[发明专利]一种海上风电机组一体化安全性载荷测试系统

权利要求书

1.一种海上风电机组一体化安全性载荷测试系统，其特征在于，包括：

信号采集模块，用于对海上风电机组的载荷信号和风向流浪信号进行采集；其中，所述载荷信号包括叶片载荷、机舱载荷、塔顶载荷、塔中载荷、塔底载荷及海上基础载荷；

信号处理模块，用于存储所述载荷信号和风向流浪信号，并基于所述载荷信号进行应力转化的计算分析，确定所述海上风电机组关键部位的载荷受力数据。

2.根据权利要求1所述的海上风电机组一体化安全性载荷测试系统，其特征在于，所述信号采集模块包括：叶片载荷测试单元、机舱载荷测试单元、塔顶载荷测试单元、塔中载荷测试单元、塔底载荷测试单元、单桩等海上基础载荷测试单元、浪流测试单元、3D式激光雷达单元；

其中，所述叶片载荷测试单元用于测量叶片的应力信号；

所述机舱载荷测试单元用于测量主轴的应力信号；

所述塔顶载荷测试单元用于测量塔顶的应力信号；

所述塔中载荷测试单元用于测量塔中的应力信号；

所述塔底载荷测试单元用于测量塔底的应力信号；

所述海上基础载荷测试单元用于测量风机基础的应力信号；

所述浪流测试单元用于测量水文数据；

所述3D式激光雷达单元用于测量气象信号。

3.根据权利要求2所述的海上风电机组一体化安全性载荷测试系统，其特征在于，所述叶片载荷测试单元设置于被测风力发电机组的叶片上，以采集叶片根部的挥舞、摆振弯矩及扭矩信号，和叶中的挥舞、摆振弯矩信号；

其中，叶片根部测点设置于叶根圆柱体过渡段内，在叶根圆柱体过渡段截面周长设置四等分点，其中两个相对的四等分点设置2个相差180度的叶根弯矩应变片，构建叶根弯矩全桥电路，另外两个相对的四等分点设置2个相差180度的叶根扭矩应变片，构建叶根扭矩全桥电路，将所述叶根弯矩全桥电路和叶根扭矩全桥电路接入一叶片数据采集器；

叶中测点设置于叶片上距离叶根30％-50％的位置，在测点所在叶片两侧分别设置2个相差180度的叶中弯矩应变片，构建叶中弯矩全桥电路，将所述叶中弯矩全桥电路接入所述叶片数据采集器。

4.根据权利要求2所述的海上风电机组一体化安全性载荷测试系统，其特征在于，所述机舱载荷测试单元用于测量海上风电机组的俯仰弯矩、偏航弯矩及旋转扭矩；

若所述海上风电机组为双馈式风力发电机组，在所述双馈式风力发电机组主轴喇叭口位置指定坡度的截面周长设置四等分点，其中两个相对的四等分点设置2个相差180度的主轴弯矩应变片，构建主轴弯矩全桥电路，另外两个相对的四等分点设置2个相差180度的主轴扭矩应变片，构建主轴扭矩全桥电路，将所述主轴弯矩全桥电路和主轴扭矩全桥电路接入一机舱数据采集器；

若所述海上风电机组为直驱型风力发电机组，在定轴圆柱状上下位置壳体截面周长设置四等分点，其中两个相对的四等分点设置2个相差180度的定轴弯矩应变片，构建定轴弯矩全桥电路，另外两个相对的四等分点设置2个相差180度的定轴扭矩应变片，构建定轴扭矩全桥电路，将所述定轴弯矩全桥电路和定轴扭矩全桥电路接入所述机舱数据采集器。

5.根据权利要求2所述的海上风电机组一体化安全性载荷测试系统，其特征在于，所述塔顶载荷测试单元设置于塔顶平台、用于采集塔顶弯矩及扭矩载荷信号；

塔顶应变测点设置于远离塔顶法兰至少一个塔筒直径的距离，在塔筒内截面周长设置四等分点，其中两个相对的四等分点设置2个相差180度的塔顶弯矩应变片，构建塔顶弯矩全桥电路，另外两个相对的四等分点设置2个相差180度的塔顶扭矩应变片，构建塔顶扭矩全桥电路，将所述塔顶弯矩全桥电路和塔顶扭矩全桥电路接入一塔顶数据采集器。

6.根据权利要求2所述的海上风电机组一体化安全性载荷测试系统，其特征在于，所述塔中载荷测试单元设置于被测海上风电机组塔筒中部，用于测量塔筒中部弯矩；

其中，塔中应变测点设置于塔筒中部，在塔筒中部截面周长设置四等分点，其中两个相对的四等分点设置2个相差180度的塔中弯矩应变片，构建塔中弯矩全桥电路，将所述塔中弯矩全桥电路接入一塔中数据采集器。