Độ tin cậy là tính năng quan trọng nhất của bất kỳ hệ thống Lidar nổi nào và là một nguyên lý cốt lõi của triết lý thiết kế Blue Aspirations.Dựa trên chuyên môn của nhóm chúng tôi về các nguyên tắc thiết kế từ ngành công nghiệp viễn thôngMô hình thương mại cũng được thiết kế lặp đi lặp lại bằng cách sử dụng mô phỏng để mô hình hóa đường lối thất bại và loại bỏ các điểm thất bại đơn lẻ.Các ví dụ chính về cách các nguyên tắc này được thể hiện trong hệ thống Lidar nổi bao gồm::
Vì chuyển động của phao ảnh hưởng đến các phép đo hướng gió và tốc độ gió của LiDAR, hệ thống Blue Aspirations được trang bị cảm biến chuyển động để thu thập dữ liệu độ cao và cán,và các cảm biến hướng và DGPS để có được thông tin hướng chính xác. thuật toán được cấp bằng sáng chế của chúng tôi sau đó sử dụng một phương pháp chiếu để điều chỉnh dữ liệu tốc độ gió LiDAR đến mặt phẳng ngang thích hợp.Bằng cách tính toán góc cài đặt LiDAR di chuyển từ cảm biến hướng, hệ thống cũng có thể chuyển đổi dữ liệu hướng gió thu thập được sang góc chính xác.
| Các mô-đun | Chi tiết |
| Lôi |
-Cánh kính: 5m - Chiều cao: 9m - Trọng lượng: 14,5t - Net Buoyant: 10,5t -Cấu trúc: nhiều tủ - Vật liệu: PE, thép carbon, thép không gỉ |
| Hệ thống đậu |
- Độ sâu nước: > 5m - Anchor: khối xi măng và/hoặc neo đậu - Đốt tàu: Đốt tàu một điểm - Có thể điều chỉnh để phù hợp với các yêu cầu cụ thể của địa điểm bao gồm độ sâu nước sâu - Hệ thống đậu nhiều cũng có sẵn |
| Hệ thống điều khiển |
- PLC công nghiệp - hoặc bộ điều khiển của BA |
| LiDAR |
- LiDAR:DLiDAR(bên mặc định) ( Phiên bản ngoài khơi của Windcube; ZX 300M, Movelaser B300M) |
| Cung cấp điện |
- Công suất pin: tổng cộng 60kwh trong nhiều nhóm; - Máy tuabin gió: 2 × 350W; - Các tấm pin mặt trời: 1600W, nhiều nhóm; - pin nhiên liệu: 2x110W với nhiên liệu 224L ((không cần thiết) |
| Hệ thống định vị |
- AIS × 1 - Máy phản xạ radar × 2 Đèn dẫn đường phù hợp với IALA 1 × 1 Hỗ trợ đèn dẫn đường kép nhưng Cần đáp ứng yêu cầu của cơ quan địa phương |
| Hệ thống định vị |
- Hướng: 0-360° -Chính xác hướng: 0.09° (2m đường cơ bản) - Chọn vị trí chính xác: 0,5m (phẳng, chế độ SBAS) |
| Cảm biến chuyển động | Cảm biến GNSS-INS × 2 hoặc cảm biến GNSS-INS × 1 và cảm biến MRU × 1 |
| Hệ thống truyền thông |
- Các mô-đun SAT: Iridium SBD×1, các mô-đun dữ liệu SAT băng thông rộng khác (tùy chọn); - Mạng di động: 2G / 3G / 4G × 1; 2.4G / 5G Wi-Fi × 2; Kết nối Ethernet cục bộ |
| Thu thập dữ liệu |
- PC công nghiệp kép -Giao diện: serial×6, Ethernet×2 |
|
Cảm biến thủy triết |
- Doppler hiện tại cảm biến - Cảm biến sóng và cảm biến độ sâu nước Cảm biến độ mặn và nhiệt độ nước |
A. Giám sát
Hệ thống LiDAR nổi Blue Aspirations được trang bị cho trạng thái hệ thống từ xa, sức khỏe dữ liệu và giám sát camera.
Theo dõi tình trạng hệ thống theo dõi các thông số sau mỗi hai giờ:
· điện áp hệ thống;
· điện áp pin;
· tình trạng nguồn cung cấp điện;
· tình trạng nở;
· tình trạng rò rỉ;
· Vị trí GPS; và
· khoảng cách thay thế
Theo dõi tình trạng dữ liệu theo dõi các thông số sau mỗi hai giờ:
· tình trạng dữ liệu chuyển động;
· vị trí & tình trạng hướng;
· Tình trạng dữ liệu LiDAR; và
· tình trạng dữ liệu của trạm thời tiết.
Camera giám sát bao gồm ảnh và video, nếu có truyền thông vệ tinh băng thông rộng hoặc mạng di động, chúng cũng có thể được tải xuống chỉ trong vài giây.
B.Sản phẩmVà truyền tải
Hệ thống lưu trữ dữ liệu thu được trong các máy chủ IPC (PC công nghiệp) dư thừa của nó. Nó tự động chạy chỉnh sửa chuyển động hàng ngày và lưu trữ dữ liệu 1s được chỉnh sửa và dữ liệu trung bình 10 phút.Nếu có tín hiệu truyền thông băng thông rộng (e. ví dụ: mạng 3G / 4G), hệ thống sẽ tải lên cả dữ liệu độ phân giải cao (dữ liệu LOS và dữ liệu gió 1 giây) và dữ liệu trung bình 10 phút.Chỉ có dữ liệu trung bình 10 phút sẽ được tải lên máy chủ trên đất liền thông qua các mô-đun SBD vệ tinh băng tần hẹpCác máy chủ trên đất liền cũng có thể được cung cấp bởi khách hàng.
Ngoài ra, Blue Aspirations có thể cung cấp dữ liệu chuyển động tần số cao, dữ liệu LiDAR LOS,và dữ liệu quang phổ sóng để cho phép xử lý sau trong tương lai khi công nghệ xử lý dữ liệu LiDAR nổi phát triển.
Tổng quan về thu thập và truyền dữ liệu
Chuyển và giao hàng
Bản sao địa phương
Hệ thống được trang bị các bộ định tuyến Wi-Fi kép (hỗ trợ cả băng tần 2.4G và 5G) có nguồn cung cấp điện được điều khiển thông qua các kết nối SAT kép.người bảo trì có thể tải xuống tất cả dữ liệu từ cả hai máy chủ IPC trong lôi thông qua (S) FTP.
Tải dữ liệu trung bình 10 phút lên máy chủ trên bờ
Nếu không có mạng di động, dữ liệu trung bình 10 phút được tự động tải lên máy chủ trên đất liền hàng ngày thông qua hai SAT SBD hoặc một máy phát băng thông rộng SAT.Nếu không, một mạng di động được sử dụng để tải lên.
Tải dữ liệu độ phân giải cao lên máy chủ trên bờ
Nếu một mạng di động có sẵn hoặc một máy phát băng thông rộng SAT được trang bị (tùy chọn), dữ liệu cảm biến độ phân giải cao (bao gồm LiDAR) có thể được tải lên máy chủ trên đất liền thông qua rsync hoặc SFTP.
Giao hàng cho khách hàng
Có một số tùy chọn để tự động và an toàn giao dữ liệu cho khách hàng.Dịch vụ phân phối dữ liệu được duy trì bởi Blue Aspirations mà không có bất kỳ 3rdsự tham gia của đảng.
Máy chủ cục bộ
Có thể các khách hàng thiết lập máy chủ địa phương của họ, dữ liệu chỉ có thể được truyền đến máy chủ địa phương để giữ dữ liệu an toàn.
C. Lưu trữ và kiểm soát truy cập
Hệ thống con lưu trữ dữ liệu luôn duy trì các bản sao dư thừa (cả cục bộ trên hệ thống LiDAR nổi và trong các máy chủ trên đất liền) để tránh mất dữ liệu bất ngờ.Các tập tin dữ liệu cũng được nén với bảo vệ mật khẩu trong định dạng 7z hoặc zipMật khẩu này chỉ được biết đến bởi một nhân viên được ủy quyền của Blue Aspirations và khách hàng của nó.
Hệ thống LiDAR nổi chứa hai máy chủ IPC. Dữ liệu chuyển động thô, dữ liệu LiDAR và dữ liệu cảm biến khác được đồng bộ hóa qua cả hai máy chủ ổ đĩa SSD.Kiểm soát truy cập được kích hoạt trong hệ điều hành IPC của hệ thống và chỉ các kỹ sư được ủy quyền được cung cấp quyền truy cập.
Sau khi dữ liệu được tải lên máy chủ trên đất liền, nó được nén và mã hóa (một lần nữa hạn chế truy cập chỉ cho nhân viên được ủy quyền của Blue Aspirations).
Blue Aspirations sẽ sử dụng các máy chủ đám mây ở quốc gia địa phương của trang web hoặc dựa trên yêu cầu của khách hàng về vị trí lưu trữ dữ liệu trên đất liền.
D. Định dạng báo cáo
Blue Aspirations thường cung cấp dữ liệu cho khách hàng hàng ngày trong một tập tin Excel có chứa một cột cho mỗi thông số đo.Chúng tôi bao gồm một báo cáo tóm tắt dữ liệu gió mỗi tháng và các thông số khác, bao gồm các ý kiến liên quan đến hành vi hệ thống LiDAR nổi, thời tiết, tính sẵn có, v.v.
Chúng tôi cũng cung cấp các tệp dữ liệu cụ thể cho khách hàng và báo cáo hàng tháng.
Hệ thống LiDAR nổi Blue Aspirations được trang bị các hệ thống điện sau:
l Các ngân hàng pin: 4 nhóm, tổng cộng 60 kwh;
l Máy tuabin gió: 2 × 350W
l Phân tích năng lượng mặt trời: 1600W, nhiều nhóm
√ pin nhiên liệu: 2 x 110W, 8 thùng nhiên liệu, tổng cộng 248 kwh
Phân tích năng lượng hệ thống
| Năng lượng được lưu trữ | Pin ((12v,250AH) x 20 | nhiên liệu ((M28, 31kwh) x 8 |
| 308 kwh | 60 kwh | 248 kwh |
| LiDAR đơn hoặc kép | Tiêu thụ năng lượng hệ thống hàng ngày | Những ngày chỉ dùng pin và nhiên liệu |
| LiDAR ZX đơn | 125w x 24h--> 3 kwh (ngày) | 102 ngày |
| LiDAR Windcube đơn | 85w x 24h -->2.04kwh (ngày) | 150 ngày |
| LiDAR kép | 180w x 24h --> 4,32 kwh (ngày) | 71 ngày |
Phân tích năng lượng trong dự án xác minh giai đoạn 2 của OWA ở Dundee, Scotland(6 tháng)
| Tổng năng lượng được sản xuất trong dự án (kWh) |
Năng lượng mặt trời Sản xuất ((kWh) |
Năng lượng gió Sản xuất (kWh) |
Năng lượng pin nhiên liệu Sản xuất (kWh) |
|
| Tổng số | 1148.51 | 880.14 | 210.81 | 57.56 |
| Hàng ngày | 6.38 | 4.89 | 1.17 | 0.32 |
Từ các bảng chúng ta có thể thấy rằng tổng tiêu thụ hệ thống ((ngày) của LiDAR nổi có thể được trang trải bằng năng lượng được tạo ra bởi các tấm pin mặt trời và tuabin gió, ngay cả khi cả hai LiDAR được chạy.
Hệ thống năng lượng của chúng tôi đủ để hỗ trợ hệ thống LiDAR nổi với hệ thống LiDAR kép ((Hot standby).Chúng tôi cũng sử dụng một hệ thống dự báo năng lượng để dự đoán sản lượng từ tuabin gió trên tàu và tấm pin mặt trời và kế hoạch tốt hơn cho các chiến lược sử dụng năng lượng.
Biểu đồ dưới đây cho thấy một hồ sơ điện áp hệ thống điển hình. Chúng tôi liên tục duy trì hệ thống cao hơn mức an toàn điện áp 24,5 V.
