[實用新型]一種基于以太網通信的風力發電機組葉片監測系統

有效

• 申請號: 201420399797.2
• 申請日: 2014-07-17
• 公開（公告）號: CN203978732U
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 王靜;劉偉軍;董磊書;陳杰;尚進
• 申請（專利權）人: 中航（沈陽）高新科技有限公司
• 主分類號: F03D11/00
• 分類號: F03D11/00
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

技術領域

本實用新型屬于風力發電技術領域，具體涉及一種基于以太網通信的風力發電機組葉片監測系統。

背景技術：

風力發電機葉片一般由復合材料制造，具有良好的化學穩定性、力學穩定性、以及電穩定性。由于葉片長期連續運行，且風力發電機組一般安裝于偏遠環境惡劣地區，風機葉片長時間受到風沙、雨水、雷擊、紫外線以及溫差等因素的影響，葉片損傷難以避免。

葉片上小的損傷如果沒有被及時發現并進行專業修復，將導致裂紋延伸至葉尖，造成大面積的開裂，不得不進行大型修補或者返廠處理，給風場業主帶來重大經濟損失。

葉片外部損傷可在地面上通過肉眼或望遠鏡進行檢查，而葉片內部損傷目前只能依靠人員進入葉片內部進行檢查。風場一般位于偏遠地區，交通不便，環境惡劣；工作人員需利用爬梯進入機艙，通過輪轂進入葉片內部進行檢查，危險性高；葉片內部空間狹窄、結構復雜，灰塵、有害氣體等對人體有很大傷害，冬夏兩季氣溫人體難以承受。綜上所述，人工對葉片內部進行檢查，工作量大，危險性高，效率低。

由于葉片與輪轂為風力發電機組的旋轉部分，輪轂內設備與機艙內設備之間的供電及通訊采用滑環的連接方式。考慮到后續維護等工作，通常預留一些冗余線路。由于滑環的更換及增加滑環通道非常復雜，因此外接設備只能利用現有的滑環線路資源。

隨著清潔能源產業的快速發展，風力發電機組在全國各地大量部署，機組的維護問題逐漸凸顯。葉片內部檢測是風力發電機組維護的重要環節，而現有技術尚未提出能夠實現高效、遠程、自動監測的解決方案。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本實用新型提供一種基于以太網通信的風力發電機組葉片監測系統。

本實用新型的技術方案是：

一種基于以太網通信的風力發電機組葉片監測系統，包括攝像頭、以太網交換機、中控室計算機和客戶端計算機；

攝像頭有多個，分別安裝于風力發電機組葉片內部易發生故障位置，以太網交換機安裝于風力發電機組輪轂內，中控室計算機位于風力發電場的中控室；

各攝像頭分別通過以太網線連接以太網交換機，以太網交換機通過風力發電場局域網連接中控室計算機，中控室計算機通過互聯網與服務端計算機進行通訊。

攝像頭采用以太網接口的數字信號攝像頭。

以太網交換機采用工業以太網交換機。

本實用新型的有益效果是：本實用新型實現了自動監測，可以通過對風力發電機組葉片進行自動和手動拍照，觀察風力發電機組葉片是否有破損，減少了工作人員實地監測產生的巨大成本及勞動量，降低了維護成本，減小了工作人員工作中的危險性，提高了可實現性。

附圖說明

圖1為本實用新型的一種基于以太網通信的風力發電機組葉片監測系統的結構圖；

其中，1-攝像頭，2-以太網交換機，3-中控室計算機，4-客戶端計算機。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型具體實施方式加以詳細的說明，如圖1所示。

一種基于以太網通信的風力發電機組葉片監測系統，包括攝像頭1、以太網交換機2、中控室計算機3、客戶端計算機4。

本實施方式中，攝像頭1有三個分別安裝于風力發電機組三個葉片內部易發生故障位置，例如風力發電機組葉片最大弦長處，本實施方式中，某43米型號風力發電機組葉片的最大弦長處為距其風力發電機組葉片根部10米處，此處易產生褶皺或裂痕，以太網交換機2安裝于風力發電機組輪轂內，中控室計算機3位于風力發電場的中控室。

攝像頭1通過以太網線連接以太網交換機2，以太網交換機2通過風力發電場局域網連接中控室計算機3，中控室計算機3通過互聯網與服務端計算機4進行通訊。

攝像頭1采用以太網接口的數字信號攝像頭，本實施方式中選用DS-2CD2332-I型號攝像頭。

以太網交換機2采用采用工業以太網交換機，本實施方式中選用EKI-2528/I型號以太網交換機。

中控室計算機3采用主流配置的商用臺式計算機或服務器，本實施方式中，選用610H型號計算機。

本實施方式中客戶端計算機4可以采用通過互聯網訪問中控室計算機3數據的設備，可以選用計算機、平板電腦、智能手機等。

基于以太網通信的風力發電機組葉片監測系統的工作過程如下：

風力發電機組在工作過程中，可以以手動拍照和自動拍照工作模式對風力發電機組葉片進行檢測，在手動拍照工作模式下，當客戶端計算機向中控室計算機發送手動拍照指令時，或者自動拍照工作模式下，當前時間達到客戶端計算機設定的自動拍照時間時，中控室計算機將開啟攝像頭拍照指令通過風力發電場局域網和以太網交換機傳輸至攝像頭，攝像頭對風力發電機組三個葉片內部易發生故障位置進行拍照，并將圖像通過風力發電場局域網和以太網交換機傳輸至中控室計算機，中控室計算機可以對圖像進行圖像銳化和邊緣檢測等圖像處理，將處理后的圖像發送至客戶端計算機，用戶根據客戶端計算機的顯示圖像，判斷風力發電機組葉片監控部位是否存在裂紋、褶皺等損壞情況。