基于三维数字化海上风电机组硬件在线监测与智能巡检装置的制作方法

1.本实用新型涉及风力发电技术领域，具体为基于三维数字化海上风电机组硬件在线监测与智能巡检装置。


背景技术：

2.风力发电是水力发电以外的最具有潜力的可再生能源发电技术。近年来，风力发电在我国得到了飞速的发展，截止2016年，我国累计风电装机容量已经达到了1.68亿千瓦，成为名副其实的风电大国，我国经历了多年的陆上风电的快速发展，陆上的优质风资源区域大部分已经开发殆尽，海上风电正在逐步起步和蓬勃发展，由于海上风速较大，不受障碍物和地表粗糙度的影响，风速风向更加稳定，湍流较小，并且靠近陆上电力消费中心，因此海上风电开发价值极大。
3.目前海上风力电机组在工作时，需要定期对其进行检测，而目前在对海上风力电机组进行检测时主要依靠人工来进行，人工的检测效率较低，并且由于海上的风力电机组数量较多，提高了人工的工作强度，耗时耗力，使得海上风力电机组的运营维护成本随之提高。
4.为此，我们提出基于三维数字化海上风电机组硬件在线监测与智能巡检装置。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供基于三维数字化海上风电机组硬件在线监测与智能巡检装置，以解决上述背景技术中提出的目前海上风力电机组在工作时，需要定期对其进行检测，而目前在对海上风力电机组进行检测时主要依靠人工来进行，人工的检测效率较低，并且由于海上的风力电机组数量较多，提高了人工的工作强度，耗时耗力，使得海上风力电机组的运营维护成本随之提高的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
7.基于三维数字化海上风电机组硬件在线监测与智能巡检装置，包括:
8.连接柱、以及设置于连接柱顶部的塔筒，所述连接柱通过法兰配合固定螺栓与塔筒进行连接，所述塔筒的顶部固定连接有箱体，所述箱体内部安装有发电机组，所述发电机组连接有位于箱体外部的发电叶片；
9.所述塔筒的外壁上设置有震动传感器、风机载荷传感器；
10.所述连接柱的外壁上设置有基础监测传感器、基础冲刷及腐蚀监测传感器；
11.所述固定螺栓的底部设置有螺栓松动传感器；
12.所述箱体的内壁上设置有温度传感器。
13.作为本实用新型的进一步方案，所述震动传感器、风机载荷传感器、基础监测传感器、基础冲刷及腐蚀监测传感器、螺栓松动传感器、温度传感器与外界的三维数字平台电性连接。
14.作为本实用新型的进一步方案，所述塔筒的外壁上固定连接有l型连接板，所述震
动传感器安装在l型连接板表面。
15.作为本实用新型的进一步方案，所述l型连接板、震动传感器设置在塔筒的中部的位置。
16.作为本实用新型的进一步方案，所述风机载荷传感器位于法兰、震动传感器之间。
17.作为本实用新型的进一步方案，所述基础冲刷及腐蚀监测传感器设为四个，四个所述基础冲刷及腐蚀监测传感器沿连接柱高度方向等距分布。
18.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
19.本实用新型通过设置有基础监测传感器，基础监测传感器可采集基础晃动值及晃动角数据，并将采集的数据传至三维数字平台，采用折线图展示晃动值的瞬时数据，方位角图展示晃动发生的位置，使用户可以直观、准确的了解基础当前状态；
20.通过设置有风机载荷传感器，风机载荷传感器可采集弯矩及方位角数据，并将采集的数据传至三维数字平台，采用折线图展示弯矩的瞬时数据，方位角图展示力矩的发生位置，使用户可以直观、准确的了解风机塔筒载荷当前状态；
21.通过设置有震动传感器，震动传感器可采集采集加速度值及方位角数据，并将数据传至三维数字平台，采用折线图展示加速度的瞬时数据，方位角图展示震动发生的位置，使用户可以直观、准确的了解风机塔筒各位置当前震动状态；
22.通过设置有温度传感器，温度传感器可采集发电机组运行时的温度，并将采集的数据传至三维数字平台，采用折线图的形式展示数据，使用户可以直观、准确的了解各位置线缆的实时温度；
23.通过设置有基础冲刷及腐蚀监测传感器，基础冲刷及腐蚀监测传感器可采集基础冲刷深度和基础腐蚀电压值数据，并将采集的数据传至三维数字平台，采用折线图的形式展示数据，使用户可以直观、准确的了解风机基础的冲刷及腐蚀情况；
24.通过设置有螺栓松动传感器，螺栓松动传感器可采集螺栓轴力数据，并将采集的数据传至三维数字平台，采用折线图形式展示数据，使用户可以直观、准确的了解风机法兰螺栓是否有松动情况；
25.综上，本实用新型取代了传统的人工检测模式，并且可以一次性检测多个海上风力电机组，提高了对海上风力电机组的检测效率，降低了人工的工作强度，省时省力，降低了海上风力电机组的运营维护成本。
附图说明
26.图1为本实用新型的立体结构示意图；
27.图2为本实用新型中的温度传感器结构示意图；
28.图3为本实用新型中的震动传感器结构示意图；
29.图4为本实用新型中的风机载荷传感器结构示意图；
30.图5为本实用新型中的连接柱结构示意图。
31.图中：101、连接柱；102、法兰；103、固定螺栓；104、塔筒；105、箱体；106、发电机组；107、发电叶片；108、基础监测传感器；109、基础冲刷及腐蚀监测传感器；110、螺栓松动传感器；111、风机载荷传感器；112、l型连接板；113、震动传感器；114、温度传感器。
具体实施方式
32.请参阅图1-5，本实用新型提供一种技术方案：基于三维数字化海上风电机组硬件在线监测与智能巡检装置，包括连接柱101、以及设置于连接柱101顶部的塔筒104，连接柱101通过法兰102配合固定螺栓103与塔筒104进行连接，塔筒104的顶部固定连接有箱体105，箱体105内部安装有发电机组106，发电机组106连接有位于箱体105外部的发电叶片107；塔筒104的外壁上设置有震动传感器113、风机载荷传感器111，风机载荷传感器111位于法兰102、震动传感器113之间；
33.具体的，通过设置有震动传感器113，震动传感器113可采集采集加速度值及方位角数据，并将数据传至三维数字平台，采用折线图展示加速度的瞬时数据，方位角图展示震动发生的位置，使用户可以直观、准确的了解风机塔筒104各位置当前震动状态；
34.通过设置有风机载荷传感器111，风机载荷传感器111可采集弯矩及方位角数据，并将采集的数据传至三维数字平台，采用折线图展示弯矩的瞬时数据，方位角图展示力矩的发生位置，使用户可以直观、准确的了解风机塔筒104载荷当前状态。
35.连接柱101的外壁上设置有基础监测传感器108、基础冲刷及腐蚀监测传感器109，基础冲刷及腐蚀监测传感器109设为四个，四个基础冲刷及腐蚀监测传感器109沿连接柱101高度方向等距分布；固定螺栓103的底部设置有螺栓松动传感器110；
36.具体的，通过设置有基础监测传感器108，基础监测传感器108可采集基础晃动值及晃动角数据，并将采集的数据传至三维数字平台，采用折线图展示晃动值的瞬时数据，方位角图展示晃动发生的位置，使用户可以直观、准确的了解基础当前状态；
37.通过设置有基础冲刷及腐蚀监测传感器109，基础冲刷及腐蚀监测传感器109可采集基础冲刷深度和基础腐蚀电压值数据，并将采集的数据传至三维数字平台，采用折线图的形式展示数据，使用户可以直观、准确的了解风机基础的冲刷及腐蚀情况；
38.通过设置有螺栓松动传感器110，螺栓松动传感器110可采集螺栓轴力数据，并将采集的数据传至三维数字平台，采用折线图形式展示数据，使用户可以直观、准确的了解风机法兰102螺栓是否有松动情况；
39.箱体105的内壁上设置有温度传感器114，通过设置有温度传感器114，温度传感器114可采集发电机组106运行时的温度，并将采集的数据传至三维数字平台，采用折线图的形式展示数据，使用户可以直观、准确的了解各位置线缆的实时温度，综上，本实用新型取代了传统的人工检测模式，并且可以一次性检测多个海上风力电机组，提高了对海上风力电机组的检测效率，降低了人工的工作强度，省时省力，降低了海上风力电机组的运营维护成本。
40.震动传感器113、风机载荷传感器111、基础监测传感器108、基础冲刷及腐蚀监测传感器109、螺栓松动传感器110、温度传感器114与外界的三维数字平台电性连接，塔筒104的外壁上固定连接有l型连接板112，震动传感器113安装在l型连接板112表面，l型连接板112、震动传感器113设置在塔筒104的中部的位置。
41.具体的，综上，当采集晃动值数据出现异常、采集的弯矩数据出现异常、采集的加速度数据出现异常、采集的实时温度数据出现异常、采集的冲刷深度和基础腐蚀电压数据出现异常、采集的螺栓轴力数据出现异常，三维数字平台对用户发出预警，点击预警信息快速跳转至模型位置，使用户快速定位预警点，从而便于用户及时了解海上风力电机组的故
障位置，提高了对海上风力电机组的维护效率。
42.工作原理：对于本实用新型，在使用时，首先基础监测传感器108可采集基础晃动值及晃动角数据，并将采集的数据传至三维数字平台，采用折线图展示晃动值的瞬时数据，方位角图展示晃动发生的位置，使用户可以直观、准确的了解基础当前状态；
43.风机载荷传感器111可采集弯矩及方位角数据，并将采集的数据传至三维数字平台，采用折线图展示弯矩的瞬时数据，方位角图展示力矩的发生位置，使用户可以直观、准确的了解风机塔筒104载荷当前状态；
44.震动传感器113可采集采集加速度值及方位角数据，并将数据传至三维数字平台，采用折线图展示加速度的瞬时数据，方位角图展示震动发生的位置，使用户可以直观、准确的了解风机塔筒104各位置当前震动状态；
45.温度传感器114可采集发电机组106运行时的温度，并将采集的数据传至三维数字平台，采用折线图的形式展示数据，使用户可以直观、准确的了解各位置线缆的实时温度；
46.基础冲刷及腐蚀监测传感器109可采集基础冲刷深度和基础腐蚀电压值数据，并将采集的数据传至三维数字平台，采用折线图的形式展示数据，使用户可以直观、准确的了解风机基础的冲刷及腐蚀情况；
47.螺栓松动传感器110可采集螺栓轴力数据，并将采集的数据传至三维数字平台，采用折线图形式展示数据，使用户可以直观、准确的了解风机法兰102螺栓是否有松动情况；
48.其次当采集晃动值数据出现异常、采集的弯矩数据出现异常、采集的加速度数据出现异常、采集的实时温度数据出现异常、采集的冲刷深度和基础腐蚀电压数据出现异常、采集的螺栓轴力数据出现异常，三维数字平台对用户发出预警，点击预警信息快速跳转至模型位置，使用户快速定位预警点，从而便于用户及时了解海上风力电机组的故障位置，提高了对海上风力电机组的维护效率。