PL239955B1

PL239955B1 - Układ rejestrujący kolizje zwierząt latających z elektrowniami wiatrowymi, jego zastosowanie oraz sposób rejestrowania kolizji zwierząt latających z elektrowniami wiatrowymi z wykorzystaniem tego układu

Info

Publication number: PL239955B1
Application number: PL426349A
Authority: PL
Inventors: Michał PRZYBYCIN; Michał Przybycin
Original assignee: Przybycin Michal
Priority date: 2017-07-19
Filing date: 2018-07-16
Publication date: 2022-01-31
Also published as: ES2886184T3; CN110914534B; US11441543B2; EP3655648A1; CN110914534A; EP3655648B1; PL426349A1; PL422278A1; US20200166018A1; PL238221B1; WO2019016670A1

Description

PL 239 955 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest układ rejestrujący kolizje zwierząt latających z elektrowniami wiatrowymi i wskazujący miejsce ich upadku na podłoże, jego zastosowanie oraz sposób rejestrowania kolizji zwierząt latających z elektrowniami wiatrowymi z wykorzystaniem tego układu.

Zwierzęta latające takie jak ptaki czy nietoperze mogą wchodzić w kolizje z elektrowniami wiatrowymi, zwłaszcza z poruszającymi się łopatami elektrowni wiatrowej. Ofiarami kolizji są zwierzęta, które zderzyły się z elektrownią lub poniosły szkodę z powodu barotraumy, tj. uszkodzenia dróg oddechowych w wyniku zmiany ciśnienia powietrza w strefie pracy łopaty elektrowni wiatrowej. Istnieje zatem konieczność zapewnienia urządzenia pozwalającego na ustalenie kolizji zwierzęcia latająceg o z elektrownią wiatrową oraz miejsca upadku zwierzęcia na podłoże celem np. monitorowania ilości kolizji czy udzielenia zwierzęciu pomocy.

W stanie techniki znane są np. z US 2011192212 A1 urządzenia rejestrujące uderzenie łopaty wirnika elektrowni wiatrowej w zwierzęta latające polegające na rejestrowaniu fali akustycznej powstałej w łopacie wirnika w wyniku kontaktu łopaty z ciałem zwierzęcia. Urządzenie to pozwala na precyzyjne rejestrowanie liczby kolizji elektrowni wiatrowej ze zwierzęciem latającym.

Z kolei dokument US 2013050400 A1 ujawnia urządzenie do rejestrujące kamerą zwierząt latających i na podstawie rejestrowanego obrazu zmieniające pracę elektrowni wiatrowej.

W stanie techniki znane jest również urządzenie skanujące obszar wokół elektrowni wiatrowej i wyłączające elektrownię po zarejestrowaniu zwierząt latających w jej otoczeniu (JP 2009257322).

Opracowanie Mehmet Hanagasioglu ET AL: “Investigation of the effectiveness of bat and bird detection of the DTBat and DTBird systems at Calandawind turbine” ujawnia zastosowanie m. in. dalmierza laserowego ulokowanego na ziemi (poza elektrownią wiatrową) w miejscu, z którego obserwator dokonuje manulanego pomiaru lokalizacji ptaków w przestrzeni aby uszczegółowić ich lokalizację względem elektrowni wiatrowej.

Z kolei opracowanie PAN DEY A et al: “Development of a cost-effective system to monitor wind turbines for bird and bat collisions-phase I: sensor system feasibility study”, CALIFORNIA ENERGY COMMISSION, PIER ENERGY-RELATED ENVIRONMENTAL RESEARCH ujawnia układ elektrowni wiatrowej i czujnika typu fiber-optic, które mogą pośrednio rejestrować współrzędne obiektu, który uderzył w łopatę elektrowni. Aby było to możliwe zgodnie z ww. rozwiązaniem należy na bieżąco kontrolować ustawienie rotora elektrowni względem kierunków świata oraz znać długość łopat wyposażonych w te czujniki. Czujniki tego typu rejestrują uderzenia zwierząt o łopaty elektrowni na zasadzie rejestracji drgań. Dlatego lokalizacja zwierzęcia może być odczytana wtórnie w przestrzeni trójwymiarowej. Nie może być jednak śledzony lot zwierzęcia i tym samym położenie i miejsce upadku ofiary kolizji.

Poprzednie zgłoszenie twórcy niniejszego wynalazku o numerze P.416126 ujawnia urządzenie rejestrujące kolizje zwierząt latających z elektrowniami wiatrowymi i wskazujące miejsce ich upadku na podłoże zawierające co najmniej dwa czujniki umiejscowione obwodowo na co najmniej dwóch różnych wysokościach wieży elektrowni wiatrowej, które skomunikowane są z modułem sterującorejestrującym z pomocą przewodów lub bezprzewodowej transmisji danych. Czujniki ujawnione w tym urządzeniu to m. in. czujniki laserowe, fotoelektryczne dalmierze optyczne, skanery przestrzeni. Urządzenie pozwala na rejestrację toru lotu zwierzęcia poprzez pobranie co najmniej dwóch punktów w przestrzeni: poprzez górny i dolny czujnik i przetworzenie odczytu poprzez moduł sterująco-rejestrujący celem ustalenia trajektorii lotu zwierzęcia po zderzeniu z łopatą elektrowni oraz przewidzenia miejsca upadku zwierzęcia.

Przedmiotem wynalazku jest układ rejestrujący kolizje zwierząt latających z elektrowniami wiatrowymi i wskazujący miejsce ich upadku na podłoże, obejmujący:

• elektrownię wiatrową obejmującą wieżę, gondolę, rotor złożony z łopat, • układ czujnika obejmujący czujnik i peryferia czujnika, charakteryzujący się tym, że czujnik umieszczony jest na gondoli i/lub wieży elektrowni wiatrowej i jest lidarem lub kamerą 3D pola światła lub radarem skanującymi przestrzeń trójwymiarową wokół elektrowni wiatrowej zgodnie z zakresem pola widzenia czujnika.

Korzystnie czujnik jest zamontowany na gondoli i ma zakres horyzontalny pola widzenia 180°.

Korzystnie czujnik jest zamontowany na wieży i ma zakres horyzontalny pola widzenia do 360°.

Korzystnie układ charakteryzuje się tym, że czujnikiem jest lidar. Korzystnie czujnikiem jest radar. Również korzystnie czujnikiem jest kamera 3D pola światła.

Korzystnie układ charakteryzuje się tym, że zasięg czujnika wynosi około 300 m.

PL 239 955 B1

Korzystnie układ charakteryzuje się, że zawiera dodatkowo jeden lub więcej czujników usytuowanych na gondoli i/lub na wieży elektrowni wiatrowej tak, że jeden czujnik i dalsze czujniki połączone są miedzy sobą za pomocą komunikacji przewodowej lub bezprzewodowej i obejmują wielokrotność pola widzenia pojedynczego czujnika.

Korzystnie układ charakteryzuje się tym, że czujnik jest usytuowany na wieży elektrowni wiatrowej poniżej zasięgu łopat rotora.

Korzystnie układ zawiera dodatkowo co najmniej jedno urządzenie rejestrujące obraz spadającego zwierzęcia.

Korzystnie układ urządzeniami rejestrującymi obraz są kamery wideo, kamery noktowizyjne, kamery termowizyjne, aparat fotograficzny.

Przedmiotem wynalazku jest również sposób rejestracji kolizji zwierząt latających z elektrowniami wiatrowymi z wykorzystaniem wyżej zdefiniowanego układu polegający na śledzeniu toru lotu zwierzęcia po zderzeniu z którymkolwiek elementem elektrowni wiatrowej, zwłaszcza z łopatami, za pomocą czujnika, charakteryzujący się tym, że następuje ciągłe monitorowanie współrzędnych i prędkości spadających zwierząt w przestrzeni trójwymiarowej zgodnie z zakresem pola widzenia czujnika od momentu znalezienia się zwierzęcia w polu widzenia czujnika aż do upadku zwierzęcia na podłoże.

Przedmiotem wynalazku jest również zastosowanie wyżej zdefiniowanego układu do rejestracji kolizji zwierząt latających z elektrowniami wiatrowymi i wskazywania miejsca ich upadku na podłoże.

Zasadniczą różnicą pomiędzy rozwiązaniami znanymi ze stanu techniki a niniejszym wynalazkiem jest zastosowanie na elektrowni wiatrowej czujników skanujących przestrzeń trójwymiarową oraz budowa układu pozwalająca uniknąć konieczności stosowania co najmniej dwóch czujników dla zebrania danych o położeniu spadającego zwierzęcia w sposób sekwencyjny (najpierw górny czujnik, następnie dolny).

Niniejszy wynalazek jest realizowany z wykorzystaniem czujnika skanującego przestrzeń trójwymiarową i z uwagi na zasadę działania takiego czujnika wystarczy zapewnienie jednego czujnika dla działania wynalazku. Zastosowanie kolejnego czujnika, zintegrowanego z pierwszym czujnikiem nie jest niezbędne dla realizacji wynalazku ale pozwala na objęcie przestrzeni trójwymiarowej wokół elektrowni wiatrowej w większym zakresie rozumianym jako „pole widzenia” czujnika. Możliwe jest również zintegrowanie kilku czujników ze sobą celem objęcia jak największej przestrzeni trójwymiarowej wokół elektrowni wiatrowej - wtedy mówimy o wielokrotności pola widzenia. Na wielokrotność pola widzenia składają się zakresy pól widzenia kilku czujników. W pojęciu wielokrotności pola widzenia mieści się nakładające jak i nienakładające się zakresy pól widzenia czujników.

W obszarze rutynowych działań znawcy w dziedzinie będzie dostosowanie ilości czujników i miejsca ich umiejscowienia na elektrowni wiatrowej celem objęcia korzystnego zakresu przestrze ni trójwymiarowej wokół elektrowni.

Czujnikami, które umożliwiają ciągłe skanowanie trójwymiarowej przestrzeni, wchodzącymi w skład układu według wynalazku są czujniki dostępne handlowo. Mogą być nimi lidary wybrane z grupy urządzeń o horyzontalnym polu widzenia przynajmniej 180° i zasięgu detekcji pozwalającym na skanowanie przestrzeni pomiędzy gondolą elektrowni wiatrowej i podłożem, np. Quanergy M8-1, Velodyne VLS-128, Velodyne HDL-64, Velodyne HDL-32, Velodyne VLP-32C, Velodyne VLP-16. Czujnikami mogą być również kamery 3D pola światła - obrazu przestrzennego (np. Raytrix 3D light field). Czujnikami mogą być również radary krótkiego zasięgu np. Echodyne, SiRad Easy.

Czujniki mogą być zamontowane na dowolnej elektrowni wiatrowej.

W korzystnym przykładzie wykonania czujnikiem jest czujnik Velodyne VLS-128. Jest to lidar o polu widzenia horyzontalnym 360° i wertykalnym 40°. Wynalazek przewiduje jednak zastosowanie lidarów o innych wartościach pola widzenia. Im szersza i bardziej sferyczna jest strefa rejestr owania pojedynczego czujnika tym mniejszą liczbę czujników należy zastosować w układzie.

W zakresie wiedzy znawcy w dziedzinie będzie dobranie odpowiedniego czujnika do realizacji wynalazku. W zależności od charakterystyki czujnika, np. dostępnego pola widzenia czujnika oraz parametrów wieży elektrowni wiatrowej, np. jej wysokości, aby objąć odpowiednią przestrzeń trójwymiarową wokół elektrowni możliwe jest dobranie odpowiedniego czujnika lub czujników możliwych do zintegrowania, celem realizacji wynalazku. Wybór czujnika zależeć będzie m. in. od:

- parametrów elektrowni wiatrowej np. jej wysokości;

- pola widzenia czujnika;

- podłoża elektrowni wiatrowej (ląd, woda);

- monitoringu w porze dnia lub całodobowego.

PL 239 955 B1

Jak wspomniano wyżej korzystnie układ może obejmować dodatkowe elementy stanowiące np. kamerę noktowizyjną, kamerę podczerwieni, aparat fotograficzny, które montowane są korzystnie na gondoli elektrowni wiatrowej i uruchamiane są przez zarejestrowanie wydarzenia przez czujnik. Celem elementów dodatkowych jest pozyskanie innych niż dostarczone przez czujnik/i informacje o spadającym obiekcie, takich jak kolor czy kształt celem ustalenia jakie zwierzę uległo kolizji. Układ według wynalazku korzystnie może zawierać jedno z wyżej wymienionych elementów lub kilk a, które będą zintegrowane z czujnikiem lub nie.

Zwierzę zabite lub ranne, w wyniku kolizji z łopatą rotora elektrowni wiatrowej lub w wyniku barotraumy spada w kierunku podłoża. Układ rejestruje jego spadek poprzez rejestrowanie współrzędnych lotu zwierzęcia przez czujnik rejestrujący współrzędne obiektu w przestrzeni trójwymiarowej i zapisujący parametry lotu w pamięci czujnika. Analiza współrzędnych toru lotu zwierzęcia umożliwia lokalizację jego upadku na podłoże jako miejsca ukończenia przemieszczania się w przestrzeni i nagłej zmiany prędkości. Odczyt i transfer danych z czujnika jak również kalibracja możliwe są dzięki zintegrowanej z czujnikiem anteny transmisji danych. Czujnik może być zasilany z akumulatorów lub zewnętrznego źródła energii. Możliwe jest stosowanie pojedynczego czujnika lub połączenie kilku czujników miedzy sobą za pomocą komunikacji bezprzewodowej lub przewodowej. W wypadku stosowania więcej niż jednego czujnika, mogą one być zintegrowane z komputerem centralnym wykonującym analizę danych ze wszystkich czujników. W takiej sytuacji antena zintegrowana jest z komputerem.

Peryferia czujnika stanowią standardowe wyposażenie czujnika dostępne handlowo lub mogą być dobrane przez znawcę dla właściwego działania czujnika. Oprogramowanie sterujące działaniem czujnika jest dostarczane wraz z czujnikiem i dostosowane do zbierania i analizowania danych niezbędnych do realizacji wynalazku.

Czujnik umożliwia rejestrację współrzędnych lotu zwierzęcia w przestrzeni trójwymiarowej. Ponieważ znana jest odległość pomiędzy podłożem a czujnikiem, dysponując informacją o ścieżce lotu zwierzęcia, prędkości i współrzędnych jego położenia w przestrzeni, można rozróżnić zwierzęta żywe od martwych lub rannych w wyniku kolizji z łopatami elektrowni ponieważ prędkość i kierunek lotu zwierząt martwych lub rannych różni się od prędkości i kierunku lotu zwierząt żywych.

Sposób według wynalazku umożliwia ciągłe rejestrowanie toru lotu spadającego zwierzęcia, tj. układ realizujący sposób według wynalazku nie wymaga obecności dwóch lub więcej czujników, które zbierają dane o pozycji spadającego zwierzęcia sekwencyjnie: najpierw jeden (górny), potem dolny (dolny) i inne jeśli są obecne w układzie. Niniejszy wynalazek może być realizowany z wykorzystaniem jednego czujnika, który umożliwia ciągłe rejestrowanie toru lotu spadającego zwierzęcia tj. zastępuje dwa lub więcej czujników i nie bierze udziału w odczytach sekwencyjnych. Może się zdarzyć, iż ze względów technicznych np. słaba widoczność, skraj zasięgu detekcji, odczyt będzie przerywany i obrazem rejestrowanego lotu zwierzęcia będą przerywane linie o nieregularnej długości. Takie sytuacje nie mogą być traktowane jako odczyt sekwencyjny.

Ponieważ w skład układu według wynalazku wchodzą znane elementy a ich połączenie dające nieoczywisty efekt jest istotą wynalazku, niniejszy opis wnosi poprzez odniesienie charakterystykę ww. elementów. Np. elektrownia wiatrowa jest każdą dowolną, korzystnie działającą, elektrownią wiatrową a układ czujnika - jak wspomniano wyżej - jest dowolnym dostępnym handlowo czujnikiem wyposażonym w peryferia spełniającym wymagania dla realizacji wynalazku.

Zaletami wynalazku względem znanych rozwiązań ze stanu techniki jest:

- możliwość rejestrowania kolizji także ofiar barotraumy - w odróżnieniu od US

2011192212 A1 i czujnika typu fiber-optic;

- możliwość monitorowania ilości kolizji nietoperzy i ptaków z elektrownią wiatro - wą - w odróżnieniu od US 2013050400 A1, JP 2009257322, DTBat and DTBird systems;

- zmniejszenie liczby czujników - w odróżnieniu od P.416126.

Dla ułatwienia zrozumienia wynalazku jeden czujnik niezbędny dla realizacji wynalazku oznaczony jest cyfrą 6, natomiast każdemu kolejnemu czujnikowi zintegrowanemu z czujnikiem 6 nadano oznaczenie 6a. Oznacza to, że drugi czujnik ma oznaczenie 6a i każdy kolejny np. trzeci i czwarty czujnik również maja oznaczenie 6a.

Pole widzenia czujnika 6 zarówno horyzontalne jak i wertykalne, oznaczono jako 7 - dla pierwszego czujnika 6 natomiast 7a dla dalszych zintegrowanych czujników 6a.

Dla opisu figur i przykładów realizacji wynalazku zastosowano następujące oznaczenia elementów układu:

PL 239 955 B1

- elektrownia wiatrowa

- wieża

- gondola

- rotor

- rotora

6/6a - czujnik

7/7a - pole widzenia czujnika 6/6a

- zwierzę

- tor lotu zwierzęcia 8 po zderzeniu z elektrownia wiatrową 1

- kierunek lotu zwierzęcia 8 Wynalazek zilustrowany jest na rysunku gdzie:

Fig. 1. Przedstawia rzut boczny układu według wynalazku gdzie uwidocznione jest umiejscowienie czujnika/ów 6/6a.

Fig. 2. Przedstawia korzystny wariant układu według wynalazku, gdzie w skład układu wchodzi jeden czujnik 6 zamontowany pod podłogą gondoli 3 elektrowni wiatrowej 1.

Fig. 3. Przedstawia korzystny wariant układu według wynalazku, gdzie w skład układu wchodzi pięć czujników 6, 6a zamontowanych pod podłogą gondoli 3 elektrowni wiatrowej 1.

Fig. 4. Przedstawia korzystny wariant układu według wynalazku, gdzie w skład układu wchodzi cztery czujniki 6, 6a, zamontowane są pod podłogą gondoli 3 elektrowni wiatrowej 1.

Fig. 4a. Przedstawia umiejscowienie czujników 6, 6a pod podłogą gondoli 3 elektrowni wiatrowej 1 w korzystnym wariancie układu według wynalazku, gdzie w skład układu wchodzą cztery czujniki 6, 6a zamontowane są pod podłogą gondoli 3 elektrowni wiatrowej 1.

Fig. 5. Przedstawia korzystny wariant układu według wynalazku, gdzie w skład układu wchodzi trzy czujniki 6, 6a, przy czym jeden z nich zamontowany jest pod podłogą gondoli 3 elektrowni wiatrowej 1 i dwa na wieży 2 elektrowni wiatrowej 1.

Fig. 6. Przedstawia korzystny wariant układu według wynalazku, gdzie w skład układu wchodzi trzy czujniki G, 6a zamontowane na wieży 2 elektrowni wiatrowej 1.

Fig. 6a Przedstawia umiejscowienie czujników 6, 6a na wieży 2 elektrowni wiatrowej 1 w korzystnym wariancie układu według wynalazku, gdzie w skład układu wchodzą trzy czujniki 6, 6a zamontowane na wieży 2 elektrowni wiatrowej 1.

Fig. 7. Przedstawia schematyczna ilustracje działania sposobu według wynalazku gdy dochodzi do zderzenia zwierzęcia 9 z elektrownią wiatrową 1.

Poniższe przykłady przedstawiają konkretne realizacje wynalazku. Przykłady ilustrują reprezentatywne układy według wynalazku jednak nie mają na celu ograniczenia wynalazku. W zakresie rutynowych działań znawcy będzie wykorzystanie ogólnej wiedzy w dziedzinie oraz poniższych przykładów jak i całego opisu aby opracować inny ale objęty zakresem ochrony układ, który będzie realizował cel wynalazku.

P r z y k ł a d 1

Czujnik 6 Velodyne VLS-128 o horyzontalnym polu widzenia 7 360°, wertykalnym polu widzenia 7 40°, zasięgu działania 0-300m, zamontowano pod podłogą gondoli 3 elektrowni wiatrowej 1 w taki sposób, że oś pola widzenia 7 czujnika 6 skierowana jest prostopadle do pionowej osi wieży 2 elektrowni wiatrowej 1. Czujnik 6 rejestruje obiekty w swoim polu widzenia, znajdujące się poniżej wysokości podłogi gondoli 3 elektrowni wiatrowej 1 i powyżej podłoża. Przykład 1 ilustruje Fig. 2.

P r z y k ł a d 2

Pięć czujników 6, 6a Velodyne VLS-128 o horyzontalnym polu widzenia 7 360°, wertykalnym polu widzenia 7 40°, zasięgu działania 0-300m, zamontowane pod podłogą gondoli 3 elektrowni wiatrowej 1 obok siebie w taki sposób, że łącznie suma wertykalnych pól widzenia 7 poszczególnych czujników 6, 6a wynosi 360°. Zespół czujników 6, 6a rejestruje obiekty w swoim polu widzenia 7a, znajdujące się poniżej wysokości podłogi gondoli 3 elektrowni wiatrowej 1 i powyżej podłoża. Przykład 2 ilustruje Fig. 3.

P r z y k ł a d 3

Cztery czujniki 6, 6a Velodyne VLS-128 o horyzontalnym polu widzenia 7 360°, wertykalnym polu widzenia 7 40°, zasięgu działania 0-300m, zamontowane pod podłogą gondoli 3 elektrowni wiatrowej 1 pierwszy od strony rotora 4 elektrowni wiatrowej 1, drugi od strony tylnej ściany gondoli 3 elektrowni wiatrowej 1, trzeci po lewej stronie wieży 2 elektrowni wiatrowej 1, czwarty po prawej stronie wieży 2 elektrowni wiatrowej 1 w taki sposób, że osie pola widzenia 7 wszystkich czujników 6, 6a skierowane są prostopadle do pionowej osi wieży 2 elektrowni wiatrowej 1, a osie pola widzenia 7

Claims

PL 239 955 B1 trzeciego i czwartego czujnika 6a skierowane są prostopadle do osi rotora 4 elektrowni wiatrowej 1. Zespół czujników 6, 6a rejestruje obiekty w swoim polu widzenia 7a, znajdujące się poniżej wysokości podłogi gondoli 3 elektrowni wiatrowej 1 i powyżej podłoża. Przykład 3 ilustrują Fig. 4 i 4a.

P r z y k ł a d 4

Trzy czujniki 6, 6a Velodyne VLS-128 o horyzontalnym polu widzenia 7 360°, wertykalnym polu widzenia 7 40°, zasięgu działania 0-300m, zamontowane: jeden pod podłogą gondoli 3 elektrowni wiatrowej 1 w taki sposób, że oś pola widzenia 7 czujnika 6 skierowana jest prostopadle do pionowej osi wieży 2 elektrowni wiatrowej 1, a dwa czujniki 6a na wieży 2 elektrowni wiatrowej 1 na wysokości 10 m n.p.t., w odległości kątowej 180° względem siebie w taki sposób, że osie pola widzenia 7 każdego z dwóch czujników 6a skierowane są równolegle do pionowej osi wieży 2 elektrowni wiatrowej 1. Zespół czujników 6, 6a rejestruje obiekty w swoim polu widzenia 7a w taki sposób, że czujnik 6 zamontowany pod podłogą gondoli 3 elektrowni wiatrowej 1 rejestruje obiekty znajdujące się poniżej wysokości podłogi gondoli 3 elektrowni wiatrowej 1 i powyżej podłoża, a czujniki 6a zamontowane na wieży 2 elektrowni wiatrowej 1 rejestrują obiekty do 300 m wokół wieży 2 elektrowni wiatrowej 1 zwiększając wysokość wertykalnego pole widzenia 7 wraz ze zwiększaniem odległości od wieży 2. Użycie dwóch czujników 6a zapobiega martwemu polu powodowanemu przez wieżę 3 elektrowni wiatrowej 1. Przykład 4 ilustruje Fig. 5.

P r z y k ł a d 5

Trzy czujniki 6, 6a Velodyne VLS-128 o horyzontalnym polu widzenia 7 360°, wertykalnym polu widzenia 7 40°, zasięgu działania 0-300m, zamontowane na wieży 2 elektrowni wiatrowej 1 na wysokości 15 m n.p.t., w odległości kątowej 120° względem siebie w taki sposób, że osie pola widzenia 7 każdego z trzech czujników 6, 6a skierowane są równolegle do pionowej osi wieży 2 elektrowni wiatrowej 1. Zespół czujników 6, 6a rejestruje obiekty w swoim polu widzenia 7a w taki sposób, że czujniki 6, 6a rejestrują obiekty do 300 m wokół wieży 2 elektrowni wiatrowej 1 zwiększając wysokość wertykalnego pole widzenia wraz ze zwiększaniem odległości od wieży 2. Użycie trzech czujników 6, 6a zapobiega martwemu polu powodowanemu przez wieżę 2 elektrowni wiatrowej 1. Przykład 5 ilustrują Fig. 6 i 6a.

P r z y k ł a d 6

Układ rejestruje tor lotu zwierzęcia 9 i określa miejsce upadku na podłoże w następujący sposób. W przypadku wykorzystaniu jako czujnika 6 lidara, wiązka światła emitowana przez lidar natrafiając na ciało zwierzęcia 9 wraca do odbiornika lidara. Czas pomiędzy wysłaniem wiązki światła i jej powrotem pozwala uzyskać informacje o położeniu zarejestrowanego zwierzęcia 9 w przestrzeni. Wraz z oddalaniem się obiektu od lidara zwiększa się czas powrotu odbitej wiązki światła. Pozyskane w ten sposób informacje pozwalają odtworzyć tor 11 lotu zwierzęcia 9 oraz odczytać prędkość i kierunek 10 lotu. W momencie upadku na podłoże zwierzę martwe gwałtownie wytraca prędkość, co odróżnia je od zwierzęcia żywego, które musi stopniowo wytracić prędkość i zmienić kierunek 10 lotu aby uniknąć zderzenia z podłożem. W przypadku wykorzystania jako czujników kamer 3D pola światła położenie zwierzęcia 9 względem czujnika 6 rejestrowane jest w oparciu o analizę kierunku rejestrowanych promieni docierających do czujnika z pojedynczego punktu rejestrowanej sceny. W efekcie otrzymuje się obraz zawierający informacje o odległości zwierzęcia 9 od czujnika 6. W przypadku wykorzystywania jako czujników 6 radarów mierzony jest czas przejścia między nadaniem i odbiorem sygnału. Przykład 6 ilustruje Fig. 7.

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób rejestracji kolizji zwierząt latających z elektrowniami wiatrowymi (1) celem wskazania miejsca ich upadku na podłoże, z wykorzystaniem układu obejmującego:

• elektrownię wiatrową (1) obejmującą wieżę (2), gondolę (3), rotor (4) złożony z łopat (5), • układ czujnika obejmujący jeden czujnik (6) i peryferia czujnika, gdzie czujnik (6) umieszczony jest na gondoli (3) i/lub wieży (2) elektrowni wiatrowej (1) i jest lidarem lub kamerą 3D pola światła lub radarem skanującymi przestrzeń trójwymiarową wokół elektrowni wiatrowej (1) zgodnie z zakresem pola widzenia (7) czujnika (6), polegający na śledzeniu toru (10) lotu zwierzęcia (9) po zderzeniu z którymkolwiek elementem elektrowni wiatrowej (1), zwłaszcza z łopatami (5), w wyniku ciągłego monitorowania współrzędnych i prędkości spadających zwierząt w przestrzeni trójwymiarowej zgodnie z zakresem po

PL 239 955 B1 la widzenia (7) czujnika (6) od momentu znalezienia się zwierzęcia (9) w polu widzenia czujnika (6) aż do upadku zwierzęcia (9) na podłoże, gdzie ciągłe monitorowanie współrzędnych i prędkości spadających zwierząt realizowane jest w oparciu o:

- pomiar czasu pomiędzy emisją i powrotem wiązki światła po natrafieniu na ciało zwięrzęcia (9) w przestrzeni trójwymiarowej, w przypadku gdy czujnikiem (6) jest lidar;

- analizę kierunku rejestrowanych promieni docierających do czujnika z pojedynczego punktu rejestrowanej sceny, w przypadku gdy czujnikiem (6) jest kamera 3D pola światła;

- czas przejścia między nadaniem i odbiorem sygnału, w przypadku gdy czujnikiem (6) jest radar.
2. Układ rejestrujący kolizje zwierząt latających z elektrowniami wiatrowymi (1) i wskazujący miejsce ich upadku na podłoże, obejmujący:

• elektrownię wiatrową (1) obejmującą wieżę (2), gondolę (3), rotor (4) złożony z łopat (5), • układ czujnika obejmujący jeden czujnik (6) i peryferia czujnika, znamienny tym, że czujnik (6) umieszczony jest na gondoli (3) i/lub wieży (2) elektrowni wiatrowej (1) i jest lidarem lub kamerą 3D pola światła lub radarem skanującymi przestrzeń trójwymiarową wokół elektrowni wiatrowej (1) zgodnie z zakresem pola widzenia (7) czujnika (6).
3. Układ według zastrzeżenia 2, znamienny tym, że czujnik (6) jest zamontowany na gondoli (3) i ma zakres horyzontalny pola widzenia 180°.
4. Układ według zastrzeżenia 2, znamienny tym, że czujnik (6) jest zamontowany na wieży (2) i ma zakres horyzontalny pola widzenia do 360°.
5. Układ według zastrzeżenia 2, znamienny tym, że czujnikiem (6) jest lidar.
6. Układ według zastrzeżenia 2, znamienny tym, że czujnikiem (6) jest radar.
7. Układ według zastrzeżenia 2, znamienny tym, że czujnikiem (6) jest kamera 3D pola światła.
8. Układ według zastrzeżenia 5, znamienny tym, że zasięg czujnika (6) wynosi około 300 m.
9. Układ według któregokolwiek z zastrzeżeń 2-7, znamienny tym, że zawiera dodatkowo je- den czujnik (6a) lub więcej dalszych czujników (6a) oprócz czujnika (6), usytuowanych na gondoli (3) i/lub na wieży (2) elektrowni wiatrowej (1) tak, że czujnik (6) i wszystkie czujniki (6a) połączone są miedzy sobą za pomocą komunikacji przewodowej lub bezprzewodowej i obejmują wielokrotność pola widzenia (7) i (7a) pojedynczego czujnika, odpowiednio, (6) i (6a).
10. Układ według zastrzeżenia 1 albo 9, znamienny tym, że czujnik (6) jest usytuowany na wieży (2) elektrowni wiatrowej (1) poniżej zasięgu łopat (5) rotora (4).
11. Układ według zastrzeżenia 1 albo 9, znamienny tym, że zawiera dodatkowo co najmniej jedno urządzenie (8) rejestrujące obraz spadającego zwierzęcia.
12. Układ według zastrzeżenia 11, znamienny tym, że urządzeniami (8) są kamery wideo, kamery noktowizyjne, kamery termowizyjne, aparat fotograficzny.