1.1 WindHorizon H400 型激光雷达

1.1.1 技术原理简介
WindHorizon H400 是一种风力发电专用的机舱顶部安装测量型脉冲相干激光测风雷达，设备体积小、重量轻、功耗低、精度高、安装操作简单。
WindHorizon H400 机舱安装激光测风雷达（以后简称“H400 激光雷达”）是青岛镭测机舱激光测风雷达的风机控制产品型号，基于光学相干多普勒频移检测原理，可实现风机轮毂前方 50m 至 400m 处任意 24 个距离门的风速风向的精细化探测，更加侧重于对测风精度方面的要求，并且集成了风力发电机偏航误差测量的算法，对于风机在功率曲线的测量、风机性能的测试的应用，特别是海上测量，具有较大的优势。H400 激光雷达具有以下的特点：
1) H400 激光雷达的内置算法对风机桨叶遮挡进行数据处理，大幅度提升数据有效率至 95-98%以上。
2) H400 激光雷达内部内置风机偏航误差测量算法，可自动测量风机平均偏航误差，并在测量结果符合预设误差要求时，输出测量结果。
3) 丰富的数据接口，满足激光与风机控制器的通讯接口要求
4) 激光源功率大，最远距离测量可达到 400m 以上，可满足风机功率曲线测量要求。
5) H400 激光雷达体积小、重量轻、功耗低，可方便地在风机顶端进行快速安装及转运。

图 1 WindHorizon H400 型激光雷达工作示意图

1.1.2 WindHorizon H400 产品外观
WindHorizon H400 产品的外观如图 2、图 3、图 4 所示。

图 2 WindHorizon H400 光学探测单元和通用三脚支架外观

图 3 WindHorizon H400 光学探测单元和安装底脚外观

图 4 WindHorizon H400 数据存储单元产品外观

H400 激光雷达分为光学探测单元和数据存储单元两个部分：
1）光学探测单元：是 H400 激光雷达系统的核心部件，内部包括了激光器、光学发射和回波接收系统、信号光电转换系统等。安装在机舱顶端，主要是进行激光波束扫描探测的功能，其中：

激光发射窗口：是激光束的穿透窗口，材质为玻璃，窗口外部涂有疏水膜防
止积水，内部周围有空气加热装置防止水汽凝结，用于探测激光的发射和接收。把手：用于搬运设备时的握持。
注意：把手不可以作为安全挂点。
2）支架支架是将光学探测单元因定到风机机舱顶部的安装结构，根据机舱形式的不
同及安装位置的要求，可以选择不同的安装支架形式。
通用三脚支架用于将光学探测单元安装于常见的风机机舱顶部，对于机舱顶部空间较小或需要将激光雷达安装于特殊位置时，也可以使用专用支架安装。
调平底脚：底脚均可通过旋转调节底脚高度，用于调整设备的俯仰角和翻滚角，使探测单元调平。
当使用专用支架安装时，光学探测单元底部有三个底脚，可用以调节探测单元的俯仰角和翻滚角。
在采购 H400 时根据安装形式的不同，选择不同的安装支架。标准供货清单中为三脚支架安装形式。底脚安装形式为选配设备，不包含在标准供货清单中。
2）数据存储单元： H400 激光雷达系统的电源系统、数据存储及与外部通讯的关键部件，安装在机舱内部，用于测量数据和设备状态信息等的存储及通信。数据存储单元的供电为 230V 交流电源供电。
3）连接电缆：光学探测单元与数据存储单元之间由两根电缆连接，一根网线，一根 24V 电源电缆。

1.1.3 WindHorizon H400 产品尺寸
1）光学探测单元：

图 4 H400 光学探测单元的正视图图 5 H400 光学探测单元的侧视图

图 6 H400 光学探测单元的俯视图

2）数据存储单元：

图 7 H400 数据存储单元尺寸

1.2 适用标准

此部分列出了设备符合的安全、EMC（电磁兼容性）、防雷等标准。

安全符合性

符合 GB 7247.1-2001 激光产品的安全相关技术要求；
符合 GB/T 24343-2009 中绝缘电阻≥10MΩ（兆欧表直流 500V）；符合 GB 4793.1-2007 中耐压 2000VAC 测试要求。

EMC 符合性

符合 GB/T 18268.1-2010 和 GB/T 17799.2-2003 中静电抗扰度 B 级要求；
符合 GB/T 18268.1-2010 和 GB/T 17799.2-2003 中射频电磁场辐射抗扰度 A 级要求；符合 GB/T 18268.1-2010 和 GB/T 17799.2-2003 中电快速瞬变脉冲群抗扰度 A 级要求；符合 GB/T 18268.1-2010 和 GB/T 17799.2-2003 中浪涌冲击抗扰度 B 级要求；
符合 GB/T 18268.1-2010 和 GB/T 17799.2-2003 中工频磁场抗扰度 A 级要求；符合 GB/T 18268.1-2010 和 GB/T 17799.2-2003 中电压暂降、短时中断 B 级要求；符合 GB/T 18268.1-2010 和 GB/T 17799.2-2003 中脉冲磁场 B 级要求；
符合 GB/T 18268.1-2010 和 GB/T 17799.2-2003 中阻尼振荡磁场 B 级要求；符合 GB 4824-2004 中工业环境发射 B 级要求。

防雷符合性

机舱外 LPZ0B 区域符合 GBZ 25427-2010 风力发电机组雷电防护规定的要求；机舱内 LPZ1 区域符合 GBZ 25427-2010 风力发电机组雷电防护规定的要求。

其它

符合 GB 4208-2008 外壳防护等级中的 IP66 等级要求；
符合 GB/T 2423.17-2008 和 GB/T12085.4-2010 盐雾测试要求；
符合 GB/T12085.7-2010 滴水淋雨测试要求；
符合 GB/T12085.14-2010 露-霜-冰测试要求；

符合 GB/T 13384-2008 机电产品包装通用技术条件要求；符合 GB/T 191-2008 包装储运图示标志要求。

1.3 WindHorizon H400 型激光雷达的技术指标

序号	指标项	参数
1	探测距离范围	50m～400m
2	激光波长	1550nm，人眼不可见且人眼安全
3	数据更新率	1Hz～4Hz（可软件设置）
4	测量距离门	24个距离门可任意配置（1米定位精度）
5	风速测量范围	-20m/s～50m/s
6	风速精度	≤0.1m/s
7	风向精度	＜0.5°
8	波束数	4波束
9	光束张角	水平张角	30〫
		垂直张角	15〫
9	数据产品	径向风速、俯仰角及横滚角、1s/10min轮毂高度水平风速风向序列、水平和垂直风切变、湍流强度、信噪比、数据获取率等
10	数据存储	csv文本格式，1年数据储存量
11	数据接口	网络（RJ45），CAN （RJ45）,4G,USB,HDMI,RS232等（支持定制）
12	工作温度	舱外单元：-30℃ ～50℃ 舱内单元：- 30℃ ～65℃
13	环境防护等级	IP65 防盐雾IEC 60068-2-11 湿度：0%～ 100%
14	电气安全标准	符合EN 61010，CE标准
15	电缆长度	10米（
16	功耗	90W（低温开启加热器时最大功耗300W）
17	重量	光学探测头
		数据存储单元
		三脚支架	23.5kg
18	抗风能力	70m/s(不包括设备与机舱连接部分，该部分由风机制造商校核)

1.4 供货范围

序号	名称	型号	供应商	数量	备注
1	光学探测单元	镭测 H400	青岛镭测	1
2	数据存储单元	镭测 H400	青岛镭测	1
3	底脚	镭测 H400	青岛镭测	3	标准配置
4	三脚支架	镭测 H400	青岛镭测	1	选配
5	线缆（包括网线、24V 电源线各 10 米，220 电源线 3 米）	镭测 H400	珠江电缆/秋叶原	10 米
6	电缆防水穿线器	定制（适配电源和网线，内置硅胶垫防水）	青岛镭测	1
7	包装箱	定制	青岛镭测	1

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