[實用新型]風力發電基礎結構健康監測系統

有效

• 申請號: 201920530906.2
• 申請日: 2019-04-18
• 公開（公告）號: CN210068392U
• 公開（公告）日: 2020-02-14
• 發明（設計）人: 王鵬軍;李國瑞;翟海清;馮樂
• 申請（專利權）人: 北京源清慧虹信息科技有限公司
• 主分類號: F03D17/00
• 分類號: F03D17/00;F03D13/20
• 代理公司: 11399 北京冠和權律師事務所
• 代理人: 朱健;張國香

本實用新型提供了一種風力發電基礎結構健康監測系統，包括：靜力水準儀，設置在風電塔的基礎承臺上；智能無線傳感器，設置在風電塔的塔筒內，用于監測風電塔的涵蓋沉降、傾斜、振動、應變、溫濕度中的一種或多種結合；無線網關，設置在風電塔的塔筒內的設備層，與靜力水準儀電連接并與智能無線傳感器無線通訊連接；服務器，與無線網關通訊連接。本風力發電基礎結構健康監測系統，采用無線連接技術，有效克服現有技術存在的監測手段缺失、安裝部署困難以及成本較高的問題。本監測系統可以有效監測風電塔基礎結構的運行狀態，使風電塔基礎結構在線監測成為可能。

技術領域

本實用新型涉及監控技術領域，特別涉及一種風力發電基礎結構健康監測系統。

背景技術

風力發電設備一般分為風電機組、風電塔基礎結構等部分。由于風力塔筒承受各種力和力矩的作用，不僅會受到地表的影響，在內因和風向風速等外因的共同作用下，還有可能發生傾斜和沉降，嚴重時會發生倒塌事件，會威脅人們的安全、帶來不必要的破壞。風力塔筒負責給風輪及機艙提供滿足要求的、可靠的穩定支撐，使風輪能夠獲得較高且穩定的風速，也就是使風輪處于風能最佳的位置。因此，對風電塔基礎結構進行監測，保持風電塔筒的正常狀態對于風力發電來說很重要，是風電機組正常發電的前提條件。

目前，風電塔基礎結構監測主要依靠使用水準儀進行人工觀測為主，以對沉降進行長期觀測，繪制沉降變化曲線。而人工監測頻次低、時效性差，精度受外界影響較大、安全風險大且投入成本高。

目前其它監測領域較為成熟的監測設備和方法以有線監測為主，但風力風電塔筒內部空間狹小，電磁環境復雜，且不允許進行焊接、鉆孔等安裝作業形式，有線監測方式部署十分困難，且易受到干擾。由于風電基礎結構復雜，對其進行有線監測，會造成極大的工作量，有線傳感網絡的部署同樣也會對塔架結構性能指標造成較大的影響，帶來更多的問題。

實用新型內容

本實用新型提供一種風力發電基礎結構健康監測系統，采用無線連接技術，有效克服現有技術存在的監測手段缺失、安裝部署困難以及成本較高的問題。本監測系統可以有效監測風電塔基礎結構的運行狀態，使風電塔基礎結構在線監測成為可能。

本實用新型提供一種風力發電基礎結構健康監測系統，包括：

靜力水準儀，設置在風電塔的基礎承臺上；

智能無線傳感器，設置在風電塔的塔筒內，用于監測風電塔的涵蓋沉降、傾斜、振動、應變、溫濕度中的一種或多種結合；

無線網關，設置在風電塔的塔筒內的設備層，與所述靜力水準儀電連接并與所述智能無線傳感器無線通訊連接；

服務器，與所述無線網關通訊連接。

在一個實施例中，智能無線傳感器包括：無線智能加速度計、無線智能傾角計、無線智能溫濕度計和無線智能應變采集儀中一種或多種結合。

在一個實施例中，無線智能加速度計包括：

加速度傳感器，

加速度采集器，與所述加速度傳感器連接，用于采集加速度傳感器的檢測數據；

第一處理器，與所述加速度采集器連接；

第一時鐘模塊，與所述第一處理器連接；

第一短距通訊模塊，與所述第一處理器連接；

第一電源管理模塊，與所述第一處理器、加速度傳感器、加速度采集器、第一時鐘模塊、第一短距通訊模塊和蓄電池連接。

在一個實施例中，無線網關包括：

第二短距通訊模塊，與所述智能無線傳感器無線通訊連接；

長距通訊模塊，與服務器通訊連接；