[发明专利]用于监测螺栓或螺母松动的联动监测系统及监测方法

说明书

本发明公开了一种用于监测螺栓或螺母松动的联动监测系统及监测方法，该联动监测系统包括光纤力传感装置，光纤力传感装置包括光纤和两个光纤连接部；光纤上固定有两个光纤连接部，位于两个光纤连接部之间的光纤的长度被设置成大于两个光纤连接部之间的直线距离；两个光纤连接部之间的光纤上设有形变感应段，形变感应段在光纤连接部受到外部作用力时产生形变，两个光纤连接部分别固定在两个螺栓或螺母上。本发明的用于监测螺栓或螺母松动的联动监测系统实现了对风力发电机螺栓或螺母的实时准确的监控，可以及时发现风力发电机的螺栓或螺母松动或螺栓断裂情况，以便及时维修，提高了风力发电机巡检维护的科学性与可靠性，降低了维护成本。

本申请要求申请日为2019年11月22日的中国专利申请CN201911161692.7以及申请日为2019年11月22日的中国专利申请CN201911161693.1的优先权。本申请引用上述中国专利申请的全文。

技术领域

本发明涉及一种用于监测螺栓或螺母松动的联动监测系统及监测方法。

背景技术

目前风力发电行业在全世界达到大力推广，由于设置地点多为海上或沿海偏远山区等，日常维护极为不便。而且大型风力发电机固定用的螺栓极多(一台大型风力发电机上固定螺栓多达500个以上)，由于环境特别恶劣，风力发电机上的固定螺栓或螺母极易产生松动，而螺栓或螺母的松动将会导致风力发电机损坏甚至倒塌。风力发电机组正常运行期间，高强螺栓的巡检周期一般为半年至一年，巡检周期间隔较长，螺栓或螺母出现松动或螺栓断裂的情况不能够及时发现，且每次巡检耗费大量的时间、人力、物力，尤其对于海上风电机组，深入海岸线以内数公里，机组巡检不方便，巡检费用较高等问题比较突出。

现有技术中，公开号为CN110220682A的中国专利公开了一种用于监测螺栓松动的监测装置和监测方法，其采用窄带宽脉冲激光器作为光源，通过时分复用技术，在一根光纤上串接多个光栅实现多颗螺栓的松动检测。在这种监测方法中，若光纤由于使用环境等原因断开，则需要对监测装置进行整体更换，这无疑增加了人力成本和物力成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术的监测装置中使用一根光纤串接多个光栅检测螺栓是否松动存在光纤断开导致需要整体更换的缺陷，提供一种用于监测螺栓或螺母松动的联动监测系统及监测方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种用于监测螺栓或螺母松动的联动监测系统，包括光纤力传感装置，所述光纤力传感装置包括光纤和两个光纤连接部；

所述光纤上固定有两个所述光纤连接部，位于两个所述光纤连接部之间的所述光纤的长度被设置成大于两个所述光纤连接部之间的直线距离；

两个所述光纤连接部之间的所述光纤上设有形变感应段，所述形变感应段在所述光纤连接部受到外部作用力时产生形变，两个所述光纤连接部分别固定在两个螺栓或螺母上。

在本方案中，该联动监控系统上的光纤力传感装置通过在光纤上通过两个光纤连接部固定并在两个光纤连接部之间预留长度作为形变感应段进行定性和/或定量，光纤被拉伸后，形变感应段受到一定拉力后产生形变会使光纤内的特定波长的光产生反射或衍射，使得光纤内相应波长光的光信号产生变化。用在监测螺栓或螺母松动的监测系统中时，只有同一个螺栓或螺母上两个光纤力传感装置都产生形变才能判断该螺栓或螺母发生松动，避免了因外界因素造成其中一个光纤力传感装置产生形变造成的误判，实现了对风力发电机螺栓或螺母的实时准确的监控，可以及时发现风力发电机的螺栓或螺母松动或螺栓断裂情况，以便及时维修，提高了风力发电机巡检维护的科学性与可靠性，降低了维护成本。

较佳地，所述联动监测系统还包括固定部件，所述固定部件用于将所述光纤连接部连接在所述螺栓或螺母上。

在本方案中，在螺栓或螺母上设置固定部件是为了便于将光纤力传感装置安装到待监测的螺栓或螺母上。