一种风电场塔筒倾斜监测系统及精准对风方法与流程

1.本发明涉及风电场塔筒倾斜监测技术领域，具体为一种风电场塔筒倾斜监测系统及精准对风方法。


背景技术：

2.风力发电是指把风的动能转为电能，风能是一种清洁无公害的可再生能源，很早就被人们利用，主要是通过风车来抽水、磨面等，利用风力发电非常环保，且风能蕴量巨大，因此日益受到重视，由于风力发电机的塔筒较高，风力发电机在运转的过程中，机组会承受各种载荷，比如静态载荷、稳态载荷、周期载荷等，会导致风电机发生沉降、倾斜、倒塌等事故，因此需要用到塔筒倾斜监测系统对塔筒的倾斜度进行实时监测。
3.但是传统风电场塔筒倾斜监测系统对塔筒倾斜度的检测精准度较差，无法对塔筒的倾斜度快速检测，同时无法在塔筒倾斜时作出一系列的防护支撑动作，易使塔筒过度倾斜而倒塌，无法对塔筒的倾斜度进行准确检测，就无法准确对风向进行监测，就意味着无法使风力发电机进行精准对风，极大的降低了发电效率，为此，提出一种风电场塔筒倾斜监测系统及精准对风方法。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种风电场塔筒倾斜监测系统及精准对风方法，以解决上述背景技术中提出的传统风电场塔筒倾斜监测系统对塔筒倾斜度的检测精准度较差，无法对塔筒的倾斜度快速检测，同时无法在塔筒倾斜时作出一系列的防护支撑动作，易使塔筒过度倾斜而倒塌，同时无法使风力发电机进行精准对风的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种风电场塔筒倾斜监测系统，包括风力发电机和环形底座，所述风力发电机上设置有辅助板，且辅助板上设置有可对风力发电机的倾斜度进行实时监测的倾角传感器，所述风力发电机位于环形底座内，所述环形底座底部的四周均设置有混凝土柱，所述混凝土柱的底部设置有混凝土底座，所述风力发电机的塔筒上设置有防偏移机构。
6.优选的，所述防偏移机构包括转动装设在风力发电机塔筒上的第一转动轴承，所述第一转动轴承的外圈固定连接有固定筒，所述固定筒内腔的顶部环形均匀设置有多组齿牙，所述风力发电机塔筒的一侧固定连接有安装板，所述安装板上嵌设有电机，所述电机的输出端固定连接有可与齿牙相互啮合的齿轮，所述固定筒的一侧转动装设有方形空心柱，所述方形空心柱内滑动设置有支撑方板，所述支撑方板的一端固定连接有与环形底座配合使用的定位座，所述方形空心柱的左侧固定连接有方块，所述方块内插设有第一电动伸缩杆，所述第一电动伸缩杆的一端固定连接有对接板且对接板的一侧固定连接在支撑方板上。
7.优选的，所述防偏移机构还包括转动装设在风力发电机塔筒上的第二转动轴承且第二转动轴承位于第一转动轴承的下方，所述第二转动轴承的外圈固定连接有辅助环，所
述辅助环的一侧转动装设有第二电动伸缩杆，所述第二电动伸缩杆的活塞杆转动装设在方形空心柱上。
8.优选的，所述固定筒和辅助环相互靠近的四周均固定连接有多组对接柱，所述对接柱的数量至少为五组。
9.优选的，所述支撑方板正面和背面的底部均固定连接有斜拉杆，所述斜拉杆的一端固定连接在定位座上。
10.优选的，所述混凝土柱的直径小于混凝土底座的直径，所述混凝土底座的表面均匀设置有三组混凝土拉杆，所述混凝土拉杆远离混凝土底座的一端设置有混凝土板。
11.优选的，所述定位座呈弧形结构，所述混凝土柱的数量至少为四组。
12.一种风电场塔筒的精准对风方法，包括如下步骤：
13.s1、利用倾角传感器可实时监测风速平稳时风力发电机塔筒偏斜的倾角，并将检测数据传输至后台控制终端，从而对风向进行准确的识别校准，此时后台控制终端可根据风向快速调整扇叶的方向，以便实现精准对风；
14.s2、同时后台控制端在接收到倾角传感器传输而来的塔筒的倾斜方位和倾斜度信息后，可快速开启电机，此时电机可带动齿轮进行转动，由于固定筒是可在第一转动轴承上转动的，则齿轮和齿牙的配合下，可带动固定筒以第一转动轴承为中心进行转动，直至将方形空心柱、支撑方板和定位座旋转至风力发电机塔筒倾斜的一侧；
15.s3、此时后台控制终端控制第一电动伸缩杆和第二电动伸缩杆开启，此时第二电动伸缩杆可带动方形空心柱、支撑方板和定位座进行摆动，同时利用第一电动伸缩杆控制支撑方板在方形空心柱内的伸缩长度，直至定位座快速与环形底座接触，从而可对倾斜的塔筒进行支撑，随着不断控制第一电动伸缩杆和第二电动伸缩杆，可进一步对支撑方板的长度和角度进行微调，使其可对塔筒的倾斜度进行修正，可有效避免塔筒过于倾斜而倒塌。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
17.1.本发明中，通过设置倾角传感器，利用倾角传感器可实时监测风速平稳时塔筒偏斜的倾角，从而对风向进行准确的识别校准，以便风力发电机可根据风向快速调整扇叶的方向，以便实现精准对风，通过设置防偏移机构，在接收到倾角传感器传输至后台控制端的倾斜方位和倾斜度信息后，在电机的配合下，可将方形空心柱、支撑方板和定位座旋转至风力发电机塔筒倾斜的一侧，并在第一电动伸缩杆和第二电动伸缩杆的配合下，可对方形空心柱和支撑方板的伸缩长度和摆动角度进行控制，便于定位座可快速与环形底座接触，并对倾斜的塔筒进行支撑，并在第一电动伸缩杆和第二电动伸缩杆的配合下，对支撑方板的长度和角度进行微调，使其可对塔筒的倾斜度进行修正，可有效避免塔筒过于倾斜，导致塔筒倒塌，影响风力发电机的正常使用。
18.2.本发明中，通过设置多组对接柱，可将固定筒和辅助环连接成一个整体，使固定筒和辅助环可同步转动，避免出现迟滞，通过斜拉杆的设计，可对定位座进行支撑，使定位座可与环形底座紧密贴合。
附图说明
19.图1为本发明一种风电场塔筒倾斜监测系统的结构示意图；
20.图2为本发明一种风电场塔筒倾斜监测系统的结构后视图；
21.图3为本发明方形空心柱的结构剖视图；
22.图4为本发明防偏移机构的结构局部立体图；
23.图5为本发明第一转动轴承、固定筒和齿牙的结构立体图；
24.图6为本发明环形底座的结构仰视图；
25.图7为图1中a处的结构放大图。
26.图中：1、风力发电机；2、环形底座；3、混凝土柱；4、混凝土底座；5、混凝土拉杆；6、倾角传感器；7、防偏移机构；701、第一转动轴承；702、固定筒；703、齿牙；704、电机；705、齿轮；706、方形空心柱；707、支撑方板；708、定位座；709、第一电动伸缩杆；710、对接板；711、第二电动伸缩杆；712、第二转动轴承；713、辅助环；8、安装板；9、方块；10、斜拉杆；11、对接柱。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.实施例1
29.请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种风电场塔筒倾斜监测系统，包括风力发电机1和环形底座2，风力发电机1上设置有辅助板，且辅助板上设置有可对风力发电机1的倾斜度进行实时监测的倾角传感器6，倾角传感器6的设计，利用倾角传感器6可实时监测风速平稳时塔筒偏斜的倾角，从而对风向进行准确的识别校准，以便风力发电机1可根据风向快速调整扇叶的方向，以便实现精准对风，风力发电机1位于环形底座2内，环形底座2底部的四周均设置有混凝土柱3，混凝土柱3的底部设置有混凝土底座4，风力发电机1的塔筒上设置有防偏移机构7，防偏移机构7的设计，在接收到倾角传感器6传输至后台控制端的倾斜方位和倾斜度信息后，在电机704的配合下，可将方形空心柱706、支撑方板707和定位座708旋转至风力发电机1塔筒倾斜的一侧，并在第一电动伸缩杆709和第二电动伸缩杆711的配合下，可对方形空心柱706和支撑方板707的伸缩长度和摆动角度进行控制，便于定位座708可快速与环形底座2接触，并对倾斜的塔筒进行支撑，并在第一电动伸缩杆709和第二电动伸缩杆711的配合下，对支撑方板707的长度和角度进行微调，使其可对塔筒的倾斜度进行修正，可有效避免塔筒过于倾斜，导致塔筒倒塌，影响风力发电机1的正常使用。
30.实施例2
31.请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种风电场塔筒倾斜监测系统，包括风力发电机1和环形底座2，风力发电机1上设置有辅助板，且辅助板上设置有可对风力发电机1的倾斜度进行实时监测的倾角传感器6，倾角传感器6的设计，利用倾角传感器6可实时监测风速平稳时塔筒偏斜的倾角，从而对风向进行准确的识别校准，以便风力发电机1可根据风向快速调整扇叶的方向，以便实现精准对风，风力发电机1位于环形底座2内，环形底座2底部的四周均设置有混凝土柱3，混凝土柱3的底部设置有混凝土底座4，混凝土柱3的直径小于混凝土底座4的直径，混凝土底座4的表面均匀设置有三组混凝土拉杆5，混凝土拉杆5远离混凝土底座4的一端设置有混凝土板，混凝土拉杆5和混凝土板的设计，进一步加大了
混凝土底座4嵌入土地中的面积，使混凝土底座4更加牢固，进一步提高了环形底座2的稳定性，风力发电机1的塔筒上设置有防偏移机构7，防偏移机构7包括转动装设在风力发电机1塔筒上的第一转动轴承701，第一转动轴承701的外圈固定连接有固定筒702，固定筒702内腔的顶部环形均匀设置有多组齿牙703，风力发电机1塔筒的一侧固定连接有安装板8，安装板8上嵌设有电机704，电机704的输出端固定连接有可与齿牙703相互啮合的齿轮705，固定筒702的一侧转动装设有方形空心柱706，方形空心柱706内滑动设置有支撑方板707，支撑方板707的一端固定连接有与环形底座2配合使用的定位座708，支撑方板707正面和背面的底部均固定连接有斜拉杆10，斜拉杆10的一端固定连接在定位座708上，斜拉杆10的设计，可对定位座708进行支撑，使定位座708可与环形底座2紧密贴合，方形空心柱706的左侧固定连接有方块9，方块9内插设有第一电动伸缩杆709，第一电动伸缩杆709的一端固定连接有对接板710且对接板710的一侧固定连接在支撑方板707上，防偏移机构7还包括转动装设在风力发电机1塔筒上的第二转动轴承712且第二转动轴承712位于第一转动轴承701的下方，第二转动轴承712的外圈固定连接有辅助环713，辅助环713的一侧转动装设有第二电动伸缩杆711，第二电动伸缩杆711的活塞杆转动装设在方形空心柱706上，防偏移机构7的设计，在接收到倾角传感器6传输至后台控制端的倾斜方位和倾斜度信息后，在电机704的配合下，可将方形空心柱706、支撑方板707和定位座708旋转至风力发电机1塔筒倾斜的一侧，并在第一电动伸缩杆709和第二电动伸缩杆711的配合下，可对方形空心柱706和支撑方板707的伸缩长度和摆动角度进行控制，便于定位座708可快速与环形底座2接触，并对倾斜的塔筒进行支撑，并在第一电动伸缩杆709和第二电动伸缩杆711的配合下，对支撑方板707的长度和角度进行微调，使其可对塔筒的倾斜度进行修正，可有效避免塔筒过于倾斜，导致塔筒倒塌，影响风力发电机1的正常使用，固定筒702和辅助环713相互靠近的四周均固定连接有多组对接柱11，对接柱11的数量至少为五组，至少为五组对接柱11的设计，可将固定筒702和辅助环713连接成一个整体，使固定筒702和辅助环713可同步转动，避免出现迟滞，定位座708呈弧形结构，可与环形底座2的形状更加契合，混凝土柱3的数量至少为四组，进一步提高了环形底座2的稳定性。
32.一种风电场塔筒的精准对风方法，包括如下步骤：
33.s1、利用倾角传感器6可实时监测风速平稳时风力发电机1塔筒偏斜的倾角，并将检测数据传输至后台控制终端，从而对风向进行准确的识别校准，此时后台控制终端可根据风向快速调整扇叶的方向，以便实现精准对风；
34.s2、同时后台控制端在接收到倾角传感器6传输而来的塔筒的倾斜方位和倾斜度信息后，可快速开启电机704，此时电机704可带动齿轮705进行转动，由于固定筒702是可在第一转动轴承701上转动的，则齿轮705和齿牙703的配合下，可带动固定筒702以第一转动轴承701为中心进行转动，直至将方形空心柱706、支撑方板707和定位座708旋转至风力发电机1塔筒倾斜的一侧；
35.s3、此时后台控制终端控制第一电动伸缩杆709和第二电动伸缩杆711开启，此时第二电动伸缩杆711可带动方形空心柱706、支撑方板707和定位座708进行摆动，同时利用第一电动伸缩杆709控制支撑方板707在方形空心柱706内的伸缩长度，直至定位座708快速与环形底座2接触，从而可对倾斜的塔筒进行支撑，随着不断控制第一电动伸缩杆709和第二电动伸缩杆711，可进一步对支撑方板707的长度和角度进行微调，使其可对塔筒的倾斜
度进行修正，可有效避免塔筒过于倾斜而倒塌。
36.然而，如本领域技术人员所熟知的，倾角传感器6、电机704、第一电动伸缩杆709和第二电动伸缩杆711的工作原理和接线方法是司空见惯的，其均属于常规手段或者公知常识，在此就不再赘述，本领域技术人员可以根据其需要或者便利进行任意的选配。
37.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。