[實用新型]一種風力發電機葉片與塔筒狀態監測系統

有效

• 申請號: 201320490251.3
• 申請日: 2013-08-12
• 公開（公告）號: CN203519144U
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 董禮;王千;蘇寶定;程慶陽;于遲
• 申請（專利權）人: 國電聯合動力技術有限公司
• 主分類號: G01H1/00
• 分類號: G01H1/00
• 代理公司: 北京方韜法業專利代理事務所 11303
• 代理人: 馬麗蓮

技術領域

本實用新型涉及風電技術領域，特別是涉及一種風力發電機葉片與塔筒狀態監測系統。

背景技術

隨著風力發電機技術的快速發展，機組單機容量也越來越大，陸上風機已經達到6MW，海上在研風機已經達12MW。單機容量的增大導致關鍵部件也越來越昂貴。為了對這些關鍵部件進行更好的維護，需要改變以往的定時維護為預知性維護，這就需要對這些部件進行實時狀態監測。另外這些大機組往往安裝在沿海或海上，需要提前做好維護計劃。目前大部分機組已經安裝了振動在線監測系統對主軸承、齒輪箱、發電機等傳動鏈進行監測，但卻忽略了風機的兩個核心大部件，即葉片和塔筒。

葉片在運行過程中會發生裂紋、裂縫、覆冰、氣動不平衡等故障，塔筒螺栓也會有松動、斷裂故障，這些故障不僅對葉片和塔筒自身產生影響，而且影響機組的其他部件。如葉片氣動不平衡不但會增加葉片的載荷也會增加整機的振動，同時也增加傳動鏈的振動；塔筒螺栓如果松動或者斷裂則直接影響機組的安全性，此時若有突發大風機組甚至可能倒塌。

因此，葉片與塔筒的狀態需要進行實時監測，以便及時發現葉片與塔筒存在的潛在問題，提醒維護人員及時進行維護、檢修。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種實時監測、自動報警的風力發電機葉片與塔筒狀態監測系統。

為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種風力發電機葉片與塔筒狀態監測系統，包括：安裝于風機葉片上的傳感器及安裝于機艙或塔筒上的傳感器；數據采集系統，安裝在機艙上，與所述傳感器連接；風場監控服務器，通過網絡與所述數據采集系統連接。

進一步地，所述安裝于風機葉片上的傳感器安裝在風機葉片內部距離葉尖三分之一處，安裝于機艙或塔筒上的傳感器具體安裝在前機艙底架處或塔筒頂部。

進一步地，所述每處安裝于風機葉片上的傳感器以及每處安裝于機艙或塔筒上的傳感器為雙向傳感器或兩個單向傳感器。

進一步地，所述傳感器為超低頻加速度傳感器或應變片傳感器。

進一步地，所述安裝于風機葉片上的傳感器的信號線通過設置在輪轂處的集線盒匯合后統一連接至風機的滑環裝置，并由滑環裝置連接至所述數據采集系統；

進一步地，所述數據采集系統通過網絡連接至位于塔筒的塔底控制柜中，塔底控制柜通過風場的環網交換機和核心交換機與所述風場監控服務器連接。

進一步地，還包括遠程監控器，所述遠程監控器與風場監控服務器之間安裝有路由器和防火墻。

由于采用上述技術方案，本實用新型至少具有以下優點：

本實用新型通過連續采集葉片及機艙在運行過程中的振動信號，并通過對數據進行實時分析，可監控葉片與塔筒的振動狀況，及時發現葉片與塔筒存在的潛在問題，彌補了行業內目前對葉片與塔筒狀態監測的空白。此外，由于設置了報警裝置，當葉片質量不平衡、覆冰、開裂、氣動不平衡、葉片不可見裂紋、塔筒螺栓松動等故障發生時，系統能根據設計的報警信息進行自動報警。

附圖說明

上述僅是本實用新型技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本實用新型的技術手段，以下結合附圖與具體實施方式對本實用新型作進一步的詳細說明。

圖1是本實用新型的葉片與塔筒狀態監測系統總示意圖。

圖2是本實用新型的葉片與塔筒狀態監測系統數據處理流程示意圖。

圖3是風電機組的槳角、方位角及坐標系示意圖。

具體實施方式

請參閱圖1，本實用新型的一種葉片與塔筒狀態監測系統，包括安裝于風機葉片2上的傳感器1及安裝于機艙或塔筒11上的傳感器10；數據采集系統9，安裝在機艙上，與所述傳感器1和10連接；風場監控服務器，通過網絡與所述數據采集系統9連接。

其中，每處安裝于風機葉片2上的傳感器1，以及每處安裝于機艙或塔筒11上的傳感器10為雙向傳感器或兩個單向傳感器。所述傳感器為超低頻加速度傳感器或應變片傳感器。