【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及风力发电机安全监测，具体地涉及一种风机塔筒螺栓监测方法、一种风机塔筒螺栓监测装置、一种计算机设备以及一种计算机可读存储介质。
技术介绍
1、风机塔通常由多节塔筒叠加而成，而每节塔筒的底部和顶部都带有法兰盘，通过大量高性能的螺栓把相邻塔筒的法兰盘连接起来。由于风机叶片周期性转动，产生交变载荷及应力的变化，易造成塔筒部分螺栓松动或因金属疲劳发生断裂，导致发生风机塔筒倒塌事故，造成巨大的经济损失且危及人员的生命安全。
2、现有的技术通过统计每个螺栓的预紧力来对螺栓的状态进行监测，判断是否需要对螺栓进行处理，通过统计螺栓预紧力的方法来对螺栓进行监测，解决了现有技术仅通过判断单个螺栓预紧力是否低于其阈值来进行故障判断及报警，从而造成报警不及时或不准确的问题。但是对于螺栓材料损伤引起的故障无法预警，特别是长时间处于运行状态的螺栓内部因金属疲劳产生裂纹时，螺栓有可能在寿命达到一定时限后突然发生断裂，该统计方法无法进行有效的预警。
技术实现思路
1、为了解决上述技术缺陷，本专利技术提供风机塔筒螺栓监测方法、装置以及计算机设备，所述风机塔筒螺栓监测方法，通过采集螺栓在敲击脉冲作用下的响应声纹信号，对响应声纹信号进行分析，根据历史声纹数据样本判断螺栓在敲击脉冲作用下响应的声纹信号是否存在异常，通过对螺栓发出的响应声纹信号对螺栓的异常情况进行监控，对螺栓松动或螺栓因金属疲劳内部出现的裂隙进行识别，从而达到预警监测的目的。
2、本专利技术第一个方面提供一种风机塔筒螺栓
3、通过对风机塔筒螺栓进行脉冲敲击，使螺栓在脉冲敲击的作用下发出响应声纹信号；
4、根据预设采样频率采集螺栓发出的响应声纹信号；
5、对采集的响应声纹信号进行处理，得到声纹数据样本；
6、根据声纹数据样本判定螺栓是否异常。
7、在本专利技术实施例中，所述根据声纹数据样本判定螺栓是否异常，包括：
8、将当前的声纹数据样本与历史声纹数据样本进行对比，根据比对结果判定螺栓是否异常。
9、在本专利技术实施例中，所述对采集的响应声纹信号进行处理，得到声纹数据样本，包括：
10、对响应声纹信号进行量化转换，得到多个频率上的的响应声纹强度值；
11、根据多个量化的响应声纹强度值组成声纹数据样本。
12、在本专利技术实施例中，所述将当前的声纹数据样本与历史声纹数据样本进行对比，根据比对结果判定螺栓是否异常，包括：
13、判断所述声纹数据样本内的多个频率上的响应声纹强度值是否超过预设强度阈值，所述预设强度阈值根据所述历史声纹数据样本确定；
14、若所述声纹数据样本内的任一个频率上的响应声纹强度值超过预设强度阈值，则判定螺栓的声纹数据样本异常。
15、在本专利技术实施例中，所述将当前的声纹数据样本与历史声纹数据样本进行对比，根据比对结果判定螺栓是否异常，还包括：
16、若所述声纹数据样本内的响应声纹强度值均未超过预设强度阈值，根据所述声纹数据样本内的多个响应声纹强度值计算声纹数据样本的响应声纹频域特征值；
17、计算声纹数据样本的响应声纹频域特征值与历史声纹数据样本的响应声纹频域特征值的欧式距离；
18、判断所述欧式距离是否超过预设距离阈值，若所述欧式距离超过所述预设距离阈值，则判定所述声纹数据样本异常。
19、所述响应声纹频域特征值采用不同频率上的响应声纹强度值经线性归一化方法得到。
20、在本专利技术实施例中，所述方法还包括：
21、若所述欧式距离未超过所述预设距离阈值，则将所述声纹数据样本存入历史声纹数据样本中，获得新的历史声纹数据样本，计算新的历史声纹数据样本的响应声纹频域特征值。
22、本专利技术第二个方面提供一种风机塔筒螺栓监测装置，包括：
23、脉冲发生机构，用于发生脉冲敲击，以使螺栓在脉冲敲击的作用下发出响应声纹信号；
24、信号采集机构，用于根据预设采样频率采集螺栓发出的响应声纹信号；
25、控制模块，用于接收所述响应声纹信号，对接收的响应声纹信号进行处理，得到声纹数据样本，根据声纹数据样本判定螺栓是否异常。
26、在本专利技术实施例中，所述脉冲发生机构安装于螺栓的安装法兰上，所述脉冲发生机构包括驱动电机、惯性盘、摆臂以及敲击块；
27、所述驱动电机用于接收脉冲驱动电流，用于在所述脉冲驱动电流的作用下驱动所述惯性盘转动；
28、所述摆臂的一端与所述惯性盘固定连接，所述惯性盘的转动带动所述摆臂摆动；
29、所述敲击块与所述摆臂的另一端固定连接，所述敲击块在所述摆臂的带动下敲击塔筒。
30、本专利技术第三个方面提供一种计算机设备，包括：
31、存储器；
32、处理器；以及
33、计算机程序；
34、其中，所述计算机程序存储在存储器中，并被配置为由处理器执行以实现如上所述的风机塔筒螺栓监测方法。
35、本专利技术第四个方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现如上所述的风机塔筒螺栓监测方法。
36、本专利技术通过采集螺栓在敲击脉冲作用下的响应声纹信号，对响应声纹信号进行分析，根据历史声纹数据样本判断螺栓在敲击脉冲作用下响应的声纹信号是否存在异常，通过对螺栓发出的响应声纹信号对螺栓的异常情况进行监控，对螺栓松动或螺栓因金属疲劳内部出现的裂隙进行识别，从而达到预警监测的目的。
37、本专利技术技术方案的其它特征和优点将在下文的具体实施方式部分予以详细说明。
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1.一种风机塔筒螺栓监测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的风机塔筒螺栓监测方法，其特征在于，所述根据声纹数据样本判定螺栓是否异常，包括：
3.根据权利要求2所述的风机塔筒螺栓监测方法，其特征在于，所述对采集的响应声纹信号进行处理，得到声纹数据样本，包括：
4.根据权利要求3所述的风机塔筒螺栓监测方法，其特征在于，所述将当前的声纹数据样本与历史声纹数据样本进行对比，根据比对结果判定螺栓是否异常，包括：
5.根据权利要求4所述的风机塔筒螺栓监测方法，其特征在于，所述将当前的声纹数据样本与历史声纹数据样本进行对比，根据比对结果判定螺栓是否异常，还包括：
6.根据权利要求5所述的风机塔筒螺栓监测方法，其特征在于，所述方法还包括：
7.一种风机塔筒螺栓监测装置，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的风机塔筒螺栓监测装置，其特征在于，所述脉冲发生机构安装于螺栓的安装法兰上，所述脉冲发生机构包括驱动电机、惯性盘、摆臂以及敲击块；
9.一种计算机设备，其特征在于，包括：
<...【技术特征摘要】
1.一种风机塔筒螺栓监测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的风机塔筒螺栓监测方法，其特征在于，所述根据声纹数据样本判定螺栓是否异常，包括：
3.根据权利要求2所述的风机塔筒螺栓监测方法，其特征在于，所述对采集的响应声纹信号进行处理，得到声纹数据样本，包括：
4.根据权利要求3所述的风机塔筒螺栓监测方法，其特征在于，所述将当前的声纹数据样本与历史声纹数据样本进行对比，根据比对结果判定螺栓是否异常，包括：
5.根据权利要求4所述的风机塔筒螺栓监测方法，其特征在于，所述将当前的声纹数据样本与历史声纹数据样本进行对比...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡宇峰，常强，许月阳，王宏量，张昕，
申请(专利权)人：国家能源集团科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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