一种风电机组支撑结构刚度监测系统的制作方法

1.本实用新型属于风电机组技术领域，特别涉及一种风电机组支撑结构刚度监测系统。


背景技术：

2.风电机组支撑结构包含塔筒以及基础，在风力发电机组中起支撑作用。支撑结构承受着推力，弯矩和扭矩等复杂多变的载荷，使得风力发电机组运行过程中，支撑结构会出现一定幅度的摇摆和扭曲等变形，其刚度会受到塔筒结构损伤以及地基沉降、开裂等因素的影响。因此，需要对风电机组支撑结构刚度进行实时监测。
3.目前，市面上塔筒位移以及振动监测无法给出载荷量的监测，不能实现支撑结构刚度监测。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种风电机组支撑结构刚度监测系统，解决了现有技术中存在的上述不足。
5.为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
6.本实用新型提供的一种风电机组支撑结构刚度监测系统，包括：
7.载荷测试模块，用于采集塔筒的载荷量；
8.塔筒倾角测试模块，用于采集塔筒的倾角角度；
9.采集器，所述采集器的输入端分别与载荷测试模块和塔筒倾角测试模块的输出端连接；
10.所述采集器的输出端连接有比较器；所述比较器的输出端连接有报警器。
11.优选地，所述载荷测试模块包括两个应变片，两个应变片分别安装在塔筒顶部和塔筒底部。
12.优选地，所述塔筒倾角测试模块包括倾角传感器，所述倾角传感器安装在塔筒顶部。
13.优选地，所述采集器中嵌入式安装有用于对接收到的数据信息进行分仓处理的嵌入式分仓模块。
14.优选地，所述采集器和比较器之间设置有存储器。
15.优选地，所述嵌入式分仓模块为树莓派。
16.优选地，所述载荷测试模块包括两个应变片，两个应变片分别安装在塔筒顶部和塔筒底部；所述塔筒倾角测试模块包括倾角传感器，所述倾角传感器安装在塔筒顶部。
17.优选地，所述采集器中嵌入式安装有用于对接收到的数据信息进行分仓处理的嵌入式分仓模块；
18.所述采集器和比较器之间设置有存储器。
19.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
20.本实用新型提供的一种风电机组支撑结构刚度监测系统，利用塔筒的载荷量和倾角角度的变化，实现对塔筒刚度的监测，本实用新型能够快速检测因塔筒出现变形、塔基出现不均匀沉降、塔基松动不牢固、塔筒法兰螺栓固定松动或塔筒有伤痕、裂纹等问题引起的塔筒刚度变化。
附图说明
21.图1是本实用新型的系统结构示意图。
具体实施方式
22.为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面进一步阐述本实用新型。
23.参见图1所示，本实用新型提供的一种风电机组支撑结构刚度监测系统，包括载荷测试模块1以及塔筒倾角测试模块2，其中，载荷测试模块用于获取塔筒的载荷量；所述塔筒倾角测试模块用于采集塔筒的倾角角度。
24.所述载荷测试模块包括两个应变片，两个应变片分别安装在塔筒顶部与底部，进而用于采集得到塔筒弯矩。
25.所述塔筒倾角测试模块包括倾角传感器，所述倾角传感器安装在塔筒顶部，用于测量塔筒顶部受到风力影响后的倾斜角度。
26.所述监测系统还包括采集器3，采集器的输入端连接塔筒倾角测试模块和载荷测试模块；采集器用于设定数据采集时间，同时用于接收塔筒倾角测试模块和载荷测试模块传输的数据信息；采集器的输出端连接嵌入式分仓模块；用于将接收到的数据信息进行分仓处理，得到多个子数据；所述嵌入式分仓模块的输出端连接存储器。
27.所述存储器4的输出端连接有比较器5，所述比较器用于将接收到的多个子数据与对应的预设阈值进行一一比较。
28.所述嵌入式分仓模块为树莓派。
29.所述比较器连接有一个报警器，所述报警器用于根据接收到的比较结果进行报警。
30.所述嵌入式分仓模块呈嵌入式安装在采集器中。
31.本实用新型的工作过程：
32.通过应变片和倾角传感器分别采集塔筒载荷和倾斜角度；
33.通过采集器中的嵌入式分仓模块根据不同的载荷量将对应的倾斜角度进行分仓处理，得到多个子数据；
34.将多个子数据存储在存储器中；
35.利用比较器将多个子数据与对应的设定阈值进行一一对比，其中，若某个子数据大于等于预设阈值时，则判断塔筒在该子数据对应的载荷量下其刚度发生变化，否则，塔筒的刚度未发生变化。
36.以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还
会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。


技术特征：
1.一种风电机组支撑结构刚度监测系统，其特征在于，包括：载荷测试模块，用于采集塔筒的载荷量；塔筒倾角测试模块，用于采集塔筒的倾角角度；采集器，所述采集器的输入端分别与载荷测试模块和塔筒倾角测试模块的输出端连接；所述采集器的输出端连接有比较器；所述比较器的输出端连接有报警器。2.根据权利要求1所述的一种风电机组支撑结构刚度监测系统，其特征在于，所述载荷测试模块包括两个应变片，两个应变片分别安装在塔筒顶部和塔筒底部。3.根据权利要求1所述的一种风电机组支撑结构刚度监测系统，其特征在于，所述塔筒倾角测试模块包括倾角传感器，所述倾角传感器安装在塔筒顶部。4.根据权利要求1所述的一种风电机组支撑结构刚度监测系统，其特征在于，所述采集器中嵌入式安装有用于对接收到的数据信息进行分仓处理的嵌入式分仓模块。5.根据权利要求1所述的一种风电机组支撑结构刚度监测系统，其特征在于，所述采集器和比较器之间设置有存储器。6.根据权利要求4所述的一种风电机组支撑结构刚度监测系统，其特征在于，所述嵌入式分仓模块为树莓派。7.根据权利要求1所述的一种风电机组支撑结构刚度监测系统，其特征在于，所述载荷测试模块包括两个应变片，两个应变片分别安装在塔筒顶部和塔筒底部；所述塔筒倾角测试模块包括倾角传感器，所述倾角传感器安装在塔筒顶部。8.根据权利要求1所述的一种风电机组支撑结构刚度监测系统，其特征在于，所述采集器中嵌入式安装有用于对接收到的数据信息进行分仓处理的嵌入式分仓模块；所述采集器和比较器之间设置有存储器。

技术总结
本实用新型提供的一种风电机组支撑结构刚度监测系统，包括：载荷测试模块，用于采集塔筒的载荷量；塔筒倾角测试模块，用于采集塔筒的倾角角度；采集器，所述采集器的输入端分别与载荷测试模块和塔筒倾角测试模块的输出端连接；所述采集器的输出端连接有比较器；所述比较器的输出端连接有报警器；本实用新型能够快速检测因塔筒出现变形、塔基出现不均匀沉降、塔基松动不牢固、塔筒法兰螺栓固定松动或塔筒有伤痕、裂纹等问题引起的塔筒刚度变化。裂纹等问题引起的塔筒刚度变化。裂纹等问题引起的塔筒刚度变化。


技术研发人员：符浩 叶林 赵勇 王建国 李颖峰 韩斌 蒋成文 刘铭 董宸希
受保护的技术使用者：华能新能源股份有限公司
技术研发日：2022.03.22
技术公布日：2022/9/6