用于图形显示多个风能设施的传感器数据的方法及其设备和其系统与流程

文档序号:14957659发布日期:2018-07-17 23:53阅读:153来源:国知局

本发明涉及借助风能设施的传感器记录的传感器数据的显示。



背景技术:

根据现有技术,每个风能设施具有多个不同的传感器,以便根据测量值记录运行参数和/或环境条件。为此当前测量的以传感器信号的形式存在的数值例如用于在当前时刻控制和/或调控风能设施。但是此外也例如对于服务或风能设施运营商提供传感器数据,以便在故障情况下能够探测与标准值偏离的传感器数据,从而能够将故障地点定位。

运营商也频繁地访问其一个或多个风能设施的在过去存在的传感器数值,以便也在事后例如能够查询在特定的时间段中产生的电功率。

由于有利的存储器技术,因此大量的传感器数值集合存储在每个风能设施中很长的时间段并且基本上保持未被使用。



技术实现要素:

因此,本发明的目的是,能够更好地利用总归存储在风能设施或用于多个风能设施的控制中心中的传感器数值。

在此,本发明的目的是,处理传感器数据,使得所述传感器数据不仅作为各个风能设施的当前的或过去的运行状态的了解提供。

德国专利商标局在本申请的优先权申请中检索到如下现有技术:ep1340303b1和wo2009/046095a1。

因此,提出一种用于图形显示多个风能设施的传感器数据的设备和方法。

所述方法在此包括如下步骤:借助数据接口接收传感器数据,所述传感器数据包含传感器数值,其中多个风能设施和/或风电厂与数据接口连接。

此外,所述方法包括如下步骤:借助存储器存储所接收到的风能设施和/或风电厂的传感器数据。此外,所述方法包括:借助输入机构选择至少一个当前的或在过去存在的时刻,所述输入机构与输入接口连接,并且将输入信号提供给输入接口。此外,所述方法包括:借助显示器接口输出显示信号,以借助显示器显示地理地图和传感器数值。

此外,借助数据处理机构从存储器中调用所选择的时刻的多个或全部传感器数据,并且将其借助显示器接口作为显示信号输出,以便借助地图分别基本上在地图的如下位置处借助显示器显示所调用的传感器信号,所述位置对应于风能设施的地理位置,从所述风能设施接收相应的传感器数据。显示信号因此借助显示器接口输出并且为此由数据处理机构预先产生。

因此,那么将风能设施或风电厂的经由设备的数据接口输送的传感器数据或传感器数值存储在设备的存储器中。随后借助输入机构,例如由用户选择时刻并且在显示器上借助于经由显示器接口输出的显示信号显示地理地图和传感器信号的传感器数值,尤其作为符号显示。

显示信号因此借助设备产生,以便借助显示器显示借助输入机构选择的时刻的多个或全部传感器数据。在此,将所述传感器信号借助地图分别在地图中在如下位置处显示,所述位置基本上对应于风能设施的地理位置,即实际位置,从所述风能设施接收传感器数据。

因此,如果显示器与显示器接口连接,那么在显示器上显示地图,并且在地图之内分别在如下位置处显示选择的时刻的传感器数据,例如其所包含的传感器数值,风能设施实际上也定位在所述位置处。

例如,风能设施在地区的最北端处、例如在德国的最北端处定位,并且将呈传感器信号形式的传感器数值发送给设备。也能够称作为传感器数据的所述传感器信号连续地存储在设备中,即存储在设备的存储器中。所述传感器数据例如包括风速的数值,所述风速的数值在风能设施的区域中由风速计测量。

现在,--根据该实例--借助输入机构选择时刻,例如2014年12月1日,12:00点,并且在该所选择的时刻从存储器中加载风速的传感器数据,并且将其在与显示器接口连接的显示器中在德国地图中在作为地图示出的地区的最北端示出。

在现在大量风能设施提供传感器数据的情况下,在德国地图的不同位置处示出所选择的时刻的传感器数据,所述传感器数据分别对应于定位有风能设施的位置,从所述风能设施分别接收传感器数据。

因此,不同的时刻和不同的传感器数据可集中显示在概览上,使得能够以非常清楚的方式显示在较大地区、如例如德国范围内的全貌的风速分布。尤其有利的是,能够在任意时刻显示所述传感器数据或传感器数值。

因此,例如能够验证关于风能设施的适合的所在地或地区的定性结论。尤其,也能够探测本地的气象现象,这通过如下方式实现:能够简单地光学探测如下地区,在所述地区中,传感器数值强烈偏离其他周围地区的数值。通过选择不同的感兴趣的时刻,也能够探测气象现象的出现时刻。

根据一个实施方式,借助输入机构此外不仅选择时刻、而且也选择时间段,所述时间段因此具有多个依次相随的时刻。在此,时间段例如包括开始时刻和结束时刻。

此外,选择例如为10分钟、1小时、24小时、1周、1个月或1年的时间步长。如果没有预设时间步长,那么自动地通过设备预设标准时间步长,但是所述标准时间步长是可改变的。此外,借助显示器接口输出显示信号,所述显示信号用于借助显示器依次地逐步显示所选择的时间段的传感器数据与地图,其中在步骤之间的持续时间对应于所选择的时间步长。

因此,那么通过选择时间段和时间步长,逐步地按照该时间段的时延种类显示传感器数据。例如能够通过该时延显示来追踪略过地图上的区域或地区的风区。因此,例如能够在从任意方向击中地区之后继续追踪风暴前沿,并且观察在地区中的分布。

此外,在不同的风向或场景中,能够针对不同的风况了解由风电厂中的各个风能设施引起且出现在其他风能设施中的不同的阴影效果。这例如用于,在规划或实现其他风电厂时能够预先避免或防止所了解到的负面效果。

根据另一实施方式,借助输入机构选择重复功能,并且针对所选择的时间段重复传感器数据,即在循环中,分别以所选择的时间步长逐步地显示。

借此简化了借助显示器通过用户评估大量传感器数据,因为所述用户能够在所选择的时间段中反复追踪传感器数据的变化,进而能够在无需重新交互的情况下在每个流程中对所示出的地区或地图的不同区域进行视觉评估。

根据另一实施方式,在借助输入机构选择当前的时刻作为时间段的结束时刻或者甚至没有选择时刻并且期望逐步地显示传感器数据的情况下,那么在所选择的时间段结束显示时,借助显示器接口输出当前的传感器数据。

因此,自动地在逐步显示过去的传感器数值的最后步骤之后,即在显示结束时,自动地显示当前的传感器数值,使得立即再次能够实现关于当前的传感器数据的当前的概览。在此,当前的传感器数据例如是在当前时刻最后从风能设施接收到的传感器数据。

根据一个实施方式,借助输入机构改变要显示的地图局部。因此,例如在第一概览中,例如在所谓的重复功能执行期间,整个国家、例如德国能够借助传感器数据以时延显示(zeitrafferdarstellung)进行显示,其中地图的尤其感兴趣的区域通过经由输入接口输入输入信号来放大。

根据另一实施方式,从气象预测站或用于气象预测数据的源借助接口接收气象预测数据,例如为不同地区预测的风向和风力,并且借助输入机构选择未来的时刻或时间段。

那么,借助于设备的数据处理机构,基于预测以及之前存储的传感器数据,对所选择的时刻或时间段的未来的传感器数据进行预测,其中随后在地图上显示在未来选择的时刻或时间段的所述未来的预测的传感器数据。

因此,例如对于未来的时刻或时间段,能够显示不同的风能设施的全貌的充分利用,以及网络的与之相关的充分利用。

此外,借助显示器接口输出的信号由数据处理机构调整,使得与显示器接口连接的显示器使用不同的颜色来识别,所显示的传感器数据是否是在当前时刻之前的、在当前时刻之后的或者处于当前时刻的传感器数据。

因此,以快速的方式和方法可视觉感知,所显示的传感器数据是否为历史传感器数据、预测的传感器数据或者是当前接收的传感器数据。

根据另一实施方式,借助数据处理机构确定传感器数据中的其他数值或信息,尤其是传感器数值的时刻的在地图局部中分布的功率、风速和/或功率的平均值。因此,其他数值同样与时刻相关联。此外,其他数值经由显示器接口输出给显示器,以便除了传感器数值之外也借助显示器显示所选择的时刻或时间段的其他数值。

此外,本发明涉及一种用于图形显示多个风能设施的传感器数据并且尤其用于执行根据上述方法实施方式之一所述的方法的设备。

所述设备包括用于借助于数据连接与多个风能设施和/或风电厂连接的数据接口,以便接收所连接的风能设施和/或风电厂的传感器数据。此外,所述设备包括用于存储所接收的风能设施和/或风电厂的传感器数据的存储器,以及用于输出显示信号的显示器接口,以显示地理地图和传感器数值。

此外,所述设备包括用于连接输入机构的输入接口,所述输入机构用于选择至少一个当前的或在过去存在的时刻。此外,设有数据处理机构,所述数据处理机构设计成,从存储器中调用所选择的时刻的多个或全部传感器数据,并且借助显示器接口输出显示信号,以便操控显示器,使得所调用的传感器信号能够借助地图分别基本上在地图中的如下位置处借助显示器显示,在所述位置处定位有风能设施,从所述风能设施接收相应的传感器数据。

因此,所述设备包括数据接口、存储器、显示器接口、输入接口和数据处理机构。输入接口用于连接设置在远程地点的输入机构。在输入接口和输入机构之间的连接例如能够借助于互联网连接来进行。

此外,显示器也能够设置在远程地点处并且经由数据连接与显示器接口连接,使得在显示器接口和显示器之间也能够借助于数据连接、例如互联网进行数据连接。然而替选地,也可行的是,显示器和输入机构连同设备一起设置在同一地点,即中央地设置。

因此,那么经由互联网或其他数据网络远程访问设备也是可行的。所述设备为此例如能够是控制台或控制中心的组成部分。

根据一个实施方式,借助于输入接口,尤其借助与其连接的输入机构,可选择时间段和/或时间步长,以便借助显示器接口输出操控信号以操控显示器。操控信号根据该实施方式设计成用于借助显示器依次逐步地借助地图显示所选择的时间段的传感器数据,其中在显示的两个步骤之间的持续时间对应于所选择的时间步长。

传感器数据的变化的时延显示因此对于选择的时间段是可行的。时间步长根据另一实施方式规定成预定值,然而能够借助输入接口、尤其借助于输入机构改变所述预定值。

根据另一实施方式,借助输入接口,尤其借助于输入机构可选择重复功能,以便在循环中重复地显示为选择的时间段的传感器数据。通过在循环中显示,简化用户的视觉可评估性。

根据另一实施方式,在借助输入接口、尤其借助于输入机构选择当前的时刻作为时间段的结束时刻或不选择时刻的情况中,在结束输出显示信号以显示时间段时,自动地在地图中显示当前的传感器数据。

根据另一实施方式,所述输入接口设计成,尤其借助于输入机构将能够借助显示器显示的地图局部改变,即放大、缩小或变换成地区或区域。

根据另一实施方式,所述设备包括用于与用于气象预测数据的源和用于接收气象预测数据的接口。所述气象预测数据尤其是针对风向和风力的气象预测数据,其中借助输入接口、尤其借助于输入机构,也能够选择未来的时刻或时间段,并且所述数据处理机构设计成,基于气象预测数据以及传感器数据的所存储的数值,预测未来的传感器数据,并且借助显示器接口输出显示信号,以便将预测的传感器数据借助地图显示在显示器上。

根据另一实施方式,数据处理机构设计成,借助显示器以视觉方式、例如通过不同的颜色可识别:所示出的传感器数据是否是在当前时刻之前的、在当前时刻之后的或者是在当前时刻的传感器数据。

根据数据处理机构的另一实施方式,所述数据处理机构设计成,从所选择的时刻的多个传感器数值中确定其他数值,尤其在地图局部中分布的功率、风速和/或功率的平均值,以便借助显示器接口输出显示信号,以操控显示器,以便将其他数值借助显示器连同相同时刻的传感器数据一起输出。

此外,本发明包括一种系统,所述系统具有多个风能设施和/或风电厂和根据上述实施方式之一的设备,尤其用于执行上述方法实施方式之一。

附图说明

其他的实施方式借助在附图中详细阐述的实施例给出。在附图中示出:

图1示出风能设施,

图2示出风电厂,

图3示出根据本发明的设备,并且

图4示出具有传感器数据的地图。

具体实施方式

图1示出根据本发明的风能设施的示意图。风能设施100具有塔102和在塔102上的吊舱104。在吊舱104上设置有空气动力学的转子106,所述转子具有三个转子叶片108和整流罩110。

空气动力学的转子106在风能设施运行时通过风置于转动运动,进而也使发电机的转子或旋转体转动,所述转子或旋转体直接地或间接地与空气动力学的转子106耦联。电发电机设置在吊舱104中,并且产生电能。转子叶片108的桨距角能够通过相应的转子叶片108的转子叶片根部108b上的桨距马达改变。

图2示出示例性地具有三个风能设施100的风电厂112,所述风能设施能够是相同的或不同的。三个风能设施100因此实际上代表风电厂112的任意数量的风能设施。

风能设施100提供其功率,即尤其经由电的电厂网114所产生的电流。在此,将各个风能设施100的分别产生的电流或功率相加,并且通常设有变压器116,所述变压器将电厂中的电压升压,以便随后将其在馈入点118处馈入到供电网120中,所述馈入点通常也称作为pcc。

图2仅是风电厂112的简化图,所述简化图例如未示出控制装置,虽然当然存在控制装置。电厂网114例如也能够不同地构成,在所述电厂网中例如也在每个风能设施100的输出端处存在变压器,仅列举另一实施例。

图3示出两个风电厂112,其代表大量风电厂112,所述风电厂经由数据接口10与设备12连接。所述设备12具有存储器14,以便存储传感器数据16,所述传感器数据经由数据接口10接收。此外,上述设备包括显示器接口18以及输入接口20。输入接口20用于直接地或间接地连接输入设备22。输入设备22在此对应于计算机鼠标和键盘。当前,输入设备22间接地经由计算机23与输入接口20连接。

此外示出显示器24,所述显示器与显示器接口18直接地或间接地连接。当前,显示器24也间接地经由计算机23与显示器接口18连接。在显示器24和显示器接口18以及输入机构22和输入接口20之间借助计算机23的连接例如能够经由互联网连接25进行,使得所述设备12借助在远程地点定位的显示器24和输入设备22的远程查询是可实现的。

借助输入设备22,能够选择时刻和时间段,对于所述时刻和时间段显示传感器数据16,即尤其其传感器数值或数值,连同地图一起显示在显示器24上。所述设备为此具有数据处理机构26,所述数据处理机构根据借助输入设备22进行的输入,从存储器4中加载所存储的传感器数值16,并且将其连同地图一起经由显示器接口18作为显示信号输出。

显示信号由数据处理机构26产生,使得显示器24操控成,使得在地图中所选择的时刻或时间段的传感器数据显示在显示器24上。

此外,所述设备12与气象预测站28经由设备12的接口30连接。气象预测站28经由接口提供预测的气象数据,也使得基于传感器数据16和从气象预测站28接收到的气象数据,由数据处理机构26预测对于未来的时刻或时间段的预测的传感器数据,并且能够借助显示器24一起在地图上显示。

图4示出根据一个实施例的借助显示器24显示的地图40的局部。地图40在此是德国地图,其中在不同的区域或地区42a、42b、42c中显示风能设施100的传感器数据。

在此对于借助输入机构20输入的时刻显示地图。各个在区域42a至42c中显示的柱或符号44表示传感器数据16的在所选择的时刻中示出的风速测量值。柱44越高,那么在该所在地处在所选择的和在此示出的时刻的风速就越高。

例如,在位于北海岸地区中的区域42a中的柱高于在东南部的阿尔卑斯区域中的柱42c。其他柱44具有其他数值。

每个柱表示一个或多个风能设施,所述风能设施实际上基本上设置在如在显示器24上在地图40中显示的位置中。

在当前的实施例中,仅一些实际存在的并且与设备12连接的风能设施100在显示器24中通过借助输入机构20选择来示出。在此,选择例如仅代表特定的地区的风能设施或其传感器数据,以便在时延功能中,即在逐步显示过去的时间段时,显示所测量到的风速的变化。

由于地图40连同呈柱44形式的或呈其他符号形式的传感器数据的显示,能够由用户获得关于例如风前沿的变化的快速的视觉概览,所述风前沿在国家或地区的一侧出现并且随后分布在内陆中。所述用户例如能够从中得出进一步的结论,例如对于未来的气象现象的影响得出进一步的结论。

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