[實(shí)用新型]一種海上風(fēng)電塔筒的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320555096.9
• 申請日: 2013-09-06
• 公開（公告）號: CN203642870U
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宗馳;張寶全;吳金城;宋波
• 申請（專利權(quán)）人: 龍源電力集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號: G01B7/16
• 分類號: G01B7/16;G01L1/22;G01P15/00
• 代理公司: 北京華夏正合知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11017
• 代理人: 韓登營;張煥亮

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種海上風(fēng)電塔筒的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。?

背景技術(shù)

風(fēng)電建設(shè)正向著海上風(fēng)電和大型化發(fā)展，與陸上風(fēng)電相比，海上風(fēng)電塔運(yùn)行環(huán)境較為復(fù)雜，海上風(fēng)電塔筒除了受到風(fēng)荷載等作用外，還受波浪、潮流等自然環(huán)境因素帶來的荷載沖擊和腐蝕等影響。同時，海上風(fēng)電機(jī)組的基礎(chǔ)與陸上風(fēng)電也不相同，有自身的特點(diǎn)。掌握海上風(fēng)電塔的各項力學(xué)指標(biāo)，如應(yīng)力應(yīng)變、加速度等，對風(fēng)電塔筒的正常運(yùn)行狀態(tài)和安全性評價是很有必要的。?

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型提供一種海上風(fēng)電塔筒的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，通過在塔筒的不同高度設(shè)置傳感器，以監(jiān)測塔筒的應(yīng)力、振動情況以及固有頻率測試等，可準(zhǔn)確檢測海上風(fēng)電機(jī)組塔筒運(yùn)行狀態(tài)環(huán)境，為風(fēng)電塔筒的正常運(yùn)營提供保障。?

本實(shí)用新型所提供的海上風(fēng)電塔筒的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)包括：塔筒內(nèi)部距離地面不同高度處依次設(shè)置第一至第四平臺，塔筒頂部的風(fēng)力發(fā)電機(jī)主機(jī)內(nèi)部設(shè)置機(jī)艙平臺，在所述第一平臺、第二平臺、第三平臺以及第四平臺上方一定距離處，分別設(shè)置一組應(yīng)力應(yīng)變傳感器以及一組加速度傳感器；在所述機(jī)艙平臺上方一定距離處設(shè)置一組加速度傳感器；?

數(shù)據(jù)傳輸單元，分別與所述應(yīng)力應(yīng)變傳感器和加速度傳感器通信連接；?

顯示單元，與所述數(shù)據(jù)傳輸單元連接。?

由上，通過在塔筒的不同高度設(shè)置傳感器，可準(zhǔn)確檢測海上塔筒的運(yùn)行狀態(tài)，為風(fēng)電塔筒的正常運(yùn)營提供保障。?

可選的，塔筒外部距離地面一定距離處設(shè)置塔筒底部平臺，所述塔筒底部平臺上固定有一組應(yīng)力應(yīng)變傳感器以及一組加速度傳感器。?

可選的，所述一組應(yīng)力應(yīng)變傳感器為4個，等間距環(huán)形排布；所述一組加速度傳感器為2個，對稱排布。?

由上，通過設(shè)置不同位置的應(yīng)力應(yīng)變傳感器和加速度傳感器，實(shí)現(xiàn)全面采集海上風(fēng)電塔筒所在位置的運(yùn)行狀態(tài)。?

可選的，所述應(yīng)力應(yīng)變傳感器采用膠粘固定；所述加速度傳感器采用磁性吸附固定。?

可選的，所述第一至第四平臺分別位于所述塔筒內(nèi)部距離地面14m、24m、52.3m和84m處。?

可選的，在所述塔筒內(nèi)部第一平臺、第二平臺、第三平臺和第四平臺上方1.5m處，分別設(shè)置所述應(yīng)力應(yīng)變傳感器以及加速度傳感器。?

可選的，在所述機(jī)艙平臺上方0.5m處設(shè)置所述加速度傳感器。?

可選的，所述塔筒外部距離地面9m處設(shè)置所述塔筒底部平臺；?

在塔筒外部，塔筒底部平臺上方1.0m處，分別設(shè)置一組應(yīng)力應(yīng)變傳感器以及一組加速度傳感器。?

由上，實(shí)現(xiàn)便于工作人員對上述傳感器進(jìn)行檢查和維護(hù)。?

可選的，還包括：?

數(shù)據(jù)存儲單元，與所述數(shù)據(jù)傳輸單元連接；?

數(shù)據(jù)分析單元，與所述數(shù)據(jù)存儲單元連接；?

所述顯示單元還與數(shù)據(jù)分析單元連接。?

由上，通過對所述傳感器所采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可準(zhǔn)確檢測海上塔筒運(yùn)行狀態(tài)，為風(fēng)電塔筒的正常運(yùn)營提供保障。?

附圖說明

圖1為海上風(fēng)電塔筒的結(jié)構(gòu)示意圖；?

圖2為應(yīng)力應(yīng)變傳感器和加速度傳感器的位置示意圖；?

圖3為海上風(fēng)電塔筒運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的原理示意圖。?

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型海上風(fēng)電塔筒的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。?

如圖1所示，以一種海上風(fēng)電機(jī)組的整體裝配結(jié)構(gòu)為例進(jìn)行說明，海上風(fēng)電機(jī)組包括葉輪151、塔筒10，以及塔筒10頂部的風(fēng)力發(fā)電機(jī)主機(jī)15、單樁基礎(chǔ)14。?

塔筒10與單樁基礎(chǔ)14通過螺栓連接，距離地面9m高處單樁基礎(chǔ)外部設(shè)置塔筒底部平臺13，塔筒底部平臺13可采用螺栓連接固定于單樁基礎(chǔ)14外部。?

塔筒底部平臺13為環(huán)形結(jié)構(gòu)，如圖2所示，在塔筒10外部，塔筒底部平臺13上方1.0m處等間距設(shè)置第一至第四應(yīng)力應(yīng)變傳感器（1311～1314）。?

所述應(yīng)力應(yīng)變傳感器采用分布式布置方式，其內(nèi)部設(shè)置有若干個微彎應(yīng)變感應(yīng)片，上述感應(yīng)片分布于被測結(jié)構(gòu)的各個測量點(diǎn)，每個傳感器通過單獨(dú)信號線連接。當(dāng)外界風(fēng)向使得感應(yīng)片發(fā)生形變時，測量得出變化量，從而可以確定應(yīng)變大小。?

所述應(yīng)力應(yīng)變傳感器采用膠粘方式固定。?

另外，在塔筒10外部，塔筒底部平臺13上方1.0m處還對稱設(shè)置兩個加速度傳感器（1321、1322），分別用于采集塔筒底部水平方向和垂直方向的振動。?

所述加速度傳感器采用磁性吸附方式固定。?