【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及风力发电机组塔筒，尤其涉及一种风力发电机组塔筒结构安全动态监测方法。
技术介绍
1、风力发电已成为可再生能源领域的重要组成部分，而风力发电机组的塔筒结构是整个系统的关键组件之一。为确保风力发电机组的可靠性和安全性，对塔筒结构进行动态监测变得至关重要。
2、目前，常见的结构监测技术主要包括振动监测、应变监测、温度监测。振动监测通常使用加速度传感器，获取结构的振动模态参数；应变监测通过应变传感器获取结构的应变信息；而温度监测则有助于理解结构在不同环境条件下的工作状态。
3、尽管已有一些监测技术应用于风力发电机组的塔筒结构，但仍然存在一些问题和挑战，传统的监测方法难以对结构的健康状况进行全面的、深入的分析；此外，监测数据的实时性、大数据处理的难度较大。
技术实现思路
1、为了弥补以上不足，本专利技术提供了一种风力发电机组塔筒结构安全动态监测方法，旨在改善了现有技术中难以对结构的健康状况进行全面的、深入的分析；监测数据的实时性、大数据处理的难度较大。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种风力发电机组塔筒结构安全动态监测方法，包括以下步骤：
3、s1、采集数据：通过传感器和监测设备采集风力发电机组塔筒的结构数据，包括塔筒的振动、位移、速度、加速度参数；
4、s2、数据处理：将采集到的数据进行处理，包括滤波、去噪、数据归一化操作，以提高数据的质量和准确性；
5、s3、特征提取：从处理后的数
6、s4、模型预测：将实时采集的数据输入到已经训练好的模型中进行预测，得出塔筒结构安全的评估结果；
7、s5、报警提示：如果预测结果出现异常或存在安全隐患，系统会自动报警并提示用户采取相应的措施进行维修和排查；
8、s6、数据存储：将采集和处理后的数据存储在数据库中，以便后续的数据分析和历史记录查询；
9、s7、数据分析：根据需要，对存储在数据库中的数据进行进一步的分析，对塔筒结构的健康状态进行评估，预测其未来的发展趋势；
10、s8、用户界面：方便地对监测系统进行设置、控制和监视，用户界面包括数据展示、报警提示、模型训练进度信息；
11、s9、系统集成：将监测系统与风力发电机组的控制系统进行集成，实现数据的共享和联动控制，当监测到塔筒结构存在安全隐患时，系统向控制系统发送警报，并联动控制风力发电机组的停机操作。
12、作为上述技术方案的进一步描述：
13、所述s1采集数据，包括以下步骤：
14、s101、在风力发电机组塔筒结构上安装传感器，所述传感器包括但不限于位移传感器、速度传感器、加速度传感器、压力传感器和温度传感器；
15、s102、通过数据采集设备采集传感器数据，所述数据采集设备包括但不限于数据采集卡、网络通信设备和云端数据存储设备；
16、s103、将采集的传感器数据通过安全加密技术进行加密处理，以防止数据泄露和篡改；
17、s104、将加密后的传感器数据通过无线网络或有线网络传输至数据处理中心。
18、作为上述技术方案的进一步描述：
19、所述s2数据处理，包括以下步骤：
20、s201、对s1步骤中获得的数据进行整理，将数据按照时间顺序排列，并去除异常数据；
21、s202、对s1步骤中获得的数据进行滤波处理，消除数据中的噪声；
22、s203、利用支持向量机器学习算法对特征进行分类和预测，得到风力发电机组塔筒结构安全的分类结果和预测结果；
23、s204、对分类结果和预测结果进行后处理，将分类结果和预测结果可视化，输出给用户。
24、作为上述技术方案的进一步描述：
25、所述s3特征提取，包括以下步骤：
26、s301、利用加速度传感器对塔筒结构的振动信号进行采集，将采集到的信号传输到数据采集卡中；
27、s302、通过数据采集卡对信号进行处理，并利用傅里叶变换将时域信号转换为频域信号；
28、s303、对频域信号进行特征提取，得到塔筒结构的振动特征值；
29、s304、将振动特征值与预设的阈值进行比较，根据比较结果判断塔筒结构的安全状态。
30、作为上述技术方案的进一步描述：
31、所述s4模型预测，包括以下步骤：
32、s401、建立风力发电机组塔筒结构安全动态监测模型，模型包括历史数据模型、风速预测模型和塔筒振动模型；
33、s402、基于历史数据模型，利用历史风速数据和塔筒振动数据，进行数据训练和模型优化，得到历史数据模型；
34、s403、基于风速预测模型，利用风速预测数据和塔筒振动数据，进行数据训练和模型优化，得到风速预测模型；
35、s404、基于塔筒振动模型，利用塔筒振动数据和风速数据，进行数据训练和模型优化，得到塔筒振动模型。
36、作为上述技术方案的进一步描述：
37、所述s5报警提示，包括以下步骤：
38、s501、将预测结果与预设的安全阈值进行比较，若预测结果超过安全阈值，则触发报警提示；
39、s502、根据预测结果和预设的安全阈值，计算安全风险指数，安全风险指数越高表明塔筒结构存在安全隐患的可能性越大；
40、s503、根据安全风险指数，通过声光电方式向用户发出报警提示，提醒用户及时采取维修和排查措施。
41、作为上述技术方案的进一步描述：
42、所述s6数据存储，包括以下步骤：
43、s601、将采集的数据和处理后的数据存储在数据库中，数据库包括关系型数据库和非关系型数据库；
44、s602、对存储在数据库中的数据进行备份和加密处理，以防止数据丢失和泄露；
45、s603、根据需要将存储在数据库中的数据导出为csv、excel格式，方便后续的数据分析和历史记录查询。
46、作为上述技术方案的进一步描述：
47、所述s7数据分析，包括以下步骤：
48、s701、根据需要选择合适的数据分析方法，如时间序列分析、回归分析、聚类分析；
49、s702、对存储在数据库中的数据进行进一步的分析，提取出与塔筒结构安全相关的特征和趋势；
50、s703、通过可视化的方式将分析结果展示给用户，如折线图、柱状图、热力图
51、作为上述技术方案的进一步描述：
52、所述s8用户界面，包括以下步骤：
53、s801、实时展示监测数据和报警提示信息；
54、s802、支持用户通过界面进行监测系统的设置和控制，如设置报警阈值、选择数据分析方法；
55、s803、提供本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种风力发电机组塔筒结构安全动态监测方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种风力发电机组塔筒结构安全动态监测方法，其特征在于：所述S1采集数据，包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的一种风力发电机组塔筒结构安全动态监测方法，其特征在于：所述S2数据处理，包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述的一种风力发电机组塔筒结构安全动态监测方法，其特征在于：所述S3特征提取，包括以下步骤：
5.根据权利要求1所述的一种风力发电机组塔筒结构安全动态监测方法，其特征在于：所述S4模型预测，包括以下步骤：
6.根据权利要求1所述的一种风力发电机组塔筒结构安全动态监测方法，其特征在于：所述S5报警提示，包括以下步骤：
7.根据权利要求1所述的一种风力发电机组塔筒结构安全动态监测方法，其特征在于：所述S6数据存储，包括以下步骤：
8.根据权利要求1所述的一种风力发电机组塔筒结构安全动态监测方法，其特征在于：所述S7数据分析，包括以下步骤：
9.根据权利要求1所述的一种风力发电机组
10.根据权利要求1所述的一种风力发电机组塔筒结构安全动态监测方法，其特征在于：所述S9系统集成，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种风力发电机组塔筒结构安全动态监测方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种风力发电机组塔筒结构安全动态监测方法，其特征在于：所述s1采集数据，包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的一种风力发电机组塔筒结构安全动态监测方法，其特征在于：所述s2数据处理，包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述的一种风力发电机组塔筒结构安全动态监测方法，其特征在于：所述s3特征提取，包括以下步骤：
5.根据权利要求1所述的一种风力发电机组塔筒结构安全动态监测方法，其特征在于：所述s4模型预测，包括以下步骤：
6.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：贾骐鸣，潘政宇，贾艳刚，朱锦梅，葛海燕，明月，
申请(专利权)人：南京绿新能源研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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