本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用于測(cè)風(fēng)裝置的除冰系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著風(fēng)能技術(shù)的發(fā)展，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組由于其建設(shè)周期短、發(fā)電效率高等優(yōu)點(diǎn)收到越來(lái)越多的重視，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組已經(jīng)成為新能源發(fā)電的主力軍。由于電能需求不同及風(fēng)資源分布不均等原因，大部分風(fēng)電機(jī)組位于“三北”地區(qū)、南方高山地區(qū)及沿海地區(qū)，這些地區(qū)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)雨雪天氣，進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的測(cè)風(fēng)裝置(例如，測(cè)風(fēng)裝置)結(jié)冰、積雪，進(jìn)而會(huì)影響測(cè)量到的風(fēng)速風(fēng)向的準(zhǔn)確性，從而風(fēng)力發(fā)電機(jī)組無(wú)法準(zhǔn)確的跟蹤標(biāo)準(zhǔn)功率曲線去獲得風(fēng)能最大轉(zhuǎn)換效率，降低風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的發(fā)電量，并導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的故障停機(jī)。并且，測(cè)風(fēng)裝置位于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的機(jī)艙外頂部，結(jié)冰脫落后會(huì)威脅到風(fēng)力發(fā)電機(jī)組本身、其它電力設(shè)施及現(xiàn)場(chǎng)人員的安全。

現(xiàn)有技術(shù)中，采用除冰加熱裝置對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的測(cè)風(fēng)裝置進(jìn)行加熱，從而去除冰雪，其中，除冰加熱裝置的加熱源為電阻絲或發(fā)熱管。

然而現(xiàn)有技術(shù)中，由于除冰加熱裝置的加熱源為電阻絲或發(fā)熱管，這種方式熱傳導(dǎo)較慢、除冰效果差、功耗較大，進(jìn)而無(wú)法及時(shí)的去除測(cè)風(fēng)裝置上的冰雪，從而依然存在影響測(cè)量到的風(fēng)速風(fēng)向的準(zhǔn)確性，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組無(wú)法準(zhǔn)確的跟蹤標(biāo)準(zhǔn)功率曲線去獲得風(fēng)能最大轉(zhuǎn)換效率，降低風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的發(fā)電量，并導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的故障停機(jī)等問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種應(yīng)用于測(cè)風(fēng)裝置的除冰系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)法及時(shí)的去除測(cè)風(fēng)裝置上的冰雪，從而依然存在影響測(cè)量到的風(fēng)速風(fēng)向的準(zhǔn)確性，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組無(wú)法準(zhǔn)確的跟蹤標(biāo)準(zhǔn)功率曲線去獲得風(fēng)能最大轉(zhuǎn)換效率，降低風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的發(fā)電量，并導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的故障停機(jī)的問題。

本發(fā)明的提供一種應(yīng)用于測(cè)風(fēng)裝置的除冰系統(tǒng)，包括：

重力檢測(cè)單元、控制單元和微波加熱單元，其中，所述微波加熱單元包括微波發(fā)生器和反射罩；

所述控制單元分別與所述重力檢測(cè)單元、所述微波發(fā)生器連接；

所述控制單元接收所述重力檢測(cè)單元檢測(cè)到的測(cè)風(fēng)裝置重力信號(hào)，根據(jù)所述測(cè)風(fēng)裝置重力信號(hào)確定測(cè)風(fēng)裝置結(jié)冰之后，向所述微波發(fā)生器發(fā)送微波發(fā)送指令，所述微波發(fā)生器根據(jù)所述微波發(fā)送指令發(fā)送微波，微波經(jīng)過所述反射罩的反射后對(duì)所述測(cè)風(fēng)裝置進(jìn)行加熱。

進(jìn)一步地，所述控制單元，還用于：

根據(jù)所述測(cè)風(fēng)裝置重力信號(hào)確定所述測(cè)風(fēng)裝置化冰之后，向所述微波發(fā)生器發(fā)送微波停止指令，以使所述微波發(fā)生器根據(jù)所述微波停止指令停止發(fā)送微波。

進(jìn)一步地，所述微波加熱單元還包括波形攪拌器；

所述波形攪拌器位于所述反射罩內(nèi)壁的微波入口處，所述波形攪拌器與所述控制單元連接；

所述波形攪拌器，用于接收所述控制單元的啟動(dòng)指令，根據(jù)所述啟動(dòng)指令進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，以對(duì)所述微波發(fā)生器發(fā)送的微波進(jìn)行散射。

進(jìn)一步地，所述反射罩具有自微波入口延伸設(shè)置的波導(dǎo)管，所述微波發(fā)生器設(shè)置于所述波導(dǎo)管遠(yuǎn)離所述反射罩的一端。

進(jìn)一步地，所述波導(dǎo)管的內(nèi)壁具有金屬層。

進(jìn)一步地，所述反射罩具有半封閉的空腔，且所述反射罩的空腔的開口朝向所述測(cè)風(fēng)裝置。

進(jìn)一步地，所述重力檢測(cè)單元，包括：底座和重力感應(yīng)器；

所述重力感應(yīng)器位于所述底座的上方，且所述重力感應(yīng)器與所述底座固定連接；所述重力感應(yīng)器與控制單元連接；

所述重力感應(yīng)器與所述測(cè)風(fēng)裝置的底部接觸，用于感應(yīng)所述測(cè)風(fēng)裝置的重力變化，并生成所述測(cè)風(fēng)裝置重力信號(hào)。

進(jìn)一步地，所述裝置還包括固定支架，所述測(cè)風(fēng)裝置具有支承柱體；

所述固定支架的兩端與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的氣象架固定連接；所述固定支架的頂端設(shè)置有環(huán)形開口，所述環(huán)形開口的直徑與所述測(cè)風(fēng)裝置的支承柱體的直徑相匹配；

所述測(cè)風(fēng)裝置的支承柱體的下端穿過所述環(huán)形開口后與所述重力感應(yīng)器接觸。

進(jìn)一步地，所述固定支架由微波非吸收材質(zhì)構(gòu)成。

進(jìn)一步地，所述測(cè)風(fēng)裝置的表面設(shè)置有微波吸收層，或者所述測(cè)風(fēng)裝置采用吸波材料制造。

本發(fā)明的技術(shù)效果是：通過重力檢測(cè)單元檢測(cè)到的測(cè)風(fēng)裝置重力信號(hào)，去確定測(cè)風(fēng)裝置是否結(jié)冰；在確定測(cè)風(fēng)裝置結(jié)冰之后，可以通過微波發(fā)生器發(fā)出微波，微波可以對(duì)測(cè)風(fēng)裝置上的冰雪進(jìn)行加熱，并且，微波發(fā)生器發(fā)出微波，通過反射罩的反射之后，微波可以均勻的發(fā)射到測(cè)風(fēng)裝置上；可以較好的去除測(cè)風(fēng)裝置上的冰雪，進(jìn)而保證了測(cè)量到的風(fēng)速風(fēng)向的準(zhǔn)確性，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組可以準(zhǔn)確的跟蹤標(biāo)準(zhǔn)功率曲線去獲得風(fēng)能最大轉(zhuǎn)換效率，保證了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的發(fā)電量，不會(huì)導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的故障停機(jī)，且不會(huì)結(jié)冰不會(huì)威脅到風(fēng)力發(fā)電機(jī)組本身、其它電力設(shè)施及現(xiàn)場(chǎng)人員的安全。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的應(yīng)用于測(cè)風(fēng)裝置的除冰系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例一提供的應(yīng)用于測(cè)風(fēng)裝置的除冰系統(tǒng)中的微波加熱單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例二提供的應(yīng)用于測(cè)風(fēng)裝置的除冰系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例二提供的應(yīng)用于測(cè)風(fēng)裝置的除冰系統(tǒng)中的微波加熱單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例二提供的應(yīng)用于測(cè)風(fēng)裝置的除冰系統(tǒng)進(jìn)行微波除冰的微波加熱時(shí)間與微波加熱效率的關(guān)系圖。

附圖標(biāo)記：

1-重力檢測(cè)單元 2-控制單元 3-微波加熱單元

4-微波發(fā)生器 6-反射罩 61-微波入口

62-波導(dǎo)管 7-測(cè)風(fēng)裝置 8-氣象架

9-波形攪拌器 10-底座 11-重力感應(yīng)器

12-觸點(diǎn) 13-固定支架

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例一

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的應(yīng)用于測(cè)風(fēng)裝置的除冰系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為本發(fā)明實(shí)施例一提供的應(yīng)用于測(cè)風(fēng)裝置的除冰系統(tǒng)中的微波加熱單元的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1和圖2所示，本實(shí)施例提供的應(yīng)用于測(cè)風(fēng)裝置的除冰系統(tǒng)，包括：

重力檢測(cè)單元1、控制單元2和微波加熱單元3，其中，微波加熱單元3包括微波發(fā)生器4和反射罩6；控制單元2分別與重力檢測(cè)單元1、微波發(fā)生器4連接；

在一個(gè)優(yōu)選示例中，重力檢測(cè)單元1位于測(cè)風(fēng)裝置7的下方，微波加熱單元3位于測(cè)風(fēng)裝置7的正下方；

控制單元2接收重力檢測(cè)單元1檢測(cè)到的測(cè)風(fēng)裝置7重力信號(hào)，根據(jù)測(cè)風(fēng)裝置7重力信號(hào)確定測(cè)風(fēng)裝置7結(jié)冰之后，向微波發(fā)生器4發(fā)送微波發(fā)送指令，微波發(fā)生器4根據(jù)微波發(fā)送指令發(fā)送微波，微波經(jīng)過反射罩6的反射后對(duì)測(cè)風(fēng)裝置7上的結(jié)冰進(jìn)行加熱。

反射罩6具有微波入口61。反射罩6還形成半封閉的空腔，且反射罩6的空腔的開口朝向測(cè)風(fēng)裝置7。微波自微波入口61進(jìn)入反射罩6內(nèi)部，反射罩6對(duì)微波進(jìn)行反射，使其匯聚至測(cè)風(fēng)裝置7位置處，以集中微波的能量對(duì)測(cè)風(fēng)裝置7進(jìn)行加熱。

在一個(gè)優(yōu)選示例中，反射罩6還具有自微波入口61延伸設(shè)置的波導(dǎo)管62，微波發(fā)生器4設(shè)置于波導(dǎo)管62遠(yuǎn)離反射罩6的一端。

測(cè)風(fēng)裝置7用于測(cè)量風(fēng)速以及/或者風(fēng)向。例如，測(cè)風(fēng)裝置7具有用于測(cè)量風(fēng)速的三杯風(fēng)組件，以及/或者，測(cè)風(fēng)裝置7具有測(cè)量風(fēng)向的風(fēng)向標(biāo)。例如，測(cè)風(fēng)裝置7包括熱式風(fēng)速儀，測(cè)試處于通電狀態(tài)下傳感器因風(fēng)而冷卻時(shí)產(chǎn)生的電阻變化，由此測(cè)試風(fēng)速。再比如，測(cè)風(fēng)裝置7包括微型恒溫?zé)峋€風(fēng)速儀，利用熱線或熱膜探頭對(duì)低速風(fēng)速進(jìn)行測(cè)量。

測(cè)風(fēng)裝置7下方設(shè)置有支承柱體。具體來(lái)說(shuō)，將重力檢測(cè)單元1設(shè)置在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的測(cè)風(fēng)裝置7的支承柱體的下方，并且將重力檢測(cè)單元1固定在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的氣象架8上。將微波加熱單元3設(shè)置在測(cè)風(fēng)裝置7的正下方，具體的，將微波加熱單元3設(shè)置在測(cè)風(fēng)裝置7的正下方的機(jī)艙上。

反射罩6的波導(dǎo)管62的一端與微波加熱單元3的微波發(fā)生器4連接。圖1中僅僅示出微波發(fā)生器4與波導(dǎo)管62的一種連接示例。不限于此，波導(dǎo)管62可以延伸任意適合的長(zhǎng)度，也可以具有一定的彎度，只要能夠?qū)⑽⒉òl(fā)生器4產(chǎn)生的微波輸送至反射罩6即可。

將控制單元2設(shè)置在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的機(jī)艙內(nèi)平臺(tái)上，并且將控制單元2分別與重力檢測(cè)單元1、微波發(fā)生器4進(jìn)行電連接。

當(dāng)測(cè)風(fēng)裝置7上具有冰雪的時(shí)候，測(cè)風(fēng)裝置7受到冰雪質(zhì)量重力作用而下降，此時(shí)，重力檢測(cè)單元1受到測(cè)風(fēng)裝置7的重力作用之后會(huì)產(chǎn)生電壓力變化，從而重力檢測(cè)單元1可以檢測(cè)到測(cè)風(fēng)裝置7重力信號(hào)，重力檢測(cè)單元1可以輸出模擬信號(hào)，重力檢測(cè)單元1將測(cè)風(fēng)裝置7重力信號(hào)發(fā)送給控制單元2；控制單元2對(duì)接收到的測(cè)風(fēng)裝置7重力信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，進(jìn)而去判斷測(cè)風(fēng)裝置7上是否具有冰雪，即是否結(jié)冰，若控制單元2確定測(cè)風(fēng)裝置7結(jié)冰，那么控制單元2可以向微波加熱單元3的微波發(fā)生器4發(fā)送微波發(fā)送指令；然后，控制器可以控制控制器上的接觸器接通，使得微波發(fā)生器4開始正常工作；接著，微波發(fā)生器4根據(jù)微波發(fā)送指令發(fā)射出微波，微波可以通過波導(dǎo)管62進(jìn)入到反射罩6中，反射罩6可以對(duì)微波進(jìn)行反射，進(jìn)而將微波射向測(cè)風(fēng)裝置7，微波可以對(duì)測(cè)風(fēng)裝置7上的結(jié)冰進(jìn)行加熱，從而完成對(duì)測(cè)風(fēng)裝置7的除冰。

微波加熱單元3主要是通過微波來(lái)進(jìn)行除冰工作，微波加熱是一種依靠物體吸收微波能量，將微波能量轉(zhuǎn)換成熱量的方式，微波加熱使自身整體同時(shí)升溫。微波加熱的方式，具有加熱速度快、熱量損失小、操作方便等特點(diǎn)，與現(xiàn)有的電阻絲或發(fā)熱管的加熱方式相比，微波加熱有以下特點(diǎn)：第一，現(xiàn)有的加熱方法憑借加熱周圍的環(huán)境，以熱量的輻射或通過熱空氣對(duì)流的方式，使得物體的表面先得到加熱，然后通過熱傳導(dǎo)方式將熱量傳導(dǎo)到物體的內(nèi)部，現(xiàn)有的加熱方法效率低，加熱時(shí)間長(zhǎng)；相比較而言，微波加熱的方式中，微波是在被加熱物內(nèi)部產(chǎn)生的，熱源來(lái)自物體內(nèi)部，加熱均勻，從而微波加熱的方式可以縮短加熱時(shí)間，提高加熱效率。第二，微波加熱的方式中，微波所產(chǎn)生的熱量和被加熱物的損耗有著密切關(guān)系；一般說(shuō)介電常數(shù)大的介質(zhì)很容易用微波加熱，介電常數(shù)太小的介質(zhì)較難用微波加熱；由極性分子所組成的物質(zhì)能夠較好地吸收微波，這其中，水(介電常數(shù)ε為80左右)是吸收微波最好的介質(zhì)，所以凡含水的物質(zhì)必定吸收微波；從而對(duì)于本發(fā)明實(shí)施例的對(duì)測(cè)風(fēng)裝置7除冰雪的場(chǎng)景來(lái)說(shuō)，微波能較好的對(duì)冰雪進(jìn)行加熱。第三、現(xiàn)有加熱方法，例如電熱、紅外加熱等，若需要達(dá)到一定的溫度就需要一定的時(shí)間，在停止加熱時(shí)溫度的下降又需要較長(zhǎng)時(shí)間，而微波加熱的方式可以在快速的將物質(zhì)加熱到適當(dāng)?shù)臏囟?，微波還可以迅速停止加熱，從而易于對(duì)熱能的釋放量進(jìn)行控制，且加熱均勻。第四、相對(duì)于現(xiàn)有的電阻絲、發(fā)熱管等加熱方式，微波加熱的方式能耗低，并且只對(duì)吸收微波的介質(zhì)材料具有加熱作用，所以沒有多余熱量釋放，清潔無(wú)污染。

需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例可以用于氣象站、風(fēng)電場(chǎng)等需要準(zhǔn)確測(cè)量風(fēng)速風(fēng)向的場(chǎng)景中，優(yōu)選用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)艙外部。

本實(shí)施例可以通過重力檢測(cè)單元1檢測(cè)到的測(cè)風(fēng)裝置7重力信號(hào)，去確定測(cè)風(fēng)裝置7是否結(jié)冰；在確定測(cè)風(fēng)裝置7結(jié)冰之后，可以通過微波發(fā)生器4發(fā)出微波，微波可以對(duì)測(cè)風(fēng)裝置7上的冰雪進(jìn)行加熱，并且，微波發(fā)生器4發(fā)出微波，通過反射罩6的反射之后，微波可以均勻的發(fā)射到測(cè)風(fēng)裝置7上；可以較好的去除測(cè)風(fēng)裝置7上的冰雪，進(jìn)而保證了測(cè)量到的風(fēng)速風(fēng)向的準(zhǔn)確性，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組可以準(zhǔn)確的跟蹤標(biāo)準(zhǔn)功率曲線去獲得風(fēng)能最大轉(zhuǎn)換效率，保證了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的發(fā)電量，不會(huì)導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的故障停機(jī)，且不會(huì)結(jié)冰不會(huì)威脅到風(fēng)力發(fā)電機(jī)組本身、其它電力設(shè)施及現(xiàn)場(chǎng)人員的安全。

實(shí)施例二

圖3為本發(fā)明實(shí)施例二提供的應(yīng)用于測(cè)風(fēng)裝置的除冰系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖4為本發(fā)明實(shí)施例二提供的應(yīng)用于測(cè)風(fēng)裝置的除冰系統(tǒng)中的微波加熱單元的結(jié)構(gòu)示意圖，在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，如圖3和圖4所示，本實(shí)施例提供的應(yīng)用于測(cè)風(fēng)裝置的除冰系統(tǒng)，控制單元2，還用于：

根據(jù)測(cè)風(fēng)裝置7重力信號(hào)確定測(cè)風(fēng)裝置7化冰之后，向微波發(fā)生器4發(fā)送微波停止指令，以使微波發(fā)生器4根據(jù)微波停止指令停止發(fā)送微波。

微波加熱單元3，還包括：波形攪拌器9；

波形攪拌器9位于反射罩6內(nèi)壁的微波入口61處；波形攪拌器9與控制單元2連接(圖中未示出)；

波形攪拌器9，用于接收控制單元2的啟動(dòng)指令，根據(jù)啟動(dòng)指令進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，以對(duì)微波發(fā)生器4發(fā)送的微波進(jìn)行散射。

在本實(shí)施例中，重力檢測(cè)單元1包括底座10和重力感應(yīng)器11；

重力感應(yīng)器11位于底座10的上方，且重力感應(yīng)器11與底座10固定連接；底座10與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的氣象架8固定連接；重力感應(yīng)器11與控制單元2連接；

重力感應(yīng)器11與測(cè)風(fēng)裝置7的底部接觸，用于感應(yīng)測(cè)風(fēng)裝置7的重力變化，并生成測(cè)風(fēng)裝置重力信號(hào)。

重力感應(yīng)器11用于感應(yīng)測(cè)風(fēng)裝置7的重力變化，生成測(cè)風(fēng)裝置7的重力信號(hào)。

重力感應(yīng)器11上具有觸點(diǎn)12；觸點(diǎn)12與測(cè)風(fēng)裝置7的柱體的下端接觸。

本實(shí)施例提供的除冰系統(tǒng)還包括：固定支架13；

測(cè)風(fēng)裝置7具有支承柱體；

固定支架13的兩端與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的氣象架8固定連接；固定支架13的頂端設(shè)置有環(huán)形開口，環(huán)形開口的直徑與測(cè)風(fēng)裝置7的支承柱體的直徑相匹配；

測(cè)風(fēng)裝置7的支承柱體的下端穿過環(huán)形開口后與重力感應(yīng)器11接觸。

固定支架13由微波非吸收材質(zhì)構(gòu)成。波導(dǎo)管62的內(nèi)壁具有金屬層。測(cè)風(fēng)裝置7的表面設(shè)置有微波吸收層。

在本實(shí)施例中，具體的，微波加熱單元3中還具有一個(gè)波形攪拌器9，將波形攪拌器9設(shè)置在反射罩6內(nèi)壁上，并且波形攪拌器9反射罩6的微波入口61處；同時(shí)將波形攪拌器9與控制單元2進(jìn)行電連接。

具體來(lái)說(shuō)，微波加熱單元3的波導(dǎo)管62的內(nèi)壁具有金屬層，優(yōu)選的，波導(dǎo)管62是一個(gè)內(nèi)壁十分光潔的金屬導(dǎo)管、或者是一個(gè)內(nèi)壁敷有金屬層的管道；波導(dǎo)管62可以將微波發(fā)生器4發(fā)出的微波，定向的引導(dǎo)到反射罩6中；由于在反射罩6與波導(dǎo)管62的銜接處，設(shè)置了一個(gè)波形攪拌器9，波形攪拌器9類似于一個(gè)風(fēng)扇，波形攪拌器9是金屬材質(zhì)的；波形攪拌器9能夠?qū)⒉▽?dǎo)管62集中方向傳輸來(lái)的微波進(jìn)行多方向分配，使得微波多方向的進(jìn)入到反射罩6中，進(jìn)而使微波加熱方向更全面，更均勻；反射罩6是一個(gè)半封閉的空腔，并且反射罩6的空腔的開口朝向測(cè)風(fēng)裝置7，進(jìn)入到反射罩6中的微波首先是向下或四周的傳播的，由于金屬對(duì)于微波具有反射作用，微波不能外泄并通過反射罩6的反射之后只能向上傳播，從而微波向上匯聚傳播到測(cè)風(fēng)裝置7上，使得能量能夠集中對(duì)測(cè)風(fēng)裝置7的結(jié)冰進(jìn)行加熱，同時(shí)，微波本身就具有的高效率加熱效果，使得測(cè)風(fēng)裝置7加熱效果更顯著。

重力檢測(cè)單元1包括了底座10和重力感應(yīng)器11，其中，重力感應(yīng)器11可以采用重力傳感器、或者稱重傳感器。舉例來(lái)說(shuō)，可以采用重力傳感器，重力傳感器具有測(cè)量精準(zhǔn)、速度快、響應(yīng)頻率高、使用靈活等多種優(yōu)點(diǎn)。

將重力感應(yīng)器11設(shè)置在底座10的上方，同時(shí)將重力感應(yīng)器11與底座10固定連接，將底座10與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的氣象架8固定連接，從而將重力傳感器通過底座10固定于風(fēng)電機(jī)組氣象架8上；并且，在安裝重力感應(yīng)器11的時(shí)候，將重力感應(yīng)器11設(shè)置在測(cè)風(fēng)裝置7的支承柱體的中心線上、并垂直于支承柱體；同時(shí)將測(cè)風(fēng)裝置7通過固定支架13也固定于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的氣象架8上。將重力感應(yīng)器11與測(cè)風(fēng)裝置7的支承柱體的下端接觸，優(yōu)選的，在重力感應(yīng)器11上設(shè)置了觸點(diǎn)12，將觸點(diǎn)12與測(cè)風(fēng)裝置7的支承柱體的下端接觸，從而重力傳感器根據(jù)壓電效應(yīng)的原理，去采用彈性敏感元件制成的儲(chǔ)能彈簧來(lái)驅(qū)動(dòng)觸點(diǎn)12，進(jìn)而完成從重力變化到電信號(hào)的轉(zhuǎn)換；并且將重力感應(yīng)器11與控制單元2進(jìn)行電連接。

其中，固定支架13的兩端，分別與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的氣象架8固定連接；在固定支架13的頂端設(shè)置了一個(gè)環(huán)形開口，環(huán)形開口的直徑與測(cè)風(fēng)裝置7的支承柱體的直徑相匹配，從而可以將測(cè)風(fēng)裝置7的支承柱體的下端穿過環(huán)形開口，然后，測(cè)風(fēng)裝置7的支承柱體的下端與重力感應(yīng)器11進(jìn)行接觸。進(jìn)而可能夠保證測(cè)風(fēng)裝置7固定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的氣象架8上，同時(shí)保證測(cè)風(fēng)裝置7受到冰雪重力的影響之后可以上下移動(dòng)，使得測(cè)風(fēng)裝置7上的重力可以傳遞到重力傳感器的觸點(diǎn)12處。

固定支架13需要采用由微波非吸收材質(zhì)構(gòu)成的固定支架13。具體來(lái)說(shuō)，固定支架13選用能夠透過微波的材質(zhì)較好的材料，通常采用由非極性分子組成的材料，這樣的材質(zhì)基本上不吸收或很少吸收微波，這樣的材質(zhì)有聚氟乙烯、聚丙烯等塑料制品、玻璃、陶瓷等；具體選用的材質(zhì)根據(jù)成本及工藝復(fù)雜程度來(lái)決定。

由于測(cè)風(fēng)裝置7本身的材料可能并不具備很好的吸收微波的功能，同時(shí)為了避免熱能浪費(fèi)，造成加熱效率不高，又不能讓測(cè)風(fēng)裝置7所有材料都吸收微波，所以這就需要測(cè)風(fēng)裝置7表面做特殊處理；從而可以在測(cè)風(fēng)裝置7的表面設(shè)置微波吸收層，微波吸收層采用吸收微波功能好的材料，例如石墨烯。當(dāng)風(fēng)速風(fēng)向儀7上具有冰雪的時(shí)候，風(fēng)速風(fēng)向儀7受到冰雪質(zhì)量重力作用而下降，此時(shí)，重力感應(yīng)器11受到風(fēng)速風(fēng)向儀7的重力作用之后會(huì)產(chǎn)生電壓力變化，從而重力感應(yīng)器11可以檢測(cè)到風(fēng)速風(fēng)向儀7重力信號(hào)，重力檢測(cè)單元1可以輸出模擬信號(hào)，重力檢測(cè)單元1將風(fēng)速風(fēng)向儀7重力信號(hào)發(fā)送給控制單元2；控制單元2對(duì)接收到的風(fēng)速風(fēng)向儀7重力信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，進(jìn)而去判斷風(fēng)速風(fēng)向儀7上是否具有冰雪，即是否結(jié)冰，若控制單元2確定風(fēng)速風(fēng)向儀7結(jié)冰，那么控制單元2可以向微波加熱單元3的微波發(fā)生器4發(fā)送微波發(fā)送指令；然后，控制器可以控制控制器上的接觸器接通，使得微波發(fā)生器4開始正常工作；接著，微波發(fā)生器4根據(jù)微波發(fā)送指令發(fā)射出微波，微波可以首先通過波導(dǎo)管5進(jìn)入到金屬防護(hù)罩6中；金屬防護(hù)罩6上的波形攪拌器9可以接到控制單元2的啟動(dòng)指令，然后波形攪拌器9根據(jù)啟動(dòng)指令進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，從而將微波進(jìn)行多方向散射，散射到金屬防護(hù)罩6的內(nèi)壁上；然后金屬防護(hù)罩6對(duì)微波進(jìn)行向上的反射，進(jìn)而將微波射向風(fēng)速風(fēng)向儀7，微波可以對(duì)風(fēng)速風(fēng)向儀7上的結(jié)冰進(jìn)行加熱，從而完成對(duì)風(fēng)速風(fēng)向儀7的除冰。

本實(shí)施例中在測(cè)風(fēng)裝置7表面涂敷或者粘貼微波吸收層，或者側(cè)風(fēng)裝置7采用吸波材料制造。

在一個(gè)示例中，微波吸收層可以為磁性氧化物納米材料復(fù)合層，該復(fù)合層以磁性氧化物為阻抗匹配層，以金屬納米材料為能量主體吸收層。磁性氧化物對(duì)入射微波具有小的能量反射系數(shù)，使得微波能量能夠進(jìn)入到材料內(nèi)部。金屬納米材料對(duì)在其中傳播的的微波具有較高的能量吸收轉(zhuǎn)化作用。

在一個(gè)示例中，微波吸收層可以為石墨烯高分子復(fù)合材料。例如，石墨烯NBR復(fù)合材料、石墨烯/聚環(huán)氧乙烷(PEO)復(fù)合材料、石墨烯/聚苯胺纖維復(fù)合材料等等。

將石墨烯與腈基丁二烯橡膠(NBR)分散于二甲苯后壓成石墨烯NBR復(fù)合材料，其優(yōu)異的吸波性能源自石墨烯片層間的相互反射。當(dāng)加入石墨烯為10wt％的時(shí)候，3mm厚的復(fù)合材料的最大吸收可達(dá)到-57dB，-10dB以下的吸收頻帶寬度為4.5GHz。

再比如，石墨烯/聚環(huán)氧乙烷(PEO)復(fù)合材料。均勻分散的石墨烯片層形成大量的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)使電磁波轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芟牡簦瑫r(shí)，石墨烯與環(huán)氧乙烷接觸面的介電弛豫和界面散射也有利于電磁波的吸收。當(dāng)復(fù)合材料中石墨烯的濃度為2.6vol％時(shí)，吸收涂層厚度為1.8mm時(shí)的最大吸收可達(dá)-38.8dB，而且厚度在1.8～4mm厚度范圍內(nèi)最大吸收均達(dá)到-25dB，具有優(yōu)異的吸波性能。

在一個(gè)示例中，微波吸收層可以為石墨烯無(wú)機(jī)納米復(fù)合材料。例如，石墨烯/Fe₃O₄復(fù)合材料、石墨烯/α-Co復(fù)合材料、石墨烯/β-Co復(fù)合材料等等。

石墨烯/Fe₃O₄復(fù)合材料中，石墨烯中的缺陷所引起的界面極化和多級(jí)散射有利于電磁波的衰減；石墨烯大的縱橫比以及石墨烯/Fe₃O₄層狀結(jié)構(gòu)中的多次反射增強(qiáng)了電磁波的傳播途徑，有利于復(fù)合材料吸波性能的提高。

在一個(gè)示例中，側(cè)風(fēng)裝置7采用結(jié)構(gòu)性吸波復(fù)合材料制造。吸波材料的特性是微波入射到材料上時(shí)，盡可能不反射而最大限度進(jìn)入材料內(nèi)部，即材料滿足阻抗匹配；進(jìn)入材料內(nèi)部的微波能迅速轉(zhuǎn)化為熱能。結(jié)構(gòu)性吸波復(fù)合材料具備吸波和承載雙重功能，或是采用強(qiáng)度高、透波性能好的高聚物復(fù)合材料料(如導(dǎo)電高聚物吸波材料等)。

結(jié)構(gòu)性吸波材料例如為熱塑性混雜紗吸波復(fù)合材料、多層結(jié)構(gòu)型和多層夾芯結(jié)構(gòu)型吸波復(fù)合材料等。結(jié)構(gòu)性吸波材料既能作為承載結(jié)構(gòu)件，具備復(fù)合材料輕質(zhì)高強(qiáng)的特點(diǎn)，又能吸收和透過微波。

其中，熱塑性混雜紗吸波復(fù)合材料例如為采用異型碳纖維和PEEK等樹脂的單絲或復(fù)絲混雜織物制成的復(fù)合材料，對(duì)微波的吸收非常有效。

多層結(jié)構(gòu)型和多層夾芯結(jié)構(gòu)型吸波復(fù)合材料利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)每一層的介電性能，采用自動(dòng)鋪層、數(shù)控纏繞、編織等新技術(shù)，把復(fù)合材料制成多層結(jié)構(gòu)和多層夾芯結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)具有很好的吸波性能，同時(shí)大大減輕結(jié)構(gòu)質(zhì)量。

此外，測(cè)風(fēng)裝置7采用的涂層或者制造材料還可以是其他的吸波材料，此處不再贅述。

在除冰的過程中，微波除冰需要經(jīng)過大概兩個(gè)階段。圖5為本發(fā)明實(shí)施例二提供的應(yīng)用于測(cè)風(fēng)裝置的除冰系統(tǒng)進(jìn)行微波除冰的微波加熱時(shí)間與微波加熱效率的關(guān)系圖，如圖5所示。第一階段的0-t1的時(shí)間段內(nèi)，微波對(duì)需要除冰的測(cè)風(fēng)裝置7的表面進(jìn)行加熱。通常，測(cè)量風(fēng)速的三杯風(fēng)組件和風(fēng)向標(biāo)為鋁合金材質(zhì)，不吸收微波。熱式風(fēng)速儀或者微型恒溫?zé)峋€風(fēng)速儀的外殼為聚四氟乙烯塑料，其介電常數(shù)ε為1.8-2.2，對(duì)微波的吸收能力很弱。如上文所述，在測(cè)風(fēng)裝置7的表面涂敷或者粘貼吸波材料，或者采用吸波材料制造測(cè)風(fēng)裝置7，在微波的作用下，測(cè)風(fēng)裝置7表面產(chǎn)生熱量，然后溫度逐漸升高，接著溫度傳遞到測(cè)風(fēng)裝置7與冰的結(jié)合面，使冰塊與測(cè)風(fēng)裝置7的結(jié)合處的冰逐漸融化。第二階段的t1-t2的時(shí)間段內(nèi)，微波同時(shí)加熱測(cè)風(fēng)裝置7表面、以及冰塊融化后的水，由于水(介電常數(shù)ε為80左右)對(duì)微波的吸收功能極好，此時(shí)的加熱效率大大增加，然后冰塊融化或脫落，融化后水蒸發(fā)或流走。

在冰塊化掉之后，測(cè)風(fēng)裝置7的重力減小，重力傳感器受到測(cè)風(fēng)裝置7的重力作用之后，觸點(diǎn)12恢復(fù)原狀，此時(shí)，重力檢測(cè)單元1檢測(cè)到的測(cè)風(fēng)裝置7重力信號(hào)；控制單元2接收此時(shí)測(cè)風(fēng)裝置7重力信號(hào)，然后根據(jù)該測(cè)風(fēng)裝置7重力信號(hào)進(jìn)行計(jì)算之后，可以確定測(cè)風(fēng)裝置7化冰，然后控制單元2向微波發(fā)生器4發(fā)送微波停止指令，此時(shí)控制單元2的接觸器斷開；從而微波發(fā)生器4根據(jù)微波停止指令停止發(fā)送微波，微波加熱單元3停止工作。

本實(shí)施例中，在測(cè)風(fēng)裝置7表面涂敷或者粘貼微波吸收層，或者側(cè)風(fēng)裝置7采用吸波材料制造，從而在微波融冰的過程中實(shí)現(xiàn)兩階段式的融冰過程。微波發(fā)生器4發(fā)出微波首先通過波導(dǎo)管62而經(jīng)由波形攪拌器9的攪拌，波形攪拌器9能夠?qū)⒉▽?dǎo)管5集中方向傳輸來(lái)的微波進(jìn)行多方向分配，使得微波多方向的進(jìn)入到反射罩6中，進(jìn)而使微波加熱方向更全面，更均勻；然后通過反射罩6的反射之后，微波可以均勻的匯聚到測(cè)風(fēng)裝置7上；可以較好的去除測(cè)風(fēng)裝置7上的冰雪，進(jìn)而保證了測(cè)量到的風(fēng)速風(fēng)向的準(zhǔn)確性，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組可以準(zhǔn)確的跟蹤標(biāo)準(zhǔn)功率曲線去獲得風(fēng)能最大轉(zhuǎn)換效率，保證了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的發(fā)電量，不會(huì)導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的故障停機(jī)，且不會(huì)威脅到風(fēng)力發(fā)電機(jī)組本身、其它電力設(shè)施及現(xiàn)場(chǎng)人員的安全。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解：實(shí)現(xiàn)上述各方法實(shí)施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關(guān)的硬件來(lái)完成。前述的程序可以存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中。該程序在執(zhí)行時(shí)，執(zhí)行包括上述各方法實(shí)施例的步驟；而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括：ROM、RAM、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。