[发明专利]风机塔筒倾斜监测方法及装置

说明书

本发明公开了一种风机塔筒倾斜监测方法及装置，方法包括以下步骤：S1，采集塔筒底部的圆形基座上3个沉降测量点相对基准点的沉降数据；S2，构建3个沉降测量点所在平面、过最大沉降点的水平面和过最大、最小沉降点的垂直平面；S3，基于构建的平面求解塔筒基座的倾斜角度和倾斜方向。本发明通过测量各测量点的沉降高度并计算出塔筒倾斜方向和倾斜角度的方式，不仅降低了测量塔筒倾斜角度的误差，而且还能够测量出不均匀沉降。

技术领域

本发明涉及一种风机塔筒倾斜监测方法及装置，属于风力发电设备技术领域。

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。

经过长期运行，在这些复杂载荷作用下将有可能引起基础结构不均匀沉降，进而引起风机塔筒倾斜。如果塔筒倾斜角度过大，将会影响风力发电机组的正常运行，严重的还会产生倒塔等安全事故，从而造成极大损失。因此，需要对塔筒的倾斜角度进行定期测量。

传统塔筒倾斜角度的测量方法是将倾角传感器粘贴在塔筒壁上，塔筒倾斜时，倾角传感器会测出倾斜角度。但是，采用倾角传感器测量塔筒倾斜角度的误差较大。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种风机塔筒倾斜监测方法及装置，能够降低测量塔筒倾斜角度的误差。

本发明解决其技术问题采取的技术方案是：

第一方面，本发明实施例提供的一种风机塔筒倾斜监测方法，包括以下步骤：

S1，采集塔筒底部的圆形基座上3个沉降测量点相对基准点的沉降数据；

S2，构建3个沉降测量点所在平面、过最大沉降点的水平面和过最大、最小沉降点的垂直平面；

S3，基于构建的平面求解塔筒基座的倾斜角度。

作为本实施例一种可能的实现方式，在步骤S1中，所述3个沉降测量点均匀分布在塔筒周围的圆形基座上且3个沉降测量点与塔筒的距离相等。

作为本实施例一种可能的实现方式，风机塔筒倾斜监测方法在步骤S1之前，还包括：

在塔筒底部的圆形基座上设置3个沉降测量点,在远离塔筒底部的地面设置基准点。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述步骤S2具体包括：

构建3个沉降测量点所在平面，设B点是最大沉降点、C点是最小沉降点、A点是中间沉降点，则A、B、C三点所在平面为塔筒基座沉降倾斜后所在平面；

构建过点B且平行于水平面的平面β；

构建垂直于平面β的线段BC所在平面α；

过点C做垂直于平面β的垂线CC′与平面β相交于点C′；

过点A做垂直于平面β的垂线AA′与平面β相交于点A′；

延长线段CA，与平面β相交于点D，连接BD两点，线段BD即是平面β与平面的交线；

连接C′D两点，点A′处于线段C′D上；

构建平面ΔA′BC′，平面ΔA′BC′即是ΔABC在平面β上的投影；

ΔBC′D是ΔBCD在平面β上的投影。

作为本实施例一种可能的实现方式，在步骤S3中，求解塔筒基座的倾斜角度的具体过程为：