[实用新型]一种海上风电塔筒的运行状态监测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种海上风电塔筒的运行状态监测系统。 

背景技术

风电建设正向着海上风电和大型化发展，与陆上风电相比，海上风电塔运行环境较为复杂，海上风电塔筒除了受到风荷载等作用外，还受波浪、潮流等自然环境因素带来的荷载冲击和腐蚀等影响。同时，海上风电机组的基础与陆上风电也不相同，有自身的特点。掌握海上风电塔的各项力学指标，如应力应变、加速度等，对风电塔筒的正常运行状态和安全性评价是很有必要的。 

实用新型内容

本实用新型提供一种海上风电塔筒的运行状态监测系统，通过在塔筒的不同高度设置传感器，以监测塔筒的应力、振动情况以及固有频率测试等，可准确检测海上风电机组塔筒运行状态环境，为风电塔筒的正常运营提供保障。 

本实用新型所提供的海上风电塔筒的运行状态监测系统包括：塔筒内部距离地面不同高度处依次设置第一至第四平台，塔筒顶部的风力发电机主机内部设置机舱平台，在所述第一平台、第二平台、第三平台以及第四平台上方一定距离处，分别设置一组应力应变传感器以及一组加速度传感器；在所述机舱平台上方一定距离处设置一组加速度传感器； 

数据传输单元，分别与所述应力应变传感器和加速度传感器通信连接； 

显示单元，与所述数据传输单元连接。 

由上，通过在塔筒的不同高度设置传感器，可准确检测海上塔筒的运行状态，为风电塔筒的正常运营提供保障。 

可选的，塔筒外部距离地面一定距离处设置塔筒底部平台，所述塔筒底部平台上固定有一组应力应变传感器以及一组加速度传感器。 

可选的，所述一组应力应变传感器为4个，等间距环形排布；所述一组加速度传感器为2个，对称排布。 

由上，通过设置不同位置的应力应变传感器和加速度传感器，实现全面采集海上风电塔筒所在位置的运行状态。 

可选的，所述应力应变传感器采用胶粘固定；所述加速度传感器采用磁性吸附固定。 

可选的，所述第一至第四平台分别位于所述塔筒内部距离地面14m、24m、52.3m和84m处。 

可选的，在所述塔筒内部第一平台、第二平台、第三平台和第四平台上方1.5m处，分别设置所述应力应变传感器以及加速度传感器。 

可选的，在所述机舱平台上方0.5m处设置所述加速度传感器。 

可选的，所述塔筒外部距离地面9m处设置所述塔筒底部平台； 

在塔筒外部，塔筒底部平台上方1.0m处，分别设置一组应力应变传感器以及一组加速度传感器。 

由上，实现便于工作人员对上述传感器进行检查和维护。 

可选的，还包括： 

数据存储单元，与所述数据传输单元连接； 

数据分析单元，与所述数据存储单元连接； 

所述显示单元还与数据分析单元连接。 

由上，通过对所述传感器所采集数据进行分析，可准确检测海上塔筒运行状态，为风电塔筒的正常运营提供保障。 

附图说明

图1为海上风电塔筒的结构示意图； 

图2为应力应变传感器和加速度传感器的位置示意图； 

图3为海上风电塔筒运行状态监测系统的原理示意图。 

具体实施方式

下面将结合附图，对本实用新型海上风电塔筒的运行状态监测系统的实施例进行详细描述。 

如图1所示，以一种海上风电机组的整体装配结构为例进行说明，海上风电机组包括叶轮151、塔筒10，以及塔筒10顶部的风力发电机主机15、单桩基础14。 

塔筒10与单桩基础14通过螺栓连接，距离地面9m高处单桩基础外部设置塔筒底部平台13，塔筒底部平台13可采用螺栓连接固定于单桩基础14外部。 

塔筒底部平台13为环形结构，如图2所示，在塔筒10外部，塔筒底部平台13上方1.0m处等间距设置第一至第四应力应变传感器（1311～1314）。 

所述应力应变传感器采用分布式布置方式，其内部设置有若干个微弯应变感应片，上述感应片分布于被测结构的各个测量点，每个传感器通过单独信号线连接。当外界风向使得感应片发生形变时，测量得出变化量，从而可以确定应变大小。 

所述应力应变传感器采用胶粘方式固定。 

另外，在塔筒10外部，塔筒底部平台13上方1.0m处还对称设置两个加速度传感器（1321、1322），分别用于采集塔筒底部水平方向和垂直方向的振动。 

所述加速度传感器采用磁性吸附方式固定。