ES2986162T3 - Turbina eólica y disposición para controlar la iluminación de obstáculos de una turbina eólica en función de las necesidades - Google Patents

Turbina eólica y disposición para controlar la iluminación de obstáculos de una turbina eólica en función de las necesidades Download PDF

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Abstract

La invención se refiere a un dispositivo para controlar una iluminación de obstáculos en función de la demanda de un aerogenerador (1) con un armario de distribución (2) diseñado para ser dispuesto en la zona exterior de una sala de máquinas (5) de un aerogenerador (1) y que presenta una carcasa de armario de distribución (3) que se puede utilizar en exteriores; un primer dispositivo de antena que está dispuesto en la carcasa de armario de distribución (3); un primer dispositivo de recepción que está asignado al primer dispositivo de antena, está dispuesto en la carcasa de armario de distribución (3) y está diseñado para recibir señales de transpondedor a través del primer dispositivo de antena; un primer dispositivo de control que está conectado al primer dispositivo de recepción y está diseñado para recibir las señales de transpondedor del primer dispositivo de recepción y, en función de esto, para proporcionar primeras señales de control para una iluminación de obstáculos del aerogenerador (1) y para enviarlas a un dispositivo de conmutación de la iluminación de obstáculos, con el que se conmuta un primer dispositivo de señalización de la iluminación de obstáculos en función de las señales de control; un segundo dispositivo de antena que está dispuesto en la carcasa de armario de distribución (3); y un dispositivo transceptor asignado al segundo dispositivo de antena, está dispuesto en la carcasa del armario de distribución (3) y está diseñado para enviar y recibir señales de comunicación de datos a través del segundo dispositivo de antena, independientemente de las señales del transpondedor. Además, se crea una planta de energía eólica (1). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Turbina eólica y disposición para controlar la iluminación de obstáculos de una turbina eólica en función de las necesidades
La invención se refiere a una disposición para controlar un sistema de balizamiento de obstáculos basado en la demanda de una turbina eólica, y a una turbina eólica.
Antecedentes
El sistema de balizamiento de obstáculos se utiliza para indicar la presencia de turbinas eólicas, especialmente de noche y con poca visibilidad, de modo que los objetos voladores, como aviones y helicópteros, puedan evitar colisiones. Es posible activar las luces de advertencia del sistema de balizamiento de obstáculos solo cuando un objeto volador se acerca críticamente a la turbina eólica. De esta manera, se pueden reducir las emisiones de luz que pueden afectar negativamente a los residentes en las proximidades de la turbina eólica. Por otro lado, los requisitos legales de seguridad aérea pueden cumplirse de esta manera, ya que solo están activas las marcas de identificación de obstáculos relevantes para el piloto de la aeronave en el caso particular.
En el caso de un sistema de balizamiento de obstáculos controlado por radar, se hace una distinción entre radar activo y pasivo. Ambos son los denominados radares primarios. En el caso del radar activo, las antenas del parque eólico con aerogeneradores generan pulsos electromagnéticos, que son reflejados por objetos voladores y registrados con la ayuda de detectores. Esto permite sacar conclusiones sobre la trayectoria de vuelo del objeto volador para controlar el sistema de balizamiento de obstáculos de una manera basada en la demanda. El radar pasivo, por otro lado, evalúa el efecto Doppler y los reflejos de las ondas electromagnéticas continuas de las aeronaves.
Además del radar principal, también existe la opción de utilizar un radar secundario. Un sensor instalado en el parque eólico recibe las señales del transpondedor transmitidas por aviones y helicópteros. Las señales del transpondedor pueden incluir información sobre la altitud y posición actuales del objeto volador. Dependiendo de las señales del transpondedor recibidas, el sistema de balizamiento de obstáculos se controla entonces según la demanda, por ejemplo, de manera que las luces de advertencia solo se enciendan si la señal del transpondedor indica una altitud por debajo de un valor umbral predefinido y una posición dentro de una distancia definida. De lo contrario, las luces de advertencia del sistema de balizamiento pueden apagarse o permanecer apagadas.
El documento DE 202019101060 U1 describe un dispositivo para controlar la identificación de luz de turbinas eólicas con un receptor para señales de transpondedor de transpondedores de modo S, donde el receptor está conectado funcionalmente a al menos un dispositivo de control para evaluar los datos del receptor, donde el dispositivo de control tiene al menos un procesador, al menos una memoria y al menos una salida para poder emitir señales de control para activar y/o desactivar al menos un sistema de balizamiento, donde se usa un módulo basado en la tecnología DVB-T como receptor.
Un sistema de alerta para una turbina eólica de un parque eólico se describe en el documento US 7355522 B1.
El documento DE 102017 127168 A1 se refiere a un dispositivo de protección, para proteger objetos voladores de al menos una turbina eólica, que tiene al menos una unidad de captura de imágenes que está diseñada para capturar el entorno de al menos una turbina eólica al menos en algunas partes, donde el dispositivo de protección está diseñado para detectar al menos un objeto volador en una imagen capturada de la unidad de captura de imágenes, y tiene al menos una unidad de medición de distancia que está diseñada para detectar una distancia (A) a un objeto volador detectado, donde el dispositivo de protección está diseñado además para determinar un distancia (B) del objeto volador detectado a la turbina eólica desde la distancia detectada (A) del objeto volador detectado a la unidad de medición de distancia, donde el dispositivo de protección está diseñado además para reconocer si el objeto volador detectado está ubicado dentro de una primera distancia especificada (C) de la turbina eólica o no, donde el dispositivo de protección está diseñado además para emitir al menos una señal para influir en el funcionamiento de al menos la turbina eólica en respuesta a un objeto volador detectado dentro de la primer distancia especificada (C) a la turbina eólica.
Resumen
El objeto de la invención es especificar una disposición para controlar un sistema de balizamiento de obstáculos basado en la demanda de una turbina eólica, así como una turbina eólica, que permita un uso flexible del sistema de balizamiento de obstáculos en diferentes condiciones en parques eólicos con turbinas eólicas, en particular también en relación con la modernización o renovación de un sistema de balizamiento de obstáculos de una turbina eólica.
Para lograr este objetivo, se proporciona una disposición para controlar un sistema de balizamiento de obstáculos basado en la demanda de una turbina eólica según la reivindicación independiente 1. Además, se proporciona una turbina eólica según la reivindicación 13. Las realizaciones son el objeto de las reivindicaciones dependientes.
Según un aspecto, se proporciona una disposición para controlar un sistema de balizamiento de obstáculos basado en la demanda de una turbina eólica, que tiene lo siguiente: un armario de conmutación, que está configurado para disponerse en la región externa sobre una góndola de una turbina eólica y tiene una carcasa del armario de distribución que puede usarse en la región externa; un primer dispositivo de antena dispuesto en la carcasa del armario de distribución; un primer dispositivo receptor, que está asignado al primer dispositivo de antena, está dispuesto en la carcasa del armario de distribución y está configurado para recibir señales de transpondedor de un objeto volador a través del primer dispositivo de antena; un primer dispositivo de control que está conectado al primer dispositivo receptor y está configurado para recibir las señales del transpondedor del primer dispositivo receptor y, en función de las mismas, para proporcionar las primeras señales de control para un sistema de baliza de obstáculos de la turbina eólica y para enviarlas a un dispositivo de conmutación del sistema de baliza de obstáculos, con el que se conmuta un primer dispositivo de señalización del sistema de baliza de obstáculos en función de las señales de control; un segundo dispositivo de antena que está dispuesto en la carcasa del armario de distribución; y un dispositivo transceptor que está asignado al segundo dispositivo de antena, dispuesto en la carcasa del armario de distribución, y configurado para transmitir y recibir señales de comunicación de datos a través del segundo dispositivo de antena, por separado de las señales del transpondedor.
Además, se proporciona una turbina eólica con una disposición de este tipo para controlar un sistema de balizamiento de obstáculos basado en la demanda.
El diseño del armario de distribución para su uso en la región externa de la turbina eólica en la góndola permite proporcionar componentes, módulos o unidades para operar el sistema de balizamiento de obstáculos por separado de la estructura interna de la propia góndola de una manera específica para la aplicación para su funcionamiento en diferentes condiciones de uso. A diferencia de las turbinas eólicas conocidas, los componentes, módulos o unidades para conmutar el sistema de balizamiento de obstáculos pueden disponerse así fuera del interior de la turbina eólica. El espacio en la góndola de las turbinas eólicas suele ser muy limitado. La disposición en el armario de conmutación en el exterior de la turbina eólica contribuye así a ahorrar espacio en la góndola de la turbina eólica o a ponerlo a disposición de otros componentes o módulos de la turbina eólica. Esto también elimina la necesidad de disponer el equipo de antena y el equipo receptor asociado y los cables asociados directamente sobre o en la góndola, eliminando así los campos de interferencia electromagnética en las proximidades de los generadores, transformadores y convertidores normalmente dispuestos en la góndola de la turbina eólica. El montaje del armario de distribución fuera de la góndola facilita la modernización y el mantenimiento del circuito del sistema de balizamiento de obstáculos.
En un ejemplo, el armario de conmutación puede asignarse a una única turbina eólica, es decir, alojar (solo) componentes, módulos o unidades para conmutar el sistema de balizamiento de obstáculos para una turbina eólica. Alternativamente, los componentes, módulos o unidades para conmutar el sistema de balizamiento de obstáculos para una pluralidad de turbinas eólicas pueden disponerse en un armario de conmutación (común), por ejemplo, dos o tres turbinas eólicas dispuestas directamente una junto a la otra.
La carcasa del armario de distribución puede ser una carcasa metálica.
La transmisión de las primeras señales de control desde el primer dispositivo de control al dispositivo de conmutación del sistema de balizamiento de obstáculos puede comprender una transmisión de datos inalámbrica y/o por cable.
El primer dispositivo de antena puede configurarse para recibir señales de transpondedor de un objeto volador. Las señales del transpondedor pueden incluir información sobre la altitud de vuelo y/o la posición de vuelo del objeto volador.
El segundo dispositivo de antena, que está configurado para la comunicación de datos, puede comprender, por ejemplo, una antena GPS o una antena de comunicación. También se pueden proporcionar combinaciones de una pluralidad de antenas para la comunicación de datos.
El primer dispositivo de control se puede disponer en la carcasa del armario de distribución. En esta realización, no solo el primer dispositivo receptor, que está asignado al primer dispositivo de antena, sino también el primer dispositivo de control se aloja en la carcasa del armario de distribución, lo que minimiza aún más el requisito de espacio en la propia turbina eólica, por ejemplo, en la góndola.
El dispositivo conmutador del sistema de balizamiento de obstáculos puede estar formado, al menos parcialmente, en la carcasa del armario de distribución. El dispositivo conmutador del sistema de balizamiento de obstáculos puede disponerse total o parcialmente en la carcasa del armario de distribución. Si el dispositivo de conmutación para conmutar el primer dispositivo de señalización del sistema de balizamiento de obstáculos tiene una pluralidad de módulos o componentes, estos pueden disponerse parcialmente en la carcasa del armario de distribución y parcialmente en la propia turbina eólica, en particular en la góndola. La formación parcial del dispositivo conmutador del sistema de balizamiento de obstáculos en la carcasa del armario de distribución no reduce la necesidad de espacio para los elementos del sistema de balizamiento de obstáculos en la propia turbina eólica.
El dispositivo de conmutación del sistema de balizamiento de obstáculos se puede formar al menos parcialmente en la turbina eólica. En esta realización, el dispositivo de conmutación del sistema de balizamiento de obstáculos está dispuesto total o parcialmente en la propia turbina eólica, por ejemplo, en la góndola.
Se puede formar un conducto de pared de cables sellado en la carcasa del armario de distribución. Una guía de cables entre los dispositivos de antena, que puede disponerse en la región externa de la carcasa del armario de distribución, por ejemplo, montándose en una superficie externa de la carcasa del armario de distribución, y el primer dispositivo receptor y el dispositivo transceptor pueden comprender un conducto de pared de cable sellado en la carcasa del armario de distribución, que puede formarse utilizando tornillos huecos o similares, por ejemplo. De esta manera, los cables se guían de manera sellada desde el exterior hacia el interior.
De manera similar, se puede proporcionar un conducto de pared de cables sellado en la góndola, por ejemplo, para alimentar los cables desde la cabina de distribución a la góndola de manera sellada.
Una conexión por cable que debe pasar a través del conducto sellado de pared de cables en la carcasa del armario de distribución para conectar los elementos o componentes dispuestos en o sobre el armario de distribución a los componentes o elementos de la propia turbina eólica puede limitarse a un máximo de dos cables o solo a un cable. Por ejemplo, se puede proporcionar una conexión de cable para la fuente de alimentación y una conexión de cable para transmitir datos (cable de datos). De esta manera, los elementos o componentes del armario de distribución se pueden conectar a la fuente de alimentación de la turbina eólica. Si la conexión del cable está diseñada con un solo cable, la alimentación y los datos se pueden transmitir a través de este cable. Para la transmisión de señales de datos, se puede utilizar, por ejemplo, la tecnología de línea eléctrica, que permite la transmisión de señales de datos a través de cables de alimentación.
Un dispositivo de puesta a tierra en el lado del armario de distribución se puede conectar a un dispositivo de puesta a tierra de la turbina eólica.
Un segundo dispositivo de señalización para el sistema de balizamiento de obstáculos de la turbina eólica puede disponerse en el exterior de la carcasa del armario de distribución.
El segundo dispositivo de señalización del sistema de balizamiento de obstáculos de la turbina eólica puede tener dispositivos de señalización que están separados entre sí. Los dispositivos de señalización separados entre sí pueden disponerse en o en extremos opuestos de la carcasa del armario de distribución, por ejemplo. Los dispositivos de señalización pueden configurarse para emitir señales ópticas, por ejemplo, en el rango de longitud de onda no visible. Por ejemplo, se puede proporcionar un dispositivo de señal que emite luz infrarroja.
Los dispositivos de antena primero y segundo pueden disponerse en la carcasa del armario de distribución en una región entre los dispositivos de señal separados. Si los dispositivos de señal están dispuestos a una distancia entre sí, por ejemplo, en regiones de extremo o esquina opuestas de la carcasa del armario de distribución, los dispositivos de antena pueden disponerse entre ellos, en la región de una superficie de cubierta o techo de la carcasa del armario de distribución. Además del primer y el segundo dispositivo de antena, se pueden disponer otros dispositivos de antena en la región entre los dispositivos de señal separados; en un ejemplo, todos los dispositivos de antena están dispuestos en la carcasa del armario de distribución.
El primer dispositivo de señalización y el segundo dispositivo de señalización del sistema de balizamiento de obstáculos de la turbina eólica pueden conmutarse de forma independiente entre sí. Los dos dispositivos de señalización asignados al sistema de balizamiento de obstáculos de las turbinas eólicas se pueden controlar por separado de esta manera, es decir, en particular, se pueden encender y apagar de forma independiente uno del otro. En este caso, es posible que el segundo dispositivo de señalización del sistema de balizamiento de obstáculos se encienda permanentemente a horas predeterminadas del día, por ejemplo, de noche o con poca visibilidad, para identificar la turbina eólica como un obstáculo.
El primer dispositivo de señalización del sistema de balizamiento de obstáculos de la turbina eólica puede tener un dispositivo de señal óptica que esté configurado para emitir señales ópticas en el rango de longitud de onda visible. En este caso, se puede prever que el sistema de balizamiento de obstáculos de la turbina eólica esté equipado exclusivamente con el dispositivo de señal óptica que emite señales ópticas en el rango de longitud de onda visible.
El segundo dispositivo de señalización del sistema de balizamiento de obstáculos de la turbina eólica puede tener un dispositivo de señal óptica que esté configurado para emitir señales ópticas en el rango de longitud de onda no visible. En esta realización ejemplar, el sistema de balizamiento de obstáculos de la turbina eólica tiene un sistema de señalización en el que el dispositivo de señal óptica emite señales en el rango de longitud de onda no visible, por ejemplo, por medio de señales de luz infrarroja.
El segundo dispositivo de señalización del sistema de balizamiento de obstáculos de la turbina eólica puede controlarse independientemente del primer dispositivo de señalización del sistema de balizamiento de obstáculos de la turbina eólica y puede recibir señales de control asignadas al segundo dispositivo de señalización para este propósito. Para este fin, se puede proporcionar un segundo dispositivo de control, que se aloja opcionalmente en la carcasa del armario de distribución y proporciona señales de control para el encendido y apagado de, por ejemplo, el dispositivo de señales ópticas del segundo dispositivo de señalización del sistema de balizamiento de obstáculos de la turbina eólica.
En realizaciones alternativas, los dispositivos de señalización primero y/o segundo, que se pueden conmutar de forma independiente entre sí, pueden tener dispositivos de señal, en particular dispositivos de señal óptica, en el exterior de la propia carcasa del armario de conmutación y/o en cualquier otro lugar de la turbina eólica en su región externa.
Las realizaciones explicadas anteriormente en relación con la disposición para controlar el sistema de balizamiento de obstáculos basado en la demanda pueden proporcionarse en consecuencia en relación con la turbina eólica, que tiene una disposición de este tipo. En un ejemplo, el armario de distribución puede montarse en el exterior de la góndola.
Descripción de las realizaciones ilustrativas
A continuación se explican con más detalle realizaciones ejemplares adicionales con referencia a las figuras de un dibujo. En el dibujo:
la Figura 1 es una representación esquemática de una disposición con una turbina eólica y un armario de conmutación dispuestos en la región externa de la turbina eólica en la góndola;
la Figura 2 es una representación esquemática de un armario de conmutación para la región externa de una turbina eólica;
la Figura 3 es una representación esquemática del armario de distribución de la Figura 2 con componentes funcionales alojados en el mismo;
la Figura 4 es una representación esquemática de los componentes funcionales de una turbina eólica con un sistema de balizamiento de obstáculos;
la Figura 5 es una representación esquemática de los componentes funcionales para un sistema de balizamiento de obstáculos de la turbina eólica y el armario de distribución, y
la Figura 6 es una representación esquemática de otra realización de un sistema de balizamiento de obstáculos basado en la demanda de la turbina eólica.
La Figura 1 muestra una representación esquemática de una disposición con una turbina eólica 1 y un armario 2 de conmutación, asignados a la turbina eólica 1, con una carcasa de armario 3 de conmutación en la región externa de la turbina eólica 1. El armario 2 de conmutación está dispuesto fuera de la turbina eólica 1, es decir, en particular, por separado de una carcasa de torre 4 y una góndola 5 de la turbina eólica 1. La cabina de distribución 2, que está dispuesta en el exterior de la góndola 5 en la realización ejemplar mostrada, permite alojar en ella componentes, elementos o módulos funcionales de un sistema de balizamiento de obstáculos de la turbina eólica 1, de modo que ya no se requiere espacio para estos componentes funcionales en la propia turbina eólica 1, en particular en la góndola 5.
Las Figuras 2 y 3 muestran ilustraciones esquemáticas de las realizaciones del armario 2 de distribución. Según la Figura 2, los dispositivos de señales ópticas 22, 23 de un dispositivo 24 de señalización están dispuestos en regiones de esquina opuestas 20, 21 de la carcasa del armario 3 de conmutación. El dispositivo 24 de señalización es parte de un sistema de balizamiento de obstáculos 25 de la turbina eólica 1. Puede preverse que cada uno de los dispositivos de señales ópticas 22, 23 emita señales luminosas en el rango de ondas no visibles, por ejemplo, luz infrarroja.
Un primer dispositivo 27 de antena y un segundo dispositivo 28 de antena están dispuestos en una región 26 entre los dispositivos de señales ópticas 22, 23. El primer dispositivo 27 de antena está configurado para recibir las denominadas señales de transpondedor de objetos voladores (aeronaves, no mostradas). Dichas señales de transpondedor son transmitidas regularmente por aeronaves y pueden incluir información de altitud con respecto a una altitud de vuelo actual, así como información de posición del objeto volador. El primer dispositivo 27 de antena y/o el segundo dispositivo 28 de antena también pueden disponerse en una pared lateral de la carcasa 3 del armario de distribución.
El segundo dispositivo 28 de antena está diseñado para la comunicación de datos con el fin de recibir y transmitir señales de datos electrónicas.
Según la representación esquemática de la Figura 3, un primer dispositivo 30 receptor, que está asignado al primer dispositivo 27 de antena, y un dispositivo 31 transceptor (dispositivo de transmisión/recepción), que está asignado al segundo dispositivo 28 de antena, están alojados en la carcasa del armario 3 de conmutación. Con la ayuda del primer dispositivo 30 receptor, las señales del transpondedor de los objetos voladores se reciben a través del primer dispositivo 27 de antena, en particular las señales del transpondedor con información sobre la altitud de vuelo. El dispositivo 31 transceptor está configurado para transmitir y recibir señales para la comunicación de datos a través del segundo dispositivo 28 de antena. Por ejemplo, el dispositivo 31 transceptor puede configurarse con el segundo dispositivo 28 de antena para recibir y transmitir señales de radio móviles, señales WLAN y/o señales GPS para la comunicación de datos.
Según la realización ejemplar de la Figura 3, un primer dispositivo 32 de conmutación también está dispuesto en la carcasa 3 del armario de distribución, dispositivo que se asigna a los dispositivos de señales ópticas 22, 23 para encenderlos y apagarlos en función de las señales de control recibidas desde un primer dispositivo 33 de control para controlar el sistema de baliza de obstáculos de la turbina eólica 1.
En la realización ejemplar de la Figura 3, se proporciona un dispositivo de interfaz 34 en el armario 3 de conmutación para enviar y recibir señales de datos que se transmitirán a través de un cable 35 de datos. El cable 35 de datos sale de la carcasa 3 del armario de distribución a través de un conducto de pared de cable 36 de sellado para conectarse a los elementos o componentes de la turbina eólica 1 que están dispuestos sobre o dentro de la turbina eólica 1. Alternativa o adicionalmente, se puede enrutar un cable de alimentación a través del conducto 36 de pared del cable de sellado para suministrar energía a los componentes o elementos del armario 2 de distribución a través de una conexión en la turbina eólica 1.
La Figura 4 muestra una representación esquemática de los componentes funcionales para un sistema de balizamiento de obstáculos de la turbina eólica 1 y la comunicación de datos.
Según la Figura 4, el primer dispositivo 27 de antena, que está configurado para recibir señales de transpondedor de objetos voladores, está conectado al primer dispositivo 30 receptor, que a su vez está conectado a un dispositivo 40 de control. El dispositivo 40 de control está configurado para procesar las señales del transpondedor recibidas y, en función de estas, para proporcionar señales de control para un primer dispositivo 41 de señalización del sistema de balizamiento de obstáculos de la turbina eólica 1. El primer dispositivo 41 de señalización puede formarse en el exterior de varios elementos de la turbina eólica 1, por ejemplo, en la góndola 5 y/o en la carcasa 3 del armario de distribución. Las señales de control se procesan en un dispositivo 42 de conmutación para conmutar el primer dispositivo 41 de señalización según las señales de control. De esta manera, el primer dispositivo 41 de señalización del sistema de balizamiento de obstáculos de la turbina eólica 1 se controla en función de las señales del transpondedor. El primer dispositivo 41 de señalización puede configurarse para emitir señales ópticas en el rango de longitud de onda visible.
Según la Figura 4, el segundo dispositivo 28 de antena está conectado al dispositivo 31 transceptor, que a su vez está conectado a un dispositivo 44 de control, opcionalmente, también al dispositivo 40 de control. A través del dispositivo 31 transceptor y el segundo dispositivo 28 de antena, una unidad de monitorización remota puede intercambiar datos con el dispositivo 44 de control y/o el dispositivo 40 de control y, por lo tanto, puede, por ejemplo, transmitir órdenes para encender y apagar de forma remota, o puede transmitir regularmente información de estado a una unidad de monitorización remota.
Según la representación esquemática de la Figura 4, el primer dispositivo 30 receptor y el primer dispositivo 27 de antena y el dispositivo 31 transceptor asociados, así como el segundo dispositivo 28 de antena asociado, están dispuestos en o sobre la carcasa del armario 3 de conmutación en la región externa de la turbina eólica 1. En la realización ejemplar mostrada, la unidad de control 40 también está alojada en la carcasa 3 del armario de distribución. Alternativamente, el dispositivo 42 de conmutación puede alojarse total o parcialmente en la carcasa 3 del armario de distribución o en la propia turbina eólica 1.
La Figura 5 muestra una representación esquemática de un diseño adicional, que tiene un (primer) dispositivo 50 de señalización del lado del armario de conmutación en la carcasa 3 del armario de distribución y un (segundo) dispositivo 51 de señalización del lado de la turbina en la turbina eólica 1. A los dispositivos 50, 51 de señalización, que en la realización ejemplar forman parte en conjunto del balizamiento de la turbina eólica 1, se les asigna un dispositivo 52 de conmutación, con el que los dispositivos 50, 51 de señalización se conmutan juntos o por separado. Para ello, el dispositivo conmutador 52 recibe señales de control desde un dispositivo 53 de control del sistema de balizamiento de obstáculos. Los dispositivos 50, 51 de señalización pueden configurarse para emitir señales ópticas para la identificación, en particular señales ópticas en el rango de longitud de onda no visible, por ejemplo, luz infrarroja. Los dispositivos 22, 23 de señalización sobre o en la carcasa del armario 3 de conmutación pueden formar parte del dispositivo 50 de señalización del lado del armario de conmutación (véase la Figura 3).
Se puede prever que la turbina eólica 1 esté equipada adicionalmente con un sistema de radar primario para proporcionar una protección adicional (nivel de respaldo) para controlar el sistema de baliza de obstáculos de la turbina eólica 1, por ejemplo, en el caso de que el control basado en la demanda explicado anteriormente basado en las señales del transpondedor recibidas de los objetos voladores falle o se interrumpa, por ejemplo, si la señal del transpondedor falla. Sin embargo, también se puede proporcionar un funcionamiento paralelo del control basado en las señales del transpondedor y el sistema de radar primario para identificar la turbina eólica 1. El sistema de radar primario está asignado a la turbina eólica (individual) 1 y está dispuesto adyacente a ella en su región externa.
Se prevé no instalar el sistema de radar primario en una ubicación central y distribuir los datos recibidos a través de redes; más bien, se instala en las inmediaciones del primer dispositivo 30 receptor del sistema basado en transpondedores para soportar los datos de este sistema por medio de un nivel de respaldo.
El control del sistema de balizamiento de obstáculos de la turbina eólica 1 en función de las señales del transpondedor forma un sistema primario. El radar principal puede formar un sistema secundario (nivel de respaldo). Ambos sistemas pueden funcionar simultáneamente para optimizar la tarea de balizamiento de obstáculos de forma segura y basada en la demanda. Si el sistema principal falla, se puede asumir un estado a prueba de errores. Si el sistema secundario falla, esto no es absolutamente necesario.
Un enlace funcional entre los dos sistemas se puede realizar como un enlace “ OR” de tal manera que el sistema primario no tenga conocimiento del estado del sistema secundario. Esto permite someter el sistema primario a una prueba de tipo y, a continuación, operarlo solo o con el sistema secundario.
El sistema de radar primario no es un sistema de identificación completo y basado en la demanda, que también podría someterse a un examen de tipo por sí solo, sino que es un sistema muy simplificado. El sistema de radar primario puede diseñarse, por ejemplo, a la manera de un radar de barco marítimo, que mira hacia adelante solo en un pequeño ángulo vertical a su alrededor. En un ejemplo, el sistema de radar primario puede tener un ángulo de apertura vertical de como máximo aproximadamente 30° y un alcance de como máximo aproximadamente 25 km contra un objetivo de radar con una sección transversal de radar de aproximadamente 1 metro cuadrado.
En caso de fallo del transpondedor, este sistema de radar primario avisaría a una aeronave muy cercana que esté en curso de colisión con la turbina eólica 1 activando el sistema de balizamiento de obstáculos. En muchos casos, esto podría evitar la colisión.
Los sistemas primario y secundario juntos forman el sistema de balizamiento de obstáculos de la turbina eólica 1. Solo el sistema principal cumple con todos los requisitos para la supervisión segura del espacio aéreo, aunque esto depende del funcionamiento de componentes externos que no pueden supervisarse. El sistema secundario, por otro lado, solo cumple con requisitos muy reducidos para el monitoreo seguro del espacio aéreo y está diseñado para proporcionar una «advertencia de último segundo». Los dos sistemas se instalan directamente uno al lado del otro y en las inmediaciones del obstáculo del espacio aéreo que se va a proteger. El sistema primario puede ser un sistema basado en transpondedores y el sistema secundario puede ser un radar primario.
Como alternativa a la realización como radar primario, el sistema secundario (nivel de respaldo) se puede formar con un receptor de radio que monitorea pasivamente las frecuencias de emergencia en la radio de la aeronave. Tan pronto como se pueda recibir una señal en estas bandas, posiblemente teniendo en cuenta la intensidad de la señal, la baliza de la turbina eólica 1 se activará durante un período de tiempo definido. Esto tiene en cuenta que el piloto de una aeronave afectada por un transpondedor averiado se dará cuenta de ello y se comunicará a través de estas frecuencias de emergencia, o enviará el mensaje de radio correspondiente únicamente para este propósito. También sería útil activar el balizamiento de las turbinas eólicas en una región en particular en caso de que se produzca un tráfico de radio de emergencia.
El control del sistema de balizamiento mediante un receptor de radio también se puede utilizar además del radar principal para el sistema secundario (nivel de respaldo).
La Figura 6 muestra una representación esquemática de otra realización para un sistema de balizamiento de obstáculos controlado según la demanda de la turbina eólica 1, que puede combinarse con las realizaciones o componentes o aspectos de los mismos explicados anteriormente. En este caso, se proporcionan un primer y un segundo subsistema 61, 62 de control en un dispositivo 60 de control del sistema de balizamiento de obstáculos. El dispositivo 60 de control está conectado a un dispositivo 63 de conmutación, que a su vez está conectado a un dispositivo 64 de señalización para conmutarlo en función de las señales de control que recibe el dispositivo 60 de control en función de la operación.
El primer subsistema 61 de control tiene un sistema de radar secundario 61 a, un primer dispositivo 61 b de antena para recibir las señales del transpondedor y un primer dispositivo de recepción 61c, que está asignado al primer dispositivo 61b de antena y está configurado para recibir señales de transpondedor de objetos voladores como primeras señales recibidas a través del primer dispositivo 61 b de antena.
El segundo subsistema 62 de control, que es diferente del primer subsistema 61 de control, tiene al menos un sistema de radar primario o al menos un sistema 62a receptor de radio, un segundo dispositivo 62b de antena para recibir las señales de radar y/o radio primarias, y un segundo dispositivo 62c receptor, que está asignado al segundo dispositivo 62b de antena y está configurado para recibir señales de radar y/o radio primarias de los objetos voladores como segundas señales recibidas a través del segundo dispositivo 62b de antena.
Por lo tanto, la turbina eólica 1 está equipada adicionalmente con un sistema de radar/receptor de radio primario para proporcionar una protección adicional (nivel de respaldo) para controlar el sistema de baliza de obstáculos de la turbina eólica 1, por ejemplo, en el caso de que el control basado en la demanda explicado anteriormente basado en las señales de transpondedor recibidas de los objetos voladores falle o se interrumpa, por ejemplo, si falla la señal del transpondedor. Sin embargo, también se puede proporcionar un funcionamiento paralelo del control basado en las señales del transpondedor y el sistema de radar primario/sistema receptor de radio para identificar la turbina eólica 1. El sistema de radar primario está asignado a la turbina eólica (individual) 1 y está dispuesto adyacente a ella en su región externa.
El dispositivo 60 de control está configurado, en un modo de funcionamiento normal, cuando al menos las primeras señales recibidas se reciben en el dispositivo de control por medio del primer subsistema 61 de control, para proporcionar las señales de control en función de al menos las primeras señales recibidas y para transmitirlas al dispositivo 63 de conmutación. En el modo de funcionamiento normal, las segundas señales recibidas (señales primarias de radar y/o radio) pueden recibirse en paralelo y además de las primeras señales recibidas (señales de transpondedor), y evaluarse en el dispositivo 60 de control para controlar el dispositivo 64 de señalización. En un modo alternativo, si (solo) se reciben las segundas señales recibidas pero no las primeras señales recibidas en el dispositivo 60 de control, el dispositivo 60 de control proporciona las señales de control en función de las segundas señales recibidas y transmite dichas señales de control al dispositivo 63 de conmutación. El sistema de balizamiento de obstáculos se controla entonces únicamente sobre la base de las segundas señales recibidas (señales de radar y/o radio primarias), ya que las primeras señales recibidas (señales de transpondedor) no se reciben, por ejemplo, debido a una interferencia. En el caso de un sistema de radar primario activo, la recepción de las segundas señales recibidas se basa en la transmisión previa de las señales de transmisión.
Se puede prever no instalar el sistema de radar/receptor de radio primario en una ubicación central y distribuir los datos recibidos a través de redes; más bien, se instala muy cerca del primer dispositivo 61b de antena del sistema basado en transpondedores (primer subsistema 61 de control) para soportar los datos de este sistema en un nivel de respaldo.
El control del sistema de balizamiento de obstáculos de la turbina eólica 1 en función de las señales del transpondedor forma un sistema primario. Un sistema secundario (nivel de respaldo) está formado por el sistema de radar/receptor de radio primario en la realización ejemplar. Ambos sistemas pueden funcionar simultáneamente para optimizar la tarea de balizamiento de obstáculos de forma segura y controlada según la demanda. Si el sistema principal falla, se puede asumir un estado a prueba de errores. Si el sistema secundario falla, esto no es absolutamente necesario. En una posible realización, se forma un enlace OR entre los dos sistemas, es decir, el sistema de radar secundario (basado en transpondedores) y el sistema de radar/receptor de radio primario. El sistema secundario (nivel alternativo: sistema principal de radar/receptor de radio), que tiene un alcance de detección más pequeño pero es insensible a las interferencias de los transpondedores de la aeronave, reacciona en cualquier caso. Entonces puede haber una advertencia (señalización) posterior o retrasada, pero al menos hay una reacción. De esta manera, se puede reaccionar ante un “ fallo” en el transpondedor emisor y el sistema es “ seguro” .
Un enlace funcional de los dos sistemas, es decir, los subsistemas 61, 62 de control primero y segundo, se puede realizar en el dispositivo 60 de control como un enlace “ O” de tal manera que el sistema primario no tenga conocimiento del estado del sistema secundario. Esto permite someter el sistema primario a una prueba de tipo y, a continuación, operarlo solo o con el sistema secundario.
El sistema de radar principal del segundo subsistema 62 de control no es un sistema de identificación nocturna completo y controlado según la demanda, que también podría recibir una prueba de tipo por sí solo, sino que es un sistema simplificado. El sistema de radar primario puede diseñarse, por ejemplo, a la manera de un radar de barco marítimo, que mira hacia adelante solo en un pequeño ángulo vertical a su alrededor. En un ejemplo, el sistema de radar primario puede tener un ángulo de apertura vertical de como máximo aproximadamente 30° y un alcance de como máximo aproximadamente 25 km contra un objetivo de radar con una sección transversal de radar de al menos aproximadamente 1 metro cuadrado.
En el caso de un fallo del transpondedor y la pérdida asociada de las primeras señales recibidas en el primer subsistema 61 de control, el sistema de radar primario del segundo subsistema 62 de control avisaría a una aeronave muy cercana que esté en curso de colisión con la turbina eólica 1 activando el sistema de balizamiento de obstáculos. En muchos casos, esto podría evitar la colisión.
Junto con el dispositivo conmutador 63 y el dispositivo 64 de señalización, los sistemas primario y secundario forman un sistema de balizamiento de obstáculos de la turbina eólica 1. Solo el sistema principal cumple todos los requisitos para la supervisión segura del espacio aéreo, aunque esto depende del funcionamiento de componentes externos que no se pueden monitorear (por ejemplo, el transmisor de señales del transpondedor). El sistema secundario, por otro lado, solo cumple con requisitos reducidos para el monitoreo seguro del espacio aéreo y está diseñado para proporcionar una “ advertencia de último segundo” . Los dos sistemas se pueden instalar directamente uno al lado del otro y en una proximidad espacial inmediata al obstáculo del espacio aéreo que se va a proteger.
Como alternativa a la realización como radar primario, el sistema secundario (nivel de respaldo) se puede formar con un receptor de radio que monitorea pasivamente las frecuencias de emergencia en la radio de la aeronave. Tan pronto como se pueda recibir una señal en estas bandas, posiblemente teniendo en cuenta la intensidad de la señal, la baliza de la turbina eólica 1 se activará durante un período de tiempo definido. Esto tiene en cuenta que el piloto de una aeronave afectada por un transpondedor averiado se dará cuenta de ello y se comunicará a través de estas frecuencias de emergencia o enviará el mensaje de radio correspondiente únicamente para este propósito. También sería útil activar el balizamiento de las turbinas eólicas en una región en particular en caso de que se produzca un tráfico de radio de emergencia.
Como alternativa o además de las frecuencias de emergencia, también se pueden usar otras frecuencias que no sean frecuencias de emergencia para el mismo propósito. Por ejemplo, puede ser necesario establecer una asociación entre el obstáculo del espacio aéreo y la frecuencia, como se hace para el tráfico aéreo, por ejemplo, en sitios de aterrizaje remotos.
El control del sistema de balizamiento mediante un receptor de radio también se puede utilizar además del radar principal para el sistema secundario (nivel de respaldo).
El dispositivo 60 de control se puede usar para controlar el dispositivo 50 de señalización del lado del armario de conmutación en la carcasa 3 del armario de distribución y el dispositivo 51 de señalización del lado de la turbina en la turbina eólica 1.
Las características expuestas en la descripción anterior, las reivindicaciones y el dibujo pueden ser importantes tanto individualmente como en cualquier combinación deseada para la realización de las diversas realizaciones de la invención.

Claims (14)

  1. REIVINDICACIONES
    i.Disposición para controlar un sistema de balizamiento de obstáculos basado en la demanda de una turbina eólica (1), con
    -un armario (2) de conmutación, que tiene una carcasa (3) del armario de distribución;
    -un primer dispositivo (27) de antena, que está dispuesto en la carcasa (3) del armario de distribución;
    -un primer dispositivo (30) receptor, que está asociado con el primer dispositivo (27) de antena, está dispuesto en la carcasa del armario (3) de conmutación y está configurado para recibir señales de transpondedor a través del primer dispositivo (27) de antena;
    -un primer dispositivo (40; 53) de control, que está conectado al primer dispositivo (30) receptor y está configurado para recibir las señales del transpondedor del primer dispositivo (30) receptor y, en función del mismo, para proporcionar las primeras señales de control para un sistema de balizamiento de obstáculos de una turbina eólica (1) y para entregarlas a un dispositivo (42; 52) de conmutación del sistema de balizamiento de obstáculos con el que se conmuta un primer dispositivo (41, 50, 51) de señalización del sistema de balizamiento de obstáculos en función de las señales de control;
    -un segundo dispositivo (28) de antena; y
    -un dispositivo (31) transceptor, que está asociado con el segundo dispositivo (28) de antena, está dispuesto en la carcasa del armario (3) de conmutación y está configurado para transmitir y recibir, por separado de las señales del transpondedor, señales de comunicación de datos a través del segundo dispositivo (28) de antena;caracterizado porque
    -el armario (2) de distribución está configurado para disponerse en el área exterior sobre una góndola (5) de la turbina eólica (1), y la carcasa (3) del armario de distribución se puede utilizar en el área exterior; y
    -el segundo dispositivo (28) de antena está dispuesto en la carcasa (3) del armario de distribución.
  2. 2. La disposición según la reivindicación 1,caracterizada porque elprimer dispositivo (40) de control está dispuesto en la carcasa (3) del armario de distribución.
  3. 3. La disposición según la reivindicación 1 o 2,caracterizada porqueel dispositivo conmutador (42) del sistema de balizamiento de obstáculos está formado, al menos parcialmente, en la carcasa (3) del armario de distribución.
  4. 4. La disposición según al menos una de las reivindicaciones anteriores,caracterizada porqueel dispositivo (42) de conmutación del sistema de balizamiento de obstáculos está formado al menos parcialmente en la turbina eólica (1).
  5. 5. La disposición según al menos una de las reivindicaciones anteriores,caracterizada porquese forma un conducto (36) de pared sellado a través de la carcasa (3) del armario de distribución.
  6. 6. La disposición según al menos una de las reivindicaciones anteriores,caracterizada porqueun dispositivo de puesta a tierra del lado de la cabina de distribución está conectado a un dispositivo de puesta a tierra de la turbina eólica (1).
  7. 7. La disposición según al menos una de las reivindicaciones anteriores,caracterizada porqueun segundo dispositivo (51,50, 41) de señalización del sistema de balizamiento de obstáculos de la turbina eólica (1) está dispuesto externamente en la carcasa (3) del armario de distribución.
  8. 8. La disposición según la reivindicación 7,caracterizada porqueel segundo dispositivo (51, 50, 41) de señalización del sistema de balizamiento de obstáculos de la turbina eólica (1) tiene dispositivos (22, 23) de señalización a una distancia entre sí.
  9. 9. La disposición según la reivindicación 8,caracterizada porquelos dispositivos de antena primero y segundo (27, 28) están dispuestos en la carcasa (3) del armario de distribución en un área entre los dispositivos (22, 23) de señalización a una distancia entre sí.
  10. 10. La disposición según al menos una de las reivindicaciones 7 a 9,caracterizada porqueel primer dispositivo (41, 50, 51) de señalización y el segundo dispositivo (51,50, 41) de señalización del sistema de balizamiento de obstáculos de la turbina eólica (1) pueden conmutarse de forma independiente entre sí.
  11. 11. La disposición según al menos una de las reivindicaciones anteriores,caracterizada porqueel primer dispositivo (41, 50, 51) de señalización del sistema de balizamiento de obstáculos de la turbina eólica (1) tiene un dispositivo de señal óptica que está configurado para emitir señales ópticas en el rango de longitud de onda visible.
  12. 12. La disposición según al menos una de las reivindicaciones anteriores, cuando depende de la reivindicación 7,caracterizada porqueel segundo dispositivo (51, 50, 41) de señalización del sistema de baliza de obstáculos de la turbina eólica (1) tiene un dispositivo de señal óptica que está configurado para emitir señales ópticas en el rango de longitud de onda no visible.
  13. 13. La turbina eólica (1) con una disposición según al menos una de las reivindicaciones anteriores.
  14. 14. La turbina eólica (1) según la reivindicación 13,caracterizada porqueun armario (2) de distribución está montado externamente en una góndola (5).
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