一種風電機組基礎沉降及塔筒安全在線監測裝置的製作方法

2023-09-17 13:04:15 1

本實用新型涉及風電機組塔筒測量的技術領域，特別涉及一種風電機組基礎沉降及塔筒安全在線監測裝置。

背景技術：

風電機組的塔筒是風力發電機組中的承重部件，在風力發電機組中主要起支撐作用，同時吸收機組震動。塔筒承受著推力，彎矩和扭矩負荷等複雜多變的載荷，使得風力發電機組運行過程中，塔筒會出現一定幅度的搖擺和扭曲等變形；此外，塔筒還會受到材料變化，零部件失效以及地基沉降等因素的影響，發生傾斜。塔筒過大的傾斜變形會影響風力發電機組的正常運行，嚴重的還會產生安全事故，因此，需要對風電機組基礎沉降及塔筒安全進行測量。

目前，基礎沉降監測使用光學水準儀定期測量基礎的沉降，費時費力並不能實時知道基礎沉降信息。對於塔筒形態測量通常是在塔筒上安裝多個GPS接收機，根據GPS測量數據來繪製得到塔筒的傾斜狀態，這種方式成本高，而且塔筒為封閉狀態，GPS信號接收困難。

為此，雖然目前有中國專利授權公告號CN 203772258U、CN 203785660U、CN203744965U、CN202433018U分別公開了風電機組塔筒傾斜監測裝置，但是上述各專利不能有效算出塔筒具體的傾斜角度，也不能實時監測出塔筒的傾斜情況，存在缺陷。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於針對現有技術的上述不足和缺陷，提供一種風電機組基礎沉降及塔筒安全在線監測裝置，以解決上述問題。

本實用新型所解決的技術問題可以採用以下技術方案來實現：

一種風電機組基礎沉降及塔筒安全在線監測裝置，其特徵在於，包括：

設置在上部塔筒的內壁上的第一傾斜度傳感器；

設置在下部塔筒的內壁上的第二傾斜度傳感器；

與所述第一傾斜度傳感器以及第二傾斜度傳感器連接的數據處理分析裝置，所述數據處理分析裝置對所述第一傾斜度傳感器以及第二傾斜度傳感器的傾斜角度經過算法計算，獲得塔筒的動態傾斜數據；

與所述數據處理分析裝置連接的伺服器；

與所述伺服器連接的遠程操作訪問端；

一用於校準所述上部塔筒和下部塔筒的初始傾斜角度的離線校準檢測裝置。

在本實用新型的一個優選實施例中，所述離線校準檢測裝置包括用以分別對上部塔筒或下部塔筒的連接法蘭上表面至少三個不同位置傾斜角度進行測量的單軸向梁式傾斜傳感器，所述單軸向梁式傾斜傳感器的兩端分別橫跨在上部塔筒或下部塔筒的連接法蘭上表面，所述單軸向梁式傾斜傳感器與所述數據處理分析裝置連接，所述數據處理分析裝置對所述單軸向梁式傾斜傳感器測量的至少三次傾斜角度經過算法計算，合成出上部塔筒或下部塔筒的初始化最大傾斜角度及方位。

在本實用新型的一個優選實施例中，所述上部塔筒和下部塔筒的內壁分別設置有上、下懸板，所述第一傾斜度傳感器和第二傾斜度傳感器分別固定在所述上、下懸板上。

在本實用新型的一個優選實施例中，所述數據處理分析裝置設置在所述下部塔筒內，所述數據處理分析裝置與所述伺服器通過乙太網連接。

在本實用新型的一個優選實施例中，所述數據處理分析裝置為工業電腦。

由於採用了如上的技術方案，工作時，先利用離線校準檢測裝置檢測上部塔筒和下部塔筒的初始傾斜角度，此時即可根據上部塔筒和下部塔筒的初始傾斜角度調整第一傾斜度傳感器和第二傾斜度傳感器的初始檢測數據，然後數據處理分析裝置對第一傾斜度傳感器和第二傾斜度傳感器的傾斜角度經過算法計算，獲得塔筒的動態傾斜數據,處理完的結果傳輸到伺服器中進行存儲,遠程操作訪問端可通過連接伺服器查看到相應的繪圖信息。而且本實用新型安裝調試方便，成本低。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實用新型一種實施例的結構示意圖。

圖2是本實用新型一種實施例的離線校準檢測裝置工作時的俯視圖。

具體實施方式

為了使本實用新型實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面進一步闡述本實用新型。

參見圖1所示的一種風電機組基礎沉降及塔筒安全在線監測裝置，包括分別設置在上部塔筒100a的內壁上的第一傾斜度傳感器210和設置在下部塔筒100b的內壁上的第二傾斜度傳感器220。為了方便安裝，上部塔筒100a和下部塔筒100b的內壁分別設置有上、下懸板110a、110b，第一傾斜度傳感器210和第二傾斜度傳感器220分別固定在上、下懸板110a、110b上。

第一傾斜度傳感器210和第二傾傾斜度傳感器220分別與數據處理分析裝置400連接，第一傾斜度傳感器210和第二傾斜度傳感器220將各自監測到的傾斜數據傳送給數據處理分析裝置400。為了保證數據傳送的穩定性，數據處理分析裝置400設置在下部塔筒100b內，數據處理分析裝置400與伺服器500通過乙太網連接。本實施例中的數據處理分析裝置400為工業電腦。伺服器500與遠程操作訪問端600連接，本實施例中的遠程操作訪問端600為三個，分別是供應商遠程操作訪問端、維護人員遠程操作訪問端和風電用戶遠程操作訪問端。

一種風電機組基礎沉降及塔筒安全在線監測裝置還包括一用於校準上部塔筒100a和下部塔筒100b的初始傾斜角度的離線校準檢測裝置230。結合圖2所示，本實施例中的離線校準檢測裝置230包括用以分別對上部塔筒100a或下部塔筒110b的連接法蘭上表面至少三個不同位置傾斜角度進行測量的單軸向梁式傾斜傳感器231，本實施例中的塔筒的連接法蘭上表面劃分為圓周三等分區域，單軸向梁式傾斜傳感器200對每一個區域測量一次。單軸向梁式傾斜傳感器231的兩端231a分別橫跨在上部塔筒或下部塔筒的連接法蘭上表面，單軸向梁式傾斜傳感器231與數據處理分析裝置400連接，數據處理分析裝置400對單軸向梁式傾斜傳感器231測量的至少三次傾斜角度經過算法計算，合成出上部塔筒100a或下部塔筒100b的初始化最大傾斜角度及方位。

工作時，伺服器500設置在風電場中控室內，可先利用離線校準檢測裝置230檢測上部塔筒100a和下部塔筒100b的初始傾斜角度，此時即可根據上部塔筒100a和下部塔筒100b的初始傾斜角度調整第一傾斜度傳感器210和第二傾斜度傳感器220的初始檢測數據。數據處理分析裝置400對第一傾斜度傳感器210和第二傾斜度傳感器220的傾斜角度經過算法計算，獲得上部塔筒100a和下部塔筒100b構成的塔筒整體的動態傾斜數據,處理完的結果傳輸到伺服器500中進行存儲,遠程操作訪問端600可通過連接伺服器500查看到相應的繪圖信息。而且本實用新型安裝調試方便，成本低。

以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特徵和本實用新型的優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和範圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型範圍內。本實用新型要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。