[实用新型]一种风电机组塔筒综合监测装置

说明书

技术领域

本实用新型属于风电机组塔筒测量的技术领域，特别涉及一种风电机组塔筒综合监测装置。

背景技术

风电机组的塔筒是风力发电机组中的承重部件，在风力发电机组中主要起支撑作用，同时吸收机组震动。塔筒承受着推力、弯矩和扭矩负荷等复杂多变的载荷，使得风力发电机组运行过程中，塔筒会出现一定幅度的摇摆和扭曲等变形；此外，塔筒还会受到材料变形、零部件失效以及地基沉降等因素的影响，产生倾斜。塔筒过大的倾斜变形会影响风力发电机组的正常运行，严重的还会产生安全事故，因此，需要对塔筒的倾斜变形进行实时监测。

目前，在对塔筒进行倾斜变形测量时，通常是在塔筒上安装多个GPS接收机，根据GPS测量数据来绘制得到塔筒的倾斜变形曲线，这种方式成本较高，且在计算塔筒变形时，未考虑塔筒的非线性变形的特点，通常是基于单一倾角和刚体变形来计算得到塔筒的变形量，导致计算得到塔筒的变形曲线不准确。现有技术中也有通过在塔筒上设置倾斜传感器的方式，来监测塔筒的倾斜变形，其测量得到的塔筒的变形曲线仍旧为线性变形曲线，而非塔筒的真实变形曲线，导致测量结果不准确。此外，现有技术中的监测装置测量的具有局限性，不能从塔筒的各个倾斜点进行全面监测，导致监测的结果准确性低。

实用新型内容

为了克服现有的测量装置监测不全面、测量结果不准确、装置成本高的缺点，本实用新型提供一种风电机组塔筒综合监测装置，不仅监测塔筒的整体的变形情况，而且对塔筒的各个连接筒的变形可以更好的检测，得到塔筒中心在水平方向的偏移量和塔筒的非线性变形曲线，全面、准确判断塔筒的倾斜状况，及时采取措施进行维护，并且装置简单，测量结果更加精准，成本低。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种风电机组塔筒综合监测装置，设置在塔筒的内部，塔筒包括至少两个连接筒，相邻两个连接筒相接触的端部分别设有法兰，通过螺栓将两个连接筒上的法兰固定连接，其特征在于，综合监测装置包括设置在塔筒顶部的第一倾角传感器、设置在塔筒底座的第二倾角传感器和传感器组，传感器组分别设置在相接触的两个连接筒端部的法兰上，第一倾角传感器、第二倾角传感器分别与数据处理器连接，传感器组与数据控制装置连接。

塔筒的顶部、底座上分别设有顶部平台、底座平台，在顶部平台上固定有第一倾角传感器，在底座平台上固定有第二倾角传感器。

第一倾角传感器设置在顶部平台的中心处，第二倾角传感器设置在底座平台的中心处。

相接触的两个连接筒包括上部连接筒和下部连接筒，在上部连接筒的端部和下部连接筒的端部分别设有法兰，在法兰上沿圆周方向向塔筒内部延伸形成外边沿，传感器组设置在法兰的外边沿上。

传感器组设置有若干个，包括倾斜传感器和加速度传感器，倾斜传感器和加速度传感器均匀分布在相接触的两个连接筒法兰的外边沿上。

优选的，加速度传感器设置在倾斜传感器上。

优选的，加速度传感器与倾斜传感器为相邻设置，若干个相邻设置的加速度传感器和倾斜传感器间隔设置在上部连接筒法兰的外边沿上、下部连接筒法兰的外边沿上。

第一倾角传感器、第二倾角传感器通过传感器连接线与数据处理器连接。

数据控制装置包括接收/发送传感器数据信号的收发控制器、对数据信号进行收集的数据收集器和监控中心，倾斜传感器、加速度传感器分别通过传感器连接线与收发控制器连接，收发控制器通过数据收集器与监控中心连接。

在塔筒内至少设有一个储放平台，收发控制器、数据收集器均固定在塔筒内的储放平台上。

本实用新型的有益效果是，不仅监测塔筒的整体的变形情况，而且对塔筒的各个连接筒的变形可以更好的检测，得到塔筒顶部中心相对于塔筒底座中心在水平方向上的偏移量、塔筒底座中心在水平方向上的偏移量和塔筒的非线性变形曲线，全面、准确判断塔筒的倾斜状况，及时采取措施进行维护，并且装置简单，测量结果更加精准，成本低。

附图说明

下面结合附图对本实用新型所述的风电机组塔筒综合监测装置进行具体说明。

图1是本实用新型的风电机组塔筒综合监测装置的整体结构示意图；

图2是本实用新型的塔筒法兰上传感器组的一种设置方式的结构示意图；

图3是本实用新型的塔筒法兰上传感器组的另一种设置方式的结构示意图；

图4是本实用新型的塔筒法兰上传感器组的俯视结构示意图；

图5是本实用新型的塔筒法兰螺栓张开的结构示意图；

图6是本实用新型的三节塔筒数据控制装置一种设置方式的流程结构示意图；