СИСТЕМА НАВИГАЦИОННОГО ОСВЕЩЕНИЯ ПАРКА ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК, А ТАКЖЕ ПАРК ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК С ТАКОЙ СИСТЕМОЙ И СПОСОБ СИГНАЛЬНОГО ОСВЕЩЕНИЯ ПАРКА ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК Российский патент 2020 года по МПК F03D80/10 

Изобретение касается системы навигационного освещения парка ветроэнергетических установок, т.е. системы светоограждения высотного препятствия для парка ветроэнергетических установок, а также касается парка ветроэнергетических установок с такого рода системой навигационного освещения парка ветроэнергетических установок. Далее, данное изобретение касается способа сигнального освещения парка ветроэнергетических установок.

Из уровня техники известны системы светоограждения высотных препятствий, в дальнейшем называемые также системами сигнального освещения или системами навигационного освещения, которые применяются для сигнального освещения ветроэнергетических установок парка ветроэнергетических установок.

Такое навигационное освещение содержит один или несколько прожекторов, которые установлены на ветроэнергетических установках и служат для того, чтобы привлекать внимание летательных аппаратов к находящимся в зоне траектории полета ветроэнергетическим установкам при плохой видимости или в темное время суток.

Известно большое количество различных систем навигационного освещения для парка ветроэнергетических установок. Согласно первому принципу, например, управление прожекторами систем навигационного освещения осуществляется таким образом, что они в течение всего дня отключаются, чтобы экономить энергию. Управление навигационным освещением, зависящее от времени дня, связано, однако, с такой проблемой, что весь день может быть плохая видимость, при которой необходимо включение навигационного освещения. Кроме того, непрерывное освещение ветроэнергетических установок ночью мешает жителям в зоне ветроэнергетических установок.

Поэтому уже давно делались различные предложения для того, чтобы включать такое навигационное освещение в случае необходимости. Такой случай необходимости наступает, когда летательный аппарат приближается к зоне ветроэнергетической установки или парка ветроэнергетических установок.

Приближение летательных аппаратов согласно этим известным системам навигационного освещения определяется, например, с помощью пассивных РЛС, которые обнаруживают сигнал ответчика летательного аппарата и в зависимости от обнаружения включают или отключают прожекторы. Однако, такие системы зависят от внешних сигналов, здесь - от сигнала ответчика летательного аппарата.

Далее, известны также и независимые системы, у которых на каждой ветроэнергетической установке парка ветроэнергетических установок предусмотрено несколько активных радаров, так что можно отказаться от сигнала ответчика летательных аппаратов. Однако, активные радары очень дороги.

Из-за высокой стоимости активных радаров предлагались также альтернативные системы, в которых предусматриваются, например, системы направленных микрофонов, чтобы детектировать летательные аппараты по создаваемым ими шумам и, тем самым, в зависимости от обнаружения этих шумов включать или отключать указанные прожекторы.

Уже известны различные решения для систем навигационного освещения парка ветроэнергетических установок, однако, они либо очень дороги в эксплуатации, либо не исключают полностью неполадок в работе. Например, при пассивной радарной системе могут выходить из строя передающие блоки летательных аппаратов для передачи сигнала ответчика.

Поэтому, задача изобретения заключается в том, чтобы предложить альтернативу уже известным системам, с помощью которой можно, с одной стороны, минимизировать неполадки, например, из-за пропадающих сигналов ответчика, а, с другой стороны, предоставить в распоряжение оптимальную по цене и надежную систему навигационного освещения парка ветроэнергетических установок.

Немецкое патентное ведомство при проведении информационного решерша по приоритетной заявке выявило следующие публикации, раскрывающие уровень техники: US 2016/0053744 A1, US 2014/0313345 A1 и US 2011/0043630 A1.

Согласно изобретению предлагается, таким образом, система навигационного освещения парка ветроэнергетических установок, т.е. система светоограждения ветроэнергетических установок ветропарка. Такая система навигационного освещения ветропарка (парка ветроэнергетических установок) содержит несколько устройств навигационного освещения, которые содержат, в частности, прожектора. Далее, система навигационного освещения парка ветроэнергетических установок содержит по меньшей мере одну камеру для получения изображений. Эта камера выполнена, например, для получения изображений или видео.

Кроме того, эта система навигационного освещения парка ветроэнергетических установок имеет устройство обработки данных, с помощью которого могут детектироваться положения летательных аппаратов, соответственно, положения летательного аппарата. Такое устройство обработки данных детектирует положения летательного аппарата посредством анализа данных с камеры, в частности, полученных камерой изображений. С помощью по меньшей мере одного переключающего устройства по меньшей мере одно из устройств навигационного освещения включается или отключается в зависимости от положения летательного аппарата, детектированного с помощью устройства обработки данных.

Поэтому не требуется использовать системы с радиолокационными ответчиками, которые очень дороги. Предлагаемое изобретением решение, кроме того, представляет собой надежную альтернативу. Выход из строя камеры - в противоположность пропадающему самолетному ответчику - немедленно обнаруживается. В случае обнаружения ошибки выходящей из строя камеры на нее можно немедленно среагировать таким образом, например, что устройства навигационного освещения будут включаться на продолжительное время.

В устройстве обработки данных согласно одному варианту выполнения траектории полета летательных аппаратов определяются с помощью программного средства обработки изображений на основании данных с камеры, т.е. полученных изображений. Эти летательные аппараты можно, например, точно сопровождать. Поэтому возможно также, что входящие в зону парка ветроэнергетических установок и выходящие из нее объекты будут не только точно сопровождаться, но даже, например, пересчитываться. Путем сравнения количества входящих и выходящих объектов всегда можно узнать, находятся ли в настоящее время в зоне ветроэнергетической установки объекты, т.е. летательные аппараты, которые требуют включения устройств навигационного освещения.

Кроме того, согласно одному предпочтительному варианту выполнения возможно даже, в том случае, если траектория полета не ведет снова из зоны парка ветроэнергетических установок - что может быть, например, в случае приземления спасательного вертолета - что устройства навигационного освещения останутся включенными до тех пор, пока объект снова не выйдет из зоны парка ветроэнергетических установок. Согласно другому варианту выполнения навигационное освещение остается включенным, однако, только в течение заранее заданного промежутка времени, например, одного дня, так как можно представить себе и такой случай, когда летательный аппарат приземляется в зоне парка ветроэнергетических установок, а затем транспортируется по земле, так что траектория полета может никогда не выйти из зоны парка ветроэнергетических установок.

Согласно другому варианту выполнения камера имеет объектив. Объектив и устройство обработки данных настроены друг на друга таким образом, чтобы опознавать летательные аппараты (в частности, независимо от их размера), позиционированные внутри заранее заданного первого расстояния от камеры, и/или не распознавать летательные аппараты, находящиеся вне заранее заданного второго расстояния.

Сообразно с этим устанавливаются первое и второе расстояния, а объектив и устройство обработки данных настраиваются друг на друга, что может осуществляться, например, путем расчета параметров программного обеспечения устройства обработки данных, так что могут определяться все интересующие летательные аппараты, которые находятся к камере ближе, чем это задано первым расстоянием. Таким образом, хотя, например, маленький самолет детектируется лишь на меньшем расстоянии от камеры, чем более крупный летательный аппарат, однако, при этом как большие, так малые летательные аппараты благодаря расчету параметров или настройке объектива и устройства обработки данных в любом случае могут фиксироваться тогда, когда они подходят к камере ближе, чем на первом расстоянии.

Альтернативно или дополнительно все интересующие летательные аппараты, которые находятся от камеры дальше, чем это задано вторым расстоянием, не распознаются. Таким образом, как большие, так и малые летательные аппараты благодаря расчету параметров или настройке объектива и устройства обработки данных в любом случае не распознаются, если они находятся от камеры на расстоянии, превышающем это второе расстояние до камеры.

Согласно другому варианту выполнения по меньшей мере одна камера является инфракрасной камерой. Инфракрасная камера, называемая также тепловизором, является прибором для получения изображений, подобным обычной камере, однако, воспринимающим инфракрасное излучение. Диапазон длин волн инфракрасного излучения составляет от около 0,7 мкм до 1000 мкм. Поэтому использование такого рода камеры для обнаружения летательных аппаратов возможно даже в темное время суток. Такая камера предпочтительно установлена с возможностью качаться и/или поворачиваться горизонтально и/или вертикально, так что с помощью одной единственной камеры может контролироваться все воздушное пространство вокруг ветроэнергетической установки или парка ветроэнергетических установок.

Согласно другому варианту выполнения по меньшей мере одна камера является фотокамерой и/или видеокамерой. Фотокамера и/или видеокамера могут использоваться также для отключения навигационного освещения в дневное время. Такая камера предпочтительно может качаться и/или поворачиваться горизонтально и/или вертикально, так что все воздушное пространство вокруг ветроэнергетической установки или парка ветроэнергетических установок может контролироваться с помощью одной единственной камеры.

Согласно другому варианту выполнения эта камера является стереоскопической камерой или камерой, работающей на принципе стереоскопии. Альтернативно или дополнительно система навигационного освещения парка ветроэнергетических установок имеет по меньшей мере две камеры. Тем самым, можно простым образом устанавливать также расстояние до обнаруживаемых летательных аппаратов, что является предпочтительным. Хотя это расстояние можно детектировать и с помощью одной камеры, например, за счет того, что осуществляется контрастная автофокусировка (Kantenkontrastmessung), известная из области пассивного автофокуса. Однако, определение расстояния двумя камерами происходит быстрее и точнее.

Таким образом, сначала, например, с помощью программного средства обработки изображений в устройстве обработки данных объект детектируется на основании данных с камеры, т.е., в частности, на полученных камерой изображениях. Вслед за этим определяются удаление и/или высота обнаруженного объекта, т.е. его положение. На основании определенного положения устройством обработки данных принимается решение, должны ли включаться или отключаться одно или несколько устройств навигационного освещения.

Согласно другому варианту выполнения система навигационного освещения парка ветроэнергетических установок содержит по меньшей мере три камеры. Далее, эти камеры могут быть расположены на расстоянии друг от друга. Благодаря этому можно противодействовать препятствиям в поле изображения, например, одной камеры, которые могут возникнуть, например, из-за роторных лопастей другой ветроэнергетической установки.

Альтернативно эти камеры могут быть расположены, по существу, в одном и том же положении, так что можно отказаться от установки камеры с возможностью качания или поворачивания, причем несмотря на это может контролироваться круговая зона в 360о. Тем самым, можно отказаться от подвижных частей, требующих работ по обслуживанию.

Согласно другому варианту выполнения система навигационного освещения парка ветроэнергетических установок содержит по меньшей мере один дальномер, в частности, с измерением времени прохождения сигнала, например, устройство звуковой локации (Sonareinrichtung), лазерный дальномер (Laserentfernungsmessvorrichtung), или лазерное устройство для определения дистанции (Laserabstandsmessvorrichtung). Дальномер, например, устройство звуковой локации или лазерное устройство для определения дистанции, работающие на принципе измерения времени прохождения сигнала, таким образом, делают возможным использование одной единственной камеры и одновременно позволяют точное измерение с помощью дальномера удаления, соответственно, расстояния до детектируемого камерой объекта.

Согласно другому варианту выполнения система навигационного освещения парка ветроэнергетических установок содержит по меньшей мере один приемник для приема сигналов мобильных передатчиков, в частности, самолетных радиолокационных ответчиков. Таким образом, мобильный передатчик представляет собой, например, самолетный радиолокационный ответчик, который может быть расположен на летательных аппаратах и может отправлять кодовый сигнал опознавания, например, 24-битный кодовый сигнал опознавания, по которому может однозначно распознаваться этот летательный аппарат или по меньшей мере тип этого летательного аппарата. Приемник системы навигационного освещения парка ветроэнергетических установок принимает этот сигнал и может, тем самым, однозначно классифицировать объект, обнаруженный этой приемо-передающей станцией, и отслеживать траекторию его полета.

Летающие объекты, траектории полета которых, например, пересекаются, могут таким образом однозначно различаться друг от друга.

Далее, возможно распознавание летательных аппаратов в зоне парка ветроэнергетических установок с избыточностью, поскольку летательные аппараты, входящие в зону парка ветроэнергетических установок, могут распознаваться, с одной стороны, посредством сигналов мобильных ответчиков, а, с другой стороны, с помощью устройства обработки данных.

Согласно другому аспекту этого примера выполнения траектории полета летательных аппаратов, которые детектируются с помощью сигналов мобильных передатчиков, а также с помощью устройства обработки данных, запоминаются за предварительно заданные временные отрезки, например, за год или за 6 месяцев.

Сохраненные данные в течение интервала для обслуживания системы навигационного освещения парка ветроэнергетических установок могут извлекаться и использоваться для проверки корректности функционирования системы навигационного освещения парка ветроэнергетических установок. Для этого, например, сравнивают положения, детектированные для одного и того же летательного аппарата различным образом в одни и те же моменты времени. При совпадении функционирование системы навигационного освещения парка ветроэнергетических установок считают корректным, тогда как при отсутствии совпадения можно сделать вывод о нарушении нормальной работы.

Согласно другому варианту выполнения в переключающем устройстве для парка ветроэнергетических установок может быть определен один сектор. Этот сектор соответствует, в частности, вышеназванной зоне парка ветроэнергетических установок. Переключающее устройство в этом случае предназначено для того, чтобы включать или оставлять включенным по меньшей мере одно, несколько или все устройства навигационного освещения, если с помощью устройства обработки данных детектируются одно или несколько положений летательного аппарата, находящихся внутри этого заранее заданного сектора вокруг парка ветроэнергетических установок.

Согласно другому варианту выполнения переключающее устройство, далее, выполнено с возможностью выключать или оставлять выключенным по меньшей мере одно из устройств навигационного освещения, если с помощью устройства обработки данных не детектируются никакие положения летательного аппарата, т.е. не обнаруживается никаких летательных аппаратов с положениями, находящимися внутри этого заранее заданного сектора вокруг парка ветроэнергетических установок.

Таким образом, путем назначения сектора устанавливается зона вокруг парка ветроэнергетических установок, которая, например, в соответствии с требованиями законодательства или предписаниями задается как зона, внутри которой пребывание летательного аппарата должно приводить к включению навигационного освещения ветроэнергетических установок. Этот сектор соответствует трехмерному пространству или зоне, которые в переключающем устройстве заданы, например, координатами x, y и z.

Такого рода сектор, таким образом, содержит, например, зону или пространство, нижняя сторона которого задана поверхностью земли, на которой установлены ветроэнергетические установки ветропарка. Верхняя сторона сектора образована плоскостью, которая в совокупности лежит по меньшей мере в нескольких сотнях метров над нижней стороной, например, в 600 м над нижней стороной. Боковые стороны сектора, далее, определены так, что каждая из боковых сторон удалена по меньшей мере на несколько километров, в частности, на четыре километра от контура ветропарка в горизонтальном направлении, определяемого внешними ветроэнергетическими установками.

Таким образом, эти боковые стороны вместе с верхней стороной и нижней стороной этого сектора задают трехмерное пространство или зону, которая в своей горизонтальной протяженности проходит вокруг всего парка ветроэнергетических установок на расстоянии по меньшей мере в несколько километров, в частности, в четыре километра от внешних ветроэнергетических установок этого ветропарка.

Таким образом, когда самолеты входят в эту зону, т.е. в заданный сектор вокруг парка ветроэнергетических установок, то устройства навигационного освещения включаются, чтобы предупредить этот летательный аппарат. Если в этой зоне, т.е. в заданном секторе, больше нет никаких летательных аппаратов, то устройства навигационного освещения выключаются. Тем самым гарантируется своевременное предупреждение летательных аппаратов, и при этом дополнительно экономятся расходы на энергию.

Согласно другому варианту выполнения каждая ветроэнергетическая установка ветропарка имеет лишь по одному устройству навигационного освещения, содержащему, в частности, два прожектора, которые предпочтительно освещают вокруг на 360о по горизонтали каждый. Таким образом, летательный аппарат предпочтительно может опознать каждую отдельную ветроэнергетическую установку при плохой видимости и привести в соответствие траекторию полета.

Согласно другому варианту выполнения в переключающем устройстве может быть задано несколько подсекторов соответственно для одной или нескольких ветроэнергетических установок ветропарка. В частности, в переключающем устройстве для каждой ветроэнергетической установки может быть задан собственный подсектор. Каждый подсектор соответствует трехмерному пространству или зоне, которая определена, например, координатами x, y и z в переключающем устройстве.

Для этого каждый подсектор включает в себя, например, зону или пространство, нижняя сторона которого задана поверхностью земли, на которой установлена относящаяся к этому подсектору ветроэнергетическая установка или установлены относящиеся к этому подсектору ветроэнергетические установки. Верхняя сторона каждого подсектора образуется плоскостью, которая в совокупности лежит по меньшей мере в нескольких сотнях метров над нижней стороной соответствующего подсектора, например, на высоте 600 м над нижней стороной. Боковые стороны каждого подсектора определены таким образом, что они в горизонтальном направлении по меньшей мере на несколько километров, в частности, на четыре километра удалены от указанной или от каждой ветроэнергетической установки, относящейся к соответствующему подсектору, или от ветроэнергетических установок, относящихся к этому подсектору. Таким образом, каждый подсектор соответствует трехмерному пространству, причем эти подсектора, естественно, могут и перекрываться.

Далее, переключающее устройство выполнено с возможностью включать или оставлять включенным устройство навигационного освещения ветроэнергетической установки или ветроэнергетических установок, если с помощью устройства обработки данных детектируются одно или несколько положений летательного аппарата, лежащие внутри подсектора, определенного для соответствующей ветроэнергетической установки или соответствующих ветроэнергетических установок.

Согласно другому варианту выполнения переключающее устройство, кроме того, выполнено с возможностью выключать или оставлять выключенным устройство навигационного освещения ветроэнергетической установки или ветроэнергетических установок, если с помощью устройства обработки данных не детектируется никаких положений летательного аппарата, лежащих внутри подсектора, определенного для соответствующей ветроэнергетической установки или соответствующих ветроэнергетических установок.

Тем самым, возможно селективное включение и отключение устройства навигационного освещения ветроэнергетических установок. Это дает особые преимущества в случае очень большого парка ветроэнергетических установок, который имеет, например, протяженность в несколько километров. У таких парков ветроэнергетических установок устройства навигационного освещения ветроэнергетических установок нужно включать лишь тогда, когда летательный аппарат входит в подсекторы соответствующих ветроэнергетических установок.

Таким образом, в парке ветроэнергетических установок, который тянется, например, с запада на восток на 10 км, и к которому в зоне западной границы парка ветроэнергетических установок приближается летательный аппарат, сначала включают только расположенные с запада устройства навигационного освещения ветроэнергетических установок, находящихся, например, на расстоянии около 4-5 км от летательного аппарата. Устройства навигационного освещения, расположенные восточнее, сначала могут оставаться выключенным, так что экономится энергия для эксплуатации этих устройств навигационного освещения.

Согласно другому варианту выполнения в переключающем устройстве может храниться информация о топологии объектов и пространственные данные. Предпочтительно может храниться информация о топологии объектов и пространственные данные заданного сектора и/или заданных подсекторов парка ветроэнергетических установок.

Далее, устройство обработки данных выполнено с возможностью детектирования положений объекта и пространственных данных посредством анализа полученных камерой изображений или данных с камеры и передачи детектированных положений объекта и пространственных данных на переключающее устройство. Кроме того, переключающее устройство выполнено с возможностью формирования топологии объектов и пространственных данных, в частности, определенного сектора и/или определенных подсекторов парка ветроэнергетических установок путем рассмотрения изменения во времени передаваемых данных или, в частности, путем отождествления данных, не изменяющихся во времени. Эти объекты и пространственные данные, таким образом, не являются летательными аппаратами, положение которых, естественно, изменялось бы при рассмотрении во времени.

Таким образом, в переключающем устройстве сохраняются топологические данные, с помощью которых затем перед включением или отключением навигационного освещения - при детектировании устройствами обработки данных летательного аппарата - можно проверять, действительно ли речь идет о летательном аппарате. Например, из топологических данных можно извлекать данные о дорогах и автомагистралях и таким образом объекты, движущиеся в зоне этих дорог и автомагистралей, однозначно верифицировать как объекты, которые фактически не являются летательными аппаратами.

Далее, эти топологические данные служат для проверки самой системы навигационного освещения парка ветроэнергетических установок. Согласно одному варианту выполнения можно проверить или верифицировать безупречную работу системы навигационного освещения парка ветроэнергетических установок, установив, совпадают ли топологические данные, детектированные посредством устройств обработки, с сохраненными топологическими данными. Благодаря этому могут быть, например, зафиксированы туман, град или молнии, и, например, установлено, что детектированные топологические данные не согласуются с сохраненными топологическими данными.

Согласно другому варианту выполнения для отключения по меньшей мере одного устройства навигационного освещения переключающее устройство выполнено с возможностью периодической передачи на устройство навигационного освещения информационного сигнала, в частности, флага (метки) в вызывном радиосигнале.

Таким образом, на эти устройства навигационного освещения посылаются не сигналы включения/выключения, а периодический сигнал «погасить навигационные огни». «Периодический» означает, что этот сигнал повторяется через постоянные или изменяемые интервалы. Этот сигнал может передаваться на все освещаемые установки в форме флага, предпочтительно как радиовызов, причем этот флаг подавляет нормальную работу сигнального освещения (отбой освещения). Посредством этого флага при необходимости можно также и включать это сигнальное освещение, причем для этого указанное подавление снимается и, тем самым, осуществляется обусловленный ситуацией режим работы, т.е. включение устройства навигационного освещения.

Преимуществом здесь является то, что в случае сбоя (непоступление флага) происходит переключение на автономный режим, при котором устройство навигационного освещения включено, и тем самым обеспечивается надежная работа сигнального освещения.

Далее, данное изобретение касается парка ветроэнергетических установок с системой навигационного освещения парка ветроэнергетических установок согласно любому из вышеописанных вариантов выполнения.

Кроме того, данное изобретение касается способа сигнального освещения, т.е. навигационного освещения парка ветроэнергетических установок. Согласно этому способу передающая станция посылает электромагнитные волны и/или звуковые волны. Далее, электромагнитные волны и/или звуковые волны принимаются по меньшей мере одной приемной станцией и/или передающей станцией, и путем анализа отправленных и/или полученных электромагнитных волн и/или звуковых волн с помощью устройства обработки данных детектируются положения летательных аппаратов, т.е. положения летательного аппарата.

Кроме того, по меньшей мере одно из устройств навигационного освещения включается и/или выключается в зависимости от положений летательного аппарата, детектированных с помощью устройств обработки данных.

Ниже примеры выполнения данного изобретения подробнее поясняются на примерах со ссылкой на прилагаемые чертежи. На чертежах показано следующее.

Фиг. 1- ветроэнергетическая установка,

Фиг. 2- парк ветроэнергетических установок с системой навигационного освещения парка ветроэнергетических установок согласно одному примеру выполнения и

Фиг. 3 - гондола ветроэнергетической установки с камерой.

На Фиг. 1 показана ветроэнергетическая установка 100 с башней 102 и гондолой 104. На гондоле 104 установлен ротор 106 с тремя роторными лопастями 108 и кожухом 110 обтекателя. Ротор 106 во время работы приводится ветром во вращательное движение и за счет этого приводит в действие генератор в гондоле 104.

Ветроэнергетическая установка 100 по Фиг. 1 может также эксплуатироваться в подключении с несколькими другими ветроэнергетическими установками 100 в парке ветроэнергетических установок, который описывается ниже со ссылкой на Фиг. 2.

На Фиг. 2 представлен парк 112 ветроэнергетических установок, в качестве примера содержащий четыре ветроэнергетические установки 100a - 100d. Эти четыре ветроэнергетические установки 100a - 100d могут быть одинаковыми или разными. Ветроэнергетические установки 100a - 100d являются, таким образом, репрезентативными в принципе для любого числа ветроэнергетических установок 100 парка 112 ветроэнергетических установок. Ветроэнергетические установки 100 поставляют свою мощность, в частности, произведенный ток через электрическую сеть 114 парка. При этом токи, соответственно, мощности, произведенные отдельными ветроэнергетическими установками 100, суммируются, и чаще всего предусмотрен трансформатор 116, повышающий напряжение в парке, чтобы затем в точке 118 подачи питания, обозначаемой также PCC, подавать его в сеть 120 энергоснабжения.

На Фиг. 2 показано упрощенное изображение парка 112 ветроэнергетических установок, и, например, не показано регулирование мощности, хотя, естественно, регулирование мощности предусмотрено. Сеть 114 парка может быть сформирована и иначе, например, так, что трансформатор предусмотрен на выходе каждой ветроэнергетической установки 100 (просто как пример другого варианта выполнения).

Далее, представлен пример выполнения системы навигационного освещения парка ветроэнергетических установок. В частности, ветроэнергетические установки 100a - 100d имеют по одной камере 20.

С помощью камер 20, которые здесь являются инфракрасными камерами, получаются изображения, а именно тепловые изображения, и полученные изображения в форме данных, а именно данных с камеры подаются на устройство 24 обработки данных.

В устройстве 24 обработки данных положения летательного аппарата, т.е. положения летательных аппаратов детектируются посредством анализа данных с камеры. Для этого, например, с помощью программного обеспечения для обработки изображений движущиеся объекты автоматически обнаруживаются на полученных камерами изображениях, и определяются расстояния до этих обнаруженных объектов. Определение расстояния может осуществляться, например, с помощью лазерного дальномера, который определяет удаление по принципу измерения времени прохождения сигнала.

Далее, предусмотрено переключающее устройство 28, которое здесь в качестве примера является также составной частью системы управления 26. С помощью переключающего устройства 28 могут подключаться и отключаться устройства 30 навигационного освещения, установленные на гондоле 104 каждой ветроэнергетической установки 100a - 100d. Устройства 30 навигационного освещения, таким образом, включаются или отключаются в зависимости от положений летательного аппарата, которые были определены устройством 24 обработки данных.

Для выключения устройства навигационного освещения информационный сигнал периодически передается от переключающего устройства 28 на устройство 30 навигационного освещения. Этот информационный сигнал соответствует, например, вызывному радиосигналу на все ветроэнергетические установки. Таким образом, на устройства 30 навигационного освещения отправляется не сигнал включить/выключить, а периодический сигнал «погасить навигационные огни». «Периодический» означает, что этот сигнал посылается повторно через постоянные или изменяемые интервалы времени.

Этот сигнал может посылаться в форме флага, предпочтительно как вызов на все освещаемые установки, причем этот флаг подавляет нормальную работу сигнального освещения (отбой освещения). Таким образом, посредством этого флага при необходимости можно также включать сигнальное освещение. В случае непоступления этого сигнала устройства 30 навигационного освещения автоматически подключаются.

Включение или отключение устройства 30 навигационного освещения зависит от точного положения летательного аппарата. Для этого в переключающем устройстве 28 определен сектор 32. Этот сектор 32 на Фиг. 2 в качестве примера представлен двухмерным, причем обычно он имеет протяженность в трех измерениях, т.е., например, ширину, высоту и глубину, причем ветроэнергетические установки 100a - 100d находятся, по существу, в центре этого сектора 32.

Сектор 32 на Фиг. 2 представлен очень близко к ветроэнергетическим установкам 100a - 100d, причем внешнее ограничение сектора 32 обычно может находиться на расстоянии в несколько километров от ветроэнергетических установок по меньшей мере в горизонтальном направлении.

Когда устройство 24 обработки данных детектирует положение летательного аппарата, т.е. положение летательного аппарата, внутри этого сектора 32, то согласно этому примеру выполнения устройства 30 навигационного освещения включаются или остаются включенными, если в секторе 32 перед этим уже был детектирован другой летательный аппарат.

В том случае, если в секторе 32 не обнаруживается никакой летательный аппарат (больше не обнаруживается), т.е. не детектируется никакое положение летательного аппарата внутри сектора 32, то эти устройства 30 навигационного освещения отключаются или, соответственно, остаются выключенными.

Здесь представлен один сектор 32, который «обрамляет» весь парк 112 ветроэнергетических установок. Согласно еще одному, не представленному здесь примеру выполнения возможно также, что для каждой ветроэнергетической установки 100a - 100d определяется собственный подсектор, который в таком случае отдельно контролируется устройствами 24 обработки данных.

Таким образом, навигационное освещение 30 ветроэнергетической установки 100a - 100d включается в том случае, когда летательный аппарат входит в подсектор соответствующей ветроэнергетической установки 100a - 100d, соответственно, детектируется в этом подсекторе ветроэнергетической установки 100a - 100d. Таким образом, возможно селективное включение отдельного устройства 30 навигационного освещения в зависимости от положений летательного аппарата. В частности, в случае больших парков ветроэнергетических установок, которые распределены на площади в несколько километров, могут, тем самым, активироваться устройства 30 навигационного освещения в той части парка 112 ветроэнергетических установок, которая действительно могла бы представлять опасность для летательного аппарата.

На Фиг. 3 показан вид спереди гондолы 104 ветроэнергетической установки 100 в увеличенном масштабе. На гондоле 104 установлен и жестко соединен с гондолой 104 носитель антенны 34. Этот носитель антенны 34 имеет камеру 20. Камера 20 содержит объектив 36, а также дальномер 37, а именно лазерный измеритель дальности. Эта камера 20 может качаться в горизонтальном и вертикальном направлениях.

Согласно другому не представленному здесь примеру выполнения камера 20 снабжена оптикой, которая обеспечивает обзор на 360°. Тем самым, в этом случае не требуется никакого поворачивания камеры 20.

Далее, предусмотрены два прожектора 38, которые вместе образуют одно устройство 30 навигационного освещения ветроэнергетической установки 100. Благодаря расположению прожекторов 38 на расстоянии друг от друга происходит дублирование систем, так что несмотря на частичное затенение роторными лопастями 108 обеспечивается безотказная работа системы навигационного освещения парка ветроэнергетических установок.

Изобретение относится к системе навигационного освещения парка ветроэнергетических установок, а также парку (112) ветроэнергетических установок с такой системой навигационного освещения парка ветроэнергетических установок и способу сигнального освещения парка (112) ветроэнергетических установок. Данное изобретение предлагает для этого несколько устройств (30) навигационного освещения, одну камеру (20) для приема изображений и устройство (24) обработки данных для обнаружения положений летательного аппарата. Это устройство (24) обработки данных детектирует положения летательного аппарата посредством анализа данных с камеры, в частности полученных изображений. Кроме того, система навигационного освещения парка ветроэнергетических установок содержит переключающее устройство (28) для включения или выключения по меньшей мере одного из устройств (30) навигационного освещения в зависимости от положений летательного аппарата, детектируемых устройством (24) обработки данных. Изобретение направлено на повышение надежности системы навигационного освещения парка ветроэнергетических установок. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Система навигационного освещения парка (112) ветроэнергетических установок (100), содержащая:

- по меньшей мере одно устройство (30) навигационного освещения,

- по меньшей мере одну камеру (20) для получения изображений,

- устройство (24) обработки данных для детектирования положений летательного аппарата путем анализа данных с камеры, в частности полученных изображений, и

- по меньшей мере одно переключающее устройство (28) для включения или выключения по меньшей мере одного из устройств (30) навигационного освещения в зависимости от положений летательного аппарата, детектированных с помощью устройств обработки данных.

2. Система навигационного освещения парка (112) ветроэнергетических установок (100) по п. 1,

причем объектив (36) камеры (20) и устройство (24) обработки данных настроены друг на друга таким образом, чтобы распознавать летательные аппараты, в частности независимо от их размеров, позиционированные внутри заранее заданного первого расстояния от камеры.

3. Система навигационного освещения парка (112) ветроэнергетических установок (100) по п. 1 или 2,

причем по меньшей мере одна камера (20) представляет собой инфракрасную камеру, которая установлена с возможностью качания и/или поворачивания предпочтительно в горизонтальном и/или вертикальном направлении.

4. Система навигационного освещения парка (112) ветроэнергетических установок (100) по любому из предыдущих пунктов,

причем по меньшей мере одна камера (20) представляет собой фотокамеру и/или видеокамеру, которая установлена с возможностью качания и/или поворачивания предпочтительно в горизонтальном и/или вертикальном направлении.

5. Система навигационного освещения парка (112) ветроэнергетических установок (100) по любому из предыдущих пунктов, причем камера (20) представляет собой стереоскопическую камеру (20) или камеру (20), работающую на принципе стереоскопии, и/или система навигационного освещения парка (112) ветроэнергетических установок (100) содержит по меньшей мере две камеры (20).

6. Система навигационного освещения парка (112) ветроэнергетических установок (100) по любому из предыдущих пунктов,

причем система навигационного освещения парка (112) ветроэнергетических установок (100) содержит по меньшей мере три камеры (20), причем камеры выполнены с возможностью расположения на расстоянии друг от друга или по существу в одном и том же положении.

7. Система навигационного освещения парка (112) ветроэнергетических установок (100) по любому из предыдущих пунктов,

причем система навигационного освещения парка (112) ветроэнергетических установок (100) содержит по меньшей мере один дальномер (37), в частности, с измерением времени прохождения сигнала, например устройство звуковой локации и/или лазерный дальномер, или лазерное устройство для определения дистанции.

8. Система навигационного освещения парка (112) ветроэнергетических установок (100) по любому из предыдущих пунктов,

причем система навигационного освещения парка (112) ветроэнергетических установок (100) имеет по меньшей мере один приемник для приема сигналов мобильного передатчика, в частности самолетного радиолокационного ответчика.

9. Система навигационного освещения парка (112) ветроэнергетических установок (100) по любому из предыдущих пунктов,

причем в переключающем устройстве (28) для парка (112) ветроэнергетических установок (100) предусмотрена возможность определения сектора (32), при этом переключающее устройство (28) выполнено с возможностью включать или оставлять включенным по меньшей мере одно из устройств (30) навигационного освещения, если с помощью устройства (24) обработки данных детектированы одно или несколько положений летательного аппарата, находящихся внутри заранее заданного сектора (32) вокруг парка (112) ветроэнергетических установок.

10. Система навигационного освещения парка (112) ветроэнергетических установок (100) по любому из предыдущих пунктов,

причем в переключающем устройстве (28) для парка (112) ветроэнергетических установок (100) предусмотрена возможность определения сектора (32), при этом переключающее устройство (28) выполнено с возможностью выключать или оставлять выключенным по меньшей мере одно из устройств (30) навигационного освещения, если с помощью устройства (24) обработки данных не детектированы никакие положения летательного аппарата, находящиеся внутри заранее заданного сектора (32) вокруг парка (112) ветроэнергетических установок (100).

11. Система навигационного освещения парка (112) ветроэнергетических установок (100) по любому из предыдущих пунктов,

причем для каждой ветроэнергетической установки (100) парка (112) ветроэнергетических установок предусмотрено по одному устройству (30) навигационного освещения.

12. Система навигационного освещения парка (112) ветроэнергетических установок (100) по любому из предыдущих пунктов,

причем в переключающем устройстве (28) предусмотрена возможность определения для нескольких ветроэнергетических установок (100) или для каждой ветроэнергетической установки (100) парка (112) ветроэнергетических установок соответственно подсектора, при этом переключающее устройство (28) выполнено с возможностью включать или оставлять включенным устройство (30) навигационного освещения связанной с соответствующим подсектором ветроэнергетической установки (100) или связанных с ним ветроэнергетических установок (100), если с помощью устройства (24) обработки данных детектировано одно или несколько положений летательного аппарата, находящихся внутри подсектора, определенного для ветроэнергетической установки (100) или для ветроэнергетических установок (100).

13. Система навигационного освещения парка (112) ветроэнергетических установок (100) по любому из предыдущих пунктов,

причем в переключающем устройстве (28) предусмотрена возможность определения для нескольких ветроэнергетических установок (100) или для каждой ветроэнергетической установки (100) парка (112) ветроэнергетических установок соответственно подсектора, при этом переключающее устройство (28) выполнено с возможностью выключать или оставлять выключенным устройство (30) навигационного освещения относящейся к соответствующему подсектору ветроэнергетической установки (100) или относящихся к нему ветроэнергетических установок (100), если с помощью устройства (24) обработки данных не детектированы никакие положения летательного аппарата, находящиеся внутри подсектора, определенного для ветроэнергетической установки (100) или для ветроэнергетических установок (100).

14. Система навигационного освещения парка (112) ветроэнергетических установок (100) по любому из предыдущих пунктов,

причем переключающее устройство (28) выполнено с возможностью хранения информации о топологии объектов и пространственных данных, в частности заданного сектора и/или заданных подсекторов парка (112) ветроэнергетических установок (100), и/или

устройство (24) обработки данных выполнено с возможностью обнаружения положений объекта и детектирования пространственных данных посредством анализа данных с камеры, в частности полученных изображений, и с возможностью передачи детектированных положений объекта и пространственных данных на переключающее устройство (28), а переключающее устройство (28) выполнено с возможностью путем анализа или отождествления не изменяющихся во времени положений объекта и пространственных данных переданной информации формировать топологию объектов и пространственные данные, в частности заданного сектора и/или заданных подсекторов парка (112) ветроэнергетических установок (100).

15. Система навигационного освещения парка (112) ветроэнергетических установок (100) по любому из предыдущих пунктов,

причем переключающее устройство (28) для выключения указанного по меньшей мере одного устройства (30) навигационного освещения выполнено с возможностью периодической передачи информационного сигнала, в частности метки в вызывном радиосигнале, на это устройство (30) навигационного освещения.

16. Парк (112) ветроэнергетических установок (100), содержащий систему навигационного освещения парка (112) ветроэнергетических установок (100) по любому из пп. 1-15.

17. Способ сигнального освещения парка (112) ветроэнергетических установок (100), в частности, содержащего систему навигационного освещения парка (112) ветроэнергетических установок (100) по любому из пп. 1-15, включающий в себя следующие этапы:

- получение изображений с помощью по меньшей мере одной камеры (20),

- детектирование положений летательного аппарата посредством анализа данных с камеры, в частности полученных изображений с помощью устройства (24) обработки данных, и

- включение или выключение с помощью переключающего устройства (28) по меньшей мере одного из устройств (30) навигационного освещения в зависимости от положений летательного аппарата, детектируемых устройством (24) обработки данных.