[发明专利]风力发电机倾斜检测方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种风力发电机的倾斜检测方法和装置，特别涉及一种风力发电机施工完毕后的倾斜(沉降)检测方法和检测装置。

背景技术

水准仪用于测量地面上两点的高差。数字水准仪是水准仪的一种，数字水准仪是在传统光学自动安平水准仪增加一套电子读数系统，以实现自动标尺读数。因此，数字水准仪不仅要达到光学自动安平水准仪全部技术指标，还必须达到电子读数系统的技术指标。

现有风力发电机沉降监测采用人工定期检测的方法，一般按照国家二等水准测量进行检测。检测时首先从水准点引出高程，然后传递到风力发电机的观测点(一般为四个观测点)，检测后进行数据处理和分析。数据处理按照《国家一二等水准测量规范》GB/T12897-2006，《工程测量规范》GB50026-2007和《建筑变形测量规范JGJ 8-2007》等标准进行分析，得到各个观测点的高程，从而得到四个观测点之间的高差，由此换算出观测点之间的相对倾斜量。人工检测投资成本高、检测速度慢且存在人为误差，不能实时的反映出风力发电机的沉降量大小，并且只能获得各个观测点之间的相对倾斜量，不能反映风力发电机的最大倾斜位置和倾斜量。

实际应用中用户并不关心风机的整体下沉量，而是关心风机的最大倾斜量及倾斜位置。为此不必从水准点引出高程，只检测风机观测点的相对沉降量即可。因此，急需一种风力发电机倾斜(沉降)无人在线监测系统，该系统能应用于复杂的工况下，在恶劣的工况下(海上风力发电机)也能正常工作；并能获得风机的最大倾斜量及倾斜位置，得到用户需要的技术指标。

注：本文及以下所述中“风机”指“风力发电机”。

发明内容

本发明是为了克服上述现有技术中缺陷，提供一种无人在线检测风机最大倾斜量及倾斜位置的检测方法和检测装置。

本发明提供一种风力发电机倾斜检测方法，用于实时检测风力发电机倾斜的最大值和最大位置，包括如下步骤：搭建硬件平台，硬件包括自动化数字水准仪和中央控制系统；对自动化数字水准仪进行参数配置；中央控制系统根据参数配置信息控制自动化数字水准仪依次照准沿圆周布置的水准标尺，并依次对每个水准标尺上的条码进行数据采集；中央控制系统对采集到的数据进行计算、处理分析以及极坐标换算，并拟合极坐标方程，最终获得风力发电机倾斜的最大值和最大位置。

其中，还可以包括在检测过程中通过照明系统对检测的相应位置进行照明。

其中，还可以包括将已获取的风力发电机倾斜最大值和最大位置与预设的安全限值进行比较，如果超出安全限值，则系统报警。

其中，对自动化数字水准仪进行参数配置可以具体为：风力发电机数量配置，水准标尺数量配置，检测周期以及根据水准标尺的具体位置对水准仪的零位、每次的旋转角度进行设定；风力发电机与照明系统的关联配置以及传输系统配置。

其中，数据采集可以具体为：中央控制系统控制自动化数字水准仪中的步进电机转动，使水准仪转至预先设定的零位，水准仪瞄准准确后进行自动调焦，直至使水准标尺条码能清晰成像在水准仪的分划板上；零位数据采集结束后，根据预先设定的旋转角度使水准仪转至下一位置进行数据采集，直至采集完所有水准标尺数据。

其中，在数据采集过程中，中央控制系统可对水准仪的步进电机、照明系统以及传输系统工作是否正常进行安检。

其中，中央控制系统对采集到的数据进行计算、处理分析以及极坐标换算，并拟合极坐标方程，最终获得风力发电机倾斜的最大值和最大位置的步骤具体为：中央控制系统根据数据库预存的国家标准判断采集的数据是否符合标准要求，如不符合，对数据进行重新采集；如符合，对采集的数据进行平差计算，将处理分析过的数据换算为极坐标形式，通过MATLAB软件拟合极坐标方程，从而求出方程的最大值和最大位置，并换算出风力发电机倾斜的最大值和最大位置。

本发明还提供一种风力发电机倾斜检测装置，用于实时检测风力发电机倾斜的最大值和最大位置，包括：自动化数字水准仪，用于采集水准标尺上的条码数据；中央控制系统，用于控制自动化数字水准仪中的步进电机旋转，使自动化数字水准仪分别照准各个水准标尺进行数据采集；针对采集的数据进行计算、处理分析以及极坐标换算，并拟合极坐标方程，最终获得风力发电机倾斜的最大值和最大位置并进行安全评测；传输系统，用于自动化数字水准仪和中央控制系统之间的数据和指令传输。

其中，该装置还包括照明系统，用于在检测过程中对检测的相应位置进行照明。