[发明专利]一种平面法线方位角测量装置、方法及应用

权利要求书

1.一种应用于风力发电机的平面法线方位角测量装置，其特征在于，包括可调平支架，安装于所述可调平支架上的主机系统，所述主机系统包括：

激光发射装置，用于发射激光束；

偏转装置，与所述激光发射装置连接，用于改变激光束发射方向；

反射光接收装置，用于通过接收激光反射信号计算激光束的投射距离；

电子罗经，用于测量激光发射装置的激光基准线的方位角；

以及控制装置，连接并控制激光发射装置和偏转装置，同时连接并接收所述反射光接收装置、电子罗经的测量信号，并计算待测平面的平面法线方位角。

2.根据权利要求1所述的一种应用于风力发电机的平面法线方位角测量装置，其特征在于，还包括用于显示可调平支架是否调平的水平仪。

3.根据权利要求1所述的一种应用于风力发电机的平面法线方位角测量装置，其特征在于，还包括用于记录当前测量位置及时间的GPS定位装置。

4.根据权利要求1所述的一种应用于风力发电机的平面法线方位角测量装置，其特征在于，所述主机系统外部设有壳体，所述壳体上设有与控制装置连接的显示屏。

5.根据权利要求1所述的一种应用于风力发电机的平面法线方位角测量装置，其特征在于，所述偏转装置为偏转镜或可驱动所述激光发射装置转动的步进电机。

6.根据权利要求1所述的一种应用于风力发电机的平面法线方位角测量装置，其特征在于，所述反射光接收装置为距离传感器。

7.根据权利要求1所述的一种应用于风力发电机的平面法线方位角测量装置，其特征在于，所述激光发射装置为多个。

8.一种测量风力发电机的平面法线方位角的方法，其应用权利要求1-7任一项所述的一种应用于风力发电机的平面法线方位角测量装置，其特征在于，包括以下步骤：

A.调平所述可调平支架，测量激光发射装置激光基准线的方位角θ；

B.启动激光发射装置，向待测平面发射激光束，通过偏转装置使激光束保持水平的同时偏转不同角度；

C.采集待测平面反射的激光信号，获得不同偏转角度下激光束到待测平面的投射距离；

D.找出当投射距离最小时对应的初始激光束的偏转角度β；

E.根据γ＝θ+β计算待测平面法线的方位角γ。

9.根据权利要求8所述的一种测量风力发电机的平面法线方位角的方法，其特征在于，当待测平面处于电磁干扰区时，所述步骤A中的方位角θ通过如下方式校正：先在非电磁干扰区获得初始激光束的方位角θ₀，再到待测平面所处的电磁干扰区放置激光发射装置并调平后，测量激光发射装置位移产生的角度α，则校正后方位角θ＝θ₀+α。

10.根据权利要求9所述的一种测量风力发电机的平面法线方位角的方法，其特征在于，所述角度α通过电子陀螺仪测量。

11.一种调整风力发电机的风向标基准轴线的方法，其应用权利要求8-10任一项所述的一种测量风力发电机的平面法线方位角的方法，其特征在于，用于通过测量滑环断面的法线的方位角，并将其值作为叶轮旋转平面的轴线方位角值来调整风力发电机的风向标基准轴线。