KR20190105708A - Verification Apparatus For Nacelle LiDAR Angle - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a nacelle LiDAR angle verification apparatus, which comprises: a verification jig in which a through hole is formed through which the beam emitted from a predetermined distance passes; and a calculation unit measuring a carrier to noise ratio (CNR) value of the beam passing through the through hole. The CNR value measured in accordance with the up, down, left, and right movements of the verification jig is matched with a true value.

Description

나셀 라이다 각도 검증 장치{Verification Apparatus For Nacelle LiDAR Angle}Nacelle Lidar Angle Verification Device {Verification Apparatus For Nacelle LiDAR Angle}

본 발명은 나셀 라이다 각도 검증 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a nacelle lidar angle verification device.

풍력발전 분야에서 사용되는 라이다의 종류는 크게 풍력터빈 나셀 상단에 설치되는 나셀 라이다와 육상 혹은 행상 구조물에 설치되는 지상 라이다로 구분할 수 있으며 설치 위치의 풍력자원측정에 이용되고 있다.Lidar types used in wind power generation can be classified into nacelle lidars installed on the top of wind turbine nacelle and terrestrial lidars installed on land or pedestrian structures.

라이다(LiDAR, light detection and ranging)는 대기 중으로 레이저 빔을 조사하여 대기 중에 존재하는 공기분자나 에어로졸에 의해 산란된 후방산란 신호를 수신하여 수신된 후방산란 신호를 분석해 풍속, 풍향 등과 같은 대기 상태를 관측하는 측정 장비이다. 나셀 라이다는 설치 지역에 대한 제한이 없으며, 기존 기상탑에 비해 비용적인 면이나 이동이 가능하다는 점에서 장점이 있다.LiDAR (light detection and ranging) receives a backscattered signal scattered by air molecules or aerosols in the atmosphere by irradiating a laser beam into the atmosphere, and analyzes the received backscattered signals to analyze atmospheric conditions such as wind speed and wind direction. It is a measuring instrument to observe. The nacelle lidar has no limitations on the installation area, and has advantages in that it can be moved or costly compared to the existing weather tower.

덴마크 공과 대학교(Denmarks tekniske university, DTU)는 나셀 라이다를 이용한 측정 캠페인을 수행하여 나셀 라이다 기반 풍력터빈 출력성능 측정을 위한 절차를 제안하였고, 미국의 신재생에너지 연구소(national renewable energy laboratory, NREL)는 대기조건과 이용률에 따른 나셀 라이다 데이터의 신뢰성 검증에 관한 연구를 수행하였다.Danmarks tekniske university (DTU) has carried out a measurement campaign using nacelle riders and proposed a procedure for measuring the output performance of nacelle riders based wind turbines, and the US National Renewable Energy Laboratory (NREL). ) Is a study on the reliability verification of nacelle lidar data according to atmospheric conditions and utilization rates.

여기서, DTU 나셀 라이다 측정의 경우 작업자가 수작업으로 지그를 조작하여 빔의 사출 각도를 검증하게 되어 정밀성이 저하되었다.Here, in the case of the DTU nacelle lidar measurement, the operator manually operated the jig to verify the injection angle of the beam, thereby reducing the precision.

한국 공개특허 제10-2010-0024400호 (2010.03.05)Korea Patent Publication No. 10-2010-0024400 (2010.03.05)

본 발명은 나셀 라이다 각도 검증 장치의 조작성을 개선하고 검증 정밀성을 높이는 기술을 제공한다.The present invention provides a technique for improving the operability and increasing the verification precision of the nacelle lidar angle verification device.

본 발명의 한 실시예에 따른 나셀 라이다 각도 검증 장치는, 기설정된 거리에서 사출된 빔이 통과하는 관통홀이 형성된 검증지그, 그리고 상기 관통홀을 통과한 상기 빔의 반송파 대 잡음비(Carrier to Noise Ratio; CNR)값을 측정하는 산출부를 포함하며, 상기 검증지그의 상하, 좌우 움직임에 따라 측정된 상기 CNR값이 참값과 일치하도록 한다.According to an embodiment of the present invention, a nacelle rider angle verifying apparatus includes a verification jig having a through hole through which a beam injected from a predetermined distance passes, and a carrier to noise ratio of the beam passing through the through hole. And a calculation unit for measuring a ratio (CNR) value so that the CNR value measured according to the up, down, left, and right movements of the verification jig coincides with a true value.

상기 검증지그는, 베이스, 상기 베이스에 배치되어 있고 길이 조절될 수 있는 칼럼, 상기 칼럼과 연결된 테이블, 상기 테이블에 배치되어 있고 상기 관통홀이 형성된 보드 및 상기 관통홀에 위치하고 상기 칼럼의 승강방향과 수직한 방향으로 움직일 수 있는 조절부를 포함할 수 있다.The verification jig is a base, a column disposed on the base and adjustable in length, a table connected to the column, a board disposed on the table and formed with the through hole and the lifting hole of the column. It may include a control that can move in a vertical direction.

상기 나셀 라이다 각도 검증 장치는 상기 테이블에 배치되어 있는 수평센서를 더 포함할 수 있다.The nacelle lidar angle verification device may further include a horizontal sensor disposed on the table.

상기 조절부는, 상기 보드에 위치하여 상기 칼럼 승강방향과 수직한 방향으로 배치된 레일, 상기 보드에 위치하여 상기 레일을 따라 이동할 수 있는 이동지그, 상기 관통홀에 위치하여 상기 이동지그와 연결되어 있는 리플렉터 및 상기 이동지그를 이동시키는 지그 액추에이터를 포함할 수 있으며, 상기 이동지그를 따라 움직이는 상기 리플렉터에 의해 상기 관통홀의 좌우폭이 조절될 수 있다.The control unit is located on the board and the rail is disposed in a direction perpendicular to the column lifting direction, a moving jig located on the board to move along the rail, located in the through hole is connected to the moving jig It may include a jig actuator for moving the reflector and the moving jig, the left and right widths of the through hole may be adjusted by the reflector moving along the moving jig.

상기 칼럼은, 상기 베이스에 수직하게 배치되어 있으며 내부에 상면으로 개방된 승강공간이 형성된 고정바디, 상기 승강공간에 배치되어 있고 상기 테이블과 연결된 승강바디 및 상기 승강공간에 배치되어 상기 승강바디를 승강시키는 승강 액추에이터를 포함할 수 있으며, 상기 승강바디 승강으로 지면을 기준으로 상기 관통홀의 상하 위치가 조절될 수 있다.The column has a fixed body disposed vertically to the base and opened to the upper surface therein, a lifting body disposed in the lifting space and connected to the table and placed in the lifting space to lift the lifting body. The lifting actuator may include a lifting actuator, and the vertical position of the through hole may be adjusted based on the ground by lifting the lifting body.

본 발명의 실시예에 따르면, 관통홀이 형성된 보드는 칼럼의 승강구동으로 상하방향으로 움직일 수 있다. 이에 관통홀의 상하위치 조절이 용이하다. 그리고 지그 액추에이터를 통해 이동지그와 연결된 리플렉터가 관통홀을 따라 움직이므로 리플렉터의 위치를 정밀하게 제어할 수 있어 검증 정밀성이 높아질 수 있다.According to the exemplary embodiment of the present invention, the board on which the through hole is formed may move in the vertical direction by the elevating drive of the column. This makes it easy to adjust the vertical position of the through hole. And since the reflector connected to the moving jig through the jig actuator moves along the through hole, the position of the reflector can be precisely controlled, so the verification accuracy can be increased.

본 발명의 실시예에 따르면, 검증지그의 칼럼, 보드 및 측정부 등은 서로 분리될 수 있다. 이에 검증지그의 운반이 용이하여 사출된 빔의 각도 검증 작업성이 향상될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the columns, boards and measuring units of the verification jig can be separated from each other. This facilitates the transportation of the verification jig can improve the angle verification workability of the injected beam.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 나셀 라이다 각도 검증 장치를 나타낸 개략도.
도 2는 도 1의 정면도.
도 3은 도 1의 보드 확대도.
도 4는 도 3의 배면도.
도 5는 나셀 라이다에서 빔이 사출되는 상태를 나타낸 개략도.
도 6은 나셀 라이다 각도 검증 방법을 나타낸 블록도.
도 7은 빔 검출 능력에 대한 시험 결과표.1 is a schematic view showing a nacelle lidar angle verification apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a front view of FIG. 1;
3 is an enlarged view of the board of FIG. 1;
4 is a rear view of FIG. 3.
5 is a schematic view showing a state in which a beam is emitted from the nacelle lidar.
6 is a block diagram showing a method for nacelle rider angle verification.
7 is a test result table for the beam detection capability.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. Like parts are designated by like reference numerals throughout the specification.

그러면 본 발명의 한 실시예에 따른 나셀 라이다 각도 검증 장치에 대하여 도 1 내지 도 5를 참고하여 설명한다.Next, a nacelle lidar angle verification device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 나셀 라이다 각도 검증 장치를 나타낸 개략도이고, 도 2는 도 1의 정면도이며, 도 3은 도 1의 보드 확대도이고, 도 4는 도 3의 배면도이며, 도 5는 나셀 라이다에서 빔이 사출되는 상태를 나타낸 개략도이다.1 is a schematic view showing a nacelle lidar angle verification apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a front view of Figure 1, Figure 3 is an enlarged view of the board of Figure 1, Figure 4 is a rear view of Figure 3 5 is a schematic view showing a state in which a beam is emitted from a nacelle lidar.

도 1 내지 도 5를 참고하면, 본 실시예에 따른 나셀 라이다 각도 검증 장치(1)는 검증지그(200), 그리고 산출부(도시하지 않음)를 포함하며 조작성을 개선하고 정밀성을 높인다.1 to 5, the nacelle rider angle verification apparatus 1 according to the present embodiment includes a verification jig 200 and a calculation unit (not shown), and improves operability and accuracy.

검증지그(200)는 베이스(210), 칼럼(220), 테이블(230), 보드(240) 및 조절부(250)를 포함하며 나셀 라이다에서 산출되는 빔의 각도를 검증한다.The verification jig 200 includes a base 210, a column 220, a table 230, a board 240, and an adjusting unit 250, and verifies an angle of a beam calculated from a nacelle lidar.

베이스(210)는 기설정된 넓이를 가지며 하면에는 수평조절부재(211)가 간격을 두고 배치되어 있다. 복수의 수평조절부재(211)를 이용하여 검증지그(200)의 수평을 맞출 수 있다.The base 210 has a predetermined width and the horizontal adjustment member 211 is disposed at a space below. The verification jig 200 may be leveled using a plurality of horizontal adjusting members 211.

베이스(210) 하면에는 수평조절부재(211)와 이웃하게 캐스터(Caster)(도시하지 않음)가 설치될 수 있다. 캐스터는 지면과 접하여 구르며 검증지그(200)의 이동성을 도모한다. 수평조절부재(211)는 검증지그(200) 이동 중에는 지면으로부터 떨어져 있고 캐스터는 지면을 따라 구른다. 그러나 설치 현장에서는 수평조절부재(211)가 지면과 접하여 수평을 조절하고 캐스터는 지면과 떨어져 있다.A lower surface of the base 210 may be provided with a caster (not shown) adjacent to the horizontal adjustment member 211. The caster rolls in contact with the ground and promotes mobility of the verification jig 200. The horizontal adjusting member 211 is separated from the ground during the movement of the verification jig 200 and the caster is rolled along the ground. However, in the installation site, the horizontal adjustment member 211 is in contact with the ground to adjust the horizontal and the caster is separated from the ground.

한편, 베이스(210)에는 손잡이(도시하지 않음)가 설치되어 베이스(210)를 들고 운반할 수 있다.Meanwhile, a handle (not shown) is installed on the base 210 to carry and carry the base 210.

칼럼(220)은 고정바디(221), 승강바디(222) 및 승강 액추에이터(223)를 포함하며 베이스(210)에 배치되어 베이스(210)를 기준으로 보드(240)에 형성된 관통홀(241)의 중심(C) 상하위치를 조절한다. 관통홀(241)의 중심(C) 상하위치는 지면과 관통홀(241)의 중심(C) 간의 거리이다.The column 220 includes a fixed body 221, a lifting body 222, and a lifting actuator 223 and is disposed in the base 210 and formed in the board 240 based on the base 210. Adjust the center (C) up and down position of. The center C up and down position of the through hole 241 is a distance between the ground and the center C of the through hole 241.

고정바디(221)는 베이스(210) 상면에 수직하게 배치되어 있으며 내부에는 상면으로 개방된 승강공간(221a)이 형성되어 있다.The fixed body 221 is disposed perpendicular to the upper surface of the base 210, and the lifting space 221a open to the upper surface is formed therein.

승강바디(222)는 승강공간(221a)에 위치하여 고정바디(221) 상하방향으로 직선이동 할 수 있다. 승강바디(222)는 직선이동으로 고정바디(221) 내부에서 외부로 노출될 수 있다. 승강바디(222)의 노출로 칼럼(220)의 길이는 길어질 수 있으며 보드(240)의 관통홀(241)은 베이스(210)를 기준으로 상승할 수 있다.The lifting body 222 may be located in the lifting space 221a to linearly move in the vertical direction of the fixed body 221. The lifting body 222 may be exposed to the outside from the inside of the fixed body 221 by linear movement. The length of the column 220 may be increased by the exposure of the lifting body 222, and the through hole 241 of the board 240 may rise based on the base 210.

승강 액추에이터(223)는 전동부, 하우징 및 로드를 포함하며 승강공간(221a)에 배치되어 하우징은 고정바디(221)와 연결되고 로드는 승강바디(222)와 연결되어 있다. 로드의 작동으로 승강바디(222)는 승강한다. 승강 액추에이터(223)의 세부적인 구성은 공지된 리니어 액추에이터(linear actuator)와 동일하므로, 자세한 설명은 생략한다.The lifting and lowering actuator 223 includes a transmission part, a housing, and a rod, and is disposed in the lifting space 221a so that the housing is connected to the fixed body 221 and the rod is connected to the lifting body 222. The lifting body 222 moves up and down by operation of the rod. Since the detailed configuration of the lifting and lowering actuator 223 is the same as that of a known linear actuator, detailed description thereof will be omitted.

이러한 칼럼(220)은 베이스(210)에 간격을 두고 복수 배치되어 있으며 칼럼(220)의 개수는 검증지그(200)의 설계에 따라 달라질 수 있다.The columns 220 are arranged in plural at intervals on the base 210, and the number of columns 220 may vary depending on the design of the verification jig 200.

테이블(230)과 보드(240)는 기설정된 넓이를 가지며 테이블(230)은 승강바디(222)와 연결되어 있고 보드(240)는 테이블(230)과 연결되어 있다. 보드(240)는 테이블(230) 상면과 수직하게 상부측으로 배치되어 있다. 승강바디(222)의 승강에 따라 베이스(210)를 기준으로 테이블(230)과 보드(240)의 관통홀(241) 중심(C) 상하위치가 달라질 수 있다. 한편, 테이블(230)이 승강바디(222)와 연결된 것으로 설명하였으나 승강 액추에이터(223)가 테이블(230)과 직접 연결될 수 있다. 이 경우 승강바디(222)는 생략될 수 있다.The table 230 and the board 240 have a predetermined width, the table 230 is connected to the lifting body 222, and the board 240 is connected to the table 230. The board 240 is disposed at an upper side perpendicular to the upper surface of the table 230. As the lifting body 222 moves up and down, the center C of the table 230 and the board 240 may be changed up and down based on the base 210. Meanwhile, although the table 230 is described as being connected to the elevating body 222, the elevating actuator 223 may be directly connected to the table 230. In this case, the lifting body 222 may be omitted.

보드(240)에 형성된 관통홀(241)은 승강바디(222)의 승강방향과 수직한 방향으로 기설정된 길이로 형성되어 있다. 검증지그(200)로부터 떨어져 있는 라셀 라이다에서 사출된 빔은 관통홀(241)을 통과할 수 있다.The through hole 241 formed in the board 240 is formed to have a predetermined length in a direction perpendicular to the lifting direction of the lifting body 222. The beam emitted from the Raschel Lidar, which is separated from the verification jig 200, may pass through the through hole 241.

조절부(250)는 레일(251), 이동지그(252), 리플렉터(253) 및 지그 액추에이터(254)를 포함하며 관통홀(241)을 조절한다.The adjusting unit 250 includes a rail 251, a moving jig 252, a reflector 253, and a jig actuator 254 to adjust the through hole 241.

레일(251)은 보드(240) 일면에 위치하여 승강바디(222)의 승강방향과 수직한 방향을 따라 배치되어 있다. 이에 레일(251)은 관통홀(241)의 길이방향을 따라 배치되어 있다. 레일(251)은 한 쌍으로 형성되어 있으며 관통홀(241)을 사이에 두고 상하측에 배치되어 있다. 한편 보드(240)의 외곽을 따라 보강틀(242)이 배치되어 있으며, 보강틀(242)은 레일(251)을 지지하고 보강틀(242)의 외곽을 지지하여 보드(240)의 변형을 방지한다.The rail 251 is disposed on one surface of the board 240 and is disposed along a direction perpendicular to the lifting direction of the lifting body 222. Accordingly, the rail 251 is disposed along the longitudinal direction of the through hole 241. The rail 251 is formed in a pair and is disposed on the upper and lower sides with the through hole 241 interposed therebetween. Meanwhile, the reinforcement frame 242 is disposed along the outer side of the board 240, and the reinforcement frame 242 supports the rail 251 and supports the outer side of the reinforcement frame 242 to prevent deformation of the board 240. do.

이동지그(252)는 관통홀(241)의 길이방향과 수직한 방향을 따라 배치되어 있으며 상단과 하단이 레일(251)에 각각 결합되어 레일(251)을 따라 움직일 수 있다. 이동지그(252)는 레일(251)을 따라 움직여 관통홀(241)의 넓이를 조절할 수 있다.The moving jig 252 is disposed along a direction perpendicular to the longitudinal direction of the through hole 241, and the upper and lower ends thereof are coupled to the rails 251, respectively, to move along the rails 251. The moving jig 252 may move along the rail 251 to adjust the width of the through hole 241.

리플렉터(253)는 관통홀(241)에 위치하여 이동지그(252)와 분리할 수 있게 결합되어 이동지그(252)를 따라 이동할 수 있다. 리플렉터(253)는 이동지그(252)에 의해 관통홀(241)에서 흔들리지 않고 안정적으로 이동할 수 있다.The reflector 253 may be located in the through hole 241 to be separated from the moving jig 252 to move along the moving jig 252. The reflector 253 may be stably moved without moving in the through hole 241 by the moving jig 252.

보드(240)와 이동지그(252)의 수직 및 수평이동을 통해 빔을 블로킹(blocking) CNR 값 변화에 따라 빔의 위치를 검출하며, 검출된 빔의 위치는 관통홀(241)에 위치한 이동지그(252) 부분이다. 이에 관통홀(241)에 위치한 이동지그(252) 부분에 리플렉터(253)를 배치하여 빔의 정확한 위치를 검출한다. 레이저 트랙커는 리플렉터(253)의 위치를 검출 및 3차원 좌표로 변환하며 좌표데이터로부터 교정에 필요한 데이터(길이, 각도 등)를 계산한다.The position of the beam is detected according to the change of the CNR value of blocking the beam through vertical and horizontal movement of the board 240 and the moving jig 252, and the position of the detected beam is located in the through hole 241. (252) part. The reflector 253 is disposed on the moving jig 252 located in the through hole 241 to detect the exact position of the beam. The laser tracker detects and converts the position of the reflector 253 into three-dimensional coordinates and calculates data (length, angle, etc.) necessary for calibration from the coordinate data.

지그 액추에이터(254)는 전동부(254a), 볼스크류(도시하지 않음), 가이드(254b) 및 볼너트(254c)를 포함하며 보드(240) 타면에 배치되어 있다. 볼너트(254c)는 관통홀(241)을 통해 리플렉터(253)와 연결되어 있다. 지그 액추에이터(254)의 볼스크류와 가이드(254b)는 중첩되어 관통홀(241) 길이방향을 따라 배치되어 있고 볼너트(254c)는 가이드(254b)와 연결되어 볼스크류와 체결되어 있다. 전동부(254a)의 구동으로 볼스크류가 구동하면 볼너트(254c)가 가이드(254b)를 따라 움직이게 되고 리플렉터(253)는 볼너트(254c)에 의해 관통홀(241) 내에서 이동하여 그 위치가 조정될 수 있다. 여기서 지그 액추에이터(254)의 세부적인 구성은 공지된 구성의 리니어 액추에이터(linear actuator)와 동일하므로, 자세한 설명은 생략한다.The jig actuator 254 includes a transmission part 254a, a ball screw (not shown), a guide 254b, and a ball nut 254c and is disposed on the other surface of the board 240. The ball nut 254c is connected to the reflector 253 through the through hole 241. The ball screw and the guide 254b of the jig actuator 254 overlap each other and are disposed along the longitudinal direction of the through hole 241, and the ball nut 254c is connected to the guide 254b and fastened to the ball screw. When the ball screw is driven by the driving unit 254a, the ball nut 254c moves along the guide 254b, and the reflector 253 is moved in the through hole 241 by the ball nut 254c, and the position thereof is moved. Can be adjusted. Since the detailed configuration of the jig actuator 254 is the same as the linear actuator of the known configuration, a detailed description thereof will be omitted.

지그 액추에이터(254)의 구동으로 리플렉터(253)가 관통홀(241) 내에서 움직여 관통홀(241)의 넓이가 조절될 수 있다.The reflector 253 may move in the through hole 241 by driving the jig actuator 254 to adjust the width of the through hole 241.

한편, 도면에는 도시하지 않았지만 보드(240)의 일면에는 리플렉터(253)의 이동거리를 확인할 수 있는 측정부가 배치되어 있다. 측정부는 관통홀(241)을 따라 배치된 자(ruler)일 수 있다.On the other hand, although not shown in the drawing on one surface of the board 240 is disposed a measuring unit for confirming the moving distance of the reflector 253. The measurement unit may be a ruler disposed along the through hole 241.

수평센서(260)는 테이블(230) 상면에 배치되어 있으며 테이블(230)의 수평조절부재(211)를 이용하여 테이블(230)의 수평을 조절하여 관통홀(241)의 중심(C) 수평을 조절한다. 수평센서(260)는 수준기(level gauge)일 수 있다.The horizontal sensor 260 is disposed on the upper surface of the table 230 and horizontally adjusts the horizontal level of the table 230 using the horizontal adjusting member 211 of the table 230 to horizontally center the center C of the through hole 241. Adjust The horizontal sensor 260 may be a level gauge.

이에 본 실시예에 따르면 라셀 라이다에서 빔이 10ㅀ내지 40ㅀ각도로 사출되어 관통홀(241)을 통과한다. 이때 관통홀(241)의 넓이 및 상하위치 조절로 빔의 사출각도를 검증한다.Accordingly, according to the present embodiment, the beam is injected from the Rassel Lidar at an angle of 10 k to 40 k to pass through the through hole 241. At this time, the beam angle is verified by adjusting the width and vertical position of the through hole 241.

산출부는 빔의 사출각도를 확인하며 관통홀(241)을 통과한 빔의 반송파 대 잡음비(Carrier to Noise Ratio; CNR)값을 확인한다. CNR값 측정 방법은 빔(반송파)을 표본 추출하여 푸리에 변환하면 진폭과 주파수의 그래프를 얻고 특정 신호 주파수의 진폭과 배경 잡음 진폭의 차이를 측정함으로 이루어진다. 측정의 단위는 데시벨(dB)로 편의상 진폭비를 로그 함수로 표시한 것을 읽는다. 이러한 산출부의 세부적인 사항은 공지의 CNR값을 산출하는 방식과 동일하므로 이하 자세한 설명은 생략한다.The calculator checks the exit angle of the beam and checks a carrier to noise ratio (CNR) value of the beam passing through the through hole 241. The CNR measurement method consists of sampling a beam (carrier) and performing Fourier transform to obtain a graph of amplitude and frequency and to measure the difference between the amplitude of a specific signal frequency and the background noise amplitude. The unit of measurement is decibels (dB). For convenience, the amplitude ratio is expressed as a logarithmic function. Details of such a calculation unit are the same as those of calculating a known CNR value, and thus detailed description thereof will be omitted.

여기서, 사출된 빔이 10ㅀ내지 40ㅀ각도로 관통홀(241)을 온전하게 통과한 값이 참값일 때 측정된 CNR과 참값이 일치하지 않으면 보드(240)를 상하방향으로 또는 리플렉터(253)를 좌우방향으로 이동시켜 CNR값의 측정값과 참값이 일치할 수 있도록 한다.Here, if the measured CNR does not coincide with the true value when the emitted beam passes through the through-hole 241 at an angle of 10 k to 40 m, the true value does not match, the board 240 is moved up or down or the reflector 253. Move left or right to match the measured value and true value of the CNR value.

한편, 검증지그(200)의 칼럼(220), 보드(240) 및 조절부(250)는 서로 분리될 수 있다. 이에 검증지그(200)의 이동의 편리성이 높아질 수 있다.Meanwhile, the column 220, the board 240, and the controller 250 of the verification jig 200 may be separated from each other. Accordingly, the convenience of the movement of the verification jig 200 may be increased.

다음은 위에서 설명한 나셀 라이다 각도 검증 장치를 통한 나셀 라이다 각도 검증 방법에 대하여 설명한다.Next, a nacelle rider angle verification method using the nacelle rider angle verification apparatus described above will be described.

나셀 라이다 각도 검증 장치는 한번에 하나의 빔 위치를 검출하며 빔을 검출하는 방식을 아래와 같다(2-빔(beam)라이다 기준).The nacelle rider angle verification apparatus detects one beam position at a time and detects a beam as follows (based on a 2-beam lidar).

먼저, 왼쪽빔의 대략적인 위치를 확인하고, 빔의 예상 경로에 넓은 판을 대고 빔 블로킹에 따른 CNR값을 산출하여 대략적인 빔 위치를 검출한다.First, the approximate position of the left beam is checked, and the approximate beam position is detected by placing a wide plate on the expected path of the beam and calculating the CNR value according to the beam blocking.

빔의 위치가 검출되면 그 위치에 나셀 라이다 각도 검증 장치를 위치시킨다. 빔의 보드(240)에 의해 대략적으로 가려진 상태에서 칼럼(220)을 상, 하방향으로 움직이며 빔이 관통홀(241)을 통과하도록 한다. 칼럼(200) 상, 하방향 움직임으로 빔의 수직 위치를 검출한다. 여기서 빔이 관통홀(241)을 통과하지 못하고 보드(240)에 의해 블로킹되면 측정된 CNR값과 참값이 일치하지 않는다. 그러나 측정된 CNR값과 참값이 일치하면 빔이 관통홀(241)을 통과하는 것으로 빔은 블로킹되지 않은 상태이다.Once the position of the beam is detected, place the nacelle lidar angle verification device at that position. The column 220 is moved upward and downward in the state substantially obscured by the board 240 of the beam to allow the beam to pass through the through hole 241. The vertical position of the beam is detected by the downward movement on the column 200. If the beam does not pass through the through hole 241 and is blocked by the board 240, the measured CNR value does not match the true value. However, when the measured CNR value and the true value coincide, the beam passes through the through hole 241 and the beam is not blocked.

그리고 수직 위치가 검출되면 수평 위치 검출을 위해 이동지그(252)를 좌우방향으로 움직인다. 이때 빔이 다시 블로킹되면 측정된 CNR값과 참값이 일치하지 않는다. 이동지그(252)의 움직임으로 측정된 CNR값과 참값이 일치하며 빔의 수평 위치까지 검출이 완료 된다.When the vertical position is detected, the moving jig 252 is moved in the horizontal direction to detect the horizontal position. At this time, if the beam is blocked again, the measured CNR value and the true value do not match. The CNR value and the true value measured by the movement of the moving jig 252 coincide with each other, and the detection is completed up to the horizontal position of the beam.

빔의 수평 및 수직위치의 검출이 완료되었으므로 빔은 리플렉터(53)에 위치한 상태이다. 레이저 트랙커는 리플렉터(53)의 위치를 3차원 좌표로 변환한다.Since the detection of the horizontal and vertical positions of the beam has been completed, the beam is in the state positioned on the reflector 53. The laser tracker converts the position of the reflector 53 into three-dimensional coordinates.

그리고 오른쪽 빔에 대해서도 위와 같은 방법으로 좌표를 계산하여 산출된 3차원 좌표데이터로부터 각도, 길이 등을 계산하여 교정을 완료한다.The calibration is completed for the right beam by calculating angles, lengths, and the like from the three-dimensional coordinate data calculated by calculating the coordinates in the same manner as described above.

사출된 빔의 진행방향에 장애물이 존재할 경우 CNR값이 변하게 되며, CNR값의 변화를 통해 사출된 빔의 위치 검출이 가능하다. 사출된 빔은 원뿔 형태로 나아가게 되므로 거리에 따라 직경이 달라지며 이동지그와 CNR값의 변화를 통해 사출된 빔의 위치를 검출 할 수 있다.If there is an obstacle in the traveling direction of the emitted beam, the CNR value is changed, and the position of the emitted beam can be detected by changing the CNR value. Since the injected beam moves in the shape of a cone, the diameter varies according to the distance, and the position of the injected beam can be detected by changing the moving jig and the CNR value.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.

1: 나셀 라이다 각도 검증 장치 100: 나셀 라이다
200: 검증지그 210: 베이스
211: 수평조절부재 220: 칼럼
221: 고정바디 221a: 승강공간
222: 승강바디 223: 승강 액추에이터
230: 테이블 240: 보드
241: 관통홀 242: 보강틀
250: 조절부 251: 레일
252: 이동지그 253: 리플렉터
254: 지그 액추에이터 254a: 전동부
254b: 가이드 254c: 볼너트
260: 수평센서1: nacelle lidar angle verification device 100: nacelle lidar
200: verification jig 210: base
211: horizontal adjusting member 220: column
221: fixed body 221a: lifting space
222: lifting body 223: lifting actuator
230: table 240: board
241 through hole 242 reinforcement frame
250: control unit 251: rail
252: moving jig 253: reflector
254: jig actuator 254a: electric drive
254b: guide 254c: ball nut
260: horizontal sensor

Claims (5)

기설정된 거리에서 사출된 빔이 통과하는 관통홀이 형성된 검증지그, 그리고
상기 관통홀을 통과한 상기 빔의 반송파 대 잡음비(Carrier to Noise Ratio; CNR)값을 측정하는 산출부
를 포함하며,
상기 검증지그의 상하, 좌우 움직임에 따라 측정된 상기 CNR값이 참값과 일치하도록 하는
나셀 라이다 각도 검증 장치.A verification jig in which a through hole is formed through which the beam emitted from the predetermined distance passes, and
A calculator for measuring a carrier to noise ratio (CNR) value of the beam passing through the through hole;
Including;
The CNR value measured according to the up, down, left and right movements of the verification jig is made to coincide with the true value.
Nacelle Lidar angle verification device. 제1항에서,
상기 검증지그는,
베이스,
상기 베이스에 배치되어 있고 길이 조절될 수 있는 칼럼,
상기 칼럼과 연결된 테이블,
상기 테이블에 배치되어 있고 상기 관통홀이 형성된 보드 및
상기 관통홀에 위치하고 상기 칼럼의 승강방향과 수직한 방향으로 움직일 수 있는 조절부
를 포함하는 나셀 라이다 각도 검증 장치.In claim 1,
The verification jig,
Base,
A column disposed on the base and adjustable in length,
A table associated with the column,
A board disposed on the table and having the through hole formed therein;
An adjusting part positioned in the through hole and movable in a direction perpendicular to the lifting direction of the column
Nacelle lidar angle verification device comprising a. 제2항에서,
상기 테이블에 배치되어 있는 수평센서를 더 포함하는 나셀 라이다 각도 검증 장치In claim 2,
Nacelle lidar angle verification device further comprising a horizontal sensor disposed on the table 제2항에서,
상기 조절부는,
상기 보드에 위치하여 상기 칼럼 승강방향과 수직한 방향으로 배치된 레일,
상기 보드에 위치하여 상기 레일을 따라 이동할 수 있는 이동지그,
상기 관통홀에 위치하여 상기 이동지그와 분리할 수 있게 결합되어 있는 리플렉터 및
상기 이동지그를 이동시키는 지그 액추에이터
를 포함하며,
상기 이동지그를 따라 움직이는 상기 리플렉터에 의해 상기 관통홀의 좌우폭이 조절되는
나셀 라이다 각도 검증 장치.In claim 2,
The control unit,
A rail disposed on the board and disposed in a direction perpendicular to the column lifting direction;
A moving jig positioned on the board and movable along the rail,
A reflector positioned in the through hole and coupled to the moving jig to be separated;
Jig actuator for moving the moving jig
Including;
The left and right widths of the through hole are adjusted by the reflector moving along the moving jig.
Nacelle Lidar angle verification device. 제2항에서,
상기 칼럼은,
상기 베이스에 수직하게 배치되어 있으며 내부에 상면으로 개방된 승강공간이 형성된 고정바디,
상기 승강공간에 배치되어 있고 상기 테이블과 연결된 승강바디 및
상기 승강공간에 배치되어 상기 승강바디를 승강시키는 승강 액추에이터
를 포함하며,
상기 승강바디 승강으로 지면을 기준으로 상기 관통홀의 상하 위치가 조절되는
나셀 라이다 각도 검증 장치.In claim 2,
The column is
A fixed body disposed vertically to the base and having a lifting space open to an upper surface thereof;
An elevating body disposed in the elevating space and connected to the table;
An elevating actuator disposed in the elevating space for elevating the elevating body;
Including;
Up and down position of the through hole is adjusted based on the ground by the elevating body
Nacelle Lidar angle verification device.
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