[發(fā)明專利]用于風(fēng)力機(jī)塔架螺栓松動(dòng)監(jiān)測(cè)的報(bào)警方法、系統(tǒng)及其終端

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210085911.3
• 申請(qǐng)日: 2022-01-25
• 公開（公告）號(hào): CN114427929B
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊濤;張琛;胡迪;張穎;張家盛;譚親雄;梁偉超;肖煥秀;張傳虎;張?jiān)艕?/a>;吳磊;羅威
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué);武漢華科能源環(huán)境科技股份有限公司;華能武漢發(fā)電有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G01L5/24
• 分類號(hào): G01L5/24;G08B21/18
• 代理公司: 北京金智普華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11401
• 代理人: 楊采良

1.一種用于風(fēng)力機(jī)塔架螺栓松動(dòng)監(jiān)測(cè)的報(bào)警方法，其特征在于，所述用于風(fēng)力機(jī)塔架螺栓松動(dòng)監(jiān)測(cè)的報(bào)警方法包括：

通過(guò)將螺母和螺栓之間的相對(duì)位移量轉(zhuǎn)換為磁鐵磁力的變化，并利用壓力傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)壓力信號(hào)的變化，判斷螺栓松動(dòng)位移量，進(jìn)行螺栓的松動(dòng)監(jiān)測(cè)；

所述用于風(fēng)力機(jī)塔架螺栓松動(dòng)監(jiān)測(cè)的報(bào)警方法包括以下步驟：

步驟一，利用壓力傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)風(fēng)力機(jī)塔架螺栓松動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置的兩塊磁鐵之間的壓力信號(hào)，并對(duì)采集的壓力信號(hào)進(jìn)行處理；

步驟二，將處理后的壓力信號(hào)進(jìn)行編碼傳輸；并對(duì)編碼后的壓力信號(hào)進(jìn)行解碼分析；

步驟三，基于壓力信號(hào)的解碼分析結(jié)果，判斷螺栓松動(dòng)位移量是否超過(guò)閾值，若超過(guò)閾值則發(fā)送報(bào)警信號(hào)進(jìn)行報(bào)警；

所述對(duì)采集的壓力信號(hào)進(jìn)行處理包括：

利用切換矩陣采集多路應(yīng)變壓力傳感器的信號(hào)，并將采集到的壓力信號(hào)利用運(yùn)算放大電路進(jìn)行信號(hào)調(diào)理；同時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)模數(shù)轉(zhuǎn)換及信號(hào)濾波處理；

所述風(fēng)力機(jī)塔架螺栓松動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置設(shè)置有：

兩塊吸附在一起的磁鐵；

所述兩塊吸附在一起的磁鐵與螺母之間通過(guò)絕緣環(huán)相連；所述螺母連接有待進(jìn)行松動(dòng)監(jiān)測(cè)的螺栓；

所述兩塊吸附在一起的磁鐵之間設(shè)置有壓力傳感器；

螺栓松動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置包含有螺栓；螺母；絕緣環(huán)：通過(guò)磁力與螺母緊密接觸；磁鐵：與螺栓、螺母、塔筒之間存在磁力，磁力使磁鐵和絕緣環(huán)固定在螺母下方；壓力傳感器：位于多片磁鐵中間，受到下方磁鐵與上方磁鐵、下方磁鐵與螺栓、下方磁鐵與螺母、下方磁鐵與塔筒之間磁力作用，并可提供具體壓力數(shù)值。

2.如權(quán)利要求1所述用于風(fēng)力機(jī)塔架螺栓松動(dòng)監(jiān)測(cè)的報(bào)警方法，其特征在于，所述基于壓力信號(hào)的解碼分析結(jié)果，判斷螺栓松動(dòng)位移量是否超過(guò)閾值之前還需進(jìn)行：

通過(guò)測(cè)量不同螺栓松動(dòng)位移量下的壓力數(shù)值，擬合得到磁鐵間壓力與螺栓松動(dòng)位移量之間的關(guān)系式。

3.如權(quán)利要求2所述用于風(fēng)力機(jī)塔架螺栓松動(dòng)監(jiān)測(cè)的報(bào)警方法，其特征在于，所述磁鐵間壓力與螺栓松動(dòng)位移量之間的關(guān)系式包括：

F＝a₀+a₁·δ+a₂·δ²+...+a_n·δⁿ；

其中，F(xiàn)表示磁鐵間壓力；δ表示螺栓松動(dòng)位移量；n表示位移量δ的階次；a0,a1,a2,...,an表示待擬合的參數(shù)。

4.如權(quán)利要求3所述用于風(fēng)力機(jī)塔架螺栓松動(dòng)監(jiān)測(cè)的報(bào)警方法，其特征在于，所述擬合參數(shù)的確定包括：

確定多項(xiàng)式系數(shù)[a0,a1,...an]表達(dá)式，如下：

采用高斯消元法、LU三角分解法、雅克比迭代法、逐次超松弛迭代法、高斯-賽德爾迭代法計(jì)算多項(xiàng)式系數(shù)[a0,a1,...an]表達(dá)式得到參數(shù)的擬合結(jié)果。

5.如權(quán)利要求1所述用于風(fēng)力機(jī)塔架螺栓松動(dòng)監(jiān)測(cè)的報(bào)警方法，其特征在于，所述基于壓力信號(hào)的解碼分析結(jié)果，判斷螺栓松動(dòng)位移量是否超過(guò)閾值包括：

獲取壓力信號(hào)的解碼分析結(jié)果，結(jié)合確定的磁鐵間壓力與螺栓松動(dòng)位移量之間的關(guān)系式得到螺栓松動(dòng)位移量數(shù)值，并判斷所述螺栓松動(dòng)位移量數(shù)值是否超出預(yù)設(shè)閾值。

6.一種實(shí)施如權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)所述用于風(fēng)力機(jī)塔架螺栓松動(dòng)監(jiān)測(cè)的報(bào)警方法的風(fēng)力機(jī)塔架螺栓松動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述風(fēng)力機(jī)塔架螺栓松動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置設(shè)置有：

兩塊吸附在一起的磁鐵；

所述兩塊吸附在一起的磁鐵與螺母之間通過(guò)絕緣環(huán)相連；所述螺母連接有待進(jìn)行松動(dòng)監(jiān)測(cè)的螺栓；

所述兩塊吸附在一起的磁鐵之間設(shè)置有壓力傳感器。