[發明專利]一種風力發電機組槳葉葉根螺栓斷裂實時監控方法及系統

在審

• 申請號: 202111358306.0
• 申請日: 2021-11-16
• 公開（公告）號: CN113883016A
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發明（設計）人: 鄧巍;趙勇;汪臻;劉騰飛;郭靖;李沖;許瑾;張恩享;張軼東;張長安
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: F03D17/00
• 分類號: F03D17/00;F03D7/04
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 賀小停

本發明提供的一種風力發電機組槳葉葉根螺栓斷裂實時監控方法及系統，包括光纖力傳感單元、數據采集單元和中央處理器，其中，每個葉根螺栓上均設置有一個光纖力傳感單元，所述數據采集單元用于采集每個光纖力傳感單元的數據信號，并將采集到的數據信號傳輸至中央處理器；所述中央處理器用于根據接收到的數據信號判斷對應葉根螺栓是否發生異常；本發明實現了風電機組槳葉葉根螺栓的實時斷裂監測，自動判斷發電機組是否進行工作，保證發電工作的同時，提高安全保障。

技術領域

本發明涉及風力發電技術領域，尤其涉及一種風力發電機組槳葉葉根螺栓斷裂實時監控方法及系統。

背景技術

隨著風電市場發展的進一步深入，風電機組在向高塔架和長槳葉的趨勢發展。當前，國內部分風場已經裝配了風輪直徑140m的長槳葉，并進一步向150米，160米的趨勢發展。隨著槳葉長度的越來越長，對槳葉安全的關注越來越高，槳葉安全對機組整體的安全性的影響越來越大。

槳葉是風力發電機中最重要也是質量最大的部分，每根槳葉均通過若干個葉根螺栓與發電機的轉軸相連，而葉根螺栓也是風力發電機中最容易發生斷裂的部分，而葉根螺栓的斷裂或松動將會導致風力發電機損壞甚至倒塌。風力發電機組正常運行期間，巡檢周期一般為半年至一年，巡檢周期間隔較長，葉根螺栓斷裂的情況不能夠及時發現，且每次巡檢耗費大量的時間、人力、物力。

發明內容

本發明的目的在于提供一種風力發電機組槳葉葉根螺栓斷裂實時監控方法及系統，解決了現有技術中存在的上述不足。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

本發明提供的一種風力發電機組槳葉葉根螺栓斷裂實時監控系統，包括光纖力傳感單元、數據采集單元和中央處理器，其中，每個葉根螺栓上均設置有一個光纖力傳感單元，所述數據采集單元用于采集每個光纖力傳感單元的數據信號，并將采集到的數據信號傳輸至中央處理器；

所述中央處理器用于根據接收到的數據信號判斷對應葉根螺栓是否發生異常。

優選地，所述光纖力傳感單元包括光纖和兩個光纖連接部，每個葉根螺栓上均設置有光纖；兩個光纖連接部一端分別固定在光纖的兩端；兩個光纖連接部的自由端分別與葉根螺栓和槳葉連接部固定連接。

優選地，所述數據采集單元包括信號采集發射模塊和信號接收模塊，其中，信號采集發射模塊用于采集光纖力傳感單元產生的光信號，并將采集到的光信號轉換為電信號，之后傳輸至信號接收模塊；所述信號接收模塊用于將接收到的電信號轉換為數據信號，并傳輸至中央處理器。

優選地，所述中央處理器還連接有用于顯示發生異常的葉根螺栓數量，以及對發電機組槳葉運行狀態進行控制的監測控制模塊。

優選地，所述監測控制模塊包括制動控制器和顯示器，其中，所述制動控制器用于根據中央處理器傳輸的指令控制風力發電機組槳葉的轉動；所述顯示器用于顯示發生異常的葉根螺栓的數量。

一種風力發電機組槳葉葉根螺栓斷裂實時監控方法，基于所述的監測系統，包括以下步驟：

采集每個葉根螺栓產生的光信號；

對每個光信號進行轉換，得到數據信號；

根據得到的數據信號判斷對應的葉根螺栓是否發生異常。

優選地，該監測方法包括：統計發生異常的葉根螺栓的數量，根據統計得到的數量對風力發電機組槳葉的運行進行控制。

優選地，根據統計得到的數量對風力發電機組槳葉的運行進行控制，具體方法是：

當統計得到的數量大于等于預設閾值時，則控制風力發電機組槳葉停止工作；

當統計得到的數量小于預設閾值時，則控制風力發電機組槳葉繼續工作。