風力発電設備をビーコニングするために使用される航空機ビーコニングを行うシステムまたは航空機ビーコンシステムとして簡潔にするために以下でも言及される飛行制限ビーコンシステムを開示する。
航空機ビーコニングは、風力発電設備に配置され、視界不良あるいは夜間暗闇で飛行経路の領域に位置する風力発電設備を飛行物体に知らせるために使用される1つ以上のライトを備えている。
風力発電所のための多数の異なる航空機ビーコンシステムが知られている。第1のシステムによれば、例えば、航空機ビーコンシステムのライトの制御は、省エネルギーのためにそれらのスイッチが昼間にオフにされるように実行される。しかしながら、昼間に依存する航空機ビーコニングの制御は、航空機のビーコニングをオンに切り替える必要がある視界不良が、その日中にも発生する可能性があるという問題を伴う。さらに、夜間の風力発電施設の継続的なビーコニングは、風力発電施設の地域住民にとっては迷惑である。
よって、必要とされたときに航空機ビーコニングをオンに切り替えるために、より洗練された提案がすでになされている。このような要求は、飛行物体が風力発電設備または風力発電所の領域に近づいているときに必要とされる。
これらの既知の航空機ビーコンシステムによれば、飛行物体のアプローチは、例えば、飛行物体のトランスポンダ信号を検出し、検出に応じて、ライトをオンまたはオフに切り替える受動的二次レーダによって検出される。しかし、これらのシステムは、ここでは飛行物体のトランスポンダ信号などの外部信号に依存する。
独立したシステムも知られており、風力発電所の各風力設備に複数の能動レーダが設けられている場合には、飛行物体のトランスポンダ信号を除去することが可能である。しかし、アクティブレーダは非常に高価である。
能動型レーダのコストが高いため、例えば、放射されたノイズによって飛行物体を検出するためのマイクロホンアレイを提供し、したがってノイズの検出に応じてライトをオンまたはオフに切り替えるための提案がなされている 。
風力発電所航空機ビーコンシステムのための様々な解決策は既に知られているが、それらは実施するのに非常に高価であるか、または誤動作を完全に除外することはできない。例えば、受動レーダシステムの場合、トランスポンダ信号を送信するための飛行物体の送信ユニットが故障する可能性がある。
よって、本発明の目的は、一方で、不在のトランスポンダ信号による不具合が最小限に抑制され、他方で、好ましく信頼できる風力発電所航空機ビーコンシステムが提供されることで、既知のシステムの代替案を発見することにある。
本願の優先権主張出願について、ドイツ特許商標庁は、以下の先行技術文献をサーチした:米国特許出願公開第2016/0053744号明細書、米国特許出願公開第2014/0313345号明細書、米国特許出願公開第2011/0043630号明細書。
米国特許出願公開第2016/0053744号明細書 米国特許出願公開第2014/0313345号明細書 米国特許出願公開第2011/0043630号明細書
よって、本発明によれば、風力発電所航空機ビーコンシステム、すなわち、風力発電所の風力発電設備の飛行制限ビーコニングを行うシステムが提案される。風力発電所航空機ビーコンシステムは、特に、ライトを備えた複数の航空機ビーコン装置を備えている。風力発電所航空機ビーコンシステムは、また、画像を記録する少なくとも1つのカメラを備えている。カメラは、例えば、画像または動画を記録するために設計されている。
また、風力発電所航空機ビーコンシステムは、飛行物体の位置、すなわち、飛行物体位置を検出可能な評価装置を備えている。評価装置は、カメラのデータ、特に、カメラによって記録された画像を評価することで、飛行物体位置を検出する。少なくとも1つのスイッチング装置により、少なくとも1つの航空機ビーコン装置が、評価装置によって検出された飛行物体位置に応じてスイッチオンまたはオフされる。
よって、非常に高価なレーダまたはトランスポンダシステムの使用は必要ない。また、本発明に係る解決策は、信頼できる代替案を示す。カメラの故障は、飛行トランスポンダの故障とは対照的に、すぐに気付くであろう。よって、例えば、永久にスイッチオンされる飛行ビーコン装置によって、故障したカメラの故障事例に即座に反応することができる。
一実施形態によれば、評価装置では、飛行物体の飛行経路は、カメラのデータ、すなわち記録された画像に基づいて、画像処理ソフトウェアによって検知される。飛行物体は、例えば、正確に追跡される。よって、風力発電所の領域に入って出て行く物体が正確に追跡されるだけでなく、例えば、カウントされることさえも可能である。よって、入って出て行く物体の数を比較することで、その時点において、航空機ビーコン装置のスイッチオンを必要とする風力発電設備の領域において、物体、すなわち、飛行物体が存在するか否かが常に知られる。
好ましい実施形態によれば、飛行経路が風力発電所の領域を再び離れることがない場合(例えば、救助ヘリコプターの着陸の場合であってもよい)、航空機ビーコン装置は、それが風力発電所の地域を再び離れるまでスイッチオンのままにすることもできる。しかし、別の実施形態によれば、飛行物体が風力発電所の領域に着陸し、次に、地上から離れて輸送されることが想定されるため、飛行経路が風力発電所の領域を決して離れることができないように、航空機ビーコニングは、所定の時間、例えば、1日だけオンのままである。
別の実施形態によれば、カメラはレンズを有している。カメラのレンズおよび評価装置は、特に、それらのサイズとは関係なく、カメラから所定の第1距離の範囲内に位置する飛行物体を検知するように、および/または、所定の第2距離の範囲外にある飛行物体を検知しないように、調整される。
したがって、それゆえ、第1距離と第2距離とは固定され、レンズと評価装置とは、例えば、評価装置のソフトウェアのある設計によっても達成され、第1距離によって定義されるよりもカメラに近い興味のある全ての飛行物体を検知するように調整される。したがって、より大きい飛行物体よりもカメラから近い距離にあるより小さい飛行物体だけが、検出されるが、レンズと評価装置の設計または調整の結果、大小の飛行物体は、カメラから第1距離よりも近い位置に来るときはいつでも検知される。
代替的または追加的に、第2距離によって定義されるよりもカメラから離れた位置にある興味のある飛行物体は全て検知されない。したがって、レンズと評価装置との設計または調整のために、大小の飛行物体は、いずれの場合も、それらがカメラから第2距離より離れている場合には特に検知されない。
別の実施形態によれば、少なくとも1対のカメラは赤外線カメラである。熱撮像カメラとしても知られている赤外線カメラは、赤外線を受光する従来のカメラと同様の撮像装置である。赤外線は、約0.7〜1000μmの波長範囲にある。よって、これらの飛行物体を検出するためのカメラの使用は、夜間の暗闇の中でも可能である。好ましくは、カメラは、風力発電設備または風力発電所の周辺の空域全体を単一のカメラで監視することができるように、水平におよび/または垂直に旋回および/または回転可能である。
別の実施形態によれば、少なくとも1つのカメラは、写真および/またはビデオカメラである。写真および/またはビデオカメラは、飛行ビーコンを1日ごとに切り換えるために使用することもできる。好ましくは、カメラは、風力発電設備または風力発電所の周辺の空域全体を単一のカメラで監視することができるように、水平におよび/または垂直に旋回および/または回転可能である。
別の実施形態によれば、カメラは、立体視カメラまたは立体視プロセスに基づいて動作するカメラである。選択的あるいは追加的に、風力発電所航空機ビーコンシステムは、少なくとも2つのカメラを有している。有利なことに、飛行物体からの距離は、最も簡単な方法によって検出することができる。この距離は、例えば、能動的オートフォーカスの領域から知られているようなエッジコントラスト測定を実行することによって、たった1つのカメラによっても検出することができるが、2台のカメラを用いて、距離検出をより迅速かつ正確に行うことができる。
したがって、まず、カメラデータ、すなわち、特に、カメラによって記録された画像に基づいて、評価装置内の画像処理ソフトウェアを用いて物体が検出される。次に、検出された物体の距離および/または高さ、すなわち、その位置が決定される。決定された位置に基づいて、1つまたは複数の航空機ビーコン装置をオンまたはオフに切り替えなければならないかどうかは、評価装置によって決定される。
別の実施形態によれば、風力発電所航空機ビーコンシステムは、少なくとも3つのカメラを備えている。さらに、カメラは、互いに離間して配置されていてもよい。これは、例えば、他の風力発電設備のロータブレードのために起こり得る、カメラの1つの例のための画像領域における障害にもかかわらず、対抗することを可能とする。
あるいは、カメラは、360度全周領域を監視することができるが、カメラの旋回や回転を不要にすることができるように、本質的に同じ位置に設けられていてもよい。したがって、メンテナンス作業を必要とする可動部品を不要とすることができる。
別の実施形態によれば、風力発電所航空機ビーコンシステムは、特に、ソナー装置、レーザ範囲測定装置、またはレーザ距離測定装置等の通過時間測定装置を有する、少なくとも1つの距離測定装置を備えている。よって、通過時間測定の原理に基づいて動作する、例えば、ソナー装置、またはレーザ距離測定装置等の距離測定装置は、結果として、単一のカメラの使用を可能とし、同時に、距離測定装置を用いたカメラによって検出された物体に対する正確な距離またはレンジ測定を可能とする。
別の実施形態によれば、風力発電所航空機ビーコンシステムは、移動送信機、特に無線飛行トランスポンダの信号を受信する少なくとも1つの受信機を備えている。したがって、移動送信機は、例えば、飛行物体に配置され、飛行物体を一意的に検知することが可能、あるいは少なくとも飛行物体の種別を検知することが可能な識別子、例えば、24ビットの識別子を放射する無線飛行トランスポンダである。風力発電所航空機ビーコンシステムの受信機は、この信号を受信し、よって、送信機および受信機によって検出された物体を分類し、その飛行経路を追跡することができる。
したがって、例えば、飛行経路を横切る飛行物体は、互いに明確に区別される。
さらに、一方で、移動トランスポンダの信号によって、他方で、評価装置によって、風力発電所の領域に入る飛行物体を検知することができるため、風力発電所の領域内の飛行物体の冗長感知が可能になる。
この例示的な実施形態の別の側面によれば、移動送信機によって、そして、評価装置によって検出された飛行物体の飛行経路は、所定の期間、例えば、1年または半年の間、保存される。
保存されたデータは、風力発電所航空機ビーコンシステムのメンテナンス期間の間に取り出され、風力発電所航空機ビーコンシステムの正しい機能を確認するために使用される。この目的のために、例えば、異なる方法で同時に検出された同じ飛行物体の位置が比較される。一致した場合には、正常に機能する風力発電所航空機ビーコンシステムが仮定され、一致しない場合には、故障があると判断される。
別の実施形態によれば、風力発電所のスイッチング装置において、セクタが定義されてもよい。このセクタは、特に、上述した風力発電所の領域に対応する。そして、スイッチング装置は、風力発電所の周辺の所定のセクタの範囲内にある1つ以上の飛行物体の位置が評価装置によって検出される場合、少なくとも1つ、複数、あるいは全ての航空機ビーコン装置をスイッチオンする、あるいはスイッチオンしたように設計されている。
別の実施形態によれば、スイッチング装置は、また、風力発電所の周辺の所定のセクタの範囲内に飛行物体の位置、すなわち、飛行物体が存在しない場合、少なくとも1つの航空機ビーコン装置をスイッチオフする、あるいはスイッチオフしたように設計されている。
したがって、セクタの定義は、例えば、法定の規制またはガイドラインに沿って、飛行物体の存在が風力発電設備の航空機ビーコンのスイッチオンにつながらなくてはならない領域として定義される風力発電所の周りの領域を確立する。セクタは、スイッチング装置において、例えば、x,y,z座標によって定義される3次元空間または領域に対応する。
したがって、このようなセクタは、例えば、風力発電所の風力発電設備が設置される地表面によって下側が定義される領域または空間を含む。セクタの上側は、その全体として、下側の上、少なくとも数百メートル、例えば、600mにある面によって形成される。セクタの側面も、側面のそれぞれが、水平方向において風力発電所の外側に位置する風力発電設備によって定義される輪郭から少なくとも数キロメートル、特に、4km離れている。
よって、航空機がこの領域、すなわち風力発電所の周辺の定義されたセクタに入ると、飛行物体に警告するために、スイッチオンされる。飛行物体がもはやその領域、すなわち定義されたセクタにない場合には、航空機ビーコン装置は、スイッチオフされる。よって、エネルギーコストをさらに削減しながら、適切な時間における飛行物体の警告が保証される。
別の実施形態によれば、風力発電所の各風力発電設備は、特に、正確に、水平に360度放射する2つにライトを含む、正確に1つの航空機ビーコン装置を備えている。したがって、飛行物体は、視界不良の中でそれぞれの個々の風力発電設備を検知し、それに応じて飛行経路を適合させることができる。
別の実施形態によれば、風力発電所の1つ以上の風力発電設備のためのスイッチング装置には、それぞれ複数のセブセクタが定義される。特に、各風力発電設備では、その自身のサブセクタは、スイッチング装置に定義されてもよい。各サブセクタは、スイッチング装置においてx,y,z座標によって定義される3次元空間または領域に対応する。
このため、各サブセクタは、例えば、それぞれのサブセクタに割り当てられた風力発電設備、またはそれぞれのサブセクタに割り当てられた風力発電設備が設置された地表面によって定義される下側の領域または空間を含む。各サブセクタの上側は、それぞれ、各サブセクタの下側の上、少なくとも数百メートル、例えば、下側の上、600mにある表面によって形成される。各セクタの側面は、水平方向にそれぞれのサブセクタに割り当てられた風力発電設備または風力発電設備のそれぞれから少なくとも数キロ、特に、4キロ離れているように定義される。したがって、各サブセクタは、もちろん、サブセクタも重複していてもよいが、3次元空間に対応する。
スイッチング装置はまた、各風力発電設備のために定義されたサブセクタあるいは風力発電設備の範囲内にある1つ以上の飛行物体の位置が評価装置によって検出された場合には、風力発電設備の航空機ビーコン装置または風力発電設備を、スイッチオンする、または、スイッチオンしたように設計される。
他の実施形態によれば、スイッチング装置はまた、各風力発電設備のために定義されたサブセクタあるいは風力発電設備の範囲内に飛行物体の位置が評価装置によって検出されない場合には、風力発電設備の航空機ビーコン装置または風力発電設備を、スイッチオフする、または、スイッチオフしたように設計される。
よって、風力発電設備の航空機ビーコン装置の選択的なスイッチオンとスイッチオフとが可能になる。これは、例えば、数キロメートルの伝播方向を有する非常に大きな風力発電所の場合に、特に有利である。よって、このような風力発電所では、飛行物体がそれぞれの風力発電設備のサブセクタに入った時に、風力発電設備の航空機ビーコン装置をスイッチオンすることだけが重要である。
よって、例えば、東西に10kmの広がりを持ち、最初に風力発電所の西の境界の領域において飛行物体が接近した風力発電所では、例えば、飛行物体から約4〜5kmの距離にある西側にある風力発電設備だけをスイッチオンすることができる。さらに東にある航空機ビーコン装置は、これらの航空機ビーコン装置の動作のためのエネルギーが削減されるように、最初、スイッチオフのままであってもよい。
別の実施形態によれば、物体と地理データのトポロジは、スイッチング装置に保存される。好ましくは、風力発電所の定義されたセクタおよび/または定義されたサブセクタの物体と地理データが保存されてもよい。
さらに、評価装置は、カメラによって記録された画像またはカメラデータを評価することで、物体位置と地理データとを検出し、検出された物体位置と地理データとをスイッチング装置へ転送するために設計されている。さらに、スイッチング装置は、送信されたデータの時間変化を観察することによって、あるいは特に時間不変データにタグ付けすることによって、物体および地理データ、特に、風力発電所の定義されたセクタおよび/または定義されたサブセクタのトポロジを生成するために設計されている。よって、これらの物体および地理データは、飛行物体ではなく、時間経過とともに観察されるときに当然変化する位置である。
したがって、航空機ビーコンをオンまたはオフに切り替える前に、評価装置によって検出された飛行物体が実際に飛行物体であるかどうかを確認することができる補助的なトポロジカルデータが、スイッチング装置に保存される。例えば、トポロジカルデータから道路または高速道路が取得され、したがって、道路または高速道路の領域内を移動する物体は、実際には飛行物体ではない物体として確定的に検証することができる。
さらに、トポロジカルデータは、風力発電所航空機ビーコンシステム自体を検証するために使用される。一実施形態によれば、保存されたトポロジカルデータに一致する評価装置によって検出されたトポロジカルデータによって、風力発電所航空機ビーコンシステムが正常に機能しているか否かをチェック、あるいは検証することが可能である。このようにして、例えば、検出されたトポロジカルデータが、保存されたトポロジカルデータと一致しないことを検証することにより、例えば、霧、または雹、雷を検出することもできる。
別の実施形態によれば、少なくとも1つの航空機ビーコン装置をスイッチオフするために、スイッチング装置は、データ信号、特に、放送信号中のフラグを周期的に、航空機ビーコン装置へ送信するように設計されている。
よって、航空機ビーコン装置へは、スイッチオン/オフ信号が送られるのではなく、周期的な「ビーコニングを抑圧する」信号が送られる。周期的とは、信号が固定間隔または可変間隔で繰り返し送信されることを意味する。この信号は、通常のビーコニング動作(ビーコンオフ)を抑制する、ビーコンされる全ての設備に、フラグの形態、好ましくは放送として送信されてもよい。この結果、フラグは、ビーコニングをスイッチオンするために必要な時にも使用され、このために解除された抑制、および結果として、動作、すなわちスイッチオンされた航空機ビーコン装置は、状況によって指示されるように実行される。
ここでの利点は、故障(フラグなし)の場合、航空機ビーコン装置がスイッチオンされ、結果的に、ビーコニングの安全な動作が保証される自律動作への切替が行われることである。
本発明はまた、前述した実施形態の1つに係る風力発電所航空機ビーコンシステムを持つ風力発電所に関する。
本発明はまた、ビーコニング、すなわち、航空機ビーコニングの方法、風力発電所に関する。その方法によれば、電磁波および/または音波は、送信ステーションによって放射される。さらに、電磁波および/または音波は、少なくとも1つの受信ステーションおよび/または送信ステーションによって受信され、飛行物体、すなわち、飛行物体の位置が、評価装置を用いて、電磁波および/または音波を放射および/または受信することによって検出される。
さらに、少なくとも1つの航空機ビーコン装置は、評価装置によって検出された飛行物体の位置に応じて、スイッチオンおよび/またはオフされる。
本発明の例示的な実施形態は、以下の図面を用いて例示しながら以下で詳細に説明される。
風力発電設備を示す図。 風力発電所航空機ビーコンシステムの例示的な実施形態を持つ風力発電所を示す図。 カメラを持つ風力発電設備のナセルを示す図。
ほぼ同一または同等の機能を持つ同じ要素については、図面において同じ符号を付して特定される。
図1は、タワー102、ナセル104を有する風力発電設備100を示す。3つのロータブレード108を有するロータ106とスピナ110とは、ナセル104に設けられている。ロータ106は、運転時に、風によって回転運動するように設定され、それにより、ナセル104内の発電機を駆動する。
図1からの風力発電設備100もまた、図2を参照して以下で説明されるように、風力発電所において、他の複数の風力発電設備100と連係して動作される。
図2では、例えば、風力発電設備100a〜100cを有する風力発電所112が示されている。4つの風力発電設備100a〜100dは、同じであってもよいし異なっていてもよい。よって、風力発電設備100a〜100dは、原則として、風力発電所112の任意の数の風力発電設備100の代表である。風力発電設備100は、それらのパワー、すなわち、特に、発電グリッド114を介して生成された電力を供給する。この場合、生成された電力、または個々の風力発電設備100の電力は、それぞれ合算され、通常、一般的にはPCCとも呼ばれる給電ポイント118において、給電グリッド118に電力を供給する変圧器116が存在する。
図2は、たとえ電力制御が当然に存在する場合でも、例えば、如何なる電力制御も示さない風力発電所112の単純化された表現である。例えば、他の一実施例的な実施形態に言及すると、風力発電設備100の出力にも変圧器が存在することにより、発電グリッド114を異なるように設計することもできる。
風力発電所航空機ビーコンシステムの例示的な実施形態も示されている。具体的には、風力発電設備100a〜100dは、それぞれカメラ20を有している。
ここでは赤外線カメラであるカメラ20を用いて、画像、すなわち熱画像が記録され、記録された画像は、データの形態、すなわち、カメラデータの形態で、評価装置24へ送られる。
評価装置24では、飛行物体位置、すなわち飛行物体の位置が、カメラデータを評価することによって検出される。この目的のために、移動する物体は、例えば、画像処理ソフトウェアを用いて、カメラによって記録された画像において自動的に検出され、検出された物体からの距離が決定される。距離決定は、通過時間の原則に基づいてレンジ測定を実施する、例えば、レーザ範囲測定装置を用いて実施される。
また、ここでは、例として、制御装置26の構成要素も同様であるスイッチング装置28が設けられている。スイッチング装置28を用いて、各風力発電設備100a〜100dのナセル104上に配置された航空機ビーコン装置30がスイッチオン、オフされる。したがって、航空機ビーコン装置30は、評価装置24によって決定された飛行物体の位置に応じて、スイッチオンまたはオフされる。
航空機ビーコン装置のスイッチオフのために、このため、データ信号は、スイッチング装置28から周期的に航空機ビーコン装置30へ送信される。このデータ信号は、例えば、全ての風力発電設備への放送信号に対応する。したがって、航空機ビーコン装置30へは、スイッチオン/オフ信号ではなく、周期的な「抑制ビーコニング」信号が送られる。周期的とは、信号が、固定あるいは可変の間隔で、繰り返し送信されることを意味する。
この信号は、ビーコニング(ビーコニングオフ)の通常動作を抑制するフラグ、好ましくは、放送として、ビーコンされた全ての設備に対して送信されてもよい。この結果、フラグは、必要なときに、ビーコニングをオンするために使用されてもよい。信号がない場合、航空機ビーコン装置30は、自動的にスイッチオンされる。
航空機ビーコン装置30がスイッチオンまたはオフされるかどうかは、飛行物体の正確な位置に依存する。このため、セクタ32が、スイッチング装置28において定義される。このセクタ32は、それは通常、3次元の広がり、すなわち、幅、高さ、および深さを有するが、例として、図2に2次元で示されており、風力発電設備100a〜100dは本質的にセクタ32の中心に位置する。
セクタ32の外側の境界は、通常、少なくとも水平方向において風力発電設備から数キロメートルの距離にあるが、図2では、セクタ32は、風力発電設備100a〜100dに非常に近くに示されている。
飛行物体の位置、すなわち飛行物体位置が評価装置24によってセクタ32の範囲内で検出される場合、次に、例示的な実施形態によれば、他の飛行物体がすでに前もってセクタ32内で検出された場合、航空機ビーコン装置30がスイッチオンされる、あるいはスイッチオンのままにされる。
セクタ32内に飛行物体が(もはや)存在しない、すなわち、セクタ32内に飛行物体位置が検出されない場合には、航空機ビーコン装置30はスイッチオフされる、またはスイッチオフされたままとなる。
ここでは、風力発電所112全体を形作るセクタ32が示されている。もう1つの例示的な実施形態(ここでは示されない)によれば、しかし、各風力発電設備100a〜100dでは、それ自身のサブセクタが定義され、そして、評価装置24によって別々に監視される。
したがって、風力発電設備100a〜100dの航空機ビーコン装置30は、飛行物体が風力発電設備100a〜100dの各サブセクタに入った場合、あるいは、風力発電設備100a〜100dのこのサブセクタにおいて検出された場合、スイッチオンされる。したがって、飛行物体の位置に応じて個々の航空機ビーコン装置30を選択的にスイッチオンにすることができる。特に、数キロメートルの領域にわたって広がる大規模な風力発電所の場合、よって、航空機ビーコン装置30は、実際に飛行体物体にとっての危険を表す風力発電所112の一部でのみ動作することができる。
図3は、風力発電設備100のナセル104の前面図を拡大して示している。アンテナキャリア34は、ナセル104に配置されており、ナセル104に強固に接続されている。アンテナキャリア34は、カメラ20を有している。カメラ20は、レンズ36と、距離測定装置37、いわゆる、レーザレンジ測定装置も有している。カメラ20は、水平および垂直に旋回可能である。
別の実施形態(ここでは示されない)によれば、カメラ20には、360度全周の視野がある光学ユニットが設けられている。この結果、この場合、カメラ20の旋回は不要である。
また、風力発電設備100の航空機ビーコン装置30を共に形成する2つのライト38が設けられている。互いに距離をあけたライト38の配置は、ロータブレード108による部分的なシャドーイングにもかかわらず、風力発電所航空機ビーコンシステムが正常に機能することが保証されるように、システムが複製されることを意味している。

Claims (17)

  1. 少なくとも1つの航空機ビーコン装置(30)と、
    画像を記録する少なくとも1つのカメラ(20)と、
    前記カメラのデータ、特に、記録された画像を評価することによって、飛行物体の位置を検出する評価装置(24)と、
    前記評価装置によって検出された前記飛行物体の位置に応じて、少なくとも1つの航空機ビーコン装置(30)をスイッチオンまたはオフする少なくとも1つのスイッチング装置(28)と、
    を備えた風力発電所航空機ビーコンシステム。
  2. 前記カメラ(20)のレンズ(36)と前記評価装置(24)とは、特に、それらのサイズとは無関係に、前記カメラの所定の第1距離の範囲内に位置する飛行物体を検出するように、および/または、所定の第2距離の範囲外にある飛行物体を検出しないように、調整される、
    請求項1に記載の風力発電所航空機ビーコンシステム。
  3. 少なくとも1つのカメラ(20)は、好ましくは、水平および/または垂直に旋回可能および/または回転可能な赤外線カメラである、
    請求項1または2に記載の風力発電所航空機ビーコンシステム。
  4. 少なくとも1つのカメラ(20)は、好ましくは、水平および/または垂直に旋回可能および/または回転可能な写真および/またはビデオカメラである、
    請求項1から3のいずれか1項に記載の風力発電所航空機ビーコンシステム。
  5. 前記カメラ(20)は、立体視プロセスに基づいて動作する立体カメラ(20)またはカメラ(20)である、および/または、前記風力発電所航空機ビーコンシステムは、少なくとも2つのカメラ(20)を備えている、
    請求項1から4のいずれか1項に記載の風力発電所航空機ビーコンシステム。
  6. 前記風力発電所航空機ビーコンシステムは、少なくとも3つのカメラ(20)を備え、前記カメラは、互いに離れた位置、あるいは本質的に同じ位置に配置されている、
    請求項1から5のいずれか1項に記載の風力発電所航空機ビーコンシステム。
  7. 前記風力発電所航空機ビーコンシステムは、ソナー装置および/またはレーザ範囲測定装置またはレーザ距離測定装置のような、特に、通過時間測定を伴う少なくとも1つの距離測定装置(37)を有している、
    請求項1から6のいずれか1項に記載の風力発電所航空機ビーコンシステム。
  8. 前記風力発電所航空機ビーコンシステムは、移動体送信機、特に、無線飛行トランスポンダの信号を受信する少なくとも1つの受信機を有している、
    請求項1から7のいずれか1項に記載の風力発電所航空機ビーコンシステム。
  9. 前記風力発電所用の前記スイッチング装置(28)内にセクタ(32)が定義され、前記スイッチング装置(28)は、前記風力発電所(112)周辺の所定の前記セクタ(32)の範囲内にある1つ以上の飛行物体の位置が前記評価装置(24)によって検出された場合、少なくとも1つの前記航空機ビーコン装置(30)をスイッチオンする、あるいはスイッチオンしたように、設計されている、
    請求項1から8のいずれか1項に記載の風力発電所航空機ビーコンシステム。
  10. 前記風力発電所用の前記スイッチング装置(28)内にセクタ(32)が定義され、前記スイッチング装置(28)は、前記風力発電所(112)周辺の所定の前記セクタ(32)の範囲内に飛行物体がないことが前記評価装置(24)によって検出された場合、少なくとも1つの前記航空機ビーコン装置(30)をスイッチオフする、あるいはスイッチオフしたように、設計されている、
    請求項1から9のいずれか1項に記載の風力発電所航空機ビーコンシステム。
  11. 正確に1つの航空機ビーコン装置(30)は、前記風力発電所(112)の各風力発電設備(100)ごとにそれぞれ設けられている、
    請求項1から10のいずれか1項に記載の風力発電所航空機ビーコンシステム。
  12. 前記風力発電所(112)の複数またはそれぞれの風力発電設備(100)用の前記スイッチング装置(28)内にサブセクタがそれぞれ定義され、前記スイッチング装置(28)は、前記風力発電設備(100)または風力発電設備(100)のために定義されたサブセクタの範囲内にある1つ以上の飛行物体の位置が前記評価装置(24)によって検出された場合、前記風力発電設備(100)または各サブセクタに割り当てられた風力発電設備(100)の前記航空機ビーコン装置(30)をスイッチオンする、あるいはスイッチオンしたように、設計されている、
    請求項1から11のいずれか1項に記載の風力発電所航空機ビーコンシステム。
  13. 前記風力発電所(112)の複数またはそれぞれの風力発電設備(100)用の前記スイッチング装置(28)内にサブセクタがそれぞれ定義され、前記スイッチング装置(28)は、前記風力発電設備(100)または風力発電設備(100)のために定義されたサブセクタの範囲内に飛行物体がないことが前記評価装置(24)によって検出された場合、前記風力発電設備(100)または各サブセクタに割り当てられた風力発電設備(100)の前記航空機ビーコン装置(30)をスイッチオフする、あるいはスイッチオフしたように、設計されている、
    請求項1から12のいずれか1項に記載の風力発電所航空機ビーコンシステム。
  14. 特に、前記風力発電所の所定のセクタおよび/または所定のサブセクタの、物体および地理データのトポロジーは、前記スイッチング装置(28)に保存され、および/または、
    前記評価装置(24)は、前記カメラのデータ、特に、記録された画像を評価することによって物体の位置および地理データを検出し、検出された物体位置および地理データを前記スイッチング装置(28)へ送信するために設計されており、前記スイッチング装置(28)は、送信される前記データの時間不変物体位置および地理データを観測またはタグ付けすることにより、物体および地理データ、特に、前記風力発電所の所定のセクタおよび/または所定のセブセクタのトポロジーを生成するために設計されている、
    請求項1から13のいずれか1項に記載の風力発電所航空機ビーコンシステム。
  15. 少なくとも1つの前記航空機ビーコン装置(30)をスイッチオフするために、前記スイッチング装置(28)は、データ信号、特に、放送信号中のフラグを、周期的に、前記航空機ビーコン装置(30)に送信するように設計されている、
    請求項1から14のいずれか1項に記載の風力発電所航空機ビーコンシステム。
  16. 請求項1から15のいずれか1項に記載の風力発電所航空機ビーコンシステムを有する風力発電所。
  17. 特に、請求項1から15のいずれか1項に記載の風力発電所航空機ビーコンシステムを有する風力発電所をビーコニングする方法であって、
    少なくとも1つのカメラ(20)を用いて画像を記録するステップ、
    前記カメラのデータ、特に、記録された画像を、評価装置(24)を用いて評価することで、飛行物体の位置を検出するステップ、
    スイッチング装置(28)を有する前記評価装置(24)によって検出された前記飛行物体の位置に応じて、少なくとも1つの航空機ビーコン装置(30)のスイッチをオンまたはオフするステップ、
    を備えた方法。
JP2018565022A 2016-06-20 2017-06-19 風力発電所航空機ビーコンシステム、そのシステムを有する風力発電所、ビーコンを有する風力発電所の提供方法 Pending JP2019527312A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016111222.4 2016-06-20
DE102016111222.4A DE102016111222A1 (de) 2016-06-20 2016-06-20 Windparkflugbefeuerungssystem sowie Windpark damit und Verfahren zur Befeuerung eines Windparks
PCT/EP2017/064943 WO2017220496A1 (de) 2016-06-20 2017-06-19 Windparkflugbefeuerungssystem sowie windpark damit und verfahren zur befeuerung eines windparks

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2019527312A true JP2019527312A (ja) 2019-09-26

Family

ID=59253483

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018565022A Pending JP2019527312A (ja) 2016-06-20 2017-06-19 風力発電所航空機ビーコンシステム、そのシステムを有する風力発電所、ビーコンを有する風力発電所の提供方法

Country Status (11)

Country Link
US (1) US20190257293A1 (ja)
EP (1) EP3472460B1 (ja)
JP (1) JP2019527312A (ja)
KR (1) KR20190018721A (ja)
CN (1) CN109312720A (ja)
BR (1) BR112018076252A2 (ja)
CA (1) CA3026820A1 (ja)
DE (1) DE102016111222A1 (ja)
DK (1) DK3472460T3 (ja)
RU (1) RU2716936C1 (ja)
WO (1) WO2017220496A1 (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017127168A1 (de) * 2017-11-17 2019-05-23 Carsten Ludowig Schutzvorrichtung zum Schutz von Flugobjekten gegenüber wenigstens einer Windenergieanlage
DE102019200391B4 (de) * 2019-01-15 2022-10-20 Jochen Kreidenweiss Steuerungs- und Überwachungssystem für eine Windenergieanlage und ein Verfahren zur Überwachung und Steuerung einer solchen
DE102019101886A1 (de) 2019-01-15 2020-07-16 AlexCo Holding GmbH Antennenmast, Verfahren und Anlage zur Bereitstellung von Flugdaten und Computerprogramm
EP3772586A1 (en) * 2019-08-06 2021-02-10 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Managing warning lights of a wind turbine
EP3936718A1 (en) 2020-07-10 2022-01-12 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Wind turbine and retrofitting system and method for at least one wind turbine
RU203756U1 (ru) * 2020-12-08 2021-04-20 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Мурманский государственный технический университет" (ФГАОУ ВО "МГТУ") Автономное устройство сигнального освещения вертикальной ВЭУ
GR1010389B (el) * 2021-07-26 2023-01-26 Βασιλειος Νικολαου Ορφανος Συστημα τοποθετησης συσκευων εποπτειας και/ή συσκευων αποτροπης προσκρουσης κινουμενων αντικειμενων στον πυλωνα ανεμογεννητριας
GR1010560B (el) * 2023-01-26 2023-10-25 Βασιλειος Νικολαου Ορφανος Συστημα προστασιας απο πτωση παγου τουλαχιστον μιας συσκευης εποπτειας κινουμενων αντικειμενων και/ή τουλαχιστον μιας συσκευης αποτροπης προσκρουσης κινουμενων αντικειμενων τοποθετημενης στον πυλωνα ανεμογεννητριας

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004044508A (ja) * 2002-07-12 2004-02-12 Toshiba Corp 風力発電プラント
WO2009102001A1 (ja) * 2008-02-15 2009-08-20 The Tokyo Electric Power Company, Incorporated 鳥類探査システム、鳥類探査方法およびコンピュータプログラム
WO2014157058A1 (ja) * 2013-03-28 2014-10-02 日本電気株式会社 鳥検知装置、鳥検知システム、鳥検知方法およびプログラム
JP2015507713A (ja) * 2011-11-23 2015-03-12 ヴォッベン プロパティーズ ゲーエムベーハーWobben Properties Gmbh 航空障害灯の制御方法ないしその方法を実施するためのウィンドパーク

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5774088A (en) * 1994-07-26 1998-06-30 The University Of Pittsburgh Method and system for warning birds of hazards
RU2218677C2 (ru) * 2001-08-06 2003-12-10 Козлов Яков Владимирович Комплекс светового ограждения препятствий заградительными огнями
DE10225288A1 (de) * 2002-06-07 2004-01-08 Wobben, Aloys, Dipl.-Ing. Windenergieanlage
US9277878B2 (en) * 2009-02-26 2016-03-08 Tko Enterprises, Inc. Image processing sensor systems
DE102009026407B4 (de) * 2009-05-20 2016-09-15 Wobben Properties Gmbh Verfahren zur Steuerung einer Flughindernisbefeuerung
US20140313345A1 (en) * 2012-11-08 2014-10-23 Ornicept, Inc. Flying object visual identification system
RU131094U1 (ru) * 2013-01-28 2013-08-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) Устройство автономного сигнального освещения ветроэнергетической установки на основе пьезоэлектрического генератора
US9521830B2 (en) * 2014-08-21 2016-12-20 Identiflight, Llc Bird or bat detection and identification for wind turbine risk mitigation

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004044508A (ja) * 2002-07-12 2004-02-12 Toshiba Corp 風力発電プラント
WO2009102001A1 (ja) * 2008-02-15 2009-08-20 The Tokyo Electric Power Company, Incorporated 鳥類探査システム、鳥類探査方法およびコンピュータプログラム
JP2015507713A (ja) * 2011-11-23 2015-03-12 ヴォッベン プロパティーズ ゲーエムベーハーWobben Properties Gmbh 航空障害灯の制御方法ないしその方法を実施するためのウィンドパーク
WO2014157058A1 (ja) * 2013-03-28 2014-10-02 日本電気株式会社 鳥検知装置、鳥検知システム、鳥検知方法およびプログラム

Also Published As

Publication number Publication date
CN109312720A (zh) 2019-02-05
KR20190018721A (ko) 2019-02-25
WO2017220496A1 (de) 2017-12-28
DK3472460T3 (da) 2021-01-18
RU2716936C1 (ru) 2020-03-17
EP3472460B1 (de) 2020-12-30
DE102016111222A1 (de) 2017-12-21
EP3472460A1 (de) 2019-04-24
US20190257293A1 (en) 2019-08-22
CA3026820A1 (en) 2017-12-28
BR112018076252A2 (pt) 2019-03-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2019527312A (ja) 風力発電所航空機ビーコンシステム、そのシステムを有する風力発電所、ビーコンを有する風力発電所の提供方法
KR101142737B1 (ko) 조류 대응 시스템
CN110603379B (zh) 用于风力设备检查工具的检查工具控制装置
US20180266397A1 (en) Wind farm aircraft beacon system and wind farm having said system and method for providing a wind farm with a beacon
JP6517453B1 (ja) 航空機ドッキングシステムのレンジの最適化
FR2949867A1 (fr) Dispositif radar aeroporte multifonction a large bande de large couverture angulaire permettant la detection et le pistage, notamment pour une fonction de detection et evitement
US20120286136A1 (en) Lidar system and method for monitoring space
SE539893C2 (en) Radar method and system for monitoring a region of interest
KR20170101519A (ko) 무인 항공기를 이용한 재난 감시 장치 및 방법
JP2012512352A (ja) 鳥または飛行物体の検知方法
KR20190112326A (ko) 이동 대상을 검출하고/하거나 모니터링하기 위해 네트워크화된 페이즈드 어레이 안테나 응용을 사용하는 방법 및 시스템
US10856542B2 (en) Unmanned aerial vehicle system for deterring avian species from sensitive areas
BR102016002937A2 (pt) método de detecção de intrusão, método para detectar um objeto intrusivo e sistema de navegação
US20200380873A1 (en) Method and system for preventing collisions between aircraft and other flying objects
US12106674B1 (en) Terrestrial acoustic sensor array
KR101935577B1 (ko) 해상 풍력 단지 및 해저 케이블 감시 시스템
US11687072B2 (en) Automatic UAV landing pad
CN117665946A (zh) 一种具有高隐蔽性的电子侦察装置
CN205263980U (zh) 一种机场跑道异物的监测系统
KR101965203B1 (ko) 무인 운송 비행체의 동작 방법
Sedunov et al. Long-term testing of acoustic system for tracking low-flying aircraft
DE102016013944B4 (de) Detektorsystem für die bedarfsgesteuerte Kennzeichnung von Luftfahrthindernissen
JP5224989B2 (ja) レーダシステム
EP3441786A1 (en) Apparatus and method for supplementing sensor data
US12057023B1 (en) Pixellated surveillance of low-altitude aircraft using low-cost networked sensors

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20181212

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20181212

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20191217

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200305

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200331

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20201027