用于风机的声音传感器、声音采集装置及状态监测系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于风机的声音传感器，包括：驻极体传声器、防护外壳、航空插头、防雨罩、以及防风罩；所述防护外壳包括：上壳体、下壳体；所述防雨罩扣接在所述上壳体的上端；所述驻极体传声器安装在所述下壳体的上端；所述下壳体的上端与所述上壳体的下端可拆卸连接，以将所述驻极体传声器封闭在所述防雨罩、所述上壳体与所述下壳体连接后形成的空腔内；所述驻极体传声器具有连接所述航空插头的航插接口；所述下壳体的下端具有与所述航空插头相适配的插座；所述防风罩套设在所述上壳体外。本实用新型专利技术还公开了一种用于风机的声音采集装置及状态监测系统。本实用新型专利技术可以提高声学传感器在风场恶劣环境中的适应性。

【技术实现步骤摘要】
用于风机的声音传感器、声音采集装置及状态监测系统
本技术涉及声音采集领域，具体涉及一种用于风机的声音传感器、还涉及一种用于风机的声音采集装置及一种用于风机的状态监测系统。
技术介绍
叶片是风机捕获风能的核心部件，在其长达20年的寿命周期内，如无法及时识别故障并修复，便会破坏叶片气动外形甚至造成重大结构性损伤，导致叶片大修、断裂更换甚至风机倒塔等严重后果，不仅会造成重大经济损失，更会带来严峻的生产安全隐患。为此，业界出现了多种叶片故障在线监测技术，其中基于声学分析的检测方法可以检测各种叶片的微型损伤，允许在设备运行状态中进行，检查覆盖面积大，并可远距离进行，功能非常强大。在基于声学分析的检测系统中，通常是通过放置在塔筒上的一套声学传感器来采集叶片的声音信号，而声学传感器安装的可靠性和稳定性会直接影响到采集的声音信号的质量，进而会直接影响到风机叶片的监测效果。
技术实现思路
本技术一方面提供一种用于风机的声音传感器，可以提高声学传感器在风场恶劣环境中的适应性。本技术另一方面提供一种用于风机的声音采集装置，以提高采集的风机叶片声音信号的质量。本技术另一方面提供一种用于风机的状态监测系统，以提高风机叶片的监测效果。为此，本技术提供如下技术方案：一种用于风机的声音传感器，包括：驻极体传声器、防护外壳、航空插头、防雨罩、以及防风罩；所述防护外壳包括：上壳体、下壳体；所述防雨罩扣接在所述上壳体的上端；所述驻极体传声器安装在所述下壳体的上端；所述下壳体的上端与所述上壳体的下端可拆卸连接，以将所述驻极体传声器封闭在所述防雨罩、所述上壳体与所述下壳体连接后形成的空腔内；所述驻极体传声器具有连接所述航空插头的航插接口；所述下壳体的下端具有与所述航空插头相适配的插座；所述防风罩套设在所述上壳体外。可选地，所述驻极体传声器的下端具有外侧向凸缘，所述下壳体的上端具有内侧向凸缘，所述外侧向凸缘和所述内侧向凸缘上分别具有相适配的通孔，所述驻极体传声器通过穿过所述通孔的螺钉安装在所述下壳体的上端。可选地，所述插座为螺纹夹爪结构。可选地，在所述上壳体和所述下壳体之间配有密封圈。可选地，所述防雨罩为类锥状结构，在所述防雨罩的顶部设有等间距的条纹缝隙，所述条纹缝隙上敷设有防水透声膜。可选地，所述防风罩为类球状外形的均匀多孔结构。可选地，所述上壳体外表面具有防滑结构，以防止所述防风罩脱落。可选地，所述下壳体的上端与所述上壳体的下端通过卡扣连接、或者通过螺纹结构连接。可选地，所述防护外壳表面涂有防腐涂层或阳极氧化处理。一种用于风机的声音采集装置，所述装置包括：前面所述的声音传感器、用于将所述声音传感器固定在风力发电机的塔筒上的安装支架；所述安装支架为L型支架；所述L型支架的第一端面上设有安装孔，所述安装孔用于固定所述防护外壳；所述L型支架的第二端面上设有带沉孔的固定孔，所述固定孔用于固定所述安装支架。可选地，所述沉孔中嵌设有磁体。可选地，所述声音采集装置还包括：支架盖板，安装在所述L型支架的第二端面上。一种用于风机的状态监测系统，所述系统包括：前面所述的声音传感器、风机主控制器、机端采集器、站端服务器；所述声音传感器与所述机端采集器通过线缆连接，所述风机主控制器与所述机端采集器通过风机环网连接，所述机端采集器与所述站端服务器通过风场环网相连；所述声音传感器，用于实时采集风机叶片运行过程中的声音信号；所述风机主控制器，用于对风机进行控制；所述机端采集器，用于从所述声音传感器获取所述声音信号并提取声学特征，从所述风机主控制器获取风机状态数据，将所述声学特征及所述风机状态数据传送给所述站端服务器；所述站端服务器，用于利用所述声学特征及所述风机状态数据在线监测叶片状态。可选地，所述站端服务器，还用于利用所述声学特征及所述风机运行参数确定叶片损伤类别和/或叶片损伤等级。本技术提供的用于风机的声音传感器，采用驻极体传声器，可以精准拾取声音各频域信息。根据其在户外应用环境的特点，驻极体传感器外部增设防护外壳，并且采用上下两段式设计，便于驻极体传声器的更换；而且通过防雨、防风结构设计，增加了传感器整体的防水和防腐能力，可以使所述声音传感器具有很强的风场环境适应性。与传统裸露的驻极体传声器相比，可尽量小的衰减声音能量，保证了传声器的保真度。本技术提供的用于风机的声音采集装置，采用非接触的形式，借助于安装支架将所述声音传感器固定在风力发电机的塔筒壁上，方便了声音传感器的安装和拆卸；而且，基于本技术的声音传感器的结构特点，可以从采集端减少风声等环境噪声对叶片运行状态的声音数据的影响，提高了采集的声音数据的可靠性，而且对风场环境具有较强的适应性。该风机叶片声音采集装置避免了在叶片上安装传感器的施工限制，便于后期传感器的维护、调试和更换。本技术提供的用于风机的状态监测系统，利用上述声音传感器实时采集风机叶片运行过程中的声音信号，由机端采集器获取所述声音信号并提取声学特征，从风机主控制器获取风机状态数据，将所述声学特征及所述风机状态数据传送给站端服务器，进而由站端服务器利用所述声学特征及所述风机状态数据监测叶片与外形相关能通过声音信号反应的损伤，如雷击损伤、前缘腐蚀、排水孔堵塞等，避免该类损伤因不能及时发现和维修而导致的更换或大修成本，同时减少了由此导致的发电损失或风机安全事故。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术用于风机的声音传感器及安装支架的结构示意图；图2是本技术用于风机的声音传感器中上壳体的结构示意图；图3是本技术用于风机的声音传感器中驻极体传声器与下壳体装配后的结构示意图；图4是本技术用于风机的声音传感器中防雨罩的结构示意图；图5是本技术用于风机的声音采集装置中安装支架的结构示意图；图6是本技术用于风机的声音采集装置中支架盖板与安装支架的装配示意图；图7是本技术用于风机的状态监测系统的一种结构框图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本技术实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本技术实施例作进一步的详细说明。本技术提供一种用于风机的声音传感器，采用驻极体传声器，可以精准拾取声音各频域信息。根据其在户外应用环境的特点，驻极体传感器外部增设防护外壳，并且采用上下两段式设计，便于驻极体传声器的更换，增加了传感器在户外应用的安全性。相应地，本技术提供的风机叶片声音采集装置，采用非接触的形式，借助于安装支架将所述声音传感器固定在风力发电机的塔筒壁上，方便声音传感器的安装和拆卸。参照图1、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于风机的声音传感器，其特征在于，包括：驻极体传声器、防护外壳、航空插头、防雨罩、以及防风罩；所述防护外壳包括：上壳体、下壳体；/n所述防雨罩扣接在所述上壳体的上端；所述驻极体传声器安装在所述下壳体的上端；所述下壳体的上端与所述上壳体的下端可拆卸连接，以将所述驻极体传声器封闭在所述防雨罩、所述上壳体与所述下壳体连接后形成的空腔内；所述驻极体传声器具有连接所述航空插头的航插接口；所述下壳体的下端具有与所述航空插头相适配的插座；所述防风罩套设在所述上壳体外。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于风机的声音传感器，其特征在于，包括：驻极体传声器、防护外壳、航空插头、防雨罩、以及防风罩；所述防护外壳包括：上壳体、下壳体；
所述防雨罩扣接在所述上壳体的上端；所述驻极体传声器安装在所述下壳体的上端；所述下壳体的上端与所述上壳体的下端可拆卸连接，以将所述驻极体传声器封闭在所述防雨罩、所述上壳体与所述下壳体连接后形成的空腔内；所述驻极体传声器具有连接所述航空插头的航插接口；所述下壳体的下端具有与所述航空插头相适配的插座；所述防风罩套设在所述上壳体外。


2.根据权利要求1所述的声音传感器，其特征在于，所述驻极体传声器的下端具有外侧向凸缘，所述下壳体的上端具有内侧向凸缘，所述外侧向凸缘和所述内侧向凸缘上分别具有相适配的通孔，所述驻极体传声器通过穿过所述通孔的螺钉安装在所述下壳体的上端。


3.根据权利要求1所述的声音传感器，其特征在于，所述插座为螺纹夹爪结构。


4.根据权利要求1所述的声音传感器，其特征在于，在所述上壳体和所述下壳体之间配有密封圈。


5.根据权利要求1所述的声音传感器，其特征在于，所述防雨罩为类锥状结构，在所述防雨罩的顶部设有等间距的条纹缝隙，所述条纹缝隙上敷设有防水透声膜。


6.根据权利要求1所述的声音传感器，其特征在于，所述防风罩为类球状外形的均匀多孔结构。


7.根据权利要求1所述的声音传感器，其特征在于，所述上壳体外表面具有防滑结构，以防止所述防风罩脱落。


8.根据权利要求1所述的声音传感器，其特征在于，所述下壳体的上端与所述上壳体的下端通过卡扣连接、或者通过螺纹结构连接。


9.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：卿培，祝海，于成铭，朱小芹，
申请(专利权)人：北京天泽智云科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11