[实用新型]多冗余海上漂浮式激光雷达测风装置

说明书

本实用新型公开了一种多冗余海上漂浮式激光雷达测风装置，包括浮体和浮筒，多个浮体连接在浮筒周围，每个浮体和浮筒内设有蓄电池组或燃料电池，浮筒周围设有多块太阳能电池板和多根桅杆，桅杆上设有风力发电机组和菱形支架，菱形支架上设置有航标灯、定位定向天线、卫星通讯模块和气象站，浮筒顶部设有激光雷达，浮筒底部设有运动传感器模块和定向传感器模块，浮筒底部设有配重。本实用新型结构设计合理，设置核心传感器多冗余备份，浮体冗余备份，供电组件冗余备份，安全防护冗余备份，通讯设备冗余备份，是具有高可靠性海上漂浮式激光雷达测风装置。

技术领域

本发明涉及一种多冗余海上漂浮式激光雷达测风装置。

背景技术

漂浮式激光雷达测风装置相对于传统测风塔具有适应不同水深环境、工程造价更低、施工时间短及重复利用等技术优势。漂浮式激光雷达测风装置最基本要求是激光雷达、高精度定向传感器及高精度运动传感器模块三大核心传感器单元稳定可靠运行，这意味着需要三大核心传感器单元功能正常运行以及自主供电单元稳定供电。另外，安全防护单元和数据通讯单元辅助漂浮式激光雷达测风装置持续稳定的运行。但现有漂浮式激光雷达测风装置存在故障率高的情况，主要存在以下故障问题：激光雷达故障导致不能获取风资源数据；测量天线故障导致导致高精度定向功能失效；系统供电问题导致系统停摆；系统进水导致电气系统损坏。为了解决上述故障，不得不要进行现场运维，费时费力费钱，海上作业又高度依赖海况，所以一次故障意味风资源数据的丢失，少则几天，多则几周的风资源影响，只要出几次故障，将使整个测风活动达不到目标测风要求。

发明内容

本发明涉及一种多冗余海上漂浮式激光雷达测风装置，用以解决上述问题。

为实现这一目的，本发明所采用的结构是：一种多冗余海上漂浮式激光雷达测风装置，包括浮体和浮筒，多个浮体通过金属骨架均匀连接在浮筒的周围，每个浮内设有蓄电池组或燃料电池；每个浮体顶部设置有太阳能电池板，太阳能电池板连接蓄电池组；多根桅杆通过金属法兰连接到浮体之间的金属骨架上，桅杆均匀坏绕在浮筒周围，相邻的桅杆顶部分别连接有风力发电机组和菱形支架，风力发电机组连接蓄电池组，所述菱形支架上设置有定位定向天线、卫星通讯模块和气象站，每个菱形支架上设有一个航标灯，其中一个菱形支架上设有一移动网络通讯模块；菱形支架下方设有雷达反射器，雷达反射器连接在桅杆上；所述浮筒内设有蓄电池组，浮筒底部通过一根连接杆连接一配重，浮筒顶部设有单个或多个激光雷达；浮筒内底部均匀分布多个运动传感器模块和多个定向传感器模块。

所述浮体有4个，浮体为1/4扇形高分子空心筒体结构，所述浮筒为圆柱形不锈钢空心筒体，3个浮体内设置蓄电池组，1个浮体内设置燃料电池。

所述蓄电池组外侧包裹有密封舱。

所述浮体为单层1/4扇形高分子空心筒体结构或多层1/4扇形高分子空心筒体叠加结构。

1、设有4根桅杆，两根桅杆的顶部分别设置风力发电机组，两根桅杆的顶部分别设置菱形支架，浮筒内底部对应两个菱形支架设置两个运动传感器模块和定向传感器模块，运动传感器模块位于浮筒底部重心位置，其中一个菱形支架上设有一航标灯、两个定位定向天线、一个卫星通讯模块和两个气象站，另一个菱形支架上设有一航标灯、两个定位定向天线、一个卫星通讯模块、一个气象站和一个移动网络通讯模块，一个定向传感器模块连接两个定位定向天线，该两个定位定向天线分别设在两个菱形支架上。

同一定向传感器模块所连接的两个定位定向天线之间间隔距离≥2米。

所述太阳能电池板通过可调节支架安装在浮体上，可调节支架调节太阳能电池板与浮体顶面之间的夹角。

将太阳能电池板替换为三角封闭式太阳能电池组，所述三角封闭式太阳能电池组包括3块竖式太阳能电池板，竖式太阳能电池板组成三棱锥结构，每块竖式太阳能电池板上下两边中央设有一连接块，相邻的竖式太阳能电池板的连接块之间通过连接条相互连接。