無人駕駛的飛行設(shè)備和用于在風(fēng)能設(shè)備處執(zhí)行防雷測(cè)量的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于在目標(biāo)處執(zhí)行電阻、電流和/或電壓測(cè)量、尤其是在風(fēng)能設(shè)備處執(zhí)行防雷測(cè)量的無人駕駛的飛行設(shè)備。本發(fā)明還涉及一種用于在目標(biāo)處執(zhí)行電阻、電流和/或電壓測(cè)量、尤其是在風(fēng)能設(shè)備處執(zhí)行防雷測(cè)量的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)能設(shè)備通常包括塔、可旋轉(zhuǎn)地安裝在塔上的機(jī)器殼體、設(shè)置在機(jī)器殼體中的傳動(dòng)線路和驅(qū)動(dòng)該傳動(dòng)線路的轉(zhuǎn)子，其中所述轉(zhuǎn)子具有轂和至少一個(gè)、通常三個(gè)的可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在轂上的轉(zhuǎn)子葉片。在風(fēng)能設(shè)備上通常分布有多個(gè)接收器以導(dǎo)入閃電電流。特別地，轉(zhuǎn)子葉片恰好具有轉(zhuǎn)子葉片尖部和/或機(jī)器空間的頂?shù)膮^(qū)域通常具有這樣的接收器。
[0003]為了實(shí)現(xiàn)高的效率，風(fēng)能設(shè)備經(jīng)常架設(shè)在空曠地區(qū)的暴露的位置中。由此并且根據(jù)其大小，風(fēng)能設(shè)備經(jīng)受被閃電擊中的大的危險(xiǎn)。避雷設(shè)備應(yīng)保證閃電電流被安全地被導(dǎo)向地，而風(fēng)能設(shè)備不出現(xiàn)損傷或損壞。對(duì)此，之前提到的接收器通常經(jīng)由接地接觸部接地，為此例如防雷線纜和/或接地線纜與裝入到地層中的接地錨連接，所述接地錨也稱為塔基處的接地突耳(Erdanschlussfahne)。
[0004]風(fēng)能設(shè)備和其它物體的防雷裝置通常需維護(hù)，以便保證其在雷擊情況下的功能，例如在DE 10 2007 027 849 A1中所描述的那樣。對(duì)此，通常通過接收器和接地接觸部之間的防雷線纜發(fā)送維護(hù)電流(Wartungsstrom))并且例如經(jīng)由壓降測(cè)量其歐姆電阻。替選地，能夠測(cè)量經(jīng)過防雷線纜的電流。為了執(zhí)行這樣的防雷測(cè)量，通常將維護(hù)線纜在外部夾到接收器上。這例如通過從機(jī)器殼體中用繩索吊下的專業(yè)攀登者執(zhí)行或者通過在高架作業(yè)籠處由起重機(jī)降落的維護(hù)工人執(zhí)行。能夠使用從起重機(jī)或者機(jī)器殼體處放出的工作臺(tái)。維護(hù)線纜的另一端部部通常與防雷線纜在機(jī)器殼體中伸展的部段連接或者與塔基處的接地突耳連接，由此構(gòu)成維護(hù)電路，檢查所述維護(hù)電路的貫通性并且經(jīng)由相應(yīng)的測(cè)量設(shè)備進(jìn)行評(píng)估。用于尤其在風(fēng)能設(shè)備處執(zhí)行防雷測(cè)量的不同的方法和設(shè)備例如從DE 10 2005 017 865B4、DE 10 2009 059 378 A1、DE 10 2012 009 205 A1 或者 DE 10 2012 214 981 中已知。
[0005]然而存在對(duì)用于在目標(biāo)處執(zhí)行電阻、電流和/或電壓測(cè)量、尤其用于在風(fēng)能設(shè)備處執(zhí)行防雷測(cè)量的改進(jìn)的設(shè)備和方法的需求，所述設(shè)備和方法能夠簡(jiǎn)單、可靠且成本適宜地實(shí)施。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]因此本發(fā)明的目的是，提出用于在目標(biāo)處執(zhí)行電阻、電流和/或電壓測(cè)量、尤其在風(fēng)能設(shè)備處執(zhí)行防雷測(cè)量的一種設(shè)備和一種方法，所述設(shè)備和方法相對(duì)于現(xiàn)有的設(shè)備或者方法是改進(jìn)的、尤其是更簡(jiǎn)單、更安全和/或更成本適宜的。
[0007]該目的通過一種用于在目標(biāo)處執(zhí)行電阻、電流和/或電壓測(cè)量、尤其在風(fēng)能設(shè)備處執(zhí)行防雷測(cè)量的無人駕駛的飛行設(shè)備實(shí)現(xiàn)，所述飛行設(shè)備具有帶有能導(dǎo)電的接觸面的接觸元件和能導(dǎo)電的測(cè)量線纜，所述接觸元件可與目標(biāo)的表面、尤其是風(fēng)能設(shè)備的塔的、機(jī)器殼體的或者轉(zhuǎn)子葉片的防雷接收器接觸，所述測(cè)量線纜可通過第一端部與接觸面導(dǎo)電連接并且可通過第二端部與目標(biāo)的電阻測(cè)量設(shè)備、電流測(cè)量設(shè)備和/或電壓測(cè)量設(shè)備和/或接地接觸部連接。
[0008]本發(fā)明基于下述知識(shí):為了在目標(biāo)處執(zhí)行電阻、電流和/或電壓測(cè)量、尤其在風(fēng)能設(shè)備處執(zhí)行防雷測(cè)量，能夠以有利的方式使用無人駕駛的飛行設(shè)備。在此將無人駕駛的飛行設(shè)備尤其理解為通常從地面離開的、遠(yuǎn)程控制的飛行器，所述飛行器能夠在飛行設(shè)備不載人的情況下運(yùn)行和導(dǎo)航并且為此具有相應(yīng)的(遠(yuǎn)程)控制裝置。部分地，對(duì)于這樣的無人駕駛的飛行設(shè)備而言也使用術(shù)語(yǔ)無人機(jī)。例如能夠使用四軸飛行器或者浮動(dòng)平臺(tái)作為無人駕駛的飛行設(shè)備。
[0009]使用無人駕駛的飛行設(shè)備用于維護(hù)目的基本上是已知的，例如從W0 2013/060693A2、DE 10 2005 023 796 A1或者US 4，818，990中已知。在風(fēng)能設(shè)備的領(lǐng)域中也使用無人駕駛的飛行器用于維護(hù)目的，例如在W0 2010/051278 Al、DE 10 2008 053 928 Al、DE 102010 048 400 A1或者DE 10 2011 118 833 B3。然而所有這些現(xiàn)有的借助于無人駕駛的飛行物體的維護(hù)設(shè)備和方法的共同點(diǎn)是:它們不在無人駕駛的飛行設(shè)備和目標(biāo)或風(fēng)能設(shè)備之間建立接觸，而是僅將無人駕駛的飛行設(shè)備置于目標(biāo)或風(fēng)能設(shè)備附近，以便經(jīng)由圖像檢測(cè)或者無接觸的測(cè)量獲得關(guān)于風(fēng)能設(shè)備狀態(tài)的信息。
[0010]然而，因?yàn)闉榱朔览诇y(cè)量需要建立測(cè)量電路，所以現(xiàn)有的用于通過無人駕駛的飛行設(shè)備維護(hù)目標(biāo)或者風(fēng)能設(shè)備的設(shè)備和方法基本上不適合執(zhí)行防雷測(cè)量。更確切地說，在現(xiàn)有的方法和設(shè)備中恰好需要避免在無人駕駛的飛行設(shè)備和目標(biāo)或者風(fēng)能設(shè)備之間的任何接觸。本發(fā)明與之相反基于下述知識(shí):在飛行設(shè)備和目標(biāo)或風(fēng)能設(shè)備之間建立接觸并且以這種方式實(shí)現(xiàn)測(cè)量電路的形成。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的無人駕駛的飛行設(shè)備對(duì)此具有接觸元件，所述接觸元件優(yōu)選通過飛行設(shè)備的受控的飛行移動(dòng)與目標(biāo)的表面接觸。接觸元件為此具有能導(dǎo)電的接觸面。接觸元件的該接觸面在風(fēng)能設(shè)備的防雷測(cè)量中優(yōu)選與防雷接收器接觸，所述防雷接收器能夠設(shè)置在轉(zhuǎn)子葉片尖部中、設(shè)置在機(jī)器殼體的頂上或者設(shè)置在風(fēng)能設(shè)備的塔中。能導(dǎo)電的測(cè)量線纜能夠與該能導(dǎo)電的接觸面導(dǎo)電連接。該測(cè)量線纜的另一端部用于建立測(cè)量電路并且為此能夠與目標(biāo)的接地接觸部或者防雷線纜和/或電阻測(cè)量設(shè)備、電流測(cè)量設(shè)備和/或電壓測(cè)量設(shè)備連接。測(cè)量線纜優(yōu)選足夠長(zhǎng)地構(gòu)成，以便從飛行設(shè)備的預(yù)設(shè)的飛行高度和距離起伸至地面的一點(diǎn)。
[0012]以這種方式，根據(jù)本發(fā)明的無人駕駛的飛行設(shè)備實(shí)現(xiàn):將目標(biāo)的通常不可觸及或者難于觸及的表面、例如風(fēng)能設(shè)備的轉(zhuǎn)子葉片通過經(jīng)由接觸面和測(cè)量線纜的連接接入到測(cè)量電路中，在所述測(cè)量電路中隨后能夠經(jīng)由電阻、電流和/或電壓測(cè)量執(zhí)行防雷測(cè)量。除了能導(dǎo)電的測(cè)量線纜的第一端部與能導(dǎo)電的接觸面的連接，隨后測(cè)量線纜的第二端部與測(cè)量設(shè)備連接和/或與目標(biāo)的接地接觸部連接，這例如能夠是塔基處的接地突耳或者也是風(fēng)能設(shè)備中的防雷線路的一部分，例如機(jī)器殼體中的電勢(shì)平衡系統(tǒng)或者如果到機(jī)器殼體的漏電經(jīng)由火花放電裝置實(shí)現(xiàn)，那么其是火花隙。由于借助于與接觸面導(dǎo)電連接的測(cè)量線纜如此閉合測(cè)量電路，電阻、電流和/或電壓測(cè)量通過使用根據(jù)本發(fā)明的無人駕駛的飛行設(shè)備是可行的，而不必立即在防雷接收器處建立測(cè)量線纜和防雷接收器之間的導(dǎo)電連接。
[0013]測(cè)量線纜與接觸面的連接同樣如測(cè)量線纜與電阻測(cè)量設(shè)備、電流測(cè)量設(shè)備和/或電壓測(cè)量設(shè)備和/或目標(biāo)的接地接觸部的連接那樣優(yōu)選是可脫離的。測(cè)量線纜優(yōu)選直至100m長(zhǎng)或者更長(zhǎng)并且例如能夠在滾筒上提供，使得滾筒與測(cè)量線纜的第二端部保持在地面上并且在飛行設(shè)備從地面升起時(shí)測(cè)量線纜相應(yīng)地從滾筒處開卷。
[0014]為了執(zhí)行測(cè)量，接觸元件和目標(biāo)表面之間的接觸優(yōu)選在預(yù)定的測(cè)量持續(xù)時(shí)間期間被保持、尤其保持至少2s、至少5s、至少10s或者至少20s。優(yōu)選地，無人駕駛的飛行設(shè)備構(gòu)成用于至少在測(cè)量持續(xù)時(shí)間期間以懸浮的方式飛行，也就是說，以如下飛行狀態(tài)飛行，其中飛行設(shè)備在空中保持在不變的位置和不變的高度中。
[0015]也能夠提出:飛行設(shè)備還包括與測(cè)量線纜的第二端部連接的電阻測(cè)量設(shè)備、電流測(cè)量設(shè)備和/或電壓測(cè)量設(shè)備。在該變型形式中，電阻測(cè)量設(shè)備、電流測(cè)量設(shè)備和/或電壓測(cè)量設(shè)備同樣位于飛行設(shè)備上并且優(yōu)選能夠同樣遠(yuǎn)程控制。然而，通常電阻測(cè)量設(shè)備、電流測(cè)量設(shè)備和/或電壓測(cè)量設(shè)備保持在地面處并且從該處起被操作。
[0016]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中提出:在飛行設(shè)備上設(shè)置有圖像檢測(cè)裝置、優(yōu)選數(shù)字照相機(jī)或者CCD照相機(jī)。圖像檢測(cè)裝置優(yōu)選無線地將數(shù)據(jù)傳輸給地面處的評(píng)估單元和/或輸出單元并且還優(yōu)選同樣能夠從地面起遠(yuǎn)程控制。飛行設(shè)備處的圖像檢測(cè)裝置還用于導(dǎo)航并且尤其用于識(shí)別目標(biāo)處的要接觸的表面、尤其用于識(shí)別接收器。
[0017]在此尤其優(yōu)選的是，圖像