一种结合多元信息的叶片状态监测装置及智慧风机系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种结合多元信息的叶片状态监测装置及智慧风机系统，所述装置由数据采集及处理模块、拾音器、网络通讯模块、激光测距传感器、超广角图像获取装置、三维齿轮云台和固定支架构成。在风机吊装完成后，将本实用新型专利技术装置至于风力发电机机舱顶部，装置前方朝向叶轮。该装置可以结合视频监控，实现对叶片结构损伤及叶片覆冰的识别；可以结合激光测距，实现对风机叶片安装角偏差的定量识别；可以结合拾音器采集的音频分析，实现对风机叶片轻度裂纹的识别。可以有效获取叶片健康状态，防止重大安全事故，延长大部件使用寿命，增加风电场综合经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种结合多元信息的叶片状态监测装置及智慧风机系统
本技术涉及现场测量仪器
，尤其涉及一种结合多元信息的叶片状态监测装置及智慧风机系统。
技术介绍
截止2018年，国内风电并网容量已经达到1.8亿千瓦，近年来我国装机区域也由原来的陆上快速向海上发展。为了充分利用风资源丰富地区风能，当前风机叶片也越来越长。随着装机数量的增长以及装机区域的迁移，风力发电机自身问题也突显出来。表现在叶片方面的有三点，一是老风机运行时间久，制造工艺差，叶片问题批量出现；二是海上风机运维困难，若叶片出现大问题，停机时间和带来的损失不可估量；三是新建机组叶片长度屡创新高，其承受的载荷也越来越大，更容易出现损伤。风电机组常见的异常状态为结构损伤、覆冰、桨距角偏差以及轻度裂纹。结构损伤是指叶片因为制造缺陷或后期疲劳裂纹、雷击裂纹扩展导致的贯穿性裂纹、大梁受损或合模处大尺度开裂现象。严重的结构损伤在大风天气下可能直接导致叶片折断，带来灾难性事故。覆冰是指由于低温及高湿导致的叶片表面出现的结冰现象。严重的叶片覆冰会增加风机整机载荷登记，影响风机正常运行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种结合多元信息的叶片状态监测装置，该装置由数据采集及处理模块、拾音器、网络通讯模块、激光测距传感器、图像获取装置、三维齿轮云台和固定支架构成，其特征在于：所述拾音器、所述图像获取装置与所述激光测距传感器分别和所述数据采集及处理模块连接，所述数据采集及处理模块与网络通讯模块连接，/n所述拾音器，用于在机组叶片运转过程中，连续获取叶轮旋转声音的数据信息，所述数据采集及处理模块通过相位信息对所采集的所述数据信息按叶片进行分组，经过对三支叶片扫过时的声强及响度进行对比，获得声强比对结果，所述叶轮包括所述三支叶片；/n所述激光测距传感器，用于在机组叶片运转过程中，测量所述激光测距传感器与叶片表面的...

【技术特征摘要】
1.一种结合多元信息的叶片状态监测装置，该装置由数据采集及处理模块、拾音器、网络通讯模块、激光测距传感器、图像获取装置、三维齿轮云台和固定支架构成，其特征在于：所述拾音器、所述图像获取装置与所述激光测距传感器分别和所述数据采集及处理模块连接，所述数据采集及处理模块与网络通讯模块连接，
所述拾音器，用于在机组叶片运转过程中，连续获取叶轮旋转声音的数据信息，所述数据采集及处理模块通过相位信息对所采集的所述数据信息按叶片进行分组，经过对三支叶片扫过时的声强及响度进行对比，获得声强比对结果，所述叶轮包括所述三支叶片；
所述激光测距传感器，用于在机组叶片运转过程中，测量所述激光测距传感器与叶片表面的距离数据，所述数据采集及处理模块将所述距离数据，按照叶片分组，建立角度测量虚拟坐标系，并根据所述距离数据在所述测量虚拟坐标系中绘制叶片轮廓，通过在虚拟坐标系内对三支叶片轮廓线进行对比，获得相对安装角结果；
所述图像获取装置，用于在机组叶片运转过程中，连续获取叶片的图像信息，所述数据采集及处理模块将所述图像信息转为帧画面，并根据相位对所述帧画面分组至不同叶片组别，通过对三支叶片在同相位的运动帧画面比对，以及与标准叶片比对，获得帧画面比对结果；
所述三维齿轮云台用于实现X/Y/Z三轴旋转，在安装调试时，通过调节所述三维齿轮云台使图像获取装置及激光测距传感器锁定在对准叶片的指定位置。


2.根据权利要求1所述结合多元信息的叶片状态监测装置，其特征在于：所述拾音器、所述图像获取装置与所述激光测距传感器分别通过以下任意一种串行总线与所述数据采集及处理模块连接，所述串行总线包括：RS-232、RS-422或RS-485。

【专利技术属性】
技术研发人员：牛凯，
申请(专利权)人：商洛学院，
类型：新型
国别省市：陕西;61