【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于物联网、故障检测、智慧化、控制系统领域，涉及一种风力发电机塔筒倾斜检测系统。
技术介绍
1、风力发电智慧化是行业内发展的未来趋势，智慧化对于提高风力发电机组的运行效率和可靠性，减少故障和维护成本，增加发电量和收益具有重要作用。智慧化在风力发电机运行中可以起到自动检测、自动控制、自动调节、自动诊断等功能，提高风力发电的安全性和稳定性。当前风力发电生产可以利用大数据、云计算、物联网等技术，对风力发电机组的运行数据进行分析、处理和优化，提高风力发电的智慧化水平，可以根据不同的风资源和环境条件，设计和制造适合的风力发电机组，提高风能的利用效率和转换效率。面对智慧化发展的需要，风力发电机相关的自动检测装置成为其实现的前驱部分，通过各类装置进行不同纬度的信息采集，对于智慧化各类功能提供重要的支撑。
2、风力发电机塔筒是风力发电机组的重要部件,其作用为支撑将风轮和机舱支撑到要求高度,从而利用高层的风能。风力发电机塔筒一般由钢板卷制焊接而成，塔筒内部有爬梯、电缆梯、平台等结构，方便维护人员上下和安装设备。风力发电机塔筒的高度、直径、壁厚等参数会根据风力发电机组的功率、叶轮直径、风况等因素进行设计和优化。随着风力发电机组的大型化发展，风力发电机在安全生产方面对于塔筒各类参数指标监测要求逐渐提升。
3、当前风力发电机塔筒基倾斜状况主要需反映塔基下沉情况、塔筒体形变情况，在恶劣天气和运行故障中也需要对其进行检测。当前检查主要通过人工巡检的方式进行，对于风场环境生产情况下，全部机体遍历检查的所需时间长、投入人力和物
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的不足、提供一种能监控塔基下沉情况、塔筒体形变的监控系统，监控终端简单易于安装配置，传感器采集数据类型丰富，综合判断出塔筒实际工况。
2、一种风力发电机塔筒倾斜检测系统，包括采集监控模块、数据传输模块、云端平台、安全诊断模块；其特征在于，采集监控模块包括基础锚栓监控装置、倾斜形变监控装置，基础锚栓监控装置通过将螺母松动情况转化为电信号进行检测，将量化后的数据通过无线网络的方式传输到集控系统；倾斜形变监控装置对塔筒空间位置倾斜、及塔体形变进行监测；安全诊断模块综合基础锚栓松动、塔筒倾斜形变数据进行分级报警。
3、一种风力发电机塔筒倾斜检测系统的诊断方法，其特征在于：
4、1)对锚栓螺母松动数据进行分析。根据监测的布置的四组(或更多组)基础锚栓监控装置的角度变化值进行计算平均值，并找出其中的最大值、最小值计算差值。当差值超过预定阈值，可判断发生螺母松动且基础面倾斜，发出一级报警信息；
5、2)当差值未超过预定阈值，但平均值超过预定阈值或平均值增速较大时，发出二级报警信息，进行第3)步；
6、3)对倾斜形变监控装置的加速度数据分析，当超过阈值后，升级为一级报警信息。
7、4)根据倾斜形变监控装置数据解算出高侧电路单元的空间位置数据，与初始空间位置比较，判断是否发生空间位置偏移，表明塔筒发生倾斜，当倾斜超过预定阈值，可判断倾斜严重，发出一级报警信息；
8、5)当倾斜超过预定阈值，继续监测高、低侧电路单元的间距变化值，利用两路冗余红外测距，结合塔筒回路阻值变化，当对侧的测距差较大或对侧回路阻值差较大时，判断塔筒存在形变故障，发出一级报警信息。
9、本专利技术的有益效果是：远程无线控制可以实现塔筒工况的在线监测，及时发现和报警故障，避免故障扩大和造成更大的损失；监控终端简单易于安装配置，利用多种传感器和信号处理技术，对塔筒工况的状态进行综合分析，提高故障诊断的准确性和可靠性；融合物联网技术，有效提升检测的实时性和便捷性，减少巡检中消耗的人力物力等资源。
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1.一种风力发电机塔筒倾斜检测系统，包括采集监控模块、数据传输模块、云端平台、安全诊断模块；其特征在于，采集监控模块包括基础锚栓监控装置、倾斜形变监控装置，基础锚栓监控装置通过将螺母松动情况转化为电信号进行检测，将量化后的数据通过有线或无线网络的方式传输到集控系统；倾斜形变监控装置对塔筒空间位置倾斜、及塔体形变进行监测；安全诊断模块综合基础锚栓松动、塔筒倾斜形变数据进行分级报警。
2.根据权利要求1所述风力发电机塔筒倾斜检测系统，其特征在于，锚栓监控装置，包括螺母侧保护壳、螺杆侧保护壳；螺母侧保护壳嵌套于锚拴螺母上，螺杆侧保护壳嵌套于锚拴螺杆上；螺母侧保护壳、螺杆侧保护壳上安装有监控电路，所述锚栓监控装置将螺母松动情况转化为电信号进行检测。
3.根据权利要求1所述风力发电机塔筒倾斜检测系统，其特征在于，倾斜形变监控装置包括两组成部分，分别为高侧电路单元、低侧电路单元；两者均安装于塔筒低层内部空间。
4.根据权利要求3所述风力发电机塔筒倾斜检测系统，其特征在于，低侧电路单元包括微控制器、供电电路、电流检测模块；高侧电路单元内部包括红外测距模块、陀
5.根据权利要求4所述风力发电机塔筒倾斜检测系统，其特征在于，电流检测模块测量高侧电路单元、低侧电路单元间的塔筒回路电流值，并计算电阻值；红外测距模块测量高侧电路单元、低侧电路单元间的距离值；基于塔筒回路电阻值、距离值的变化来确定塔筒发生形变。
6.根据权利要求4所述风力发电机塔筒倾斜检测系统，其特征在于，陀螺仪加速度计模块测量塔筒空间位置数据，基于空间位置数据的变化来确定塔筒发生倾斜。
7.根据权利要求2所述风力发电机塔筒倾斜检测系统，其特征在于，锚栓监控装置测量多组螺母松动变化值，基于差值确定塔筒基础面倾斜。
8.根据权利要求1所述风力发电机塔筒倾斜检测系统，其特征在于，包括多组基础锚栓监控装置、倾斜形变监控装置，其以塔筒为中心均布设置。
9.一种基于权利要求1所述风力发电机塔筒倾斜检测系统的诊断方法，其特征在于：
10.根据权利要求9所述诊断方法，其特征在于，还包括
...【技术特征摘要】
1.一种风力发电机塔筒倾斜检测系统，包括采集监控模块、数据传输模块、云端平台、安全诊断模块；其特征在于，采集监控模块包括基础锚栓监控装置、倾斜形变监控装置，基础锚栓监控装置通过将螺母松动情况转化为电信号进行检测，将量化后的数据通过有线或无线网络的方式传输到集控系统；倾斜形变监控装置对塔筒空间位置倾斜、及塔体形变进行监测；安全诊断模块综合基础锚栓松动、塔筒倾斜形变数据进行分级报警。
2.根据权利要求1所述风力发电机塔筒倾斜检测系统，其特征在于，锚栓监控装置，包括螺母侧保护壳、螺杆侧保护壳；螺母侧保护壳嵌套于锚拴螺母上，螺杆侧保护壳嵌套于锚拴螺杆上；螺母侧保护壳、螺杆侧保护壳上安装有监控电路，所述锚栓监控装置将螺母松动情况转化为电信号进行检测。
3.根据权利要求1所述风力发电机塔筒倾斜检测系统，其特征在于，倾斜形变监控装置包括两组成部分，分别为高侧电路单元、低侧电路单元；两者均安装于塔筒低层内部空间。
4.根据权利要求3所述风力发电机塔筒倾斜检测系统，其特征在于，低侧电路单元包括微控制器、供电电路、电流检测模块；高侧电路单元...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱鼎龙，刘欣洋，
申请(专利权)人：北方联合电力有限责任公司新能源分公司，
类型：发明
国别省市：
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