1.本实用新型涉及海上风力发电的技术领域,尤其是指一种用于安装海上测风雷达的浮体。
背景技术:2.海上蕴含着取之不尽、用之不竭的风资源,并且海上的风具有湍流小和切变小的优点,对安装风力发电机组非常有利,但是,在安装风力发电机组前,需要进行为期最少一年的风资源测量,包括测量风速、风向、湍流和切变,以判断某个海域是否适合安装风力发电机组,以及安装什么类型的风力发电机组。业内习知,风资源测量需要用到测风塔,但是海上安装测风塔成本太高,尤其是在深海,安装测风塔基本不可能实现,因此,深海海域的风资源测量,一般都是采用激光雷达进行测量,方法是设计一个浮体,浮体下方用锚链拉住,锚链下端连接沉块后下沉到海底,一般锚链长度为水深的3
‑
5倍,浮体在风浪流的作用下不断在沉块周围的海域浮动,浮体的拉力由锚链的重力和锚链与海床的摩擦力提供,浮体上面设计一个支架,支架上面安装激光雷达,激光雷达跟随浮体不断做多自由度的横摇、纵摇、首摇、横荡、纵荡、垂荡运动。
3.现有技术方法是设计圆形的浮体,激光雷达安装在浮体上面的支架上,浮体由船舶运输或拖航到指定海域,然后下放沉块和锚链,激光雷达将随浮体一起在周围浮动,测量指定海域的风资源。激光雷达在测量风速风向的过程中,一般是要求处于静止状态的,如果是处于运动状态,就需要借助倾角对其内部算法进行修正,因此,激光雷达安装在浮体上做多自由度的运动过程中,需要传感器辅助测量运动姿态,并且不断通过运动姿态值去修正激光雷达测得的风速值。
4.现有技术方案的缺点是:
5.1、圆形的浮体受风浪流的影响很大,即小的风浪都可能造成浮体较大幅度的运动,运动幅度越大,激光雷达通过运动姿态修正后的值就越不准确;
6.2、圆形的浮体受风浪流的影响很大,即受力比较大,这就要求锚链的尺寸和重量比较大,增加了成本。
技术实现要素:7.本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足,提出了一种安全可靠的用于安装海上测风雷达的浮体,该浮体受风浪流影响较小,不会产生大幅运动,平稳性更高。
8.为实现上述目的,本实用新型所提供的技术方案为:一种用于安装海上测风雷达的浮体,所述浮体为双体船形状结构,由两个独立的船状浮体单元和一个甲板组成,并配置有锚链、雷达支架和姿态传感器,两个船状浮体单元之间通过甲板连接为一个整体,所述锚链上端连接到甲板底部,其下端连接沉块后下沉到海床,所述雷达支架安装在甲板上,所述姿态传感器和测风雷达分别安装在雷达支架上,所述姿态传感器将测得的姿态数值反馈给测风雷达进行实测风速风向值修正。
9.进一步,所述船状浮体单元由若干个小浮体组成。
10.进一步,所述测风雷达为激光雷达。
11.本实用新型与现有技术相比,具有如下优点与有益效果:
12.1、双体船形状结构的浮体,由于其形状像双体船,前端小,中间为空,因此,浮体的朝向始终保持与风向或水流流向一致,不会产生更多的其它方向的大幅运动,浮体会更平稳,激光雷达通过运动姿态去修正的风速值会更准确;
13.2、由于双体船形状结构的浮体受风浪流的作用比较小,因此,锚链尺寸和重量比同尺寸的圆形浮体可以设计的更小一些,节省成本。
14.3、每个船状浮体单元由若干个独立的小浮体组成,当其中任一个小浮体受损导致进水时,也不影响其它小浮体,确保可靠性。
附图说明
15.图1为浮体结构主视图。
16.图2为浮体结构侧视图。
17.图3为浮体结构立体图。
18.图4为浮体结构俯视图。
具体实施方式
19.下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述,但本实用新型的实施方式不限于此。
20.见图1至图4所示,本实施例所提供的用于安装海上测风雷达的浮体,为双体船形状结构,由两个独立的船状浮体单元1和一个甲板3组成,并配置有锚链4、雷达支架6和姿态传感器7;船状浮体单元1由若干个小浮体101组成,当其中任一个小浮体101受损导致进水时,不影响其它小浮体101,确保可靠性;两个船状浮体单元1之间通过甲板3连接为一个整体,甲板3既起到连接作用,又起到支撑作用;锚链4的上端连接到甲板3底部,锚链4的下端连接沉块5后下沉到海床;甲板3中间位置固定一个雷达支架6,雷达支架6上面安装一台激光雷达2,同时雷达支架6上安装一个姿态传感器7,在多自由度运动过程中,姿态传感器7将测得的姿态数值反馈给激光雷达2,激光雷达2将根据姿态数值对实测风速风向值进行修正,使测量结果更为准确。
21.在风浪流的联合作用下,由于本实施例上述浮体为双体船形状结构,前端小,中间为空,因此,浮体的朝向始终保持与风向或水流流向一致,不会产生更多的其它方向的大幅运动,浮体会更加平稳,激光雷达通过运动姿态去修正的风速值会更准确;另外,由于双体船形状结构的浮体受风浪流的作用比较小,因此,锚链尺寸和重量比同尺寸的圆形浮体可以设计的更小一些,节省成本。
22.上述实施例为本实用新型较佳的实施方式,但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本实用新型的保护范围之内。
技术特征:1.一种用于安装海上测风雷达的浮体,其特征在于:所述浮体为双体船形状结构,由两个独立的船状浮体单元和一个甲板组成,并配置有锚链、雷达支架和姿态传感器,两个船状浮体单元之间通过甲板连接为一个整体,所述锚链上端连接到甲板底部,其下端连接沉块后下沉到海床,所述雷达支架安装在甲板上,所述姿态传感器和测风雷达分别安装在雷达支架上,所述姿态传感器将测得的姿态数值反馈给测风雷达进行实测风速风向值修正。2.根据权利要求1所述的一种用于安装海上测风雷达的浮体,其特征在于:所述船状浮体单元由若干个小浮体组成。3.根据权利要求1所述的一种用于安装海上测风雷达的浮体,其特征在于:所述测风雷达为激光雷达。
技术总结本实用新型公开了一种用于安装海上测风雷达的浮体,所述浮体为双体船形状结构,由两个独立的船状浮体单元和一个甲板组成,并配置有锚链、雷达支架和姿态传感器,两个船状浮体单元之间通过甲板连接为一个整体,所述锚链上端连接到甲板底部,其下端连接沉块后下沉到海床,雷达支架安装在甲板上,姿态传感器和测风雷达分别安装在雷达支架上,姿态传感器将测得的姿态数值反馈给测风雷达进行实测风速风向值修正。浮体由于其形状像双体船,前端小,中间为空,因此,浮体的朝向始终保持与风向或水流流向一致,不会产生更多的其它方向的大幅运动,浮体会更平稳,且浮体受风浪流作用比较小,锚链尺寸和重量比同尺寸的圆形浮体可以设计的更小一些。的更小一些。的更小一些。
技术研发人员:石宇峰 冯驹 刘坤 邓顺城 魏煜锋
受保护的技术使用者:明阳智慧能源集团股份公司
技术研发日:2021.03.08
技术公布日:2021/12/30