[发明专利]一种风力发电机组净空测量装置、方法以及风力发电机组

权利要求书

1.一种风力发电机组净空测量装置，所述风力发电机组包括塔筒(10)、设于塔筒(10)顶部的机舱(20)和设于所述机舱(20)前部的叶片(30)，其特征在于，所述风力发电机组净空测量装置(40)包括：

激光扫描仪(41)，设于所述机舱(20)的尾部；和

控制单元(42)，与所述激光扫描仪(41)电连接；

所述激光扫描仪(41)朝向所述叶片(30)发射至少一个扫描周期的激光，其中，至少一个所述扫描周期的激光形成至少一个扫描斜面，所述扫描斜面相对水平面倾斜向下，且所述扫描斜面垂直于第一平面，所述第一平面为所述塔筒(10)的中轴线与所述机舱(20)的水平中心线相交形成的第二平面，或所述第一平面平行于所述第二平面，在所述叶片(30)扫过所述塔筒(10)的前一刻和/或所述叶片(30)扫过所述塔筒(10)的后一刻，至少部分激光投射在所述叶片(30)的叶尖部；

所述控制单元(42)用于根据所述激光扫描仪(41)检测到的所述叶尖部至所述激光扫描仪(41)的最小距离，基于三角关系转化确定所述叶片(30)的最小净空距离，包括：

所述控制单元(42)具体用于根据所述最小距离、第一激光所在的扫描斜面相对水平面的第一夹角、第一连线与所述第一激光之间的第二夹角、所述激光扫描仪(41)相对所述塔筒(10)的位置信息以及所述塔筒(10)的半径信息，基于三角关系转化确定所述叶片(30)的最小净空距离；

其中，所述第一激光为所述激光扫描仪(41)检测到所述最小距离时所发射的激光，所述第一连线为所述第一激光所在的扫描斜面与所述塔筒的中轴线的交点到所述激光扫描仪(41)的激光发射点的连线。

2.根据权利要求1所述的风力发电机组净空测量装置，其特征在于，所述激光扫描仪(41)设于所述机舱(20)尾部的正下方或侧壁。

3.根据权利要求1或2所述的风力发电机组净空测量装置，其特征在于，一个扫描周期对应一个扫描斜面。

4.根据权利要求3所述的风力发电机组净空测量装置，其特征在于，所述扫描周期的数量为多个，多个所述扫描周期的扫描斜面共面。

5.根据权利要求3所述的风力发电机组净空测量装置，其特征在于，所述扫描周期的数量为多个，至少部分扫描周期的扫描斜面不共面。

6.根据权利要求4或5所述的风力发电机组净空测量装置，其特征在于，所述扫描斜面与水平面的夹角大于第一角度阈值，并小于第二角度阈值，其中，所述第一角度阈值小于所述第二角度阈值，所述第一角度阈值与所述激光扫描仪(41)相对水平面的安装倾角相关。

7.根据权利要求1所述的风力发电机组净空测量装置，其特征在于，形成所述扫描斜面的激光中至少部分激光与塔筒(10)侧壁大致相切。

8.根据权利要求7所述的风力发电机组净空测量装置，其特征在于，形成所述扫描斜面的激光中至少部分激光扫过所述塔筒(10)；

其中，形成所述扫描斜面的激光中未扫过所述塔筒(10)的激光在所述塔筒(10)的两侧均匀分布，且所述塔筒(10)两侧的激光关于塔筒(10)的中轴线对称；或者，形成扫描斜面的激光中未扫过所述塔筒(10)的激光位于所述塔筒(10)的一侧。

9.根据权利要求1所述的风力发电机组净空测量装置，其特征在于，所述第二夹角由所述激光扫描仪(41)检测获得。

10.根据权利要求1所述的风力发电机组净空测量装置，其特征在于，所述位置信息为所述激光扫描仪(41)至所述塔筒(10)顶部远离所述激光扫描仪(41)一端的水平距离。

11.根据权利要求1或10所述的风力发电机组净空测量装置，其特征在于，所述半径信息为所述第一激光所在的扫描斜面照射到的塔筒(10)高度处的半径与所述塔筒(10)顶部的半径之差。