一种风力发电扇叶强度模拟检测系统技术方案

本发明专利技术提供一种风力发电扇叶强度模拟检测系统，包括风力发电机，所述风力发电机包括塔体、风轮以及发电组件，所述发电组件设置在塔体顶部，所述风轮包括中心轴以及三组扇叶，所述中心轴连接在发电组件一侧，还包括检测机构、风力模拟模块以及处理器；所述检测机构包括三组检测组件，三组检测组件分别设置在三组扇叶的后侧，三组检测组件分别与处理器相连接，所述检测组件用于检测扇叶的若干点受到的压力值，本发明专利技术能够在模拟风力的情况下对扇叶的强度进行有效检测，以解决现有的风力发电机的扇叶检测过程存在缺陷的问题。的扇叶检测过程存在缺陷的问题。的扇叶检测过程存在缺陷的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种风力发电扇叶强度模拟检测系统


[0001]本专利技术涉及风力发电检测
，尤其涉及一种风力发电扇叶强度模拟检测系统。

技术介绍

[0002]风力发电是指把风的动能转为电能。风能是一种清洁无公害的可再生能源能源，很早就被人们利用，主要是通过风车来抽水、磨面等，人们感兴趣的是如何利用风来发电。水平轴风力发电机科分为升力型和阻力型两类。升力型风力发电机旋转速度快，阻力型旋转速度慢。对于风力发电，多采用升力型水平轴风力发电机。大多数水平轴风力发电机具有对风装置，能随风向改变而转动。对于小型风力发电机，这种对风装置采用尾舵，而对于大型的风力发电机，则利用风向传感元件以及伺服电机组成的传动机构。
[0003]现有的技术中，水平轴风力发电机的扇叶是获取动力的最主要来源，也是承受风力的最直接载体，尤其是现在的风力发电机的规格越做越大，扇叶的长度较长，因此在风力较大时，通常都是关闭扇叶转动来达到保护风力发电机的目的，此时，对于扇叶的强度的考验也较大，但是在对于扇叶的强度检测时，通常是通过施加压力的方式来进行，很难在模拟风力的情况下对于扇叶的强度做到有效检测。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的不足，本专利技术目的是提供一种风力发电扇叶强度模拟检测系统，能够在模拟风力的情况下对扇叶的强度进行有效检测，以解决现有的风力发电机的扇叶检测过程存在缺陷的问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：一种风力发电扇叶强度模拟检测系统，包括风力发电机，所述风力发电机包括塔体、风轮以及发电组件，所述发电组件设置在塔体顶部，所述风轮包括中心轴以及三组扇叶，所述中心轴连接在发电组件一侧，还包括检测机构、风力模拟模块以及处理器；
[0006]所述检测机构包括三组检测组件，三组检测组件分别设置在三组扇叶的后侧，三组检测组件分别与处理器相连接，所述检测组件用于检测扇叶的若干点受到的压力值；
[0007]所述风力模拟模块包括风道以及风力模拟机，所述风道设置为圆柱形桶装结构，所述风道水平设置，所述风力发电机的塔体从风道的底部穿入风道的内部，所述风轮设置在风道的内腔内，所述风力模拟机设置在风道内位于扇叶的正前方位置，所述风力模拟机与处理器相连接；
[0008]所述处理器包括风力控制模块以及检测处理模块，所述风力控制模块用于控制风力模拟机的风力，所述检测处理模块用于对检测机构获取的检测数据进行处理；
[0009]所述检测处理模块包括受力处理单元，所述受力处理单元配置有第一受力处理策略，所述第一受力处理策略包括：获取若干检测组件检测的若干压力值，并将若干压力值通过第一算法得出第一受力值；当第一受力值小于第一受力阈值时，通过风力控制模块加大
风力模拟机的风力；当第一受力值大于等于第一受力阈值时，记录风力控制模块的控制风力，并停止风力模拟机运作。
[0010]进一步地，所述第一算法配置为：P
s1
＝A1(P1+...+P
n
)，其中，Ps1为第一受力值，P为压力值，A1为第一比例值，n为若干检测组件的数量。
[0011]进一步地，所述受力处理单元还配置有第二受力处理策略，所述第二受力处理策略包括：设置若干检测组件中的三组为特殊组并分别标记为第一检测组、第二检测组以及第三检测组，将剩余的检测组件设置为若干普通检测组，分别获取第一检测组、第二检测组、第三检测组以及若干普通检测组检测到的第一压力值、第二压力值、第三压力值以及若干普通压力值，将第一压力值、第二压力值、第三压力值以及若干普通压力值通过第二算法得出第二受力值；当第二受力值小于第二受力阈值时，通过风力控制模块加大风力模拟机的风力；当第二受力值大于等于第二受力阈值时，记录风力控制模块的控制风力，并停止风力模拟机运作。
[0012]进一步地，所述第二算法配置为：
[0013]P
s2
＝A2(B1×
P
y1
+B2×
P
y2
+B3×
P
y3
+P
p1
+...+P
pm
)，其中，Ps2为第二受力值，Py1为第一压力值，Py2为第二压力值，Py3为第三压力值，Pp为普通压力值，m为普通检测组的数量，A2为第二比例值，B1为第一权重，B2为第二权重，B3为第三权重。
[0014]进一步地，所述检测机构还包括三组摄像头，三组摄像头分别设置在中心轴上且位于三组扇叶之间，三组摄像头分别与处理器相连接，所述摄像头用于获取扇叶的侧面图像；
[0015]所述处理器还包括存储单元，所述存储单元存储有扇叶正常状态下的图像；
[0016]所述检测处理模块还包括弯曲处理单元，所述弯曲处理单元配置有第一弯曲处理策略，所述第一弯曲处理策略包括：通过摄像头获取扇叶在受到风力模拟机吹出的风力的情况下的图像，将图像中扇叶的位置框选出，并得出扇叶的弯曲轮廓线条；将存储单元中扇叶正常状态下的图像进行框选，并得出扇叶的正常轮廓线条，选取正常轮廓线条中的若干参照点，并分别获取弯曲轮廓线条和正常轮廓线条中若干参照点之间的若干参照距离，将若干参照距离带入第三算法中得出第一弯曲值；控制风力模拟机不断加大风力，并记录第一弯曲值大于等于第一弯曲阈值时的风力。
[0017]进一步地，所述第三算法配置为：S
w1
＝A3(S1+...+S
i
)，其中，Sw1为第一弯曲值，S为参照距离，A3为第三比例值，i为若干参照点的数量。
[0018]进一步地，所述弯曲处理单元还配置有第二弯曲处理策略，所述第二弯曲处理策略包括：设置若干参照点中的三点为特殊点并标记为第一点、第二点以及第三点，其余点为正常点；将弯曲轮廓线条和正常轮廓线条进行比对，并分别获取弯曲轮廓线条和正常轮廓线条中第一点、第二点、第三点以及其余正常点之间的第一距离、第二距离、第三距离以及若干正常距离，将第一距离、第二距离、第三距离以及若干正常距离带入第四算法中得出第二弯曲值；控制风力模拟机不断加大风力，并记录第二弯曲值大于等于第二弯曲阈值时的风力。
[0019]进一步地，所述第四算法配置为：
[0020]S
w2
＝A4(B4×
S
j1
+B5×
S
j2
+B6×
S
j3
+S
z1
+...+S
zo
)，其中，Sw2为第二弯曲值，Sj1为第一距离，Sj2为第二距离，Sj3为第三距离，Sz为正常距离，o为正常点的数量，A4为第四比例
值，B4为第四权重，B5为第五权重，B6为第六权重。
[0021]进一步地，所述检测组件包括连接杆、若干距离传感器以及若干压力检测单元，若干距离传感器和若干压力检测单元的位置一一对应，所述连接杆与扇叶相平行，所述连接杆与扇叶之间设置有第一间隔，若干距离传感器等距设置在连接杆靠近扇叶的一侧，若干压力本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风力发电扇叶强度模拟检测系统，包括风力发电机(1)，所述风力发电机(1)包括塔体(13)、风轮(11)以及发电组件(12)，所述发电组件(12)设置在塔体(13)顶部，所述风轮(11)包括中心轴(112)以及三组扇叶(111)，所述中心轴(112)连接在发电组件(12)一侧，其特征在于，还包括检测机构(3)、风力模拟模块(2)以及处理器(4)；所述检测机构(3)包括三组检测组件(31)，三组检测组件(31)分别设置在三组扇叶(111)的后侧，三组检测组件(31)分别与处理器(4)相连接，所述检测组件(31)用于检测扇叶(111)的若干点受到的压力值；所述风力模拟模块(2)包括风道(22)以及风力模拟机(21)，所述风道(22)设置为圆柱形桶装结构，所述风道(22)水平设置，所述风力发电机(1)的塔体(13)从风道(22)的底部穿入风道(22)的内部，所述风轮(11)设置在风道(22)的内腔内，所述风力模拟机(21)设置在风道(22)内位于扇叶(111)的正前方位置，所述风力模拟机(21)与处理器(4)相连接；所述处理器(4)包括风力控制模块(41)以及检测处理模块(42)，所述风力控制模块(41)用于控制风力模拟机(21)的风力，所述检测处理模块(42)用于对检测机构(3)获取的检测数据进行处理；所述检测处理模块(42)包括受力处理单元(421)，所述受力处理单元(421)配置有第一受力处理策略，所述第一受力处理策略包括：获取若干检测组件(31)检测的若干压力值，并将若干压力值通过第一算法得出第一受力值；当第一受力值小于第一受力阈值时，通过风力控制模块(41)加大风力模拟机(21)的风力；当第一受力值大于等于第一受力阈值时，记录风力控制模块(41)的控制风力，并停止风力模拟机(21)运作。2.根据权利要求1所述的一种风力发电扇叶强度模拟检测系统，其特征在于，所述第一算法配置为：P
s1
＝A1(P1+...+P
n
)，其中，Ps1为第一受力值，P为压力值，A1为第一比例值，n为若干检测组件的数量。3.根据权利要求2所述的一种风力发电扇叶强度模拟检测系统，其特征在于，所述受力处理单元(421)还配置有第二受力处理策略，所述第二受力处理策略包括：设置若干检测组件(31)中的三组为特殊组并分别标记为第一检测组、第二检测组以及第三检测组，将剩余的检测组件(31)设置为若干普通检测组，分别获取第一检测组、第二检测组、第三检测组以及若干普通检测组检测到的第一压力值、第二压力值、第三压力值以及若干普通压力值，将第一压力值、第二压力值、第三压力值以及若干普通压力值通过第二算法得出第二受力值；当第二受力值小于第二受力阈值时，通过风力控制模块(41)加大风力模拟机(21)的风力；当第二受力值大于等于第二受力阈值时，记录风力控制模块(41)的控制风力，并停止风力模拟机(21)运作。4.根据权利要求3所述的一种风力发电扇叶强度模拟检测系统，其特征在于，所述第二算法配置为：P
s2
＝A2(B1×
P
y1
+B2×
P
y2
+B3×
P
y3
+P
p1
+...+P
pm
)，其中，Ps2为第二受力值，Py1为第一压力值，Py2为第二压力值，Py3为第三压力值，Pp为普通压力值，m为普通检测组的数量，A2为第二比例值，B1为第一权重，B2为第二权重，B3为第三权重。5.根据权利要求4所述的一种风力发电扇叶强度模拟检测系统，其特征在于，所述检测机构(3)还包括三组摄像头(32)，三组摄像头(32)分别设置在中心轴(112)上且位于三组扇叶(111)之间，三组摄像头(32)分别与处理器(4)相连接，所述摄像头(32)用于获取扇叶(111)的侧面图像；
所述处理器(4)还包括存储单元(43)，所述存储单元(43)存储有扇叶(111)正常状态下的图像；所述检测处理模块(42)还包括弯曲处理单元(422)，所述弯曲处理单元(422)配置有第一弯曲处理策略，所述第一弯曲处理策略...

【专利技术属性】
技术研发人员：王艳茹，胡敏，张浪，
申请(专利权)人：温州源铭振跃科技有限公司，
类型：发明
国别省市：