低风速风电机组固定螺栓紧固状态智能监测装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种低风速风电机组固定螺栓紧固状态智能监测装置及其方法，属于风电机组领域。包括磁场发生装置、磁场传感器和控制装置；所述磁场发生装置用于安装在待测螺栓或待测螺母上；磁场传感器用于安装在待测螺母或待测螺栓上，用于根据磁场变化采集待测螺母与待测螺栓的实时位移数据并将位移相关信息传输给控制装置；控制装置包括数据处理单元，用于根据采集的位移相关信息进行处理并与预设的阈值进行比对判断固定螺栓紧固状态。本发明专利技术通过磁场传感器进行固定螺栓的位移监测，可以实时获取风电机组紧固螺栓相关位移数据；并根据所获得的相关位移数据判断风电机组是否需要进行运维，从而提高风电机组的安全性，提高机组的智能维护。

【技术实现步骤摘要】
低风速风电机组固定螺栓紧固状态智能监测装置及其方法
本专利技术涉及风电机组领域，特别是涉及一种风力发电机不同部位的固定螺栓的紧固状态智能监测装置及其监测方法，尤其涉及高强螺栓的紧固状态智能监测。
技术介绍
目前，风力发电机组的固定螺栓紧固程度和紧固状态监测基本都处于初始状态，无法短时或者实时监测螺栓的紧固状态。而随着风电机组分布地区、运维成本、智能化的要求、对发电量和可利用率要求的提高，风电机组紧固螺栓的紧固状态监测就越来越必要和迫切。目前风电机组螺栓紧固状态监测，一般都是紧固后通过人工划线，进而通过标志线的偏移情况判定螺栓紧固状态，而标志线的偏移与否都是在定检时进行检查。该种监测方式和方法存在很大的滞后性，无法及时发现隐患并进行处理，可能会对风力发电机组的运行带来隐患，进而造成风力发电机组的损坏。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种风力发电机不同部位的固定螺栓的紧固状态智能监测装置及其监测方法，利用该种监测装置的监测方法具有实时性，可以及时发现隐患并进行处理，减少对风力发电机组的运行带来隐患及损坏。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一方面，本专利技术提供一种低风速风电机组固定螺栓紧固状态智能监测装置，用于监测待测螺栓和与其配合的待测螺母的紧固状态，包括磁场发生装置、磁场传感器和控制装置；所述磁场发生装置用于安装在待测螺栓或待测螺母上，用于产生磁场；所述磁场传感器用于安装在待测螺母或待测螺栓上，用于根据磁场变化采集待测螺母与待测螺栓的实时位移数据并将位移相关信息传输给控制装置；所述控制装置包括数据处理单元，所述数据处理单元用于根据采集的位移相关信息进行处理并与预设的阈值进行比对判断固定螺栓紧固状态，并作为运维报警的依据。进一步地，所述磁场发生装置包括异形永磁体。进一步地，所述控制装置还包括数据存储单元，所述数据存储单元用于按时间轴存储位移相关信息。进一步地，所述控制装置还包括数据转换单元，用于将接收到的模拟量电信号进行处理转换为用于数据处理的数字量信号，所述模拟量电信号来源于所述磁场传感器的位移数据的转换。进一步地，还包括通讯装置，所述通讯装置用于磁场传感器和控制装置、控制装置和风电机组主控系统的信息交互。进一步地，所述通讯装置包括Canopen通讯模块和TCP/IP通讯模块。另一方面，提供一种风电机组固定螺栓紧固状态智能监测方法，为利用所述的低风速风电机组固定螺栓紧固状态智能监测装置进行固定螺栓紧固状态的智能监测方法，包括如下步骤：1)利用磁场发生装置在螺栓周围产生磁场，通过磁场传感器采集螺栓或螺母的相对位移信息，并将相对位移信息传输给控制装置；2)所述控制装置包括数据处理单元，所述数据处理单元根据接收到的相对位移信息进行处理，并与控制装置中预设的阈值进行比对和迭代，根据比对和迭代的结果，判断风电机组螺栓位移是否超出预设安全范围，并作为运维报警的依据。进一步地，所述步骤1)中磁场传感器将相对位移信息转换为电信号传输给控制装置，对应的，所述控制装置还包括用将电信号转换为相关位移信息的数据转换单元；对应的，所述步骤2)中的数据处理包括：先将转换后的数据进行滤波处理，并给数据增加时间轴，获得风电机组待测螺栓的实时状态，再进行比对和迭代处理。进一步地，所述控制装置还包括数据存储单元，所述数据存储单元将位移相关信息按照时间标签进行存储。进一步地，所述步骤1)中，磁场传感器通过通讯控制单元将位移相关信息传输到控制装置；和/或，通讯控制单元还进行与主控系统的信息交互；和/或，同时将比对和迭代结果传输至SCADA。由于采用上述技术方案，本专利技术至少具有以下优点：本专利技术通过磁场传感器进行固定螺栓的位移监测，可以实时获取风电机组紧固螺栓相关位移数据；并根据所获得的相关位移数据判断风电机组是否需要进行运维，从而提高风电机组的安全性，提高机组的智能维护，改善机组的性能。附图说明上述仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。图1是本专利技术的低风速风电机组固定螺栓紧固状态智能监测装置的安装结构示意图；图2是本专利技术的低风速风电机组固定螺栓紧固状态智能监测装置的俯视结构示意图；图3是本专利技术的低风速风电机组固定螺栓紧固状态智能监测装置的工作示意图；图4是本专利技术的低风速风电机组固定螺栓紧固状态智能监测装置的通讯装置示意图；图5是本专利技术的低风速风电机组固定螺栓紧固状态智能监测装置的实现框图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本专利技术的示例性实施例。虽然附图中显示了本专利技术的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本专利技术，并且能够将本专利技术的范围完整的传达给本领域的技术人员。本
技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本专利技术的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。本
技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本专利技术所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。本专利技术提供一种低风速风电机组固定螺栓紧固状态智能监测装置的实施例，如图1至图5所示，用于监测待测螺栓1和与其配合的待测螺母2的紧固状态，包括磁场发生装置3、磁场传感器4和控制装置；磁场发生装置3用于安装在待测螺栓1或待测螺母2上，用于产生磁场；磁场传感器4用于安装在待测螺母2或待测螺栓1上，用于根据磁场变化采集待测螺母2与待测螺栓1的实时位移数据并将位移相关信息传输给控制装置；控制装置包括数据处理单元，数据处理单元用于根据采集的位移相关信息进行处理并与预设的阈值进行比对判断固定螺栓紧固状态，并作为运维报警的依据。本专利技术在使用时，可以将磁场发生装置设置在螺母(或螺栓)侧，将磁场传感器设置在螺栓(或螺母)侧，螺栓或螺母的位移和旋转状态在磁场中产生相对位移，磁场感应器通过监测磁场变化采集螺栓、螺母的相对位移量信息，并将相对位移量信息传输给控制装置，控制装置的数据处理单元根据采集的位移相关信息进行处理并与预设的阈值进行比对判断固定螺栓紧固状态，从而作为运维报警的依据。数据处理单元在处理过程中会对位移相关信息增加时间轴，从而获取风电机组被测螺栓的实时状态。进一步地，磁场发生装置3主要通过异形永磁体来实现。作为一种改进，控制装置还包括数据存储单元，数据存储单元用于按时间轴存储位移相关信息。一般而言，磁场传感器4会将相对位移信息转换为模拟量电信号进行传输，控制装置接收到该电信号后，则通过数据转换单元将接收到的模拟量电信号进行处理转换为数字量信号，用于数据处理单元进行数据处理，模拟量电信号来源于磁场传感器4的位移数据的转换。进一步地，还包括通讯装置，通讯装置用于磁场传感器和控制装置、控制装置和风电机组主控系统的信息交互。进一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低风速风电机组固定螺栓紧固状态智能监测装置，其特征在于，用于监测待测螺栓和与其配合的待测螺母的紧固状态，包括磁场发生装置、磁场传感器和控制装置；所述磁场发生装置用于安装在待测螺栓或待测螺母上，用于产生磁场；所述磁场传感器用于安装在待测螺母或待测螺栓上，用于根据磁场变化采集待测螺母与待测螺栓的实时位移数据并将位移相关信息传输给控制装置；所述控制装置包括数据处理单元，所述数据处理单元用于根据采集的位移相关信息进行处理并与预设的阈值进行比对判断固定螺栓紧固状态，并作为运维报警的依据。

【技术特征摘要】
1.一种低风速风电机组固定螺栓紧固状态智能监测装置，其特征在于，用于监测待测螺栓和与其配合的待测螺母的紧固状态，包括磁场发生装置、磁场传感器和控制装置；所述磁场发生装置用于安装在待测螺栓或待测螺母上，用于产生磁场；所述磁场传感器用于安装在待测螺母或待测螺栓上，用于根据磁场变化采集待测螺母与待测螺栓的实时位移数据并将位移相关信息传输给控制装置；所述控制装置包括数据处理单元，所述数据处理单元用于根据采集的位移相关信息进行处理并与预设的阈值进行比对判断固定螺栓紧固状态，并作为运维报警的依据。2.根据权利要求1所述的低风速风电机组固定螺栓紧固状态智能监测装置，其特征在于，所述磁场发生装置包括异形永磁体。3.根据权利要求1所述的低风速风电机组固定螺栓紧固状态智能监测装置，其特征在于，所述控制装置还包括数据存储单元，所述数据存储单元用于按时间轴存储位移相关信息。4.根据权利要求3所述的低风速风电机组固定螺栓紧固状态智能监测装置，其特征在于，所述控制装置还包括数据转换单元，用于将接收到的模拟量电信号进行处理转换为用于数据处理的数字量信号，所述模拟量电信号来源于所述磁场传感器的位移数据的转换。5.根据权利要求1至4任一所述的低风速风电机组固定螺栓紧固状态智能监测装置，其特征在于，还包括通讯装置，所述通讯装置用于磁场传感器和控制装置、控制装置和风电机组主控系统的信息交互。6.根据权利要求5所述的低风速风电机组固定螺栓紧固状态智能监测装置，其特征在于，所述通讯装置包括Canopen通讯模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁凌，褚景春，王峰，汪正军，潘磊，李英昌，
申请(专利权)人：国电联合动力技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11