用於檢測雷擊的系統、方法和設備的製作方法
2023-12-01 12:17:21
專利名稱：用於檢測雷擊的系統、方法和設備的製作方法
技術領域：
一般來說，本發明涉及雷擊，具體來說，涉及用於檢測雷擊的系統、方法和設備。
背景技術：
風力渦輪機能夠是會易受雷擊的較高結構。避雷針和類似裝置可提供防雷擊的某些保護，但是強大的雷擊仍然能夠損壞與風力渦輪機關聯的許多組件。高電流可通過風力渦輪機沿能夠取決於複雜電離條件、電位、雲位置等的各種通路和入口/出口點傳導到或者傳導自地。因此，取決於強度、入口 /出口位置和電流傳導通路，能夠引起各種形式的損壞。例如，雷擊能夠破壞電子組件和剝離風力渦輪機葉片材料，這能夠造成渦輪機的不安全操作條件或故障。當諸如風力渦輪機之類的結構被雷電擊中時，往往需要損壞評估，並且維修人員被派遣到現場以執行對葉片和關聯硬體的人工檢查。葉片通常是能夠從主渦輪機轂進入的大的空心結構。一般要求兩個維修人員進行檢查一個控制葉片位置和間距，而另一個進入並且檢查葉片內部的損壞、剝離、破裂等。定位和檢查風力渦輪機的各葉片的過程會是費時且成本高的過程。仍然需要用於檢測雷擊的改進的系統、方法和設備。
發明內容
上述需要的部分或全部可通過本發明的某些實施例得到解決。本發明的某些示例實施例可包括用於檢測雷擊的系統、方法和設備。按照本發明的一示例實施例，提供一種用於確定雷擊事件、分類和位置的方法。該方法包括接收至少一個引下線(down conductor)中的雷電電流,至少部分基於所接收的雷電電流來生成電壓和極性信號，存儲所生成的電壓和極性信號，以及至少部分基於所存儲的電壓和極性信號來確定雷擊事件、分類和位置。按照另一示例實施例，提供一種用於確定雷擊事件、分類和位置的系統。該系統包括至少一個風力渦輪機葉片；引下線，與至少一個風力渦輪機葉片關聯並且可操作以用於接收雷電電流；電阻元件，配置用於從雷電電流來產生電壓和極性信號；至少一個電容元件，配置用於存儲電壓和極性信號；電-光轉換器，配置用於至少部分基於所存儲的電壓和極性信號來產生光信號；以及光接收器，用於接收光信號。按照另一示例實施例，提供一種用於確定雷擊事件、分類和位置的設備。該設備包括引下線，可操作以用於接收雷電電流；電阻元件，配置用於從雷電電流來產生電壓和極性信號；至少一個電容元件，配置用於存儲電壓和極性信號；電-光轉換器，配置用於至少部分基於所存儲的電壓和極性信號來產生光信號；以及光接收器，用於接收光信號。按照本發明的另一示例實施例，提供一種用於確定雷擊事件、分類和位置的方法。 該方法包括接收至少一個引下線中的雷電電流，通過包括具有第一電阻率的第一分流器 (shunt)和具有第二電阻率的第二分流器的一系列電路來傳導所接收的雷電電流，其中第一和第二電阻率不相等。該方法還包括至少部分基於所接收的雷電電流分別從第一分流器和第二分流器生成第一電壓信號和第二電壓信號,測量第一電壓信號與第二電壓信號之間的差信號，以及至少部分基於所測量的差信號來確定雷擊事件、分類和位置。該方法還可包括基於通過第一分流和第二分流元件傳導所接收的雷電電流來生成第一電壓信號和第二電壓信號，其中第一分流和第二分流元件包括基本相等的幾何形狀或電感。本文中詳細描述並且作為本要求保護的發明的一部分來考慮本發明的其它實施例和方面。參照以下詳細描述、附圖和權利要求，能夠理解其它實施例和方面。
現在參照附表和附圖，附圖不一定按比例繪製，其中圖I是按照本發明的一示例實施例的說明性風力渦輪機。圖2是按照本發明的一示例實施例的說明性雷電檢測設備和系統的框圖。圖3是按照本發明的一示例實施例的雷電檢測器電路的說明性示意圖。圖4是按照本發明的一示例實施例的差分分流電路的簡圖。圖5是根據本發明的一示例實施例的示例分流檢測電路的框圖。圖6是按照本發明的一示例實施例的示例方法的流程圖。
具體實施例方式下面參照附圖更全面地描述本發明的實施例，附圖中示出本發明的實施例。但是， 本發明可通過許多不同形式來實施，而不應當解釋為局限於本文所提出的實施例；相反，提供這些實施例以使得本公開透徹和完整，並且向本領域的技術人員全面地傳達本發明的範圍。相似的標號通篇表示相似的單元。本發明的某些示例實施例可實現一個或多個雷擊事件的檢測。按照某些示例實施例，本發明還可實現對雷擊事件進行分類。例如，檢測系統可提供諸如雷電位置、極性和峰值電流之類的信息。按照示例實施例，檢測系統可用於確定結構的哪一部分被雷電擊中。例如，在風力渦輪機受到雷擊時電流可主要通過一個渦輪機葉片傳播。在一示例實施例中，各渦輪機葉片可配置有檢測器，以使得檢查資源可主要集中於被擊中的葉片。按照本發明的某些示例實施例，雷擊電流和極性的分類還可用於確定是否需要人工檢查損壞。按照本發明的示例實施例，一個或更多電池可用於驅動雷電檢測和通信電路。在示例實施例中，雷電檢測系統可包括在檢測到雷擊之前消耗極少電力或者不消耗電力的電路。例如，本發明可包括配置成在雷擊時「喚醒」並且可向各種繼電器、差分放大器、模數轉換器、通信系統等提供電力的子系統或電路。在示例實施例中，一旦已經處理雷擊信息，電路可重新斷電，直到下一次雷擊。按照本發明的示例實施例，雷擊信息的「按需 (on-demand) 」處理可使遠程監測、電池電力的節省實現，並且可在安裝方面、特別是在聯機電力不是現成可用的配置中提供某些優點。雷擊能夠造成會改變或破壞裝置之間的通信的電磁幹擾(EMI)。例如EMI能夠在某些電路中感應不需要的電流，並且能夠造成數據信道中的嚴重噪聲。按照本發明的示例實施例，來自雷擊的電流的極性和近似量值可在雷擊期間來測量並且存儲在存儲器裝置中。然後，按照一示例實施例，在預定義的周期之後，所存儲的信息可從存儲器裝置中讀取並且傳送給基站，例如以便避免在高EMI的時間期間處理或發送信息。在某些示例實施例中，存儲器裝置可以是電容器。例如，來自雷擊的電流可用於對電容器充電，並且來自被充電電容器的電壓可在雷擊之後和/或在已經激勵上述按需電源電路之後來讀取、緩衝、轉換和傳送等。按照本發明的示例實施例，現在將參照附圖來描述用於檢測雷電並且傳遞與雷擊有關的信息的各種電路、系統和機器可讀指令。圖I示出按照本發明的一示例實施例的示例風力渦輪機系統100。風力渦輪機系統100可包括一個或更多葉片102。按照本發明的一示例實施例，一個或更多葉片102可附連到風力渦輪機結構的轂110，並且葉片102可包括可提供給雷電104的電流通路的引下線 106。在一示例實施例中，引下線106可提供用於通過葉片來傳導雷電電流並且傳導到(或者傳導自)大地108的導電通路。按照本發明的示例實施例，可在葉片-轂連接附近檢測流入引下線的雷電感應電流，並且可將雷電電流信息傳送給安裝在轂110中的固定部分上的固定接收器。圖2示出按照本發明的示例實施例的示例雷電檢測系統200。系統200的某些示例實施例可包括引下線202。在一示例實施例中，引下線202的部分可覆蓋有絕緣。在一示例實施例中，引下線204的一部分可去除絕緣供到電阻元件的導電附連。按照一個示例實施例，引下線202的非絕緣部分可與諸如螺栓206之類的電阻元件的第一端附連並且電接觸。按照一示例實施例，螺栓可由諸如鎳鉻合金之類的電阻材料製成。在這個示例實施例中，鎳鉻合金螺栓206的第二端可附連到地連接214。在一示例實施例中，絕緣墊圈208可提供引下線204與地連接214之間的隔離，以使得電流能夠在到達地連接214之前流經鎳鉻合金螺栓206的預定的長度。在這個示例實施例中，流經鎳鉻合金螺栓206的電流可產生從引下線204到地連接214的電壓降，並且該電壓降可由雷電測量系統和發射器26來監測(經由引線212)。按照另一示例實施例，螺栓206可與引下線204電絕緣，並且墊圈208可以是電阻性的(例如由鎳鉻合金材料製成)。在這個示例實施例中，墊圈208的第一端或面可與引下線204電接觸，並且墊圈208的第二端或面可與地連接214電接觸。在這個示例實施例中， 流經引下線204的電流可通過墊圈208的預定的長度傳播。在一示例實施例中，墊圈208 上所引起的電壓降可由雷電測量系統和發射器216來監測(經由引線212)。圖2還示出包括喚醒電路215的一實施例。喚醒電路215可通過與雷擊關聯的電磁能量來激活。按照一示例實施例，喚醒電路215可向雷電測量系統和發射器216提供用於喚醒或加電的信號。如上所述，並且按照一示例實施例，在喚醒時，雷電測量系統和發射器 216可讀取在墊圈208上測量的電壓降的所存儲值。按照一示例實施例，雷電測量系統和發射器216可測量所存儲的模擬電壓。按照一示例實施例，雷電測量系統和發射器216經由模數轉換器將所存儲的模擬電壓轉換成數字值。按照一示例實施例，雷電測量系統和發射器 216可經由發光二極體218向接收器220傳送所存儲模擬電壓的模擬或數字表示。在一示例實施例中，雷電測量系統和發射器216可包括多個模塊、繼電器等，並且可包括獨立發射器。在一示例實施例中，發射器和接收器218可經由電流隔離的(galvanically isolated) 自由空間鏈路219進行通信。在一示例實施例中，自由空間鏈路219可以是光鏈路、射頻鏈路等。
按照本發明的一示例實施例，接收器220可與控制器222進行通信，控制器222可進一步修改、緩衝、存儲和/或格式化從雷電測量系統和發射器216接收的信息。例如，控制器222可提供告警以及用於評估雷擊的嚴重性或者用於評估對與渦輪機關聯的組件的可能的損壞的其它信息。在本發明的一示例實施例中，例如當存在各具有其自己的雷電測量系統的多個渦輪機葉片時，多個相似雷電測量系統可與接收器220通信。按照本發明的示例實施例，控制器222可包括存儲器224、一個或更多處理器226、 一個或更多輸入/輸出接口 228以及一個或更多網絡接口 230。在一示例實施例中，存儲器 224可包括作業系統232、數據234和一個或更多雷電模塊236。一個或更多雷電模塊236 可包括機器可讀代碼或指令。在一實施例中，雷電模塊236可用於解釋由接收器220接收的模擬或數字數據，用於區分哪一個發射器發送了信號、峰值雷擊電流和/或雷擊的極性。圖3示出可與例如雷電測量系統和發射器(如圖2的216)關聯的示例檢測電路 300。按照一示例實施例，檢測電路300可包括用於接收與雷電關聯的電流的連接302、304。 在一示例實施例中，第一輸入連接302可連接到引下線，而第二輸入連接304可連接到地 (或者反過來也是一樣)。在另一示例實施例中，連接302、304可連接到羅高夫斯基線圈 (Rogowski coil)的任一端。在一示例實施例中，流經電阻元件306的電流可在電阻元件上產生電壓。在一示例實施例中，從第一輸入連接302到第二輸入連接304流經電阻元件 306的雷電電流可在電阻兀件306上產生正電壓降,這可足以對第一二極體308正向偏壓, 而對第二二極體310反向偏壓。流經正向偏壓二極體308的電流可對電容器312充電，電容器312在一不例實施例可充當存儲器,具有與雷擊的峰值電流相關的所存儲電壓。在一示例實施例中，來自雷擊的電磁能量的一部分可激活雷電檢測器喚醒電路322，雷電檢測器喚醒電路322可提供用於喚醒電路控制324的喚醒信號。按照一示例實施例，喚醒電路控制324可包括一個或更多電池用於驅動繼電器316、差分或運算放大器318和/或與電容器 312上存儲的電荷的傳遞相關的其它電路。相反，並且按照一不例實施例，當雷電電流從第二輸入304傳播到第一輸入302 時，可對第二二極體310正向偏壓,並且可對相應的電容器充電。按照一不例實施例，雷擊的極性因此能夠通過讀取和/或比較存儲電容器上的電壓來確定。按照一示例實施例，電容器312和分壓器314的電阻可選擇成使得組合組件的RC 時間常數處於大約I與大約60秒之間。在其它示例實施例中，RC時間常數能夠設置成允許電容器312上的電荷在下一次雷擊之前通過電阻器314至少部分耗散的任何值。按照一示例實施例，RC時間常數能夠設置成使得電荷將保持足夠長的時間以使電容器上的電壓在少許延遲之後被讀取，以便允許EMI耗散，如前面所述。在一示例實施例中，峰值雷電電流可使用歐姆定律來測量E = I*R，其中雷電電流(I)在具有已知電阻(R)的分流元件上生成電壓(E)。在一示例實施例中，可測量峰值電壓，並且可從峰值電壓得出峰值雷電電流。按照本發明的一示例實施例，分流器的電感(L) 可生成與雷電電流變化率相關的附加無功電壓分量(Ek)(例如，Ee = dI/dT*L)。按照本發明的示例實施例，雷擊的上升時間可改變，並且因而分流元件中的任何非零電感可對測量增加作為電流上升時間的函數的變化的無功電壓分量。按照本發明的一示例實施例，可通過進行具有相似幾何形狀但是由具有不同電阻率的不同材料製成的第一與第二分流元件之間的差分測量，從測量至少部分消除無功電壓分量。例如，分流器的電阻R可由塊體材料(bulk material)導電率來主導，而電感 (L)可由分流器幾何形狀來控制。在一示例實施例中，第一分流器可使用NiCH鎳鉻合金)來製成，而第二分流器可由銅(Cu)來製成。在一示例實施例中，第一和第二分流器可具有相同幾何形狀(並且因而具有相似電感L)，但是由於它們由不同材料製成，所以分流器的電阻可以不同。在一示例實施例中，由串聯的各分流器上的雷電所生成的電壓可以是 Ipeak*R(Cu)+di/dt*L和Ipeak*R(NiCr)+di/dt*L。在一示例實施例中，可在各分流元件上測量電壓，並且可估算差，以便從測量消除電感和di/dt*L。按照一示例實施例，峰值電流可通過了解兩個分流器的電壓差和電阻來確定。在示例實施例中，術語「分流器」可用於表示電流讀出(current sense)電阻元件(螺栓、墊圈等)。圖4示出按照本發明的一示例實施例的差分分流電路400。按照一示例實施例，雷電電流可進入輸入401，並且可通過包括由第一材料(例如銅)製成的第一分流器402和由第二材料(例如鎳鉻合金)製成的第二分流器404的串聯電路傳播。在一示例實施例中， 第一分流器402和第二分流器404可具有基本相似的幾何形狀和/或電感，但因不同材料而具有不同電阻。在一示例實施例中，並且與以上參照圖2的描述相似，流經電阻元件402、 404的雷電電流可產生足以使二極體正向偏壓的正電壓降。在一示例實施例中，流經正向偏壓二極體的電流可對電容器充電，電容器在一示例實施例中可充當存儲器，具有與雷擊的峰值電流(以及上升時間)相關的所存儲電壓。在一示例實施例中，來自雷擊的電磁能量的一部分可激活雷電檢測器喚醒電路，雷電檢測器喚醒電路可提供使開關或繼電器接通具有第一差分(或運算)放大器406和第二差分(或運算)放大器408的電路的信號，由此將電壓電荷從電容器呈現到差分放大器406、408的輸入。在一不例實施例中，來自差分放大器406、408的輸出信號可向第三差分(或運算) 放大器410提供輸入，按照一示例實施例，第三差分(或運算)放大器410提供差信號供在輸出412處呈現，其中有效地抵消了雷電上升時間感應電壓分量(因電感而引起)。圖5示出按照本發明的一示例實施例的示例分流檢測電路。在這個示例實施例中，雷電電流可流經第一分流器502 (具有第一材料，例如Cu)。在一不例實施例中，雷電電流則可流經第二分流器504 (具有第二材料，例如NiCr)。按照一示例實施例，兩個分流器 502,504上的電壓降可通過雙絞線506傳遞給差分雷電測量系統和發射器508。按照一示例實施例，差分雷電測量系統和發射器508可提供如以上參照圖4所述的開關、存儲和差分功能性的一部分。按照本發明的某些示例實施例，並且如前所述，諸如雷擊的峰值電流、極性和位置之類的雷擊分類信息可通過本發明的實施例來確定。現在將參照圖6的流程圖來描述用於確定雷擊事件、分類和位置的示例方法600。 方法600在框602開始，並且按照本發明的一示例實施例，包括接收至少一個引下線中的雷電電流。在框604，並且按照一示例實施例，該方法包括至少部分基於所接收的雷電電流來生成電壓和極性信號。在框606，並且按照一示例實施例，該方法包括存儲所生成的電壓和極性信號。在框608，並且按照一示例實施例，該方法包括至少部分基於所存儲的電壓和極性信號來確定雷擊事件、分類和位置。方法600在框608之後結束。按照本發明的示例實施例，電壓和/或極性信號可至少部分基於所接收的雷電電流來生成。在一示例實施例中，可通過經由至少一個電阻元件傳導電流，來生成電壓和/或極性信號。在示範實施例中，電阻元件可包括(但不限於)螺栓、分流器、杆、或墊圈。在一示例實施例中，電阻元件的至少一部分可包括諸如鎳鉻合金之類的材料。按照示例實施例，電壓和/或極性信號可至少部分基於所接收的雷電電流來生成，其中可在放置於引下線周圍或附近的羅高夫斯基線圈中感應電流。在一示例實施例中， 可在與羅高夫斯基線圈串聯的電阻元件上生成電壓。本發明的示例實施例可包括響應與雷擊事件關聯的所感應的電磁場而激活至少一個電壓測量電路。本發明的示例實施例可包括在雷擊事件之後採用至少一個電壓測量電路來測量所存儲的電壓和極性信號。本發明的示例實施例可包括將所存儲的電壓和極性信號轉換成光信號。本發明的示例實施例可包括將光信號傳送給光接收器。本發明的示例實施例可包括停用至少一個電壓測量電路。本發明的示例實施例可包括轉換所存儲的電壓和極性信號，包括對電壓和極性信號進行測量、濾波和數位化中的一個或更多。本發明的示例實施例可包括與風力渦輪機葉片關聯的至少一個引下線。本發明的示例實施例可包括配置成將光信號傳送給光接收器的電-光轉換器。本發明的示例實施例可包括用於對電壓信號進行整流的至少一個二極體。本發明的示例實施例可包括用於感測所存儲的電壓和極性信號的至少一個差分放大器。本發明的示例實施例可包括用於數位化所感測的電壓和極性信號的至少一個模數轉換器。本發明的示例實施例可包括配置用於響應與雷擊事件關聯的所感應的電磁場而激活和停用至少一個差分放大器和至少一個模數轉換器的至少一個電路。相應地，本發明的示例實施例能夠提供如下技術效果創建能夠檢測雷擊事件並且提供與雷擊有關的分類和位置信息的某些系統、方法和設備。本發明的示例實施例還能夠提供如下技術效果提供用於響應雷擊事件而將電源電路從低電流吸取狀態喚醒的系統、方法和設備。本發明的示例實施例還能夠提供如下技術效果提供用於檢測雷擊並且將電池電力用於系統的至少一部分來提供與雷擊有關的分類和位置信息的系統、方法和設備。在本發明的示例實施例中，示例雷電檢測系統200和示例檢測電路300可包括被運行以便於操作的任一個的任何數量的硬體和/或軟體應用。在示範實施例中，一個或更多I/O接口可便於示例雷電檢測系統200與示例檢測電路300和一個或更多輸入/輸出裝置之間的通信。例如，通用串行總線埠、串行埠、 磁碟驅動器、⑶-ROM驅動器和/或諸如顯示器、鍵盤、小鍵盤、滑鼠、控制面板、觸控螢幕顯示器、話筒之類的一個或更多用戶接口裝置可便於與示例雷電檢測系統200和示例檢測電路 300的用戶交互。一個或更多I/O接口可用於接收或收集來自各種各樣的輸入裝置的數據和/或用戶指令。所接收的數據在本發明的各種實施例中可按照需要由一個或更多計算機處理器來處理，和/或存儲在一個或更多存儲器裝置中。一個或更多網絡接口可便於示例雷電檢測系統200和示例檢測電路300輸入和輸出的到一個或更多適當網絡和/或連接的連接，例如便於與系統關聯的任何數量的傳感器的通信的連接。一個或更多網絡接口還可便於連接到一個或更多適當網絡；例如區域網、 廣域網、網際網路、蜂窩網絡、射頻網絡、能夠實現Bluetooth (由Telefonaktiebolaget LM Ericsson所有)的網絡、能夠實現Wi_Fi (由Wi-Fi聯盟所有)網絡、基於衛星的網絡、任
8何有線網絡、任何無線網絡等，用於與外部裝置和/或系統進行通信。按照需要，本發明的實施例可包括具有比圖2和圖3所示組件更多或更少組件的示例雷電檢測系統200和示例檢測電路300。以上參照按照本發明的示例實施例的系統、方法、設備和/或電腦程式產品的框圖和流程圖描述了本發明。將會理解，框圖和流程圖的一個或更多框以及框圖和流程圖中的框的組合分別可通過計算機可執行程序指令來實現。同樣，按照本發明的一些實施例， 框圖和流程圖的某些框可以不一定需要按所呈現的順序來執行，或者根本可以不一定需要執行。這些計算機可執行程序指令可加載到通用計算機、專用計算機、處理器或者其它可編程數據處理設備上以產生特定機器，使得在計算機、處理器或者其它可編程數據處理設備上執行的指令創建用於實現一個或多個流程圖框中指定的一個或更多功能的部件。這些電腦程式指令還可存儲在計算機可讀存儲器中，它們能指導計算機或其它可編程數據處理設備以特定方式起作用，使得計算機可讀存儲器中存儲的指令產生一種製品，其中包括實現一個或多個流程圖框中指定的一個或更多功能的指令部件。作為一個示例，本發明的實施例可提供電腦程式產品，包括計算機可用介質，其中包含計算機可讀程序代碼或程序指令，所述計算機可讀程序代碼適合被執行以實現一個或多個流程圖框中指定的一個或更多功能。電腦程式指令還可被加載到計算機或者其它可編程數據處理設備上，從而使一系列操作單元或步驟在計算機或其它可編程設備上執行，從而產生計算機實現的過程，使得在計算機或其它可編程設備上執行的指令提供用於實現一個或多個流程圖框中指定的功能的單元或步驟。因此，框圖和流程圖的框支持用於執行指定功能的部件的組合、用於執行指定功能的單元或步驟的組合以及用於執行指定功能的程序指令部件。還將會理解，框圖和流程圖的各框以及框圖和流程圖中的框的組合可通過執行指定功能、單元或步驟的基於硬體的專用計算機系統或者專用硬體和計算機指令的組合來實現。雖然結合當前被認為最實際的內容和各種實施例已經描述了本發明，但是要理解，本發明並不局限於所公開的實施例，而是相反，意在涵蓋包含於所附權利要求的範圍之內的各種修改和等效布置。雖然本文中採用具體術語，但是它們僅以一般性和描述性意義來使用，而不是用於限制的目的。本書面描述使用示例來公開本發明，其中包括最佳模式，並且還使本領域的技術人員能夠實施本發明，包括製作和使用任何裝置或系統以及執行任何結合的方法。本發明的可專利範圍在權利要求中定義，並且可包括本領域的技術人員想到的其它示例。如果這類其它示例具有與權利要求的文字語言相同的結構單元，或者如果它們包括具有與權利要求的文字語言的非實質差異的等效結構單元，則預計它們落入權利要求的範圍之內。配件表
權利要求
1.一種用於確定雷擊事件、分類和位置的方法，其特徵在於接收至少一個引下線中的雷電電流；至少部分基於所述所接收的雷電電流來生成電壓和極性信號；存儲所述所生成的電壓和極性信號；以及至少部分基於所述所存儲的電壓和極性信號來確定所述雷擊事件、分類和位置。
2.如權利要求I所述的方法，其中，至少部分基於所述所接收的雷電電流來生成電壓和極性信號包括通過至少一個電阻元件來傳導所述電流，所述至少一個電阻元件包括下列至少一個螺栓、分流器或墊圈。
3.如權利要求2所述的方法，其中，所述螺栓、分流器或墊圈的至少一部分包括鎳鉻合金。
4.如權利要求I所述的方法，其中，至少部分基於所述所接收的雷電電流來生成電壓和極性信號包括在放置於所述引下線周圍或附近的羅高夫斯基線圈中感應電流，以及在與所述羅高夫斯基線圈串聯的電阻元件上生成電壓。
5.如權利要求I所述的方法，其特徵還在於響應與所述雷擊事件關聯的所感應的電磁場而激活至少一個電壓測量電路；在所述雷擊事件之後採用所述至少一個電壓測量電路來測量所述所存儲的電壓和極性信號；將所述所存儲的電壓和極性信號轉換成光信號；將所述光信號傳送給光接收器；以及停用所述至少一個電壓測量電路。
6.如權利要求5所述的方法，其中，轉換所述所存儲的電壓和極性信號包括對所述電壓和極性信號進行測量、濾波和數位化中的一個或更多。
7.如權利要求I所述的方法，其中，所述至少一個引下線與風力渦輪機葉片關聯。
8.一種用於確定雷擊事件、分類和位置的系統，所述系統的特徵在於至少一個風力渦輪機葉片；引下線，與所述至少一個風力渦輪機葉片關聯，並且可操作以用於接收雷電電流；電阻元件，配置用於從所述雷電電流來產生電壓和極性信號；至少一個電容元件，配置用於存儲所述電壓和極性信號；電-光轉換器，配置成至少部分基於所述所存儲的電壓和極性信號來產生光信號；以及光接收器，用於接收所述光信號。
9.如權利要求8所述的系統，其中，所述電阻元件包括螺栓、分流器或墊圈。
10.如權利要求8所述的系統，其中，所述電阻元件包括鎳鉻合金。
全文摘要
本發明的某些示例實施例可包括用於提供檢測雷擊的系統、方法和設備。按照本發明的一示例實施例，提供一種用於確定雷擊事件、分類和位置的方法。該方法包括接收至少一個引下線中的雷電電流，至少部分基於所接收的雷電電流來生成電壓和極性信號，存儲所生成的電壓和極性信號，以及至少部分基於所存儲的電壓和極性信號來確定雷擊事件、分類和位置。
文檔編號G01R19/14GK102608381SQ20111043694
公開日2012年7月25日 申請日期2011年12月15日 優先權日2010年12月15日
發明者G·科斯特, J·A·約諾蒂, K·E·杜菲爾, P·J·比爾, R·J·高雷爾斯基 申請人:通用電氣公司