一种基于光纤传感的风机叶片应变监测方法技术

技术编号:46412244 阅读:6 留言:0更新日期:2025-09-16 20:00
本发明专利技术公开了一种基于光纤传感的风机叶片应变监测方法,涉及风机叶片监测技术领域,包括:采集叶片运行过程中的振动信号,并对振动信号进行去噪与时频分析处理;计算多种时频参数,并利用小波包变换对振动信号进行频带划分,提取频率指标以获取信号特征参数;建立叶片应变与信号特征参数之间的多元线性回归模型,并结合应力分析理论,构建健康评估模型,输出健康评估结果;结合信号特征参数与健康评估结果,依据可信性分析算法与载荷分项系数,评估叶片的剩余使用寿命,以进行应变状态的实时监测。本发明专利技术通过在风机叶片的目标监测区域沿轴向与环向布设光纤传感器,结合光时域反射技术的测量原理,提升了应变监测的空间分辨率与测量精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及风机叶片监测,具体来说,涉及一种基于光纤传感的风机叶片应变监测方法


技术介绍

1、风力发电作为清洁能源不可或缺的一部分,其在全球能源结构中的地位日益重要。风机叶片作为风力发电系统的核心组件之一,其运行状态直接关系到整个系统的性能、安全性及可信性。然而,由于风机叶片长期暴露于恶劣的工作环境中,需承受复杂的气动力、重力以及环境因素(例如强风、沙尘和低温等)的影响,这使得它们极易遭受疲劳损伤和裂纹扩展等问题。

2、当前,尽管针对风机叶片的监测方法多样但存在诸多局限。传统的基于应变片的监测手段要求进行大量的布线工作,这不仅增加了安装和维护的成本,而且在复杂环境下容易受到干扰,稳定性欠佳。机器视觉监测虽然能够提供叶片表面的部分信息,但其效果易受光照条件和天气状况的影响,并难以获取叶片内部的应变情况。声发射和超声波等无损检测技术虽然能够在一定程度上识别叶片缺陷,但这些技术无法实现对叶片应变的实时及长期监测。

3、随着风力发电朝着大型化和深远海方向发展,风机叶片尺寸逐渐增大,传统监测方法在应用于这类大型叶片时,在监测精度和覆盖范围本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于光纤传感的风机叶片应变监测方法,其特征在于,该方法包括:

2.根据权利要求1所述的一种基于光纤传感的风机叶片应变监测方法,其特征在于,所述采集叶片运行过程中的振动信号,并对振动信号进行去噪与时频分析处理包括:

3.根据权利要求2所述的一种基于光纤传感的风机叶片应变监测方法,其特征在于,所述通过沿轴向和环向布设的光纤传感器与局部加速度数据传感器,同步采集叶片振动的加速度数据,并结合数字孪生技术构建多维预警机制包括:

4.根据权利要求3所述的一种基于光纤传感的风机叶片应变监测方法,其特征在于,所述利用布设的光纤传感器发射脉冲光,并通过后向瑞利散...

【技术特征摘要】

1.一种基于光纤传感的风机叶片应变监测方法,其特征在于,该方法包括:

2.根据权利要求1所述的一种基于光纤传感的风机叶片应变监测方法,其特征在于,所述采集叶片运行过程中的振动信号,并对振动信号进行去噪与时频分析处理包括:

3.根据权利要求2所述的一种基于光纤传感的风机叶片应变监测方法,其特征在于,所述通过沿轴向和环向布设的光纤传感器与局部加速度数据传感器,同步采集叶片振动的加速度数据,并结合数字孪生技术构建多维预警机制包括:

4.根据权利要求3所述的一种基于光纤传感的风机叶片应变监测方法,其特征在于,所述利用布设的光纤传感器发射脉冲光,并通过后向瑞利散射效应,感知叶片振动引起的局部应变变化,识别振动事件包括:

5.根据权利要求4所述的一种基于光纤传感的风机叶片应变监测方法,其特征在于,所述功率变化量的表达式为:

6.根据权利要求5所述的一种基于光纤传感的风机叶片应变监...

【专利技术属性】
技术研发人员:汪俊亮曹玲燕晋成凤胡忠忠陈果赵海平
申请(专利权)人:江苏国电南自海吉科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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