[发明专利]一种风力发电机组塔架安全智能监测方法及系统

说明书

本发明公开了一种风力发电机组塔架安全智能监测方法及系统，克服了现有技术的巡检工作量大且塔架震动会导致巡检过程存在危险的问题，包括塔塔顶双轴倾角传感器、塔中加速度传感器、塔基双轴倾角传感器、塔基采集站、塔基交换机、服务器、上位机等模块组成。在塔基和塔顶分别部署一个双轴倾角传感器。塔基采集站根据各个传感器的采样率，周期地向传感器发起读取指令，并获取传感器数据，同时服务器定期获取采集站数据，上位机分析服务器得到的数据，还可以对实时的数据进行分析，通过预设的安全阈值对塔架的安全状态进行判断，分析实时数据可以预测塔架震动的趋势，减少现场运维人员的巡检工作量，提高了巡检安全性对危险状态进行及时预判和预测。

技术领域

本发明涉及风电技术领域，尤其是涉及一种实时监测塔架结构安全状态减少现场运维人员巡检工作量并提高工作效率的风力发电机组塔架安全智能监测方法及系统。

背景技术

随着我国风力发电装机容量的不断增加及风电场项目大规模开发，国内可开发利用的优良风资源地区日益减少。当前陆上风电正不断向低风速区发展。为了更好的开发低风速区的风资源，风电整机厂商纷纷研发了超高塔架机组。随着高塔尤其是柔性塔架越来越成为行业的热点，尤其近两年，发生了多起高塔机组倒塔事故，高塔的安全性也随之成为业主以及风电整机厂商关注的焦点。当前塔架安全检查主要通过人工定检，这给现场运维人员增加了大量的工作量，这种人工定检的工作方式还存在着极大的作业风险，且定期检查一般是两天到三天才检查一次，当前定期巡检的方式给运维人员带来巨大的工作量导致运维人员无法及时反馈塔架安全情况，而使用无人机巡检又会带来续航能力差、不易操作的问题。

例如，一种在中国专利文献上公开的“无人机充电装置及风力发电机组”，其公告号CN207433831U，包括基座、夹持组件，包括可移动连接于基座且相对设置的第一夹持件及第二夹持件，第一夹持件及第二夹持件均至少部分凸出于基座，以夹持固定无人机；及充电组件，包括能够相互电气连接的第一端子及第二端子，第一端子设置于基座、且位于第一夹持件及第二夹持件之间，第一端子与所述输出电源电气连接，第二端子能够设置于无人机并与无人机的电池电气连接，以将风力发电机组的电能输送至无人机的电池。但是，尽管该方案使用无人机进行巡检工作，省去了人工作业的劳动力，但无人机作业不易操作，无人机也需要人工控制，在有危险状况时仍然无法及时反馈塔架的安全情况，仍需要运维人员现场查看进行判断，浪费人力且存在危险。

发明内容

本发明是为了克服现有技术的巡检工作量大且塔架震动会导致巡检过程存在危险的问题，提供一种风力发电机组塔架安全智能监测方法及系统，本发明通过风力发电机组塔架安全智能监测系统和与之匹配的方法可以实时监测塔架的状态，且系统还可以对实时的数据进行分析，通过预设的安全阈值对塔架的安全状态进行判断，分析实时数据可以预测塔架震动的趋势能够减少现场运维人员的巡检工作量避免浪费人力，并极大的提高了巡检安全性对危险状态进行及时预判和预测。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种风力发电机组塔架安全智能监测系统，包括机塔，其特征在于，还包括：

塔顶倾角传感器，采集倾角，采集到的倾角数据接入塔基采集站；

塔中加速度传感器，采集加速度值，并将加速度数据接入塔基采集站；

塔基倾角传感器，采集倾角，采集到的倾角数据接入塔基采集站；

RS485模块，用于将塔顶倾角传感器、塔中加速度传感器和塔基倾角传感器与塔基采集站连接；

塔基采集站，用于采集部署在塔基和塔顶的倾角数据，将倾角数据进行低通滤波处理，将加速度数据进行带通滤波处理，将倾角数据和加速度数据存盘发送；

塔基交换机，作用于塔基采集站和服务器之间用于交换存盘数据；

服务器，接受塔基采集站发送的存盘数据，将数据整合后发送给上位机；