一种漂浮式连续波激光测风雷达装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开的一种漂浮式连续波激光测风雷达装置及系统，包括激光测风雷达模块、稳定平台和漂浮平台，稳定平台包括底座、第一调整环和第二调整环，第一调整环与底座通过第一转轴连接，并能绕第一转轴转动，第二调整环与第一调整环通过第二转轴连接，并能绕第二转轴转动，激光测风雷达模块与第二调整环通过第三转轴连接，并能绕第三转轴转动，激光测风雷达模块绕第三转轴转动方向与第一调整环绕第一转轴转动方向相同，第二调整环绕第二转轴转动方向与第一调整环绕第一转轴转动方向垂直，底座与漂浮平台连接。实现了高精度的风速测量。实现了高精度的风速测量。实现了高精度的风速测量。

【技术实现步骤摘要】
一种漂浮式连续波激光测风雷达装置及系统


[0001]本专利技术涉及海上测风
，尤其涉及一种漂浮式连续波激光测风雷达装置及系统。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]高分辨率、实时、精准的测风装备是海上风场的风资源评估、功率预测、风机控制和风电场精细化管理的核心装备。
[0004]目前，主要通过测风激光雷达进行海上测风，但现有测风激光雷达普遍采用“脉冲激光相干多普勒”技术，该技术将激光调制成脉冲的形式，通过测量不同时间信号的多普勒频移来分辨不同距离的径向风速，为了实现高精度分辨探测，其调制脉冲宽度一般设计为100ns左右，在激光傅里叶变化极限限制下，发射激光在频域上会展宽到MHz级，1MHz信号多普勒频移对应风速变化为1.55m/s@1550nm，其产生的误差在陆地固定平台上进行风测量，其精度尚可满足要求，但由于海上浮标受海浪影响不断摇摆晃动，即使增加海上平台姿态校正装置，其数据完整率和有效率，以及风测量精度均无法满足风电场风功率预测的要求。

技术实现思路

[0005]本专利技术为了解决上述问题，提出了一种漂浮式连续波激光测风雷达装置及系统，通过在激光测风雷达模块与漂浮平台之间设置稳定平台，保证在海浪影响下，激光测风雷达模块的稳定性，从而保证风测量的准确性。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]第一方面，提出了一种漂浮式连续波激光测风雷达装置，包括激光测风雷达模块、稳定平台和漂浮平台，稳定平台包括底座、第一调整环和第二调整环，第一调整环与底座通过第一转轴连接，并能绕第一转轴转动，第二调整环与第一调整环通过第二转轴连接，并能绕第二转轴转动，激光测风雷达模块与第二调整环通过第三转轴连接，并能绕第三转轴转动，激光测风雷达模块绕第三转轴转动方向与第一调整环绕第一转轴转动方向相同，第二调整环绕第二转轴转动方向与第一调整环绕第一转轴转动方向垂直，底座与漂浮平台连接。
[0008]进一步的，第一调整环与第二调整环同轴设置。
[0009]进一步的，激光测风雷达模块上设置配重块。
[0010]进一步的，激光测风雷达模块包括激光测量单元、角度姿态测量单元、采集与控制板和外壳，激光测量单元、角度姿态测量单元均与采集与控制板连接，外壳上设置透明窗口，激光测量单元、采集与控制板均设置于外壳内，激光测量单元能够通过透明窗口进行风速测量，角度姿态测量单元安装于外壳上。
[0011]进一步的，激光测风雷达模块还包括供电单元，供电单元分别与激光测量单元、角
度姿态测量单元、采集与控制板连接。
[0012]进一步的，透明窗口上设置雨刷。
[0013]进一步的，激光测量单元采用连续波激光相干多普勒测风雷达。
[0014]进一步的，激光测风雷达模块与控制器连接，控制器安装于漂浮平台内部。
[0015]进一步的，漂浮平台包括定位锚、浮体和浮筒，浮体顶端安装浮筒，浮体底端连接定位锚，浮筒上安装稳定平台。
[0016]第二方面，提出了一种漂浮式连续波激光测风雷达系统，包括第一方面提出的一种漂浮式连续波激光测风雷达装置。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0018]1、本专利技术通过在激光测风雷达模块与漂浮平台之间设置稳定平台，保证在海浪影响下，激光测风雷达模块的水平稳定性，从而保证风测量的准确性。
[0019]2、本专利技术稳定平台的第一调整环与底座通过第一转轴连接，并能绕第一转轴转动，第二调整环与第一调整环通过第二转轴连接，并能绕第二转轴转动，激光测风雷达模块与第二调整环通过第三转轴连接，并能绕第三转轴转动，激光测风雷达模块绕第三转轴转动方向与第一调整环绕第一转轴转动方向相同，第二调整环绕第二转轴转动方向与第一调整环绕第一转轴转动方向垂直，当漂浮平台受海浪影响不稳定时，激光测风雷达模块在自重作用下，带动第一调整环、第二调整环转动，从而保证激光测风雷达模块的稳定性，进而保证测风的准确性。
[0020]3、本专利技术在激光测风雷达模块上设置配重块，进一步提高了激光测风雷达模块的稳定性，有效保证测风精度。
[0021]4、本专利技术激光测量模块采用连续波激光相干多普勒测风雷达，具备高的空间分辨率，能够实现高精度、远距离的风速测量。
[0022]本专利技术附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0023]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
[0024]图1为实施例1公开装置的整体结构示意图；
[0025]图2为实施例1公开装置的主视图；
[0026]图3为实施例1公开稳定平台的结构示意图；
[0027]图4为实施例1公开稳定平台的稳定性能仿真结果。
[0028]其中：1、激光测风雷达模块，2、稳定平台，3、漂浮平台，4、透明窗口，5、角度姿态测量单元，6、信号线，7、控制箱，8、底座，9、第一调整环，10、第二调整环，11、浮体，12、浮筒，13、太阳能电池板。
具体实施方式
[0029]下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。
[0030]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另
有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0031]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0032]在本专利技术中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本专利技术各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本专利技术中任一部件或元件，不能理解为对本专利技术的限制。
[0033]本专利技术中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本专利技术中的具体含义，不能理解为对本专利技术的限制。
[0034]实施例1
[0035]为了提高海上测风的精度，在该实施例中，公开了一种漂浮式连续波激光测风雷达装置，如图1、2所示，包括激光测风雷达模块1、稳定平台2和漂浮平台3。
[0036]激光测风雷达模块1输出测风数据，测风数据包括径向风速、测量时刻、测量角度、激光测风雷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种漂浮式连续波激光测风雷达装置，其特征在于，包括激光测风雷达模块、稳定平台和漂浮平台，稳定平台包括底座、第一调整环和第二调整环，第一调整环与底座通过第一转轴连接，并能绕第一转轴转动，第二调整环与第一调整环通过第二转轴连接，并能绕第二转轴转动，激光测风雷达模块与第二调整环通过第三转轴连接，并能绕第三转轴转动，激光测风雷达模块绕第三转轴转动方向与第一调整环绕第一转轴转动方向相同，第二调整环绕第二转轴转动方向与第一调整环绕第一转轴转动方向垂直，底座与漂浮平台连接。2.如权利要求1所述的一种漂浮式连续波激光测风雷达装置，其特征在于，第一调整环与第二调整环同轴设置。3.如权利要求1所述的一种漂浮式连续波激光测风雷达装置，其特征在于，激光测风雷达模块上设置配重块。4.如权利要求1所述的一种漂浮式连续波激光测风雷达装置，其特征在于，激光测风雷达模块包括激光测量单元、角度姿态测量单元、采集与控制板和外壳，激光测量单元、角度姿态测量单元均与采集与控制板连接，外壳上设置透明窗口，激光测量单元、采集与...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜星龙，耿福海，陈玮，汪佳伟，马越，何炜炜，
申请(专利权)人：上海能源科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：