海上风力机叶片运行状态监测系统技术方案

本发明专利技术提供一种海上风力机叶片运行状态监测系统，包括：采集风力机的叶片频率的叶片频率采集设备，接收叶片频率、输出两路相同且频率与所述叶片频率成整数倍关系的驱动信号的同步驱动电路，接收所述驱动信号、发出频率与所述驱动信号频率相同的光并照射到旋转的叶片上的发光设备，接收所述驱动信号、以所述驱动信号相同的频率进行热像采集得到热像数据的热像采集设备，及接收所述热像数据、进行故障分析的分析终端；所述叶片频率采集设备连接所述同步驱动电路；所述同步驱动电路连接所述发光设备及所述热像采集设备；所述热像采集设备连接所述分析终端。该海上风力机叶片运行状态监测系统可以及时监测到风力机叶片状态。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及风力机状态监测
，尤其涉及一种海上风力机叶片运行状态监测系统。
技术介绍
由于海上风资源丰富，具有发电量大、发电时间长、不占用土地、可大规模开发等优势，风电技术正从陆上逐步延伸到海上。海上风力发电机已经成为世界可再生能源发展领域的热点。但是由于海上风电场较陆上风电场的工作环境更为恶劣，如湿气和盐雾腐蚀、雷电和台风的破坏、冰雪和海浪以及海上撞击物(海冰)等，海上风电机组运行风险远远大于陆上机组，故障率较高，因此，对海上风电机叶片的运行状态进有效实时监测，及时有效地预防和监测叶片故障的发生是亟待解决的问题。红外热成像检测技术由于非接触、大面积、远距离以及检测灵敏度高而广泛用于风力机叶片故障的无损检测，但是该方法目前只能运用在叶片静态时候的检测，原因是如果叶片高速旋转，会导致红外热像仪不能实时接收叶片表面温度变化而无法及时监测风力机叶片状态。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种能够实及时监测风力机叶片状态的海上风力机叶片运行状态监测系统。一种海上风力机叶片运行状态监测系统，包括：采集风力机的叶片频率的叶片频率采集设备，接收叶片频率、输出两路相同且频率与所述叶片频率成整数倍关系的驱动信号的同步驱动电路，接收所述驱动信号、发出频率与所述驱动信号频率相同的光并照射到旋转的叶片上的发光设备，接收所述驱动信号、以所述驱动信号相同的频率进行热像采集得到热像数据的热像采集设备，及接收所述热像数据、进行故障分析的分析终端；所述叶片频率采集设备连接所述同步驱动电路；所述同步驱动电路连接所述发光设备及所述热像采集设备；所述热像采集设备连接所述分析终端。在其中一个实施例中，所述发光设备为频闪仪。在其中一个实施例中，所述频率采集设备为测速传感器。在其中一个实施例中，所述频率采集设备为激光测速传感器。在其中一个实施例中，所述所述热像采集设备为的型号为T420。在其中一个实施例中，还包括对所述发光设备的发光次数进行计数的发光次数计数器、对所述热像采集设备的采集热像的次数进行计数的热像采集计数器及连接所述发光次数计数器和所述热像采集计数器的比较器；所述热像采集计数器与所述热像采集设备电连接；所述比较器连接所述同步驱动电路及分析终端。在其中一个实施例中，所述叶片频率采集设备设置在风力机的机舱上、靠近所述风力机的叶片处。在其中一个实施例中，所述发光设备及所述热像采集设备设置在风力机的塔筒上。在其中一个实施例中，所述发光设备及所述热像采集设备设置在风力机的塔筒上、所述风力机的叶片与所述塔筒平行时与所述叶片中部等高的位置处。在其中一个实施例中，所述分析终端还与所述同步驱动电路连接；所述分析终端用于在对所述热像采集设备采集的温度信息进行故障分析之前，发送自锁信号至所述同步驱动电路；在进行故障分析完成之后，发送开锁信号至所述同步驱动电路。上述海上风力机叶片运行状态监测系统，由于所述叶片频率采集设备连接所述同步驱动电路，驱动信号的频率与叶片频率成整数倍关系，即，发光设备的发光频率与叶片旋转的叶片频率成整数倍数关系，优选地，发光设备的发光频率与叶片旋转的叶片频率相同，即成一倍的关系；如此，使得两者处于相对静止的状态，可以获得叶片相对静止的观测结果；而又由于所述同步驱动电路连接所述发光设备及所述热像采集设备，如此，热像采集设备的采集频率与发光设备的发光频率相同，可以通过与发光设备发光频率相同的热像采集设备采集得到叶片相对静止的热像数据，即可以得到高速旋转的叶片某一时刻“冰冻”的观测效果。从而，可以分析得到风力机叶片高速运转时风力机的叶片运行状态，因此，该海上风力机叶片运行状态监测系统可以及时监测到风力机叶片状态。附图说明图1为一实施例的海上风力机叶片运行状态监测系统的结构示意图；图2为一实施例的海上风力机叶片运行状态监测系统的工作原理示意图；图3为另一实施例的海上风力机叶片运行状态监测系统的结构示意图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳的实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“或/和”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。如图1所示，为本专利技术一实施例的海上风力机叶片运行状态监测系统，包括：采集风力机的叶片频率的叶片频率采集设备11，接收叶片频率、输出两路相同且频率与所述叶片频率成整数倍关系的驱动信号的同步驱动电路14，接收所述驱动信号、发出频率与所述驱动信号频率相同的光并照射到旋转的叶片36上的发光设备12，接收所述驱动信号、以所述驱动信号相同的频率进行热像采集得到热像数据的热像采集设备13，及接收所述热像数据、进行故障分析的分析终端15；所述叶片频率采集设备11连接所述同步驱动电路14；所述同步驱动电路14连接所述发光设备12及所述热像采集设备13；所述热像采集设备13连接所述分析终端15。具体地，叶片频率采集设备11的输出端连接同步驱动电路14的输入端；同步驱动电路14的两个输出端分别连接发电设备及热像采集设备13的输入端；热像采集设备13的数据输出端连接分析终端15的数据输入端。叶片频率采集设备11，用于采集风力机的叶片频率，并将该叶片频率通过脉冲信号的形式传输至同步驱动电路14。同步驱动电路14，用于生成两路相同且频率与所述叶片频率成整数倍关系的的驱动信号，并将两路驱动信号分别输出至发光设备12及热像采集设备13。发光设备12，用于接收所述驱动信号、发出频率与驱动信号频率相同的光，照射到旋转的叶片36上；热像采集设备13，用于接收所述驱动信号、以驱动信号相同的频率进行热像采集得到热像数据，并将该热像数据传输至分析终端15进行故障分析。需要说明的是，热像采集设备13进行热像采集得到热像数据，是以图像形式进行全景测量，采集叶片36表面热量参数。即，热像数据包括叶片36表面的热量参数。具体地，热量参数包括温度。分析终端15，用于根据叶片36表面的热量参数对风力机叶片故障进行分析。分析终端15可以为台式电脑、掌上电脑、笔记本电脑、智能手机等智能终端。上述海上风力机叶片运行状态监测系统的工作过程为：叶片频率采集设备11采集风力机的叶片频率，并将该叶片频率通过脉冲信号的形式传输至同步驱动电路14；同步驱动电路14接收叶片频率、输出两路相同且频率与所述叶片频率成整数倍关系的驱动信号至发光设备12及热像采集设备13；发光设备12接收所述驱动信号、发出频率与所述驱动信号频率相同的光并照射到旋转的叶片36上；热像采集设备13接收所述驱动信号、以驱动信号相同的频率进行热像采集得到热像数据，并将该热像数据传输至分析终端15进行故障分析。由于所述叶片频率采集设备11连接所述同步驱动电路14，驱动信号的频率与叶片频率成整数倍关系，即，发光设备12的发光频率与叶片36旋转的叶片频率成整数倍数关系，优选地，发光设备12的发光频率与叶片36旋转的叶片频率相同，即成一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种海上风力机叶片运行状态监测系统，其特征在于，包括：采集风力机的叶片频率的叶片频率采集设备，接收叶片频率、输出两路相同且频率与所述叶片频率成整数倍关系的驱动信号的同步驱动电路，接收所述驱动信号、发出频率与所述驱动信号频率相同的光并照射到旋转的叶片上的发光设备，接收所述驱动信号、以所述驱动信号相同的频率进行热像采集得到热像数据的热像采集设备，及接收所述热像数据、进行故障分析的分析终端；所述叶片频率采集设备连接所述同步驱动电路；所述同步驱动电路连接所述发光设备及所述热像采集设备；所述热像采集设备连接所述分析终端。

【技术特征摘要】
1.一种海上风力机叶片运行状态监测系统，其特征在于，包括：采集风力机的叶片频率的叶片频率采集设备，接收叶片频率、输出两路相同且频率与所述叶片频率成整数倍关系的驱动信号的同步驱动电路，接收所述驱动信号、发出频率与所述驱动信号频率相同的光并照射到旋转的叶片上的发光设备，接收所述驱动信号、以所述驱动信号相同的频率进行热像采集得到热像数据的热像采集设备，及接收所述热像数据、进行故障分析的分析终端；所述叶片频率采集设备连接所述同步驱动电路；所述同步驱动电路连接所述发光设备及所述热像采集设备；所述热像采集设备连接所述分析终端。2.根据权利要求1所述的海上风力机叶片运行状态监测系统，其特征在于，所述分析终端还与所述同步驱动电路连接；所述分析终端用于在对所述热像采集设备采集的温度信息进行故障分析之前，发送自锁信号至所述同步驱动电路；在进行故障分析完成之后，发送开锁信号至所述同步驱动电路。3.根据权利要求1所述的海上风力机叶片运行状态监测系统，其特征在于，还包括对所述发光设备的发光次数进行计数的发光次数计数器、对所述热像采集设备的采集热像的次数进行计数的热像采集计数器及...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志刚，李仕平，杨波，陈志刚，李茂东，林金梅，翟伟，张双红，黄国家，辛明亮，邱樾，伍振凌，
申请(专利权)人：广州特种承压设备检测研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44