[实用新型]一种海上风电风机健康状态及海浪声波监测系统

说明书

本实用新型公开了一种海上风电风机健康状态及海浪声波监测系统，该系统包括安装在风机机舱底部并可竖直向下发射激光的第一激光发射器和第二激光发射器，安装在轮毂处的长焦摄像机，安装在风机塔架上的震动检测传感器和沿塔架周向间隔90°设置的四个声学检测传感器，上述的第一激光发射器、第二激光发射器、长焦摄像机、震动检测传感器和声学检测传感器分别通过传输模块与数据收集转换模块连接。本实用新型所公开的海上风电风机健康状态及海浪声波监测系统，针对海上风力机运行的不同载荷环境，基于激光检测和声学信号特征检测，可以提升海上风力发电机的稳定性和安全性。四个声学检测传感器间隔90°成直角排列，可以在风机偏航时也能有效的检测风机噪声。

技术领域

本实用新型属于海上风力发电机领域，特别涉及该领域中的一种海上风电风机健康状态及海浪声波监测系统。

背景技术

传统的风机叶片安全性监测只能依靠在轮毂处的长焦摄像机获取叶片的运动形态，然后分析图片中的叶片形状，进而确定故障问题，这种方法对摄像机的性能要求较高，对问题的分析较模糊，主观性强，而且一旦叶片出现问题无法判断具体是哪一片叶片，增加运维难度。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题就是提供一种海上风电风机健康状态及海浪声波监测系统。

本实用新型采用如下技术方案：

一种海上风电风机健康状态及海浪声波监测系统，其改进之处在于：包括安装在风机机舱底部并可竖直向下发射激光的第一激光发射器和第二激光发射器，安装在轮毂处的长焦摄像机，安装在风机塔架上的震动检测传感器和沿塔架周向间隔90°设置的四个声学检测传感器，上述的第一激光发射器、第二激光发射器、长焦摄像机、震动检测传感器和声学检测传感器分别通过传输模块与数据收集转换模块连接，控制器与数据收集转换模块连接并可控制上述的第一激光发射器、第二激光发射器、长焦摄像机、震动检测传感器和声学检测传感器工作，数据显示终端与控制器连接。

进一步的，第一激光发射器发出的激光与风机塔架之间的距离为6m，第二激光发射器发出的激光与风机塔架之间的距离为3m。

进一步的，在风机各叶片的叶尖处涂有不同颜色的光滑颜色涂层。

进一步的，声学检测传感器为微信号听诊器。

进一步的，在风机海桩基础的周向上也间隔90°设置四个声学检测传感器，所述的声学检测传感器采用微信号听诊器。

进一步的，还包括设置于风机叶片叶尖在塔架上的投影位置处的声发射装置，该声发射装置通过中央处理器和执行设备与控制中心相连接，声发射装置包括声发传感器和声波传感器，中央处理器包括采集运算模块、安全监测模块和映射配置模块。

一种海上风电风机健康状态及海浪声波监测方法，使用上述的监测系统，其改进之处在于：风机运行过程中如果叶片触及第一激光发射器的激光时，控制器打开微信号听诊器对叶片运动的声学信号进行采集并回传至控制器，控制器根据内设的叶片故障问题诊断算法定位叶片故障类型并判断故障是否需要停机检修；如果叶片形变继续增大并触及第二激光发射器的激光时，控制器打开长焦摄像机拍摄叶片外形，根据叶片损坏程度判断是否需要停机保护叶片；此外第一激光发射器和第二激光发射器还可以通过叶片叶尖处不同颜色涂层反射回不同色谱的激光来确定出现形变较大的叶片；震动检测传感器检测风机塔架的震动信号并实时输送至控制器，如果塔架的震动距离超过设定值，则触发报警停机。