机103在风力涡轮机103被倾斜超过安全限值的情况下停机或更改其操作参数。
[0067]安全系统包括用于确定风力涡轮机103在前后方向上和左右两侧方向上的倾斜的机构。针对风力涡轮机而言，前后方向是沿从机舱的前部(轮毂和叶片被安装在所述前部上)到机舱的后部的直线的向前/向后方向。因此，随着机舱偏航，前后方向跟随机舱，以使得其总是被认为是向前/向后方向。
[0068]左右两侧方向是垂直于前后方向的方向，并且再次地，随着机舱偏航，左右两侧方向跟随机舱。
[0069]由于风力涡轮机在水上浮动，因此安全系统应当考虑到力和运动(例如波浪力/运动、风力、操作力等)以便确定或识别出浮动式风力涡轮机的实际倾斜。
[0070]参照图2，其示出依照本发明的多个实施方式的机舱201的简化示意图，浮动式风力涡轮机的机舱201包括一个或多个传感器，例如俯仰传感器202和翻滚传感器203，所述一个或多个传感器可以用于分别确定浮动式风力涡轮机在前后方向上和左右两侧方向上的倾斜。
[0071]可以存在一个传感器以测量在前后和左右两侧方向上的倾斜或可以存在允许风力涡轮机的倾斜被确定的一套传感器。
[0072]在前后方向上和左右两侧方向上实际倾斜(考虑到作用在风力涡轮机上的力)可以对应于来自机舱中的一个或多个传感器202、203的前后倾斜信号和/或左右两侧倾斜信号，或可以需要进一步处理前后倾斜信号和/或左右两侧倾斜信号以考虑到作用在风力涡轮机上的力和运动(例如波浪力、风力等)。
[0073]接下来，实际倾斜可以用于确定或识别出风力涡轮机的参数是否需要被更改，例如风力涡轮机的出于安全原因的停机。具体地，如果浮动式风力涡轮机多于预先定义的阈值地从竖直或水平倾斜，则风力涡轮机应当出于安全原因被停机，或风力涡轮机的其他操作参数(例如偏航控制系统、桨距控制系统等)应当被更改。
[0074]预先定义的阈值可以是用于本发明的安全系统的目的的任意适当阈值。
[0075]例如，预先定义的阈值可以是用于在前后方向上的倾斜(前后倾斜)的一个阈值和用于在左右两侧方向上的倾斜(左右两侧倾斜)的一个阈值。因此，在这个实施例中，在前后方向上和/或在左右两侧方向上的从竖直或水平的倾斜可以与阈值相比较以确定风力涡轮机是否应当被停机。可以存在用于每个方向的不同的阈值或所述阈值可以是相同的阈值。阈值可以是从竖直或水平起的角度。
[0076]阈值可以单一值，如在实施例中是高于边界(例如椭圆形边界)的，或可以替代地定义所述边界。在前后方向上的倾斜可以与在左右两侧方向上的倾斜结合或利用在左右两侧方向上的倾斜来评估以便确定风力涡轮机的倾斜的单一结合值，所述单一结合值接下来可以与预先定义的椭圆形边界相比较以便确定风力涡轮机是否大于容许安全限值地倾斜。
[0077]将会认识到的是，用于确定风力涡轮机是否从竖直或水平倾斜的一个或多个预先定义的阈值可以是任意适当的预先定义的阈值，所述阈值可以是离散的值或确定形状的边界。
[0078]预先定义的阈值可以基于条件和力等而更改，所述条件和力在风力涡轮机的位置处影响风力涡轮机并且可以例如基于预测数据、条件模型、历史数据、在风力涡轮机已被布署后的实际数据等中的一个或多个。
[0079]预先定义的阈值能够取决于在风力涡轮机的位置处作用在风力涡轮机上的条件和力、或由于季节性变化而在任意时间被更改。预先定义的阈值可以由风力涡轮机中的控制器自动地更改。在这种情况下，控制器可以参照预先定义的阈值和条件的查询表格以便自动地选择适当的预先定义的阈值。预先定义的阈值的确定可以附加地或替代地基于影响浮动式风力涡轮机的预测条件、影响浮动式风力涡轮机的实际条件以及影响浮动式风力涡轮机的历史条件中的一个或多个。
[0080]单一倾斜值(前后倾斜、左右两侧倾斜或其组合)可以与阈值相比较以确定倾斜是否大于阈值和风力涡轮机的操作参数是否被更改。然而，为了增加安全系统的效率和功效，所述安全系统可以附加地检查倾斜在预先确定的时间段中是否大于阈值。由于实施方式用于安全系统，因此预先确定的时间段可以是例如I秒、2秒、3秒等，所述时间段优选地足够短以使得若风力涡轮机大于规定安全限值地倾斜则能够初始化正确的动作，但也足够长以使得错误的测量值不引起不必要地初始化动作(例如停机)。
[0081]因此，在多个实施方式中，风力涡轮机的倾斜可以从一个或多个传感器确定，所述一个或多个传感器在以下实施方式中是风力涡轮机内的俯仰和/或翻滚传感器202、203。来自传感器的测量值接下来可以被处理以便在风力涡轮机从竖直(或水平)起大于针对风力涡轮机的操作而言安全的程度地倾斜的情况下识别出风力涡轮机是否应当被停机、或其他操作参数是否应当被更改。
[0082]俯仰传感器202和翻滚传感器203优选地定位在风力涡轮机的机舱中，但是可以定位在风力涡轮机中的针对本发明的目的而言的任意适当位置。优选地，俯仰传感器和翻滚传感器定位成与支撑机舱的塔架的中心共线。
[0083]俯仰传感器202和翻滚传感器203可以使用在风力涡轮机在水上浮动并且受到各种力和运动的影响的情况下仍然适于确定风力涡轮机在前后方向上和左右两侧方向上的实际倾斜的各种传感器来实施。
[0084]然而，由于实施是用于风力涡轮机的安全系统，因此实施应当是稳健且值得信赖的。因此，在多个实施方式中，俯仰传感器202和翻滚传感器203利用稳健且值得信赖的一个或多个倾斜计206、208和一个或多个加速度计205、207来实施。
[0085]风力涡轮机的机舱201包括出于易于参照和简化的目的而从图2省略的大量的设备、机械、电子器件、液压器件等。
[0086]机舱201特别是包括:包括加速度计205和倾斜计206的俯仰传感器202、包括加速度计207和倾斜计208的翻滚传感器203、以及至少一个控制器204。俯仰传感器202、翻滚传感器203和至少一个控制器204构成用于浮动式风力涡轮机的安全系统。
[0087]在这个实施例中，俯仰传感器202、翻滚传感器203和控制器204被示出处于风力涡轮机的机舱201中。然而，将会认识到的是，安全系统的部件可以定位在风力涡轮机的塔架中、风力涡轮机的轮毂中、或风力涡轮机中的适于本发明的多个实施方式的目的的任意其他位置。
[0088]在这些实施方式中，俯仰传感器和翻滚传感器均可以包括倾斜计和加速度计。替代地，如果二轴(或三轴)加速度计被实施，则单一加速度计可以用于确定浮动式风力涡轮机在两个方向(前后方向和左右两侧方向)中的每个上的倾斜。类似地，如果倾斜计能够测量在两个轴线上的倾斜，则单一倾斜计可以用于确定浮动式风力涡轮机在两个方向(前后方向和左右两侧方向)中的每个上的倾斜。因此，将会认识到的是，俯仰传感器和翻滚传感器可以包括单独的倾斜计和加速度计或可以共享倾斜计和/或加速度计中的任一或两者。
[0089]参照图2，现在将会描述俯仰传感器202的操作，其中俯仰传感器202用于确定在前后方向上的实际倾斜(例如实际前后倾斜)。将会认识到的是，翻滚传感器203的操作与俯仰传感器202基本上相同，但用于确定在左右两侧方向上的实际倾斜(例如实际左右两侧倾斜)。
[0090]构成俯仰传感器202的加速度计205和倾斜计206优选地基本上共同定位或基本上靠在一起地定位并且优选地与支撑机舱的塔架的中心共线。控制器204可以共同定位或可以定位在风力涡轮机中的任意适当位置、可以是风力涡轮机控制系统的一部分、定位在风力涡轮机的单独的控制箱中或可以远离风力涡轮机地定位，例如定位在单独的控制中心中。
[0091]通常，倾斜计206测量在两个正交方向上的加速度并且将净加速度的方向与固定的轴线相比较以便确定倾斜计所附着的实体的倾斜。通常，如果倾斜计传感器是静止的或以恒定速度移动(并且因此倾斜计传感器所附着的实体是静止的或以恒定速度移动)，则确定出的净加速度到固定的轴线的角度对应于倾斜计传感器所附着的实体的倾斜。
[0092]然而，由于风力涡轮机将会受到各种运动和力(例如风力、通过平台的波浪运动力、风力涡轮机操作力等)的影响，因此风力涡轮机将不会基本上静止或以恒定速度移动。因此，由附着到风力涡轮机的机舱的倾斜计206测量出的在前后方向上的理论上的倾斜由于影响浮动式风力涡轮机的运动和力而通常将不会对应于风力涡轮机从基本上竖直位置(或水平位置)起的真实或实际前后倾斜。
[0093]为了确定浮动式风力涡轮机的实际前后倾斜，加速度计205与倾斜计206配合地使用，以使得控制器204可以考虑到作用在风力涡轮机上或影响风力涡轮机(并且从而影响倾斜计206)运动和力以便确定风力涡轮机的实际前后倾斜(或其恰好的近似)。
[0094]优选地，加速度计205与倾斜计206 —起或基本上靠近地放置或定位，从而使得由加速度计205测量出的在前后方向上的加速度对应于影响测量在前后方向上的倾斜的倾斜计206的在前后方向上的加速度。
[0095]控制器204接收来自倾斜计206的前后倾斜信号，其中前后倾斜信号包括机舱的倾斜的测量值。倾斜计206可以在预先定义的时间段中获取前后倾斜的测量值。例如，倾斜计206可以每100毫秒至200毫秒获取一次倾斜测量值。将会认识到的是，各倾斜测量值之间的时间段能够是针对本发明的目的而言的任意适当的时间段。具体地，倾斜测量值应当如