[实用新型]风机叶片在线监测装置

说明书

本实用新型提供了一种风机叶片在线监测装置，包括：采集模块，等间距设置在叶片的长度方向，从轮毂端到叶尖端依次为第一传感器、第二传感器、第三传感器和第四传感器；控制处理模块，与采集模块连接，包括用于对监测的叶片状态信息进行模数转换的A/D转换单元和用于作出响应的主机单元；所述主机单元包括界面报警子单元、广播报警子单元、短信推送子单元和系统报警子单元。本实用新型在叶片上设置了多个传感器来获取风机叶片的载荷、振动、损伤和温度信号，通过传感器所监测到的叶片状态信息获得风机叶片的实时运行工况，实现了对风机叶片运行状态的实时监测，及时发现叶片故障，弥补了传统的定期停机检查的不足，降低了风机的运行维护成本。

技术领域

本实用新型属于风电机组故障诊断技术领域，具体涉及一种风机叶片在线监测装置。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本实用新型相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

近年来，能源危机日渐严重。风能作为清洁的可再生资源，现已成为解决能源危机问题的首选。风的不可控性和机组所处环境的恶劣导致了机组故障频繁发生，严重影响到机组的可靠性运行，甚至造成灾难性损失。机组能否安全、正常的运行是提高机组可靠性的重要因素，故障诊断已成为风力发电技术研究的重点。

叶片作为风电机组的关键部件之一，约占风机总成本的15％-20％，由复合材料制成的薄壳结构，是整个机组中最容易遭到损坏的部件，同时也是机组中最昂贵的部分。叶片的性能会影响到整个机组的运行。叶片处于环境恶劣高空，严寒酷暑、雷电、冰冻、雨雪等随时都会对叶片产生危害，在导致叶片变形的同时也会降低其效率，同时会造成叶片的不平衡转动和疲劳失效，严重时甚至会烧坏机组，造成严重事故。常用的检修方式是定期停机维修检查，监测到故障时停机维修，甚至还需更换叶片，这会导致高额的维修费用，给风场带来巨大的经济损失。考虑到这些因素，风场需要采取相应的措施对叶片进行状态监测，实时地监控各叶片的工作状态，从而实现叶片的故障诊断，做到早发现早处理。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提出了一种风机叶片在线监测装置，本实用新型对风机叶片进行实时的监测，实时监测记录叶片的运行状态，及时发现叶片故障，弥补了传统的定期停机检查的不足，降低了风机的运行维护成本。

根据一些实施例，本实用新型的方案提供了一种风机叶片在线监测装置，采用如下技术方案：

一种风机叶片在线监测装置，包括：

采集模块，用于实时采集叶片所处的状态，所述采集模块等间距设置在叶片的长度方向，从轮毂端到叶尖端依次为第一传感器、第二传感器、第三传感器和第四传感器；

控制处理模块，用于接收采集模块所监测到的叶片的状态信息并作出相应的响应；所述控制模块与采集模块连接，包括用于对监测的叶片状态信息进行模数转换的A/D转换单元和用于作出响应的主机单元；所述主机单元包括界面报警子单元、广播报警子单元、短信推送子单元和系统报警子单元。

作为进一步的技术限定，所述第一传感器采用振动传感器，用于采集叶片的振动信号；所述第二传感器采用载荷传感器，用于采集叶片的载荷信息；所述第三传感器采用光纤光栅传感器，设置于叶片表面或者埋设于叶片的内部，用于监测叶片的损伤冲击信息；所述第四传感器采用温度传感器，用于监测叶片的温度信息。

所述第四传感器主要进行叶片上是否有大量冰层附着的检测，因叶片上结冰容易导致叶片称重不平衡或者是不对称，从而会改变风机叶片的振动，甚至会引起风机其他部件之间产生共振，进而会增大风机的疲劳载荷，严重时会损坏风机、传动链或者是齿轮箱。

作为进一步的技术限定，所述控制处理模块与采集模块之间的连接方式为有线连接或无线连接；所述无线连接采用Wi-Fi、ZigBee、Bluetooth或RFID。

作为进一步的技术限定，A/D转换单元均与第一传感器、第二传感器、第三传感器和第四传感器相连接。