KR20140088621A

KR20140088621A - 장애물 신호등의 제어 방법 및 상기 방법을 실시하기 위한 풍력 발전 플랜트

Info

Publication number: KR20140088621A
Application number: KR1020147017019A
Authority: KR
Inventors: 슈테판 함스; 게르드 묄러
Original assignee: 보벤 프로퍼티즈 게엠베하
Priority date: 2011-11-23
Filing date: 2012-11-09
Publication date: 2014-07-10
Also published as: DE102011086990A1; RU2014125264A; RU2592151C2; KR101605646B1; AU2012342702A1; EP2783109A1; CA2853630A1; WO2013075959A1; JP2015507713A; TW201333900A; AR088964A1; AU2012342702B2; US9394058B2; CA2853630C; BR112014012286A2; US20140300497A1; TWI549103B; CL2014001313A1; MX346247B; MX2014005974A

Abstract

본 발명은 음향 모니터링을 이용한 풍력 발전 플랜트의 비행 장애물 신호등 제어 방법 또는 하나이상의 풍력 터빈을 포함하는 풍력 발전 플랜트에 관한 것이며, 상기 풍력 발전 플랜트는 마이크로폰 장치를 구비한 음향 모니터링 장치를 포함하고, 상기 마이크로폰 장치는 풍력 발전 플랜트의 주변으로부터 나온 소리 신호, 소음 등을 기록하며, 상기 소리 신호는 상기 마이크로폰 장치와 접속된 신호 처리 장치 내에서 처리되고, 상기 풍력 발전 플랜트의 적어도 하나의 풍력 터빈의 비행 장애물 신호등 장치를 스위치 온 하기 위한 스위칭 장치가 제공되며, 상기 스위칭 장치는 상기 신호 처리 장치와 접속되고, 상기 신호 처리 장치에 의해 제어됨으로써, 비행 물체, 예를 들면 비행기 또는 헬리콥터의 소리 신호가 음향 모니터링 장치에 의해 검출되고 및/또는 미리 정해진 소리 신호(예를 들면, 사인파 소리)가 상기 비행 물체의 소음에 의해 중첩되고 및/또는 왜곡되는 경우, 상기 신호 처리 장치는 스위칭 장치가 비행 장애물 신호등을 스위치 온 하게 한다.

Description

장애물 신호등의 제어 방법 및 상기 방법을 실시하기 위한 풍력 발전 플랜트 {METHOD FOR CONTROLLING AN OBSTRUCTION LIGHT, AND A WIND PARK FOR CARRYING OUT SUCH A METHOD}

본 발명은 비행 장애물 신호등의 제어 방법 및 상기 방법을 실시하기 위한 수단들을 포함한 풍력 발전 플랜트에 관한 것이다.

풍력 터빈을 위해 점등되는 비행 장애물 신호등을 제어하기 위한 많은 제안들이 이미 제시된 바 있다.

특정 지리적 영역에서 풍력 터빈의 비행 장애물 신호등(약어로 "비행 항법 신호등"이라고도 함)은 하루 중의 개별적인 시각에 의존하여 일정하게 스위치 온 또는 스위치 오프 되는 것은 공지되어 있다.

다수의 풍력 터빈으로 이루어진 풍력 발전 플랜트에 레이더 장치를 설치함으로써, 풍력 발전 플랜트 근처에 있는(그리고, 예를 들면, 풍력 발전 플랜트와의 충돌 침로에 놓인) 비행 물체, 예를 들면 비행기 등이 비행 항법 신호등의 스위치 온에 의해 풍력 발전 플랜트에 대한 주의를 하게 하는 것 또한 이미 제시된 바 있다.

본 발명은 가장 가까운 선행 기술인 국제특허출원 WO 2010/133541을 기초로 한다.

본 출원의 내용이 되는 내용을 포함하는 상기 출원은 소위 2차 레이더를 통해 풍력 발전 플랜트를 구성하는 것을 개시하며, 이는 풍력 발전 플랜트의 적어도 하나의 풍력 터빈이 예를 들면 비행기 또는 항공 교통 관제 센터의 트랜스폰더 신호를 하나의 위치에서 수신하고 평가할 수 있다는 것을 의미한다. 그러한 경우에, 트랜스폰더 신호는 항공 교통에 전형적인 소위 "DF 17 신호", 즉 고도 정보를 포함하는 신호이다. 고도 정보가 비행 물체의 풍력 발전 플랜트와의 충돌을 확실히 배제할 수 있으면, 비행 장애물 신호등이 스위치 오프 상태로 유지된다. 이는 예를 들면 트랜스폰더 신호가 30,000 ft의 고도 정보를 포함하는 경우이다.

그러나, 트랜스폰더 신호가 비행 물체와 풍력 발전 플랜트 사이의 매우 짧은 거리를 나타내는 고도 정보, 예를 들면 1,000 ft의 고도 정보를 포함하면, 풍력 발전 플랜트의 비행 장애물 신호등이 스위치 온 됨으로써, 풍력 터빈의 모든 비행 장애물 신호등이 활성화되고 그에 따라 풍력 발전 플랜트의 풍력 터빈이 어디에 배치되어 있는지를 비행 물체에게 광학적 방식으로 명확히 알려준다.

WO 2010/133541에 따른 해결책이 매우 양호하고, 확실하며 저렴한 해결책임에도 불구하고, 오동작이 완전히 배제되지 않는다.

본 발명의 과제는 특히 2차 레이더가 손상되거나 또는 완전히 고장나거나 또는 비행 물체 내의 트랜스폰더 신호 단말 유닛이 고장난 경우, WO 2010/133541에 공지된 시스템을 개선하는 것이다.

상기 과제는 청구항 제 1항의 특징에 의해 달성된다. 바람직한 실시예들은 종속 청구항들에 제시된다.

본 발명에 따라 단일 풍력 터빈 및/또는 풍력 발전 플랜트의 특정 풍력 터빈 및/또는 풍력 발전 플랜트의 모든 풍력 터빈에 마이크로폰 장치 및 음향 모니터링 장치가 설치된다. 마이크로폰 장치는, 단일 마이크로폰, 및 또한, 마이크로폰의 배열 방식에 따라, 즉 주어진 공간적 배치에서 하나의 면에 x 개의 마이크로폰이 놓인, 다수의 마이크로폰을 의미한다. 마이크로폰 장치에 의해, 영공 또는 본 발명에 따른 풍력 발전 플랜트 둘레의 주변이 흡사 "음향 카메라"의 방식으로 음향적으로 모니터링된다.

이를 위해, 풍력 발전 플랜트의 주변에서 모든 소음이 검출되어, 음향 모니터링 장치의 부분인 신호 처리부에 공급된다.

특정 필터 또는 신호 처리 알고리즘의 형성에 의해, 비행 물체의 접근과 전혀 관련 없다는 것을 사람들에게 확실하게 알려주는 그런 소음은 고려되지 않을 수 있다(또는 전체 소음으로부터 "계산에서 제외된다"). 예를 들면 바람 소음, 특히 풍력 터빈에 바람의 부딪힘에 의해 야기되는 바람 소음은, 비행기의 소음 또는 전형적인 주파수와는 음향적으로 다른, 전형적인 스펙트럼(비교적 고주파) 및 특정 배경 소음(소음 패턴)을 갖는다. 예를 들면, 바람 소음은 마이크로폰의 파열음 보호 디바이스(pop protection devices)에 의해 전체 소음 패턴으로부터 비교적 확실하게 필터링될 수 있으므로, 이러한 바람 소음은 마이크로폰에 의해 더 이상 기록되지 않는다. 파열음 보호의 경우, 파열음 보호 디바이스가 높은 기후저항성을 갖는것을 보장하도록 주의를 기울여야 할 것이다.

풍력 터빈 자체는 회전자 블레이드의 조절에 의해 및/또는 방위각 조절에 의해 또는 풍력 터빈의 다른 부품, 예를 들면 브레이크로 인해 소음을 야기할 수 있다.

마이크로폰 장치 및 후속 배치된 신호 처리부에 의해, 풍력 터빈 자체 또는 풍력 터빈의 부품에 부딪히는 바람 또는 돌풍으로부터 나온 소음만이 검출되거나 또는 풍력 터빈의 바닥으로부터 나온, 예를 들면 풍력 터빈 근처의 농업 차량 또는 다른 차량으로부터 나온 소음이 검출된 것이 확인되면, 이는 비행 항법 신호등 장치의 스위치 온에 영향을 주지 않는다. 즉, 그러한 소음과 관련하여 장치는 스위치 온되지 않는다.

그러나, 마이크로폰 장치에 의해 비행 물체, 예를 들면 비행기 또는 헬리콥터의 소음이 검출되면, 이는 신호 처리 장치에 의해 확인되고, 상기 신호 처리 장치가 비행 장애물 신호등의 스위치 온을 위한 스위칭 장치를 제어하면, 비행 장애물 신호등이 스위치 온 된다. 비행 장애물 신호등은 특정 시간 동안, 예를 들면 10분 동안 스위치 온 상태로 유지된 다음, 자동으로 다시 차단되는데, 그 이유는 마이크로폰 장치가 여전히 비행 물체의 소음을 검출하기 때문이다. 이러한 경우, 비행 장애물 신호등은 추가의 시간 범위 동안, 예를 들면 추가의 10분 동안 더 작동되고, 마이크로폰 장치가 비행 물체의 소음을 더 이상 검출할 수 없을 때까지 비행 장애물 신호등이 차단된다.

마이크로폰 장치의 신호 처리부에는 메모리 장치가 할당되고, 상기 메모리 장치 내에 비행기의 상이한 스펙트럼 및/또는 비행기의 전형적인 소음이 비교 파라미터로서 저장된다.

마이크로폰 장치가 비행 물체의 소음을 검출하면, 상기 소음은 메모리에 저장된 소음과 비교되고, 충분한 일치가 확인되면, 비행 장애물 신호등의 스위치 온이 야기된다.

대안으로서 또는 추가로, 마이크로폰 장치에 의해 기록된 비행 물체의 소음이 그 주파수와 관련해서 예를 들면 주파수 분석에 의해 평가될 수 있고, 기록된 소음의 측정된 주파수 스펙트럼은 상응하는 저장된 주파수 스펙트럼과 비교되며, 충분한 일치가 확인되면, 비행 장애물 신호등이 스위치 온 된다.

바람직하게는 마이크로폰 장치가 풍력 발전 플랜트의 풍력 터빈 상에 배치되고, 상기 풍력 터빈 상에 2차 레이더 장치, 즉 트랜스폰더 신호, 예를 들면 "DF 17 신호", 즉 고도 정보, 예를 들면 30,000 ft 또는 위치 정보, 예를 들면 "북극"을 포함하는 신호의 수신 장치가 배치된다.

바람직하게는 마이크로폰 장치가 2개 이상의 마이크로폰으로 이루어지고, 마이크로폰들은 풍력 터빈의 기계실의 상이한 측면 상에 배치된다. 최신 비행 장애물 신호등이 풍력 터빈의 기계실의 상이한 측면에 배치된 적어도 2개의 섬광 및/또는 조명 장치(야간 등에는 적색 광, 주간 등에는 백색 광)로 이루어지기 때문에, 마이크로폰이 바람직하게는 신호등 장치, 즉 조명 및/또는 섬광 장치가 배치되고 따라서 신호 장치, 즉 조명 장치(램프, 섬광 등)를 유지하는 적합한 장치에 의해 유지된다.

비행 물체가 풍력 터빈 또는 풍력 발전 플랜트 및 그에 따라 풍력 발전 플랜트의 풍력 터빈에 접근하고 마이크로폰 장치에 의해 비행 물체의 소음이 기록됨으로써 측정되면, 고도 정보, 예를 들면 비행 물체와 풍력 발전 플랜트 사이의 관련 접근이 확실하게 배제될 수 있는 고도인, 예를 들면 30,000 ft의 고도 정보를 포함하는 트랜스폰더 신호, 즉 DF 17 신호가 수신되는 경우, 비행 장애물 신호등이 스위치 온 된다.

2차 레이더 장치가 비행 장애물 신호등 장치를 스위치 온 시키는 트랜스폰더 신호, 예를 들면 DF 17 신호를 수신하면, 비행 장애물 신호등의 스위치 온이 실시된다. 동시에 마이크로폰 장치에 의해 비행 물체의 접근이 음향적으로 검출됨으로써 스위치 온 결정이 확인된다. 더 바람직하게는 비행 물체의 기록된 음향 신호, 즉 그 소음이 기록되고, 비교 소음으로서, 마이크로폰 장치의 신호 장치에 할당된 메모리에 저장된다. 따라서, 본 발명은 음향 모니터링이 흡사 "자기 학습"되거나 적응되게 할 수 있는데, 그 이유는 마이크로폰 장치에 의해 한 번 검출된 비행기의 소음이 나중 시점에(동일한 타입의 비행기가 다시 풍력 터빈 또는 풍력 발전 플랜트에 접근하는 경우) 다시 검출됨으로써, 풍력 터빈의 위치에 대한 또는 풍력 발전 플랜트의 위치에 대한 음향 모니터링이 설정되고, 거기에 저장된 소음 스펙트럼이 상응하게 적응되거나 확장되는 것이 기대되기 때문이다. 각각의 풍력 발전 플랜트 또는 각각의 풍력 터빈이 다른 위치에 있고, 풍력 발전 플랜트 또는 풍력 발전 플랜트 내부의 풍력 터빈의 소음 패턴이 풍력 발전 플랜트의 이웃 시스템 또는 전형적인 도시 소음(예를 들면 도로 교통, 철도 교통 등)에 의존할 뿐만 아니라, 풍력 발전 플랜트 또는 풍력 터빈이 배치되는 지리적 프로파일에도 의존하기 때문에, 상기 자기 학습 적응이 매우 바람직하다.

예를 들면, 풍력 터빈 또는 풍력 발전 플랜트가 북부 독일의 낮은 평면 내에 있거나 또는 언덕 지역에 있거나 또는 음향적 반향 형성을 허용하는 매우 가파른 산/절벽을 가진 지역에 있는 경우, 특정 비행 소음은 완전히 다르게 들리거나 또는 감지될 수 있다는 것은 자명하다.

마이크로폰 장치에 의해(즉, 음향 모니터링 장치에 의해) 비행 물체의 소음이 검출되면, 전술한 바와 같이 풍력 발전 플랜트의 풍력 터빈(들)의 비행 장애물 신호등이 스위치 온 된다. 동시에 트랜스폰더 신호가 검출되지 않거나 또는 비행 물체의 고도 정보를 포함하는 트랜스폰더 신호가 검출되고 상기 신호로부터 소음 검출을 추정할 수 없는 경우, 즉 마이크로폰 장치에 의해 측정된 소음 신호가 트랜스폰더 신호 또는 고도 정보와 일치하지 않는 경우, 상응하는 정보, 예를 들면 경고 메시지, E-메일 등이 예를 들면 항공 교통 관제 센터 또는 풍력 발전 플랜트의 서비스 스테이션으로 전송되고, 이러한 정보는 트랜스폰더 신호 수신 시스템의 정확도를 체크하기 위해 사용될 수 있다.

마이크로폰 장치에 의한 전술한 음향적 모니터링에 대한 대안으로서 또는 이것에 추가해서, 풍력 터빈 또는 풍력 발전 플랜트의 주변이 예를 들면 카메라, 바람직하게는 적외선 카메라, 즉 풍력 발전 플랜트 주변에 걸쳐 열 화상을 발생시킬 수 있는 카메라에 의해 시각적으로 모니터링될 수 있다. 이러한 카메라에 의해 특정 섹터에서 열 화상이 검출되면, 예를 들면 상기 섹터가 미리 정해진 그리고 자체 선택된 수평선 상부의 영역으로 형성되면, 비행 물체의 접근이 추정된다. 이 경우, 모든 측정된 열 이벤트가 동일하게 비행 장애물 신호등들 중 하나의 스위치 온을 일으키는 것이 아니라, 예를 들면 새가 풍력 터빈 가까이에 머무는 경우 비행 장애물 신호등의 스위치 온을 방지하기 위해, 열 이벤트가 특정 품질을 가질 때야 비로소 상기 스위치 온을 일으키는 것에 주의해야 한다.

음향 모니터링에 대한 대안으로 또는 이것에 추가해서 풍력 발전 플랜트의 주변을 카메라 배치에 의해 모니터링하는 것도 가능한데, 그 이유는 비행기가 특히 밤에 매우 양호하게 검출될 수 있는 고유의 조명 신호 장치를 포함하기 때문에, 수평선 상부의 카메라에 의해 무엇이 검출되는지에 따라 풍력 발전 플랜트의 풍력 터빈(들)의 비행 장애물 신호등 장치들이 스위치 온 될 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예가 첨부된 도면을 참고로 상세히 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 기계실을 나타낸 회전자 허브의 정면도.
도 2는 변경된 위치에 회전자를 포함하는 기계실을 나타내는 도 1에 따른 정면도.
도 3은 도 1 및 도 2에 따른 기계실을 나타낸 측면도.
도 4는 도 1 내지 도 3 중 하나에 따른 기계실을 나타낸 배면도.
도 5는 항공기의 트랜스폰더의 고장시 백업 시스템의 흐름도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예.
도 7은 본 발명의 블록 회로도.

도 1 내지 도 4는 마이크로폰의 도시를 제외하고 WO 2010/010043에 공지되어 있다. 상기 출원서의 내용은 본 출원서의 대상이 된다.

도 1은 3개의 회전자 블레이드(14)를 포함하는 허브 커버(12)의 정면도로서 기계실(1)을 도시하며, 상기 회전자 블레이드들은 그 뿌리 부분만이 도시되어 있다. 회전자 블레이드들(14) 중 하나는 소위 6시 위치에 있으므로, 기계실(1)이 배치된 타워를 은폐한다. 2개의 다른 회전자 블레이드들(14)은 그 10시 또는 2시 위치에 있으므로, 기계실(1) 상부에 배열되는 중앙 조명 장치(2)가 자유롭게 보이도록 한다. 중앙 조명 장치(2)는 파노라마식 램프의 형태로 형성된다. 좌측 및 우측 조명 장치는 도 1에서 10시 또는 2시 위치의 회전자 블레이드(14)에 의해 은폐된다.

도 2에 도시된 바와 같은, 회전자 블레이드들(14)을 구비한 회전자는 도 1에 비해 더 회전되었고, 회전자 블레이드(14)는 이제 거의 12시 위치에 있다. 상부로 향한 상기 회전자 블레이드(14)는 이제 중앙 조명 장치(2)를 은폐한다. 좌측 조명 장치(4) 및 우측 조명 장치(6)에 대한 시선은 자유롭다. 또한, 여기에만 도시된 타워(10)에 대한 시선도 자유롭다.

도 3에 따른 기계실(1)의 측면도에서 우측 조명 장치(6)의 위치가 명확히 나타난다. 우측 조명 장치(6)는 기계실(1)의 길이 방향으로, 즉 도 3에 따라 우측으로부터 좌측으로 향한 방향으로 기계실(1)의 대략 중앙에 배치된다. 이는 또한 대략 기계실(1)의 가장 넓은 지점이다. 수직 방향으로, 우측 조명 장치(6)는 기계실(1)의 중앙보다 약간 더 높게 배치된다. 도 3에서, 기계실 상부에 배치된 중앙 조명 장치는 관찰자를 향하는 회전자 블레이드(14)에 의해 은폐되지만, 측면 조명 장치(6)는 가시적이다.

도 4의 배면도에는 총 3개의 조명 장치(2, 4, 6)가 나타난다. 중앙 조명 장치(2)는 기계실(1) 상부에 배치된다. 우측 및 좌측 조명 장치(6, 4)는 (도 4의 배면도에서 좌측과 우측에 나타남) 대략 맞은편 측면에 있다. 따라서, 기계실(1)은 대략 우측 조명 장치(6)와 좌측 조명 장치(4) 사이에 배치된다. 또한, 3개의 조명 장치들(2, 4, 6)은 기계실(1) 둘레의 링 영역 상에 배치되고, 상기 링 영역은 회전자 블레이드 평면에 대해 평행한 평면에 배치된다. 도 4에는 또한 도피구(16)(exit hatch)가 중앙 조명 장치(2)의 바로 후방에 나타난다.

도 1 및 도 4에서 나타나는 바와 같이, 풍력 터빈에는 다수의 마이크로폰(20, 21 및 22)이 설치된다. 상기 마이크로폰들은 바람직하게 정확히 조명 장치(2, 4 및 6)가 배치된 장소에 설치된다. 이는 거기에 이미 전기 접속부들이 존재하며, 마이크로폰을 기계적으로 유지하기 위한 장치도 형성되어 있다는 장점을 갖는다. 특히, 상기 장소에 마이크로폰의 배치는 기계실의 후방 부분에 비행 물체의 접근시 거기서 비행 물체의 소음의 음향 검출이 항상 확실하게 검출될 수 있다는 장점을 갖는다. 그러나, 이는 측면으로부터 기계실로 비행기의 접근 또는 정면으로부터 회전자로 비행 물체의 접근에도 적용된다. 후자의 경우, 마이크로폰의 배치에 의해 어떤 시점에서도 회전자 블레이드가 2개의 마이크로폰을 동시에 은폐함으로써 음향적으로 차폐하는 것이 보장되는데, 그 이유는 특히 도 2에 나타나는 바와 같이, 회전자 위치와 관계없이 전방 면으로부터 항상 마이크로폰들(21, 20 또는 22) 중 적어도 하나가 나타나기 때문이다.

기계실 상의 마이크로폰의 개수를 높이고 다른 위치에 마이크로폰을 배치하는 것이 가능하다. 또한, 마이크로폰의 개수를 줄이고, 예를 들면 단 하나의 마이크로폰(20)으로 또는 마이크로폰(21) 또는 (22) 중 하나로만 작동시키는 것도 가능하다. 풍력 소음을 처음부터 마이크로폰 다이어프램으로 그리고 그에 따라 마이크로폰 내로 전달하지 않기 위해, 마이크로폰(20, 21 및/또는 22)에 통상의 파열음 보호 디바이스(23)가 제공될 수 있다. 상기 파열음 보호 디바이스는 바람직하게 기후 저항성을 갖도록 형성되고, 마이크로폰을 날씨 영향, 예를 들면 비, 습기 등으로부터 보호한다. 마이크로폰의 기후저항성 마이크로폰이 독자적인 하우징 내에 수용되어 습기, 비, 우박, 눈 등으로부터 확실하게 보호됨으로써 형성될 수도 있다.

외부에서 기계실 상에 마이크로폰을 배치하기 위한 대안으로서, 마이크로폰(들)을 기계실 내에 수용하는 것도 가능하다. 이는 자동으로 바람 및 기후에 대한 양호한 보호가 주어진다는 장점을 갖는데, 그 이유는 기계실 내부, 즉 발전기, 및 풍력 터빈의 기계 캐리어의 다른 중요한 부품들이 수용되는 장소는, 기후저항성이 이미 주어지기 때문이다. 기계실 하우징이 소리를 매우 양호하게 전달하는 경우, 즉 기계실 하우징이 금속, 예를 들면 알루미늄 시트로 이루어지는 경우 기계실 내부에 수용이 특히 바람직하다. 이 경우, 소리 소음이 외부로부터 기계실 하우징, 즉 그 벽을 통해 경우에 따라 강화되어 전달되는데, 그 이유는 전체 기계실이 소리 수신기의 기능을 함으로써 기계실 벽이 흡사 진동판을 형성하며, 전체 기계실을 통해 흡수되는 소음이 기계실의 내부로 전달되기 때문이다.

이러한 경우, 본 발명에 따른 마이크로폰 장치가 예를 들면 기계실 벽과 접속된 가속도 센서로서 매우 간단히 설치될 수 있다. 즉, 비행 물체가 풍력 터빈에 접근하면, 상기 비행 물체의 소리는, 기계실 벽이 비행 물체에 대해 전형적인 특정 방식으로 움직이고 이 운동이 팽창 센서 또는 가속도 센서에 의해 매우 정확히 측정되게 한다. 따라서, 가속도 또는 팽창 센서의 상기 특별한 형태에 의해 비행 물체에 전형적인 소음이 결정될 수 있다.

도 7은 비행 장애물 신호등 장치(2)의 제어부 및 마이크로폰을 포함하는 본 발명에 따른 음향 모니터링 장치의 간단한 블록 회로도를 예시적으로 도시한다. 여기서 나타나는 바와 같이, 마이크로폰(20)은 파열음 보호 디바이스(23)를 포함한다. 마이크로폰(20)에 의해 기록된 소음은 증폭기(24)에서 증폭되거나 또는 상응하는 장치(24) 내에서 예비 처리된 다음, 상기 신호들은 신호 처리 장치(25)에 공급된다. 상기 신호 처리 장치는 한편으로는 주파수 분석 유닛으로 이루어질 수 있으므로, 마이크로폰 장치에 의해 기록된 소음으로부터, 기록된 소음의 상응하는 주파수 패턴 또는 주피수 스펙트럼이 검출되고 및/또는 기록된 소음 신호가 시간에 따라 블록들로 세분된 다음, 신호 처리 장치(25)의 결과가 PC(26) 내로 전달된다. 상기 PC(26)(Personal Computer 또는 "CPU"-Central Processing Unit)는 풍력 발전 플랜트의 소위 SCADA 컴퓨터, 즉 풍력 발전 플랜트의 중앙 컴퓨터일 수 있고, 상기 컴퓨터에 의해 비행 장애물 신호등 장치 또는 다른 장치의 제어가 이루어진다. 컴퓨터 또는 PC(26) 내에서 또는 비교기 내에서, 신호 처리의 결과가 데이터 뱅크(27)로부터 나온 비교 값과 비교될 수 있다. 예컨대, 데이터 뱅크 내에, 실제 소음 또는 소음 패턴(사운드 파일) 및/또는 전형적인 비행 물체의 주파수 패턴 또는 주파수 스펙트럼이 저장될 수 있다.

마이크로폰(20)의 기록된 신호와 데이터 뱅크(27) 내에 저장된 신호의 비교로부터 충분한 일치가 확인되고 비행 물체의 접근이 비교적 확실하게 추정될 수 있으면, PC는 비행 장애물 신호등(2)의 스위치 온을 수행한다.

동시에, PC(26)는 2차 레이더 장치(28)와 접속될 수 있고, 상기 2차 레이더 장치의 기본 구조는 도 5 및 도 6에 도시된다. 2차 레이더 장치 자체는 전술한 국제 특허 출원 WO 2010/133541에 개시되어 있다.

비교적 낮은 고도, 예컨대 100 ft의 고도를 가진 DF 17 신호의 수신이 2차 레이더 장치(28)에 의해 검출되면, 이는 PC(26)(여기서 스위칭 장치의 기능을 함)로 전달되고, 상기 PC는 비행 장애물 신호등 장치(2) 및 풍력 터빈의 다른 비행 장애물 신호등 장치의 스위치 온을 수행한다.

이는 마이크로폰 장치(23)에 의해 비행 물체의 음향 신호 또는 소음이 검출되지 않는 경우에도 이루어진다.

반대로, 2차 레이더 장치에 의해, 접근 또는 위험을 의미하지 않는 비행 물체의 DF 신호(트랜스폰더 신호), 예를 들면 고도 "30,000 ft"를 가진 DF 17 신호가 얻어짐에도 불구하고 마이크로폰(23)에 의해 비행 물체의 소음이 확인되어 그 자체로서 검출되는 경우에도, 비행 장애물 신호등 장치(2)의 스위치 온이 이루어진다.

PC는 따라서, 신호 처리 장치(25) 및 레이더 장치(28) 각각으로부터의 신호 입력들에 대한 "OR"-연결을 실행한다.

비행 물체의 소음이 수신되고 동시에 비교적 낮은 고도, 예컨대 100 ft의 고도를 가진 DF 신호가 수신되면, 어떤 경우에도 비행 장애물 신호등 장치(2)가 스위치 온 된다. 동시에, 기록된 소음(또는 주파수 분석기에 의한 주파수 분석 후 그 주파수 스펙트럼)이 패턴으로서 데이터 뱅크(27) 내에 저장될 수 있으므로, 시간이 흐름에 따라 도 7에 따른 장치가 구현되는 풍력 발전 플랜트 또는 풍력 터빈의 장소에 적합한 소음 데이터 뱅크가 주어지고, 그로 인해 비행 장애물 신호등 장치(2)가 특정 소음 이벤트로 인해 스위치 온 되는지의 여부에 대한 확실한 결정이 이루어질 수 있다.

신호 처리 장치 내에 필터 기능이 제공될 수 있고, 상기 기능에 의해, 예를 들면 풍력 터빈의 바닥에서의 교통 또는 풍력 터빈의 바닥에 있는 그 밖의 장치로부터 나온 전형적인 생활 소음, 및 특히 예를 들면 피치 구동 장치에 의해 야기된 또는 풍력 터빈의 방위각 설정시 주어지는 풍력 터빈 자체의 소음이 마이크로폰 신호로부터 필터링되거나 또는 추출된다. 전형적으로 생활 소음, 및 풍력 터빈 자체에 의해 야기된 소음은 비행 물체의 주파수 스펙트럼과는 완전히 다른 주파수 스펙트럼을 갖고, 도 7에 따른 장치를 이용해서, 터빈 자체가 터빈 자체에 의해 야기된 전형적인 주파수 패턴 또는 소음을 데이터 뱅크(27) 내에 저장함으로써 고유의 소음 또는 주파수 스펙트럼 데이터 뱅크를 확장할 수 있어서, 소음 발생시 비행 장애물 신호등 장치(2)의 활성화, 즉 스위치 온을 일으켜야 하는 이벤트가 생겼는지의 여부가 훨씬 더 확실하게 예측될 수 있다.

도 7에 나타나는 바와 같이, 확성기(29)가 제공될 수 있고, 상기 확성기는 마이크로폰(20)과 특정 간격, 예를 들면 미리 정해진 간격, 예컨대 약 0.1 내지 5 m의 간격을 두고 풍력 발전 플랜트 내부의 풍력 터빈의 기계실 상에 배치된다. 데이터 뱅크(즉, 메모리)(27)에 저장된 소음들이 PC(26)에 공급되고, 상기 PC(26)는 상응하는 전기 신호들을 확성기(29)로 전달할 수 있으므로, 확성기는 예를 들면 비행 물체의 전형적인 소음 또는 풍력 터빈의 피치 또는 방위각 조절시 생기는 전형적인 소음을 발생시킨다. 확성기(29)가 비행 물체, 예를 들면 헬리콥터의 전형적인 소음을 발생시키면, 상기 소음은 마이크로폰(20)에 의해 수신되고, 상응하게 평가된 다음, 비행 장애물 신호등(2)에 대한 스위치 온 이벤트를 야기해야 한다. 그러나, 마이크로폰(20)이 기술적 문제를 갖거나 또는 신호 처리 및 평가 장치의 다음 단계가 기술적 오동작을 하면, 이는 PC(26; 신호 처리 장치 또는 음향 모니터링 장치의 부분임)에서 확실하게 검출된 다음, 상응하는 경고 지시, 예를 들면 E-메일, SMS 등이 항공 교통 관제 센서 또는 풍력 터빈의 서비스로 전송될 수 있어서, 이는 경우에 따른 보수를 수행하기 위해 기술적 문제점을 상세히 고려할 수 있다.

특정 시간 내에 비행 물체에 대한 음향 모니터링의 테스트를 항상, 예를 들면 매일 한 번 실행하는 프로그램이 PC 내에 저장되는 것이 바람직하다.

테스트 결과가 메모리 내에 저장되고, 문서화를 위해 중앙 지점으로 전송되는 것이 바람직하다.

테스트 장치에 의해, 즉 PC(26)에 의해 음향 모니터링이 에러를 갖는다는 것이 확인된 경우, 지속적인 스위치 온 신호가 전송될 수 있어서, 비행 장애물 신호등 장치(2)는 음향 모니터링의 손상이 제거될 때까지 지속적으로 스위치 온 상태로 유지된다.

도 5 및 도 6은 전술한 바와 같이, WO 2010/133541에 공지된 바와 같이 풍력 터빈용 레이더 장치의 구성을 도시한다.

물론, 본 발명에 따른 풍력 터빈은 2차 레이더 장치 없이도 실시될 수 있으므로, 비행 물체가 접근하면 비행 장애물 신호등 장치의 스위치 온을 확실하게 일으키기 위해, 영공(air space)은 음향 모니터링에 의해서만 모니터링된다.

도시된 마이크로폰으로 "음향 카메라"의 방식에 따라 이루어지는 음향 모니터링의 장점은, 풍력 발전 플랜트 또는 풍력 터빈이 도 5 및 도 6에 개시된 바와 같은 2차 레이더 장치를 포함하는 경우 상기 2차 레이더 장치가 영공의 전술한 음향 모니터링에 의해 추가의 백업 시스템을 얻고, 2차 레이저 장치가 어떤 기술적 이유로 에러를 갖거나 고장난 경우에도 더 안전하게 형성된다는 것이다.

PC(26)에 의해 전형적인 트랜스폰더 신호, 즉 소정 고도 정보(예를 들면, 30,000 ft 또는 100 ft)를 가진 전형적인 DF(특히 DE 17) 신호들이 생성되고, 이 신호들은 안테나(30)를 통해 전송될 수 있다. 상기 안테나는 풍력 발전 플랜트의 풍력 터빈 상에 배치될 수 있고, 상기 풍력 터빈 상에 이미 2차 레이더 장치가 배치된다(그러나, 안테나는 풍력 발전 플랜트의 다른 풍력 터빈에도 배치될 수 있다).

통상, 2차 레이더 장치(28)의 안테나(31)는 상응하는 DF 17 신호, 즉 트랜스폰더 신호를 수신하고 평가함으로써, 음향 모니터링 시와 마찬가지로 2차 레이더 장치의 자가 테스트가 가능하다.

영공의 음향 모니터링에 의해, 즉 풍력 터빈의 마이크로폰 장치에 의해 비행 물체의 접근이 검출되고, 이것이 풍력 발전 플랜트의 풍력 터빈의 비행 장애물 신호등 장치의 스위치 온을 일으키는 경우, 스위치 온 신호가 주변의 다른 풍력 터빈들에도, 즉 본 발명에 따른 풍력 발전 플랜트의 부분이 아닌 풍력 터빈들에도 전송될 수 있다. 이 경우, 상기 풍력 터빈들도 그 비행 장애물 신호등 장치를 스위치 온 할 수 있다.

풍력 터빈의 마이크로폰들(20, 21 및 22)은 바람직하게 특히 양호한 고체 전달음 절연을 나타내므로, 풍력 터빈의 가능한 적은 고체 전달음이 마이크로폰으로 전달된다.

전술한 바와 같이, 마이크로폰 장치 근처에 확성기(또는 소리 신호 발생기)가 설치되면, 상기 확성기를 통해, 비행 물체의 전형적인 소음이 발생될 수 있고, 따라서 그러한 방식으로 마이크로폰 장치를 체크하며 그리고 그들의 정확한 작동 모드에 관한 후속하는 신호 처리 및 신호 평가를 체크하도록 한다.

다른 가능성은, 확성기에 의해 주어진 소음(소리 신호)이, 예를 들어, 확성기 및 확성기로 신호를 전송하는 적합한 신호 소스(예를 들어, 소리 신호 발생기 )에 의한, 매우 한정된 세기 및 주파수의 사인파 소리(또는 스위프 주파수 신호)가 연속적으로 생성되는 것을 제공한다.

확성기의 상기 사인파 신호가 마이크로폰 장치 또는 후속의 신호 처리 절차에 의해 확실하게 검출되는 한(이는 사인파 신호로 인해 간단히 가능하다), 비행 장애물 신호등이 스위치 온 되지 않는다. 그러나, 마이크로폰 장치의 주변에서 다른 소음이 발생하면, 예를 들면 비행기가 접근하여 비행 물체 소음이 확성기의 사인파 신호와 중첩되면, 비행 장애물 신호등이 스위치 온 된다. 확성기의 음 신호 및 비행 물체로부터 나온 다른 소음이 서로 특정 소리 세기(및 주파수 위치)를 가지면, 사인파 신호는 더 이상 마이크론폰 장치의 신호 처리 절차에 의해 간단히 검출될 수 없거나 또는 비행 물체의 소음이 매우 시끄러우면, 이것이 더 이상 감지되지 않고, 따라서 소리 신호가 더 이상 검출될 수 없음으로 인해 매우 간단히 스위치 온 신호 및 비행 장애물 신호등의 스위치 온이 발생된다.

확성기(또는 어떤 다른 소리 발생 장치)에 의해 생성된 가청 신호는 특히 비행 물체 소음의 전형적인 스펙트럼 범위 내에 있는 스펙트럼을 갖기 때문에, 비행 물체, 즉 비행기 또는 헬리콥터의 접근시 확성기에 의해 생성된 소리 신호가 마이크로폰 장치에 의해 기록될 수 없거나 또는 상당히 왜곡되어 기록될 수 있다.

그러나, 확성기에 의해 발생되는 소리 신호가 비행 물체의 소음에 대해 전형적인 주파수와는 완전히 다른 주파수(들)를 갖는 것이 바람직할 수 있다.

다른 가능성은, 확성기에 의해 생성되는 것이 예를 들어 단조로운 소리 신호가 아니라, 스위프 주파수 신호, 즉 예를 들면 가청 주파수 스펙트럼 내에서 시간에 관해 일정하게 주파수를 변화시키는 신호하는 것을, 제공할 수도 있다.

확성기가 초음파 또는 초저주파 소리 범위 내의 신호를 생성할 수 있어서, 마이크로폰 장치가 가청 소리 범위의 소리 뿐만 아니라 초저주파 소리 범위 및 초음파 범위의 소리를 기록할 수 있는 것이 바람직하다.

이는, 비행 물체의 접근을 추정하며 특히 확실하게 비행 장애물 신호등의 스위치 온을 실시하기 위해, 비행 물체의 초저주파 소리 범위 및 초음파 범위의 전형적인 주파수가 함께 검출될 수 있다는 장점을 갖는다.

음향 확성기 신호가 마이크로폰 주변의 다른 소음에 의해 충분히 중첩되면, 이는 비행 장애물 신호등의 스위치 온을 야기할 수 있다.

비가 오는 경우, 특히 강한 비가 오는 경우 및 눈이 오는 경우, 비행 장애물 신호등의 스위치 온이 야기되어 실시될 정도로 이러한 날씨 이벤트의 간섭 소음이 확성기의 음향 신호를 왜곡하거나 중첩한다. 이는, 본 발명에 따른 음향 모니터링의 매우 높은 감도를 형성하기 위해 바람직한 상태일 수 있다.

확성기에 의한 음향 신호 생성의 장점은 음향 모니터링이 지속적인 작동 중에 이루어지므로 음향 모니터링의 기능이 지속적으로 체크될 수 있다는 것이다.

예를 들면 피치 조절, 방위각 조절 등의 경우 풍력 터빈의 전형적인 소음에 의해, 본 발명에 따른 모니터링의 설정시 단시간 동안 확성기 신호가 다른 신호에 의해 중첩될 때마다 비행 장애물 신호등이 스위치 온 되지 않는 것이 고려되어야 한다. 피치 조절 또는 방위각 조절이 매우 단시간에 이루어지기 때문에, 예를 들면 피치 조절의 지속 시간이 5초를 넘지 않고, 유사한 것이 방위각 조절에도 적용되기 때문에, 확성기 신호가 얼마나 오래 검출되지 않는지 또는 본 발명에 따른 마이크로폰 장치 또는 신호 처리부에 의해 심하게 왜곡되어 검출되는지를 체크하는 체크 알고리즘이 음향 모니터링 중에 제공될 수 있다.

예를 들면 확성기 신호가 미리 정해진 시간 동안, 예를 들면 5초보다 짧은 시간 동안 왜곡되면, 풍력 터빈 자체에 의해 야기된 소음 이벤트가 매우 확실하게 추정됨으로써 비행 장애물 신호등 장치가 스위치 오프 상태로 유지되거나 또는 비행 장애물 신호등 장치가 스위치 온 되지 않는다. 확성기 신호의 음향적 영향의 시간적 길이가 미리 정해진 시간, 예를 들면 5초 또는 10초 또는 15초보다 길면, 확성기 신호의 이렇게 긴 음향적 영향 또는 중첩이 풍력 터빈 자체에 의해 생기지 않은 소음 이벤트에 기인한다는 것이 전제될 수 있기 때문에 비행 장애물 신호등이 스위치 온 된다.

비행 물체가 접근하면, 이것은 보통의 소리 세기로 비교적 긴 시간, 예를 들면 20초보다 긴 시간, 종종 수 분 동안 음향적으로 인지될 수 있다.

전술한 바와 같이, 마이크로폰 장치에 의해, 접근하는 비행 물체의 위치를 알아내는 것이 바람직하다.

마이크로폰 장치가 예를 들어 3개의 마이크로폰을 포함하면, 비행 물체의 소리의 전파 시간 및 전파 시간 차이로부터 비행 물체가 어느 측면으로부터 풍력 터빈 또는 풍력 발전 플랜트에 접근하는지의 예비 평가 이루어질 수 있다.

전체 영공, 특히 풍력 터빈의 바닥면을 향한 영공이 모니터링되지 않고, 실질적으로 기계실 둘레로 제한된 그리고 기계실로부터 가상 수평선에 대해 약 ±15 내지 45°, 바람직하게는 ±15°로 제한된 영공만이 모니터링된다.

이에 대한 이유는, 풍력 터빈에 위험한 방식으로 접근할 수 있는 비행 물체가 예상되는 것이, 정확히 상기 영역으로부터 이기 때문이다.

물론, 전방위적 특성을 가진 마이크로폰에 의해 풍력 터빈 둘레의 전체 영공을 음향적으로 모니터링하는 것도 가능하다.

기계실 둘레의 단지 매우 구체적인 부분만, 예를 들면 설명된 360°원형 링(스트립)만이 모니터링되어야 하면, 정확히 상기 영역을 특히 감도 높게 모니터링하는 방향성 마이크로폰이 사용될 수도 있다. 고정 마이크로폰이 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 모터식 지지체 상에 배치되어 총 360°평면을 지속적으로 스쳐 지남으로써 수평선을 음향 이벤트에 따라 특정 방식으로 "스캐닝" 하는 방향성 마이크로폰도 사용될 수 있다.

또한, 카디오이드 또는 슈퍼카디오이드 방향성을 가진 마이크로폰이 본 발명의 실시에 특히 적합하고, 이들 중 다수가, 예를 들면 3개 이상이 기계실에 배치되면, 매우 양호한 방식으로 수평선 ±15°(수평선은 여기서 허브의 높이에 대한 것임)가 음향적 소음 및 이벤트에 대해 모니터링된다.

비행 물체의 위치를 알아내는 것을 개선하기 위해, 마이크로폰 신호들이 상세히 후속 처리됨으로써, 비교적 정확하게 비행 물체의 위치가 결정될 수 있다.

마이크로폰 장치는 전체 풍력 터빈을 음향적으로 모니터링하기 위해서도 사용될 수 있다. 각각의 경우, 기계실 영역 내의 풍력 터빈의 가청 음향적 이벤트가 마이크로폰 장치에 의해 기록된다. 마이크로폰 장치가 적합한 센터(예를 들면, 사람들이 있는)를 구비한 메모리 장치 및/또는 데이터 통신 장치에 접속되면, 마이크로폰 장치에 의해 기록된 소음은 거기서 모니터링되고 적절하게 평가된다.

이러한 경우 마이크로폰 장치를 센터를 구비한 비상 통신 라인으로서 사용하는 것도 가능한데, 그 이유는 풍력 터빈의 기계실에 서비스 기술자 등이 남아있어야 하고, 이들이 비상 상태인 경우 이들은 이로 인해 마이크로폰 장치를 통해 센터, 특히 서비스 센터와 통신 접속될 수 있고 자신의 상태에 대한 주의를 환기시킬 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 음향적 모니터링 장치는 특히 비행 물체, 예를 들면 비행기 또는 헬리콥터의 접근을 검출하기 위해 사용된다.

또한, 음향적 모니터링 장치의 조절에 의해 경우에 따라 위치 결정, 즉 비행 물체의 위치 결정이 가능하다.

비행 물체가 풍력 터빈 또는 풍력 발전 플랜트에 접근하면, 비행 물체에 의해 야기되며 음향 모니터링 장치의 마이크로폰 장치에 의해 기록되고 평가되는 소리 세기가 계속 커진다.

다른 본 발명에 따른 변형예에서, 비행 물체의 소리 세기가 커지면 비행 장애물 신호등 제어에서 변화가 실시될 수 있다.

통상, 풍력 터빈의 비행 장애물 신호등은 섬광등으로 이루어지고, 섬광등은 특정 리듬으로 섬광을 발생시키거나 또는 특정 리듬으로, 예를 들면 " 1초 스위치 온, 1초 스위치 오프, 1초 스위치 온, 1초 스위치 오프의 리듬으로 특정 시간 동안 스위치 온 및 스위치 오프 된다.

비행 장애물 신호등에서, 주간 등에 대해서는 백색 광 램프가 사용되는 한편, 야간 등에 대해서는 적색 광 램프가 사용된다.

전술한 바와 같이 비행 물체가 음향 모니터링 장치에 접근하여 소리 세기가 변하면, 즉 커지면, 섬광/스위치 온/스위치 오프 리듬이 변하는 방식으로, 예를 들면 소리 세기가 커짐에 따라 섬광 주파수 또는 스위치 온/스위치 오프 주파수가 커지는 방식으로, 소리 세기가 커짐에 따라 비행 장애물 신호등이 변화되고 및/또는 예를 들면 비행 물체의 소리 세기가 커짐에 따라 램프의 광도가 상응하게 커지는 방식으로, 소리 세기가 커짐에 따라(소리 세기는 신호 처리 장치에서 비교적 간단히 검출될 수 있다) 비행 장애물 신호등의 밝기가 변하는 것이 매우 간단히 가능하다.

다른 조치는 경우에 따라 상이한 램프, 즉 적색 광 및 백색 광(적색 섬광/백색 섬광)이 교대로 스위치 온 되는 것이며, 이는 특히 밤에 비행 물체의 운전자에게 매우 큰 주의력을 불러 일으키는데, 그 이유는 백색 광이 극도로 밝아서 간과될 수 없기 때문이다.

또한, 음향 모니터링 장치의 마이크로폰 장치에 의해 측정되는 특정 소리 세기 값에 특정 광 이벤트, 예를 들면 섬광 주파수 또는 스위치 온/스위치 오프 주파수 및/또는 램프의 광도가 할당되는 방식으로, 예를 들면 PC 내의 프로그램에 의해 비행 장애물 신호등의 램프의 미리 규정된 제어가 실시될 수 있다.

Claims

음향 모니터링을 통한 풍력 발전 플랜트의 비행 장애물 신호등 제어 방법 또는 하나 이상의 풍력 터빈을 포함하는 풍력 발전 플랜트로서,
상기 풍력 발전 플랜트는 마이크로폰 장치를 구비한 음향 모니터링 장치를 포함하고,
상기 마이크로폰 장치는 상기 풍력 발전 플랜트의 주변으로부터의, 소리 신호, 소음 및 이와 유사한 것을 기록하며, 상기 소리 신호는 상기 마이크로폰 장치와 접속된 신호 처리 장치 내에서 처리되고,
상기 풍력 발전 플랜트의 적어도 하나의 풍력 터빈의 비행 장애물 신호등 장치를 스위치 온 하기 위한 스위칭 장치가 제공되며, 상기 스위칭 장치는 상기 신호 처리 장치와 접속되고 상기 신호 처리 장치에 의해 제어됨으로써, 비행 물체, 예를 들면 비행기 또는 헬리콥터의 소리 신호가 음향 모니터링 장치에 의해 검출되고 및/또는 미리 정해진 소리 신호(예를 들면, 사인파 소리)가 상기 비행 물체의 소음에 의해 중첩되고 및/또는 왜곡되는 경우, 상기 신호 처리 장치는 상기 스위칭 장치가 비행 장애물 신호등을 스위치 온 하게 하도록 야기하는 것인, 비행 장애물 신호등 제어 방법 또는 풍력 발전 플랜트.
제 1항에 있어서,
상기 마이크로폰 장치는 상기 풍력 터빈의 기계실에 배치되는 것을 특징으로 하는 비행 장애물 신호등 제어 방법 또는 풍력 발전 플랜트.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 음향 모니터링 장치는 능동적 또는 수동적 필터 장치 및/또는 신호 처리 장치와 연관되고, 상기 필터 장치 및/또는 신호 처리 장치에 의해, 상기 풍력 발전 플랜트 또는 풍력 터빈의 주변으로부터의, 예컨대 바람에 의해 야기된 소음 및/또는 상기 풍력 터빈에 의해 야기된 소음 및/또는 상기 풍력 발전 플랜트 또는 상기 풍력 터빈의 바닥에 있는 차량에 의해 야기된 소음 또는 이와 유사한 것과 같은, 음향적 소리 이벤트가 마이크로폰에 의해 기록된 신호로부터 필터링되는 것을 특징으로 하는 비행 장애물 신호등 제어 방법 또는 풍력 발전 플랜트.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 마이크로폰 장치는 적어도 2개의 마이크로폰으로 이루어지고,
상기 마이크로폰들이 서로 특정 간격으로, 바람직하게는 풍력 터빈의 기계실의 상이한 측면들 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 비행 장애물 신호등 제어 방법 또는 풍력 발전 플랜트.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 풍력 발전 플랜트는 상기 풍력 발전 플랜트의 가장자리에 있는 N개의 풍력 터빈, 및 상기 풍력 발전 플랜트의 가장자리에 있지 않은 M개의 풍력 터빈을 포함하고,
상기 풍력 발전 플랜트의 가장자리에 있는 풍력 터빈에만 음향 모니터링 장치가 설치되는 것을 특징으로 하는 비행 장애물 신호등 제어 방법 또는 풍력 발전 플랜트.
제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 풍력 발전 플랜트의 적어도 하나의 풍력 터빈에 2차 레이더 장치가 설치되고, 상기 2차 레이더 장치에 의해 고도 정보 및/또는 위치 정보, 예를 들면 "북극" 또는 "남극" 등을 포함하는 트랜스폰더 신호들이 수신될 수 있고, 상기 트랜스폰더 신호가 특정 정보, 예를 들면 30,000 ft보다 훨씬 더 낮은, 예를 들면 500 내지 2,000 ft의 고도 정보를 포함하면, 상기 풍력 발전 플랜트의 상기 풍력 터빈의 상기 비행 장애물 신호등 장치가 스위치 온 되는 것을 특징으로 하는 비행 장애물 신호등 제어 방법 또는 풍력 발전 플랜트.
제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 2차 레이더 장치가 미리 정해진 값보다 큰, 예를 들면 5,000 ft보다 큰 고도를 가진 고도 정보를 포함하는 트랜스폰더 신호를 수신하면, 그리고 동시에 상응하는 소음 신호가 상기 음향 모니터링 장치에 의해 검출되지 않으면, 상기 풍력 터빈의 상기 비행 장애물 신호등 장치가 스위치 오프 상태로 유지되고, 상기 마이크로폰 장치에 의해 비행 물체의 소음이 검출되면, 상기 비행 장애물 신호등 장치가 스위치 온 되는 것을 특징으로 하는 비행 장애물 신호등 제어 방법 또는 풍력 발전 플랜트.
제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 음향 모니터링 장치에 의해 비행기의 위치 결정이 가능해지는 것을 특징으로 하는 비행 장애물 신호등 제어 방법 또는 풍력 발전 플랜트.
제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 음향 모니터링 장치에 의해 비행 물체의 소음이 검출되고, 동시에 트랜스폰더 신호가 수신되지 않으면, 상응하는 정보, 예를 들면 전자 경고 메시지, 예를 들면 E-메일, SMS 등이 영공 모니터링 센터로 전달되는 것을 특징으로 하는 비행 장애물 신호등 제어 방법 또는 풍력 발전 플랜트.
제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
풍력 터빈, 바람직하게는 예를 들면 마이크로폰 장치 또는 마이크로폰 장치들이 장착된 풍력 터빈은 확성기를 구비하고, 상기 확성기에 의해, 비행 물체의 전형적인 소음이 때때로 상기 마이크로폰 장치들 또는 상기 음향 검출 시스템을 테스트하기 위해 생성될 수 있고, 이를 위해 상기 확성기는 비행 물체의 전형적인 소음이 저장된 적합한 신호 소스와 연관되는 것을 특징으로 하는 비행 장애물 신호등 제어 방법 또는 풍력 발전 플랜트.
제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 마이크로폰 장치는 음향 데이터 뱅크와 연관되고, 상기 데이터 뱅크 내에 상이한 비행 물체의 소음, 소리 신호 또는 그 주파수 스펙트럼이 저장되며, 음향 신호의 수신시 상기 마이크로폰 장치에 의해 기록된 음향 신호와 메모리에 저장된 데이터 세트 또는 신호의 비교가 이루어지는 것을 특징으로 하는 비행 장애물 신호등 제어 방법 또는 풍력 발전 플랜트.
제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,
풍력 발전 플랜트의 풍력 터빈들의 모든 비행 장애물 신호등 장치가 중앙 컴퓨터에 의해 제어되고,
상기 컴퓨터는 바람직하게는 상기 풍력 발전 플랜트의 하나의 풍력 터빈에 또는 내에 배치되며, 상기 중앙 컴퓨터는, 상기 마이크로폰 장치와 접속되고, 상기 풍력 발전 플랜트의 상기 비행 장애물 신호등 장치의 스위치 온의 경우에, 비행 물체의 음향 검출로 인해, 상기 비행 장애물 신호등 장치를 스위치 온 시키는 것을 특징으로 하는 비행 장애물 신호등 제어 방법 또는 풍력 발전 플랜트.
제 1항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 풍력 발전 플랜트의 상기 중앙 컴퓨터는, 상기 레이더 장치와 접속되고, 상기 비행 장애물 신호등 장치의 스위치 온을 일으키는 트랜스폰더 신호를 수신하는 경우, 상기 비행 장애물 신호등 장치를 스위치 온 시키는 것을 특징으로 하는 비행 장애물 신호등 제어 방법 또는 풍력 발전 플랜트.
제 1항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 풍력 발전 플랜트의 풍력 터빈은 확성기를 포함하고, 상기 확성기에 의해, 비행 물체의 전형적인 비행 소음 또는 풍력 터빈의 전형적인 소음이 생성될 수 있고,
상기 확성기는 바람직하게, 상기 마이크로폰 장치가 배열되는, 상기 풍력 터빈 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 비행 장애물 신호등 제어 방법 또는 풍력 발전 플랜트.
제 1항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 마이크로폰 장치의 마이크로폰 또는 마이크로폰들은 상기 풍력 터빈 자체의 소리 신호를 매우 실질적으로 억압하기 위해 고체 유발 소리 절연부(solid-borne sound insulation)를 갖는 것을 특징으로 하는 비행 장애물 신호등 제어 방법 또는 풍력 발전 플랜트.
제 1항 내지 제 15항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 풍력 발전 플랜트의 풍력 터빈은, 미리 정해진 소리 신호, 예를 들면 사인파 소리를 발생시키는 소리 신호 소스를 포함하고, 상기 마이크로폰 장치는 상기 확성기의 미리 정해진 소리 신호를 충분한 품질로 기록하는 동안 상기 비행 장애물 신호등 장치가 스위치 온 되지 않거나 또는 스위치 오프 상태로 유지되고, 상기 소리 신호가 예를 들면 접근하는 비행 물체의 다른 소음에 의해 중첩되거나 또는 상기 모니터링 장치에 의한 상기 소리 신호의 확실한 검출 및/또는 수신이 더 이상 확인될 수 없을 정도로 왜곡되면, 상기 풍력 발전 플랜트의 풍력 터빈 또는 풍력 터빈들의 비행 장애물 신호등 장치가 스위치 온 되는 것을 특징으로 하는 비행 장애물 신호등 제어 방법 또는 풍력 발전 플랜트.
제 1항 내지 제 16항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 마이크로폰 장치의 마이크로폰 또는 마이크로폰들은 풍력 터빈의 기계실 내부에 배치되는 것을 특징으로 하는 비행 장애물 신호등 제어 방법 또는 풍력 발전 플랜트.
풍력 터빈 또는 풍력 발전 플랜트의 비행 장애물 신호등을 제어하기 위한 또는 스위치 온 또는 스위치 오프 하기 위한 풍력 터빈의 음향 모니터링 장치의 용도.