[發明專利]一種風電塔筒振動監測系統及其監測方法

在審

• 申請號: 202110971991.8
• 申請日: 2021-08-24
• 公開（公告）號: CN113565701A
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 楊鵬誠;王應考;羅興宇;高佃飛;楊春俠;于增豪;朱陶煒;曹倩;李春林
• 申請（專利權）人: 大唐廣元風電開發有限公司;長沙理工大學
• 主分類號: F03D17/00
• 分類號: F03D17/00;F03D80/80;G01H17/00;G01B11/24
• 代理公司: 重慶市諾興專利代理事務所(普通合伙) 50239
• 代理人: 劉興順

1.一種風電塔筒振動監測系統，所述監測系統包括現場掃描單元、本地數據處理單元以及振動布局輸出單元；

其特征在于：

所述現場掃描單元和本地數據處理單元通過共享存儲棧通信；

所述現場掃描單元用于對現場的目標風電裝置進行掃描，獲得所述目標風電裝置的塔筒結構數據；

所述本地數據處理單元接收所述現場掃描單元捕獲的實時塔筒結構數據進行本地數據處理，并基于本地數據處理的結果給所述現場掃描單元發送反饋信號，基于所述反饋信號，所述現場掃描單元調整掃描路徑；

所述振動布局輸出單元接收所述現場掃描單元的完整路徑和現場掃描單元捕獲完成的塔筒結構數據，輸出所述目標風電裝置的塔筒振動布局采樣圖；

所述塔筒振動布局采樣圖包括所述塔筒的三維數字分層結構和每個分層結構上的至少一個采樣布局點；

基于所述塔筒布局采樣圖，在所述目標風電裝置的塔筒上布置多個振動傳感器。

2.如權利要求1所述的一種風電塔筒振動監測系統，其特征在于：

所述監測系統包括多個現場邊緣處理單元和遠端集中控制平臺；

每個所述現場邊緣處理單元包括所述現場掃描單元和本地數據處理單元；

所述目標風電裝置的塔筒結構分為底層筒、中間筒和頂層筒；

所述現場掃描單元首先對所述塔筒結構進行整體掃描，獲得分段結構數據，并向所述分段結構數據發送至所述共享存儲棧；

當所述共享存儲棧滿棧時，將所述共享存儲棧存儲的數據同時發送至所述本地數據處理單元和所述遠端集中控制平臺。

3.如權利要求1所述的一種風電塔筒振動監測系統，其特征在于：

所述現場掃描單元按照預設的起始掃描路徑對所述塔筒進行結構掃描，并將掃描獲得的塔筒結構數據發送至所述共享存儲棧；

當所述共享存儲棧滿棧時，將所述共享存儲棧存儲的數據同時發送至所述本地數據處理單元；

所述本地數據處理單元基于所述發送的數據進行路徑完整度分析，得出所述反饋信號。

4.如權利要求2所述的一種風電塔筒振動監測系統，其特征在于：

所述振動傳感器為配置無線通信模塊的加速度傳感器；

所述加速度傳感器將采集的振動傳感數據通過所述無線通信模塊發送至所述遠端集中控制平臺；

所述遠端集中控制平臺基于多個采樣周期獲得的多組振動傳感數據以及所述塔筒振動布局采樣圖，確定出所述塔筒最薄弱部位。

5.如權利要求4所述的一種風電塔筒振動監測系統，其特征在于：

所述遠端集中控制平臺還與所述現場掃描單元通信；

所述遠端集中控制平臺在所述多個采樣周期中至少一個采樣周期中，調度所述現場掃描單元重新對所述現場的目標風電裝置進行更新掃描，獲得所述目標風電裝置的更新塔筒結構數據；

所述振動布局輸出單元接收所述更新塔筒結構數據，輸出所述目標風電裝置的塔筒振動更新布局采樣圖；

所述遠端集中控制平臺基于所述至少一個采樣周期獲得的振動傳感數據以及所述塔筒振動更新布局采樣圖，確定出所述塔筒最薄弱部位。

6.如權利要求1-5任一項所述的一種風電塔筒振動監測系統，其特征在于：所述現場掃描單元為微型紅外掃描無人機；

所述本地數據處理單元配置至少一個路徑擬合模型。

7.一種風電塔筒振動監測方法，所述方法包括如下步驟：

S710：獲得所述風電塔筒的初始塔筒振動布局采樣圖；

S720：根據所述塔筒振動布局采樣圖，在所述風電塔筒上布置多個振動傳感器；

S730：獲得所述多個振動傳感器的振動傳感數據；

S740：基于所述振動傳輸數據和所述初始塔筒振動布局采樣圖，確定所述風電塔筒的最薄弱位置；

其特征在于：

在所述步驟S730之后，所述方法還包括：

S731：在所述振動傳感器的至少一個采樣周期之內，重新獲得所述風電塔筒的塔筒振動布局采樣圖；

S732：基于所述至少一個采樣周期獲得的振動傳感數據以及所述重新獲得的塔筒振動布局采樣圖，重新確定出所述塔筒最薄弱部位。