本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，更具體地涉及一種用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測方法和裝置。

背景技術(shù)：

隨著風(fēng)力發(fā)電機(jī)組投運(yùn)規(guī)模的擴(kuò)大和運(yùn)行時(shí)間的增加，設(shè)備機(jī)械故障趨于常態(tài)化。為了對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測從而有計(jì)劃地對其進(jìn)行維護(hù)，需要在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的多個(gè)位置設(shè)置相應(yīng)的傳感器。

目前，對傳感器進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測的方法并不多，主要是借助其他傳感器的測量數(shù)據(jù)來對目標(biāo)傳感器的狀態(tài)進(jìn)行評估，尚不存在通過傳感器自身的測量數(shù)據(jù)來判斷其自身狀態(tài)的方法。因?yàn)閭鞲衅鞯臏y量對象本身是個(gè)未知量，這就導(dǎo)致當(dāng)傳感器的測量數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時(shí)，很難判斷是傳感器本身出了問題還是測量對象出了問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于以上一個(gè)或多個(gè)問題，本發(fā)明提供了一種新穎的用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測方法和裝置，能夠?qū)?shí)現(xiàn)真實(shí)傳感器狀態(tài)與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組自身狀態(tài)的分離，從而實(shí)現(xiàn)對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組異常狀態(tài)的監(jiān)測。

第一方面，提供了一種用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測方法，包括：利用安裝在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組上的傳感器測量風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的n個(gè)特征量的實(shí)際值的步驟，n是大于0的整數(shù)；基于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的虛擬標(biāo)準(zhǔn)對照系統(tǒng)和安裝在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組上的傳感器的虛擬傳感器系統(tǒng)，根據(jù)當(dāng)前風(fēng)況數(shù)據(jù)，計(jì)算n個(gè)特征量的理論值的步驟；以及，當(dāng)n個(gè)特征量中的每個(gè)特征量的實(shí)際值與理論值之間的相關(guān)性系數(shù)均大于第一閾值時(shí)，判定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組不存在異常的步驟。

第二方面，提供了一種用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測裝置，包括：獲取單元、計(jì)算單元和判斷單元。該獲取單元被配置為利用安裝在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組上的傳感器獲取傳感器測量的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的n個(gè)特征量的實(shí)際值，n是大于0的整數(shù)；該計(jì)算單元被配置為基于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的虛擬標(biāo)準(zhǔn)對照系統(tǒng)和安裝在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組上的傳感器的虛擬傳感器系統(tǒng)，根據(jù)當(dāng)前風(fēng)況數(shù)據(jù)，計(jì)算n個(gè)特征量的理論值；該判斷單元被配置為當(dāng)n個(gè)特征量中的每個(gè)特征量的實(shí)際值與理論值之間的相關(guān)性系數(shù)均大于第一閾值時(shí)，判定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組不存在異常。

第三方面，提供了一種用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測裝置，包括：存儲(chǔ)器、處理器和總線；存儲(chǔ)器和處理器通過總線連接并完成相互間的通信；存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)程序代碼；處理器通過讀取存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的可執(zhí)行程序代碼來運(yùn)行與可執(zhí)行程序代碼對應(yīng)的程序，以用于執(zhí)行上述用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測方法。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提供的用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測方法和裝置，通過將真實(shí)傳感器數(shù)據(jù)與虛擬標(biāo)準(zhǔn)對照系統(tǒng)中虛擬傳感器系統(tǒng)中的虛擬傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行一一對比，實(shí)現(xiàn)真實(shí)傳感器狀態(tài)與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組自身狀態(tài)的分離，當(dāng)多個(gè)真實(shí)傳感器與虛擬傳感器對比差異均較小時(shí)，可以判定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組本身不存在異常，從而實(shí)現(xiàn)對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組異常狀態(tài)的監(jiān)測。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對本發(fā)明實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面所描述的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明的一種實(shí)施例的用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測方法的示意性流程圖；

圖2是本發(fā)明的另一種實(shí)施例的用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測方法的示意性流程圖；

圖3是本發(fā)明的一種實(shí)施例的虛擬標(biāo)準(zhǔn)對照系統(tǒng)中虛擬傳感器系統(tǒng)的空間圖譜；

圖4是本發(fā)明的一種實(shí)施例的葉輪與發(fā)電機(jī)傳動(dòng)示意圖；

圖5是本發(fā)明的一種實(shí)施例的發(fā)電機(jī)軸向截面示例圖；

圖6是本發(fā)明的一種實(shí)施例的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組各特征量之間的關(guān)系模型；

圖7是本發(fā)明的一種實(shí)施例的用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測裝置的示意性結(jié)構(gòu)框圖；

圖8是本發(fā)明一實(shí)施例的用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測裝置的計(jì)算設(shè)備實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

下面將詳細(xì)描述本發(fā)明的各個(gè)方面的特征和示例性實(shí)施例。在下面的詳細(xì)描述中，提出了許多具體細(xì)節(jié)，以便提供對本發(fā)明的全面理解。但是，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說很明顯的是，本發(fā)明可以在不需要這些具體細(xì)節(jié)中的一些細(xì)節(jié)的情況下實(shí)施。下面對實(shí)施例的描述僅僅是為了通過示出本發(fā)明的示例來提供對本發(fā)明的更好的理解。本發(fā)明決不限于下面所提出的任何具體配置和算法，而是在不脫離本發(fā)明的精神的前提下覆蓋了元素、部件和算法的任何修改、替換和改進(jìn)。在附圖和下面的描述中，沒有示出公知的結(jié)構(gòu)和技術(shù)，以便避免對本發(fā)明造成不必要的模糊。

現(xiàn)在將參考附圖更全面地描述示例實(shí)施方式。然而，示例實(shí)施方式能夠以多種形式實(shí)施，且不應(yīng)被理解為限于在此闡述的實(shí)施方式；相反，提供這些實(shí)施方式使得本發(fā)明更全面和完整，并將示例實(shí)施方式的構(gòu)思全面地傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。在圖中，為了清晰，可能夸大了區(qū)域和層的厚度。在圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同或類似的結(jié)構(gòu)，因而將省略它們的詳細(xì)描述。

此外，所描述的特征、結(jié)構(gòu)或特性可以以任何合適的方式結(jié)合在一個(gè)或更多實(shí)施例中。在下面的描述中，提供許多具體細(xì)節(jié)從而給出對本發(fā)明的實(shí)施例的充分理解。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到，可以實(shí)踐本發(fā)明的技術(shù)方案而沒有所述特定細(xì)節(jié)中的一個(gè)或更多，或者可以采用其它的方法、組元、材料等。在其它情況下，不詳細(xì)示出或描述公知結(jié)構(gòu)、材料或者操作以避免模糊本發(fā)明的主要技術(shù)創(chuàng)意。

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本申請。

由于傳感器的設(shè)計(jì)制造以及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的設(shè)計(jì)制造都遵循著一定的數(shù)學(xué)物理關(guān)系，尤其是傳感器，其本身在設(shè)計(jì)時(shí)就是通過數(shù)學(xué)關(guān)系來表示物理過程。因此，可以借助于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和傳感器本身服從的數(shù)學(xué)模型來建立風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和傳感器的虛擬模型，作為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和傳感器的標(biāo)準(zhǔn)原樣；并且通過將風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和傳感器的虛擬模型進(jìn)行關(guān)聯(lián)，來模擬安裝在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組上的傳感器測量風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的多個(gè)特征量的場景。

在保證風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的虛擬模型與真實(shí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組有同樣的輸入風(fēng)速的情況下，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的虛擬模型應(yīng)該與真實(shí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生一致趨勢的響應(yīng)。同時(shí)，可以將虛擬標(biāo)準(zhǔn)對照系統(tǒng)中虛擬傳感器系統(tǒng)中的虛擬傳感器與真實(shí)傳感器的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行一一對比，來判定真實(shí)傳感器的狀態(tài)。這為傳感器狀態(tài)與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組自身狀態(tài)的分離帶來了切入點(diǎn)，因?yàn)椋簾o論是真實(shí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組還是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的虛擬模型，其中的各部件間都存在著物理關(guān)系，即一個(gè)部件出問題，那么關(guān)聯(lián)部件會(huì)同時(shí)具有異常的響應(yīng)；如果多個(gè)傳感器的測量數(shù)據(jù)與傳感器的虛擬模型的模擬數(shù)據(jù)之間存在差異，意味著很有可能風(fēng)力發(fā)電機(jī)組本身存在異常；如果僅是單個(gè)傳感器的測量數(shù)據(jù)與傳感器的虛擬模型的模擬數(shù)據(jù)之間存在差異，意味著很可能是傳感器本身存在異常。

因此，本發(fā)明提供了一種新穎的用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測方法和系統(tǒng)，以實(shí)時(shí)監(jiān)測風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的健康狀態(tài)。

圖1是本發(fā)明一種實(shí)施例的用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測方法的示意性流程圖。該用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測方法，可以包括：S110，利用安裝在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組上的傳感器測量風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的n個(gè)特征量的實(shí)際值，n是大于0的整數(shù)；S120，基于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的虛擬標(biāo)準(zhǔn)對照系統(tǒng)和安裝在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組上的傳感器的虛擬傳感器系統(tǒng)，根據(jù)當(dāng)前風(fēng)況數(shù)據(jù)，計(jì)算n個(gè)特征量的理論值；以及S130，當(dāng)n個(gè)特征量中的每個(gè)特征量的實(shí)際值與理論值之間的相關(guān)性系數(shù)均大于第一閾值時(shí)，判定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組不存在異常。

圖2是本發(fā)明的另一種實(shí)施例的用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測方法的示意性流程圖。其中，與圖1的用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測方法中相同的步驟采用了相同的標(biāo)號(hào)，如圖2所示，該用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測方法還可以還包括：S230，當(dāng)n個(gè)特征量中的m個(gè)特征量的實(shí)際值與理論值之間的相關(guān)性系數(shù)不大于第一閾值時(shí)，判定用于測量m個(gè)特征量的實(shí)際值的m個(gè)傳感器或m個(gè)傳感器安裝在其上的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組部件存在異常，m是大于0且小于n的整數(shù)。

在一些示例中，S120中的虛擬標(biāo)準(zhǔn)對照系統(tǒng)和虛擬標(biāo)準(zhǔn)對照系統(tǒng)中虛擬傳感器系統(tǒng)可以通過以下方式建立：

在S121中，可以為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的虛擬標(biāo)準(zhǔn)對照系統(tǒng)定義坐標(biāo)系，例如定義4個(gè)坐標(biāo)系，分別由向量X_i＝(x_i，y_i，z_i)表征，i＝1，2，3，4，其中，坐標(biāo)系1可以固定在塔架底部，由于塔架底座固定不動(dòng)，所以該坐標(biāo)系為絕對坐標(biāo)系；坐標(biāo)系2可以固定在塔架頂端，隨著塔架的兩個(gè)方向的變形運(yùn)動(dòng)(方向1：塔架沿機(jī)頭、機(jī)尾方向的前后變形運(yùn)動(dòng)，定義為fore-back變形，方向2：垂直于機(jī)頭與機(jī)尾連線的左右變形運(yùn)動(dòng)，定義為side-by-side)，其z方向始終沿著塔架頂端切線方向，那么相對于坐標(biāo)系1，坐標(biāo)系2原點(diǎn)在x，y與z方向分別偏移了u_f(α)，u_s(α)與H，繞y軸與x軸分別旋轉(zhuǎn)了角度δ_f(α)和δ_s(α)，其中，H是塔架高度，則坐標(biāo)系1，2之間變換關(guān)系如下公式(1)所示：

X₂＝a₁₂X₁+[-u_f(α)，-u_s(α)，-H]^T (1)

其中a₁₂為變換矩陣，如下公式(2)所示：

坐標(biāo)系3固定在輪轂處，但不隨葉輪的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，其與坐標(biāo)系2相對靜止，僅原點(diǎn)發(fā)生了偏移，坐標(biāo)系2，3之間變換關(guān)系如下公式(3)所示：坐標(biāo)系3原點(diǎn)對應(yīng)坐標(biāo)系2的原點(diǎn)偏移量為：[[L_x，0，H_z]]

X₃＝a₂₃X₂+[L_x，0，H_z]^T (3)

由于沒有旋轉(zhuǎn)變換，a₂₃為單位矩陣。

針對每個(gè)葉片均固定一個(gè)坐標(biāo)系4，z方向始終沿著葉片軸線，相對坐標(biāo)系3，其隨葉輪的旋轉(zhuǎn)而繞x軸旋轉(zhuǎn)角度θ(α)，坐標(biāo)系3與坐標(biāo)系4之間變換關(guān)系如下公式(5)所示：

X₄＝a₃₄X₃ (5)

其中，變換矩陣a₃₄如下公式(6)所示：

由公式(1)-(6)我們可得坐標(biāo)系1，4之間的變換關(guān)系如下公式(7)所示：

X₄＝a₃₄a₂₃a₁₂X₁+a₃₄a₂₃[-u_f(α)，-u_s(α)，-H]^T+a₃₄[L_x，0，-H_z]^T (7)

圖3是本發(fā)明的一種實(shí)施例的虛擬標(biāo)準(zhǔn)對照系統(tǒng)中虛擬傳感器系統(tǒng)的空間圖譜。如圖3所示，其中，第1行代表風(fēng)機(jī)運(yùn)行的不同時(shí)刻t，即風(fēng)機(jī)運(yùn)行的時(shí)間軸(代表風(fēng)機(jī)運(yùn)行壽命)，第2行代表不同時(shí)刻的傳感器狀態(tài)SE(sensor)，即風(fēng)機(jī)運(yùn)行在不同階段，傳感器同樣也工作在對應(yīng)的不同階段，而不同運(yùn)行階段的風(fēng)機(jī)狀態(tài)和傳感器狀態(tài)會(huì)以時(shí)間為坐標(biāo)融合在虛擬傳感器系統(tǒng)感知的信息當(dāng)中，這些信息代表著每一個(gè)狀態(tài)，即圖3中第3行所表示的內(nèi)容ST(state)，這些狀態(tài)的物理基礎(chǔ)便是圖3中第4行的安裝有傳感器不同風(fēng)機(jī)部件P(part)，而這些單獨(dú)的部件沒有什么實(shí)質(zhì)性的功能，只有以一種特定的空間位置相互組合起來才可以組成一個(gè)有特定功能的子系統(tǒng)，因此就出現(xiàn)了圖3中第5行的空間坐標(biāo)索引IN(index)和第6行的各子功能Fu(fun)，這里的空間坐標(biāo)索引index與上述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的虛擬標(biāo)準(zhǔn)對照系統(tǒng)坐標(biāo)系一致，這些子功能的物理基礎(chǔ)就是圖3中第7行的子系統(tǒng)sys，這些子系統(tǒng)通過物理關(guān)系組合完成整個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的功能，包括葉輪系統(tǒng)將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)機(jī)械能，發(fā)電機(jī)系統(tǒng)將旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，變流器系統(tǒng)將發(fā)電機(jī)輸出的不穩(wěn)定電能轉(zhuǎn)變?yōu)榉想娋W(wǎng)要求的穩(wěn)定電能，并輸出給電網(wǎng)的整個(gè)過程。由圖3所示，我們可以發(fā)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的不同空間位置代表著一種物理意義，即位于不同位置的傳感器處在不同的物理功能環(huán)境中，盡管有些傳感器測試同一子系統(tǒng)，但根據(jù)上述分析知道由于空間位置的差異，會(huì)帶入不同的物理作用，而這些物理作用可以反過來通過空間坐標(biāo)進(jìn)行差異轉(zhuǎn)換，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)同一子系統(tǒng)的不同位置(類型)傳感器達(dá)到對應(yīng)子系統(tǒng)的一致性描述。

基于上述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的虛擬標(biāo)準(zhǔn)對照系統(tǒng)中虛擬傳感器系統(tǒng)的空間圖譜可以建立風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的虛擬標(biāo)準(zhǔn)對照系統(tǒng)和虛擬標(biāo)準(zhǔn)對照系統(tǒng)中虛擬傳感器系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的虛擬標(biāo)準(zhǔn)對照系統(tǒng)需要的結(jié)合葉輪氣動(dòng)力模型、塔架動(dòng)力學(xué)模型、發(fā)電機(jī)傳動(dòng)鏈模型和發(fā)電機(jī)模型。

在葉輪氣動(dòng)力模型的建立中，目前有多種理論用于計(jì)算風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的氣動(dòng)載荷，在一些示例中，可以采用動(dòng)量葉素理論來建立風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉輪的氣動(dòng)力模型。根據(jù)動(dòng)量葉素理論假定整個(gè)葉片可被分割為很多小的相互獨(dú)立的葉素單元，各個(gè)葉素單元的氣動(dòng)力可以由二維翼型的氣動(dòng)特性來計(jì)算，將各個(gè)葉素所到的氣動(dòng)力疊加即可求得作用于葉片上的推力和轉(zhuǎn)矩，根據(jù)動(dòng)量理論原理，可以得知?dú)饬髟诮?jīng)過葉輪旋轉(zhuǎn)平面時(shí)壓力或動(dòng)量的下降源于氣流對葉輪所做的功。因此聯(lián)合運(yùn)用動(dòng)量理論與葉素理論通過迭代計(jì)算即可計(jì)算得到葉片的氣動(dòng)載荷。針對分割得到的每個(gè)環(huán)形區(qū)域的葉素dr，由葉素理論可以計(jì)算得到作用于葉素的推力與轉(zhuǎn)矩如下公式(8)和(9)所示：

其中，B為葉片數(shù)量，ρ為空氣密度，V_r為氣流相對于葉素的相對風(fēng)速，C_l為葉片升力系數(shù)，C_d為葉片阻力系數(shù)，為入流角，c為葉片r處的弦長，f_loss為損失系數(shù)。

在塔架動(dòng)力學(xué)模型的建立中，塔架作為整個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的支持體系，當(dāng)風(fēng)作用在葉輪上時(shí)，葉輪會(huì)將其所受的氣動(dòng)載荷最終傳遞到機(jī)艙與塔架上，使塔架產(chǎn)生變形，進(jìn)而使得位于塔架頂端的機(jī)艙與葉輪發(fā)生振動(dòng)。在一些示例中，可以只考慮塔架在fore-back和side-by-side兩個(gè)方向的振動(dòng)，而這兩個(gè)方向的振動(dòng)均可由如下公式10的動(dòng)力學(xué)方程表示：

其中，U_f(α)為在X方向上的偏移量，也可以理解為廣義自由度，m^*為塔架廣義質(zhì)量，c^*為廣義阻尼，k^*為廣義剛度，為廣義力。m^*，c^*與k^*為模型常系數(shù)，可由虛功原理計(jì)算如下公式11-13：

其中，δ₁和δ₂分別為塔架在振動(dòng)方向的一階與二階模態(tài)阻尼比，ω₁與ω₂為一階與二階模態(tài)圓頻率，m_top為塔架頂端葉輪與機(jī)艙的等效質(zhì)量，其相對于塔架頂端軸線轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為J_top，塔架高度為H，塔架高度z處界面的面密度為m(z)，由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔架目前均為圓形截面，各向同性，故兩個(gè)方向上的抗彎剛度均為EI(z)，ψ₁和ψ₂分別為一階振型函數(shù)與二階振型函數(shù)，該模態(tài)振型可以由有限元的方法計(jì)算獲取。由于各階模態(tài)之間的正交性，各矩陣僅對角線的值不為0，在m^*，c^*與k^*計(jì)算得到后，就可以依據(jù)公式14計(jì)算出塔架各階的無阻尼固有頻率：

在發(fā)電機(jī)傳動(dòng)鏈模型的建立中，在一些示例中，葉輪與發(fā)電機(jī)所連接的軸系，以永磁同步電機(jī)為例，圖4是本發(fā)明的一種實(shí)施例的葉輪與發(fā)電機(jī)傳動(dòng)示意圖，如圖4所示，以軸的剛度系數(shù)K與阻尼系數(shù)D來建模表示在兩質(zhì)量塊的運(yùn)動(dòng)過程中，分別用風(fēng)力機(jī)的阻尼系數(shù)D_tur與發(fā)電機(jī)的阻尼系數(shù)D_gen表示兩質(zhì)量塊的粘性摩擦，兩個(gè)質(zhì)量塊數(shù)學(xué)模型可表示為：

θ_g＝θ_tur-θ_gen (18)

式中，H_tur和H_gen分別為風(fēng)力機(jī)與發(fā)電機(jī)的慣性時(shí)間常數(shù)，K為軸的剛度系數(shù)，D_tur和D_gen分別為風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)子與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的阻尼系數(shù)，θ_tur和θ_gen分別為風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)子與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的角位移，θ_g為兩質(zhì)量塊之間相對角位移，T_tur和T_g分別為風(fēng)力機(jī)機(jī)械轉(zhuǎn)矩與發(fā)電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩，ω_tur和ω_gen分別為風(fēng)力機(jī)與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，ω_o為同步轉(zhuǎn)速。

在發(fā)電機(jī)模型的建立中，在一些示例中，以建立永磁直驅(qū)同步發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型為例，假設(shè)：忽略鐵心飽和效應(yīng)；忽略渦流和磁滯損耗；反電動(dòng)勢是正弦的；轉(zhuǎn)子沒有阻尼繞組，永磁體沒有阻尼作用。根據(jù)以上假設(shè)，可以得出永磁體的電動(dòng)勢E_g為：

E_g＝2πf_gΦ (19)

式(19)中，Φ為轉(zhuǎn)子永磁體在定子相產(chǎn)生的磁通，f_g為電頻率，單位為Hz。

電頻率計(jì)算公式為：

f_g＝p_jf_m (20)

式中，p_j為極對數(shù)，f_m為機(jī)械頻率，單位為Hz。

在d-q軸坐標(biāo)系中建立旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系軸d-q軸數(shù)學(xué)模型，取永磁體基波磁場方向(即永磁體轉(zhuǎn)子極中心線)為d軸，q軸沿轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向超前d軸90°。永磁勵(lì)磁磁鏈與d軸重合，i為轉(zhuǎn)子等效勵(lì)磁電流。圖5是本發(fā)明的一種實(shí)施例的發(fā)電機(jī)軸向截面示例圖，如圖5所示，以永磁同步發(fā)電機(jī)為例，在d-q軸旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下永磁同步發(fā)電機(jī)的電壓和電磁轉(zhuǎn)矩的數(shù)學(xué)關(guān)系為：

u_d＝pΨ_d+R_si_d-ωΨ_q (21)

u_q＝pΨ_q+R_si_q+ωΨ_d (22)

Ψ_d＝L_di_d+Ψ_f (23)

Ψ_q＝L_qi_q (24)

式中，u_d，u_q分別為d和q軸電壓分量，i_d和i_q分別為d和q軸電流分量，L_d和L_q分別為d和q軸電感分量，Ψ_d和Ψ_q分別為d和q軸磁鏈分量，R_s為定子501相電阻，Ψ_f為永磁體基波勵(lì)磁磁場對定子501繞組磁鏈，ω為電氣角速度，p為微分算子。

發(fā)電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩方程為：

運(yùn)動(dòng)方程為(以轉(zhuǎn)子502旋轉(zhuǎn)方向?yàn)檎?：

ω＝p_jΩ_m (27)

式中，M_m為風(fēng)力機(jī)的機(jī)械轉(zhuǎn)矩，M_g為永磁電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩，J為永磁電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，Ω_m為機(jī)械角速度。

將上述各個(gè)模型結(jié)合，即可建立起圖6是本發(fā)明的一種實(shí)施例的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組各特征量之間的關(guān)系模型，如圖6所示：

從中可以看出，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組各特征量之間的關(guān)系模型主要由4個(gè)模塊組成，葉輪氣動(dòng)力計(jì)算模型利用動(dòng)量葉素理論來完成，用于計(jì)算輸入風(fēng)作用于葉片上的氣動(dòng)載荷，主要輸入信號(hào)包括風(fēng)速信號(hào)與由發(fā)電機(jī)傳動(dòng)鏈模型計(jì)算得到的葉輪轉(zhuǎn)速信號(hào)，同時(shí)由于塔架變形振動(dòng)使得葉輪整體具有一定的速度，這對氣流相對速度造成了影響，因此還要獲知?dú)饬飨鄬τ诟鱾€(gè)葉素的相對速度。塔架動(dòng)力學(xué)模型利用假設(shè)模態(tài)法完成，用于計(jì)算塔架的振動(dòng)，主要輸入信號(hào)為由葉輪氣動(dòng)力計(jì)算模型計(jì)算得到的作用于塔架頂端的載荷。通過坐標(biāo)變換利用塔架振動(dòng)模型計(jì)算得到的塔架頂端的振動(dòng)位移與速度計(jì)算得到氣流相對葉片各葉素的相對速度。發(fā)電機(jī)模塊利用葉輪輸出的扭矩仿真獲得發(fā)電機(jī)端電信號(hào)，同時(shí)得到葉輪轉(zhuǎn)速信號(hào)。

在一些示例中，上述的各個(gè)模型也可以分離的進(jìn)行使用，從對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的各個(gè)部分分別進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測。并且，對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的虛擬標(biāo)準(zhǔn)對照系統(tǒng)的建模不僅局限于上述的建模方式。

在虛擬傳感器系統(tǒng)的構(gòu)建中，由于大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是一個(gè)十分復(fù)雜的系統(tǒng)，其包含上百個(gè)傳感器，而傳感器的類型就只有幾十種而已，并且其中，占比較大的加速度傳感器等測試振動(dòng)信號(hào)的傳感器等，以及測試溫度信號(hào)的溫度傳感器等，還有就是對于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組最最關(guān)鍵的測風(fēng)傳感器，即風(fēng)向標(biāo)和風(fēng)速儀，這些傳感器都是依據(jù)特定物理關(guān)系設(shè)計(jì)制造的，那么其有固定的數(shù)學(xué)物理模型存在，所以可以直接依據(jù)這些數(shù)學(xué)物理關(guān)系建立起對應(yīng)傳感器的虛擬模型，以代表風(fēng)力發(fā)電機(jī)組上安裝的物理實(shí)體傳感器。一般情況下，真實(shí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組由于安裝工藝及成本問題無法安裝足以測試風(fēng)力發(fā)電機(jī)組詳細(xì)運(yùn)行狀態(tài)的傳感器，而虛擬標(biāo)準(zhǔn)對照系統(tǒng)上可以接入滿足需要的任意數(shù)量的虛擬傳感器。在步驟S110和S120中，實(shí)際運(yùn)行的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的虛擬標(biāo)準(zhǔn)對照系統(tǒng)可以同步接收來自實(shí)際風(fēng)向標(biāo)與風(fēng)速儀的測風(fēng)數(shù)據(jù)，并根據(jù)各自對應(yīng)的控制邏輯對虛、實(shí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組做出相應(yīng)的控制，虛、實(shí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)時(shí)刻由對應(yīng)的虛、實(shí)傳感器系統(tǒng)進(jìn)行檢測，并不斷對虛、實(shí)傳感器的測試信號(hào)進(jìn)行對比分析，

在一些示例中，在S130中，特征量的實(shí)際值與理論值之間的相關(guān)性系數(shù)可以通過下式進(jìn)行計(jì)算：

DX(t)＝E[X(t)-M_x(t)]² (29)

C_x(X_實(shí)，X_虛)＝cov(X_實(shí)(t)，X_虛(t))＝E[X_實(shí)(t)-M_實(shí)(t)]·[X_虛(t)-M_虛(t)] (30)

式(28)至(30)中ρ(X_實(shí)，X_虛)為相關(guān)系數(shù)，DX(t)為方差C_x(X_實(shí)，X_虛)為協(xié)方差，M_x(t)為X(t)的均值向量，并將上述所計(jì)算的虛擬傳感器對應(yīng)特征向量的理論值與真實(shí)傳感器對應(yīng)特征向量的實(shí)際值的相關(guān)系數(shù)與預(yù)先設(shè)定的閾值ψ進(jìn)行對比分析。例如，當(dāng)n個(gè)特征量中的每個(gè)特征量的實(shí)際值與理論值之間的相關(guān)性系數(shù)均大于第一閾值時(shí)，判定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組不存在異常。

通過將真實(shí)傳感器數(shù)據(jù)與虛擬標(biāo)準(zhǔn)對照系統(tǒng)中虛擬傳感器系統(tǒng)中的虛擬傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行一一對比，實(shí)現(xiàn)真實(shí)傳感器狀態(tài)與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組自身狀態(tài)的分離，當(dāng)多個(gè)實(shí)際傳感器與虛擬傳感器對比差異均較小時(shí)，可以判定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組本身不存在異常，從而實(shí)現(xiàn)對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組異常狀態(tài)的監(jiān)測。

在一個(gè)示例中，該方法還可以包括在m個(gè)傳感器安裝在同一風(fēng)力發(fā)電機(jī)組部件上的情況下，計(jì)算在m個(gè)傳感器中的傳感器Si測量出的m個(gè)特征量中的特征量Ti的實(shí)際值Tri的情況下，m個(gè)傳感器中的傳感器Sj測量出的m個(gè)特征量中的特征量Tj的實(shí)際值Trj的概率p(Trj|Tri)，i＝1，2，3...，m，j＝1，2，3...，m，i≠j；計(jì)算傳感器Sj所對應(yīng)的概率p(Trj|Tri)與第二閾值的絕對差值；當(dāng)m個(gè)傳感器中有一半以上傳感器所對應(yīng)的概率p(Trj|Tri)與第二閾值的絕對差值大于第三閾值時(shí)，判定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組部件存在異常。例如，如果虛、實(shí)傳感器系統(tǒng)中某個(gè)對應(yīng)傳感器輸出的數(shù)據(jù)存在很大的差異，可以分為兩種情況進(jìn)行判斷。在一些示例中，該方法還可以包括當(dāng)m個(gè)傳感器中有不到一半傳感器所對應(yīng)的概率p(Trj|Tri)與第二閾值的絕對差值大于第三閾值時(shí)，計(jì)算m個(gè)傳感器測量出的特征量的實(shí)際值相互之間的相關(guān)性系數(shù)；如果m個(gè)傳感器測量出的特征量的實(shí)際值相互之間的相關(guān)性系數(shù)大于第四閾值，則判定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組部件上安裝m個(gè)傳感器的m個(gè)部位存在異常，否則判定m個(gè)傳感器存在異常。在一個(gè)示例中，同一被測部件安裝了多個(gè)同種傳感器，這種情況下根據(jù)圖3可以得知，傳感器的測試數(shù)據(jù)結(jié)果是空間和時(shí)間上的函數(shù)，即Y＝f(x，y，z，t)，所以即使是多個(gè)傳感器測試的是同一部件，那么由于安裝位置的不同也會(huì)在測試結(jié)果中表現(xiàn)出不同程度的差異，因此，在傳感器安裝測試的初期我們要對各傳感器進(jìn)行標(biāo)定修正，以使各傳感器從不同角度對同一部件的監(jiān)測達(dá)到一致性描述，此實(shí)施例中采用了貝葉斯理論對這些傳感器的狀態(tài)進(jìn)行概率預(yù)測，貝葉斯原理如下式所示：

即在其中一個(gè)傳感器出現(xiàn)某種狀態(tài)B時(shí)其余任一個(gè)傳感器出現(xiàn)A_i的狀態(tài)的概率p(A_i|B)，然后將這個(gè)概率值與預(yù)先設(shè)定的閾值φ進(jìn)行對比，這時(shí)會(huì)出現(xiàn)n-1個(gè)這樣的對比差值：

e_i＝|p(A_i|B)-φ|i＝1，2，...，n-1 (32)

假設(shè)這n-1個(gè)差值中有m個(gè)不滿足誤差要求，且m小于n-m-1，則對這m個(gè)值對應(yīng)的傳感器進(jìn)行相關(guān)性分析，若相關(guān)性系數(shù)很大，則判定該m個(gè)傳感器對應(yīng)的被測對象部位有異常，若相關(guān)系數(shù)不滿足閾值要求，則判定傳感器有問題。

在一些示例中，該方法還可以包括在m個(gè)傳感器是不同種類的傳感器的情況下，將m個(gè)傳感器測量出的實(shí)際值進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組部件進(jìn)行一致性描述。在一個(gè)示例中，若對于同一部件安裝不同種測試傳感器，則首先要對不同種測試數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化或轉(zhuǎn)化預(yù)處理，尤其對于非格式化數(shù)據(jù)，例如視頻監(jiān)測數(shù)據(jù)與加速度測試數(shù)據(jù)，這時(shí)我們就需要首先對視頻圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像處理，這里邊主要步驟為邊緣監(jiān)測，特征提取，特征匹配，坐標(biāo)轉(zhuǎn)化計(jì)算出特征的實(shí)際運(yùn)行中產(chǎn)生的變化量，例如位移量等。

在一些示例中，該方法還可以包括對于沒有安裝傳感器或僅安裝有一個(gè)傳感器的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組部件，基于其關(guān)聯(lián)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組部件上的一個(gè)以上傳感器測量出的一個(gè)以上特征量的實(shí)際值，估算該沒有安裝傳感器或僅安裝有一個(gè)傳感器的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組部件的一個(gè)以上特征量的實(shí)際值；基于當(dāng)前風(fēng)況數(shù)據(jù)計(jì)算該沒有安裝傳感器或僅安裝有一個(gè)傳感器的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組部件的一個(gè)以上特征量的理論值；當(dāng)該沒有安裝傳感器或僅安裝有一個(gè)傳感器的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組部件的一個(gè)以上特征量中的每個(gè)特征量的實(shí)際值與理論值之間的相關(guān)性系數(shù)均大于第一閾值時(shí)，判定該沒有安裝傳感器或者僅安裝有一個(gè)傳感器的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組部件不存在異常。在一些示例中，被測部件僅安裝了一個(gè)傳感器或未直接在被測對象上安裝測試傳感器，而是通過與其關(guān)聯(lián)部件上的傳感器進(jìn)行間接監(jiān)測。狀態(tài)監(jiān)測主要是通過與關(guān)聯(lián)部件上的虛、實(shí)傳感器進(jìn)行對比分析，對比過程類似與上述狀態(tài)監(jiān)測方法類似，當(dāng)然此種情況下還需要判斷是不是要采用其他部件上的同種傳感器，或不同種傳感器，若是不同種傳感器可以先進(jìn)行數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化或轉(zhuǎn)化過程，然后再通過不同部件間的物理數(shù)學(xué)模型進(jìn)行數(shù)據(jù)間的關(guān)聯(lián)轉(zhuǎn)化，最后進(jìn)行對比分析，若是同種傳感器，則不需要轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)格式。

在關(guān)聯(lián)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組部件上的一個(gè)以上傳感器虛、實(shí)傳感器輸出的數(shù)據(jù)沒有對比異常，我們就可以確定實(shí)際傳感器存在問題，

因?yàn)闄C(jī)組各子系統(tǒng)、各部件之間存在著密不可分的數(shù)學(xué)物理關(guān)系，所以一旦機(jī)組某個(gè)部件出現(xiàn)異常，那么與其相關(guān)聯(lián)的其它部件也會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的異常，而風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的虛擬標(biāo)準(zhǔn)對照機(jī)組是標(biāo)準(zhǔn)的、正常的運(yùn)行關(guān)系，那么這種情況下虛、實(shí)傳感器數(shù)據(jù)對比會(huì)出現(xiàn)個(gè)異常，在僅有一個(gè)傳感器輸出數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時(shí)，就可以認(rèn)為是該傳感器出現(xiàn)了異常，這就實(shí)現(xiàn)了對實(shí)際機(jī)組狀態(tài)與實(shí)際傳感器狀態(tài)的監(jiān)測分離，準(zhǔn)確定位到了異常對象。

在一些示例中，該方法還可以包括當(dāng)判定m個(gè)傳感器存在異常，分別將m個(gè)傳感器中的傳感器Si測量出的m個(gè)特征量中的特征量Ti的實(shí)際值與理論值的相關(guān)性系數(shù)與第五閾值進(jìn)行比較，若不大于第五閾值，則判定傳感器Si需要更換，否則，根據(jù)相關(guān)性系數(shù)對傳感器Si的輸入輸出特征量之間的關(guān)系參數(shù)進(jìn)行修正。在一些示例中，當(dāng)傳感器出現(xiàn)問題時(shí)，我們可以提取出對應(yīng)虛擬傳感器中的輸入數(shù)據(jù)和實(shí)際傳感器輸出的測試數(shù)據(jù)，然后將虛擬傳感器中的輸入數(shù)據(jù)作為輸入數(shù)據(jù)，實(shí)際傳感器輸出的測試數(shù)據(jù)作為輸出數(shù)據(jù)，利用這組數(shù)據(jù)對虛擬傳感器模型進(jìn)行參數(shù)識(shí)別，參數(shù)識(shí)別的過程主要是依據(jù)傳感器本身的設(shè)計(jì)原理，因?yàn)閭鞲衅髟O(shè)計(jì)之初遵循一個(gè)特定的物理數(shù)學(xué)模型，比如溫度傳感器，設(shè)溫度T為輸入，電壓U值U為輸出，則輸出與輸入之間存在函數(shù)關(guān)系：U＝f(T)即電壓是溫T的函數(shù)，那么傳感器出廠時(shí)有個(gè)設(shè)計(jì)的初始參數(shù)，當(dāng)然在安裝到被測部件上時(shí)，我們首先要對傳感器進(jìn)行標(biāo)定，即先確定輸出電壓值與輸入溫度值之間的函數(shù)關(guān)系，即確定方程中的系數(shù)，并將其作為初始標(biāo)準(zhǔn)值，因?yàn)閭鞲衅鳒y試值的輸出是時(shí)間和空間的函數(shù)，因此同一種傳感器安裝在不同位置，參數(shù)可能會(huì)存在差異，所以初始標(biāo)定后的參數(shù)可能存在差異，這些差異是空間坐標(biāo)的函數(shù)，隨著傳感器使用時(shí)間的推移，傳感器部件會(huì)有損耗，這就會(huì)引起函數(shù)中參數(shù)的變化，這個(gè)變化我們可以通過將輸入輸出值帶入上述電壓與溫度的函數(shù)中，計(jì)算出對應(yīng)時(shí)間的參數(shù)，即使用一段時(shí)間后的函數(shù)方程中的系數(shù)。然后可以將這些新算出的參數(shù)與初始標(biāo)定時(shí)的參數(shù)進(jìn)行對比，以修正測試精度。在一個(gè)示例中，該方法中的關(guān)系參數(shù)還可以通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等深度學(xué)習(xí)的方法進(jìn)行判別。然后對比識(shí)別出的參數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)傳感器模型參數(shù)的差異，確定出異常物理量，進(jìn)而判斷實(shí)際傳感器是否已失去測試能力，如果失去繼續(xù)測試能力，則可以將其更換，如果還可以繼續(xù)進(jìn)行測試，僅是會(huì)存在一定的測試誤差，那么就可以通過對應(yīng)的虛擬傳感器對實(shí)際傳感器測試數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，例如，還可以基于相關(guān)性系數(shù)采用PID控制邏輯對傳感器Si的輸入輸出特征量之間的關(guān)系參數(shù)進(jìn)行修正，采用這種修正方法具有兩個(gè)作用，一是消除虛、實(shí)傳感器數(shù)據(jù)差異，避免重復(fù)告警；二是為真實(shí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測提供高質(zhì)量的測試數(shù)據(jù)。

在一些示例中，該方法還可以包括當(dāng)判定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組部件存在異常，分別根據(jù)m個(gè)傳感器的傳感器Si測量出m個(gè)特征量中的特征量Ti的實(shí)際值與理論值的相關(guān)性系數(shù)確定異常特征量，根據(jù)異常特征量判定存在異常的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組部件的故障類型和/或故障程度。在一些示例中，該方法還可以包括根據(jù)故障類型和/或故障程度計(jì)算發(fā)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組部件能夠承受的載荷閾值。例如，對于機(jī)組某部件出現(xiàn)問題時(shí)，同樣可以通過虛擬傳感器和真實(shí)傳感器測數(shù)據(jù)中提取數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)識(shí)別，找出異常特征量，從而判定部件故障類型及故障程度，并利用對應(yīng)的數(shù)學(xué)模型計(jì)算出對應(yīng)變化后的部件參數(shù)可以承受的最大工作負(fù)荷，進(jìn)而為主控提供相應(yīng)的控制參考，以避免故障的進(jìn)一步擴(kuò)展惡化。

在一些示例中，該方法還可以包括當(dāng)判定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組部件存在異常，分別根據(jù)判定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組部件存在異常的m個(gè)傳感器中的傳感器Si測量出的m個(gè)特征量中的特征量Ti的實(shí)際值與理論值的相關(guān)性系數(shù)，對傳感器Si對應(yīng)于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的虛擬傳感器系統(tǒng)中的虛擬傳感器Si′的輸入輸出特征量之間的關(guān)系參數(shù)進(jìn)行修正，根據(jù)當(dāng)前風(fēng)況數(shù)據(jù)及修正后的m個(gè)虛擬傳感器判斷風(fēng)力發(fā)電機(jī)組部件存在異常情況，若判定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組部件存在的異常消除，則判定獲得風(fēng)況數(shù)據(jù)的傳感器存在異常，否則，判定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組部件存在異常。獲得風(fēng)況數(shù)據(jù)的傳感器例如風(fēng)速儀和風(fēng)向標(biāo)。在一些示例中，由于實(shí)際風(fēng)力發(fā)電機(jī)組與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的虛擬標(biāo)準(zhǔn)對照系統(tǒng)接收同樣的風(fēng)速，例如檢測到監(jiān)測塔架和機(jī)艙的傳感器出現(xiàn)差異，因?yàn)槭嵌鄠€(gè)傳感器出現(xiàn)異常，所以認(rèn)為機(jī)組本身出現(xiàn)異常，則通過參數(shù)識(shí)別后，我們將新得到的關(guān)系參數(shù)帶入對應(yīng)的虛擬傳感器，然后帶入數(shù)據(jù)(差異時(shí)的輸入數(shù)據(jù))獲得新的虛擬測試數(shù)據(jù)，然后對比這組數(shù)據(jù)與一開始的實(shí)際監(jiān)測數(shù)據(jù)(有差異的時(shí)候)，若差異消除，則判定是風(fēng)向標(biāo)或風(fēng)速儀出了問題，若差異依舊存在則是機(jī)組部件異常，可以利用上述機(jī)組異常判斷過程進(jìn)行異常判定。在一些示例中，在判定獲得風(fēng)況數(shù)據(jù)的傳感器存在異常時(shí)，基于將存在異常的m個(gè)傳感器中的傳感器Si測量出的m個(gè)特征量中的特征量Ti的理論值與當(dāng)前風(fēng)況數(shù)據(jù)及修正后的m個(gè)虛擬傳感器Si，反推出虛擬傳感器Si的輸入變量，根據(jù)輸入變量對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行控制。例如，當(dāng)判定是風(fēng)向標(biāo)或風(fēng)速儀出問題時(shí)，將風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的虛擬標(biāo)準(zhǔn)對照系統(tǒng)輸出數(shù)據(jù)(差異時(shí)的數(shù)據(jù))帶入?yún)?shù)識(shí)別后的虛擬傳感器中去，反推獲得新的風(fēng)速預(yù)測值，然后將此虛擬風(fēng)速輸入到風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的虛擬標(biāo)準(zhǔn)對照系統(tǒng)和真實(shí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)，從而獲得新的控制，從而不耽誤機(jī)組的控制。在一個(gè)示例中，還可以通過直接采用風(fēng)速預(yù)測的方法來還原風(fēng)速，然后將此虛擬風(fēng)速輸入到風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的虛擬標(biāo)準(zhǔn)對照系統(tǒng)和真實(shí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)，從而獲得新的控制，從而不耽誤機(jī)組的控制。在一個(gè)示例中，可以依據(jù)上述傳感器修正過程對風(fēng)速儀或風(fēng)向標(biāo)進(jìn)行修正，以使其獲得精準(zhǔn)的風(fēng)速值。

在一些示例中，該方法還可以包括根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的n個(gè)特征量的實(shí)際值及理論值基于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的虛擬標(biāo)準(zhǔn)對照系統(tǒng)獲得主風(fēng)能所在風(fēng)向，根據(jù)風(fēng)向?qū)︼L(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行偏航控制。通過上述方法，在獲得風(fēng)況數(shù)據(jù)的傳感器出現(xiàn)問題或沒出現(xiàn)問題的情況下，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組可以結(jié)合真實(shí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)艙、葉輪和塔架所受載荷在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的虛擬標(biāo)準(zhǔn)對照系統(tǒng)中進(jìn)行計(jì)算，評估出主風(fēng)能所在方向，進(jìn)而提高機(jī)組對風(fēng)精度，例如，獲得風(fēng)況數(shù)據(jù)的傳感器出現(xiàn)問題，機(jī)艙，塔架，葉輪上的載荷測試真實(shí)傳感器會(huì)測得實(shí)際值，那么不同方向的風(fēng)吹到上述三個(gè)部分上時(shí)，載荷測試真實(shí)傳感器的測試值不一樣，而風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的虛擬標(biāo)準(zhǔn)對照系統(tǒng)中可以預(yù)存有與上述三個(gè)部分相關(guān)的數(shù)據(jù)庫，例如當(dāng)機(jī)組處于某一風(fēng)速段，風(fēng)向在什么方位時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行時(shí)上述三個(gè)部分的載荷的歷史值，現(xiàn)在通過載荷測試真實(shí)傳感器獲得了載荷數(shù)據(jù)的實(shí)際值與歷史值進(jìn)行比對，即可通過數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)預(yù)測出風(fēng)向所在方位。一方面降低了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組因沒對準(zhǔn)主風(fēng)能方向而流失的風(fēng)能，另一方面降低了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組因沒對準(zhǔn)風(fēng)而承受的交變載荷，降低了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的疲勞損傷，提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行可靠性。

上文中結(jié)合圖1至圖6，詳細(xì)描述了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測方法，下面將結(jié)合圖7和圖8，詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測裝置。

圖7是本發(fā)明的一種實(shí)施例的用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測裝置的示意性結(jié)構(gòu)框圖。該用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測裝置700可以包括：獲取單元710、計(jì)算單元720和判斷單元730。該獲取單元710被配置為利用安裝在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組上的傳感器獲取傳感器測量的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的n個(gè)特征量的實(shí)際值，n是大于0的整數(shù)；該計(jì)算單元720被配置為基于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的虛擬標(biāo)準(zhǔn)對照系統(tǒng)和安裝在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組上的傳感器的虛擬傳感器系統(tǒng)，根據(jù)當(dāng)前風(fēng)況數(shù)據(jù)，計(jì)算n個(gè)特征量的理論值；該判斷單元730被配置為當(dāng)n個(gè)特征量中的每個(gè)特征量的實(shí)際值與理論值之間的相關(guān)性系數(shù)均大于第一閾值時(shí)，判定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組不存在異常。通過將真實(shí)傳感器數(shù)據(jù)與虛擬標(biāo)準(zhǔn)對照系統(tǒng)中虛擬傳感器系統(tǒng)中的虛擬傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行一一對比，實(shí)現(xiàn)真實(shí)傳感器狀態(tài)與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組自身狀態(tài)的分離，當(dāng)多個(gè)真實(shí)傳感器與虛擬傳感器對比差異均較小時(shí)，可以判定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組本身不存在異常，從而實(shí)現(xiàn)對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組異常狀態(tài)的監(jiān)測。

在一些示例中，該判斷單元還可以包括：當(dāng)n個(gè)特征量中的m個(gè)特征量的實(shí)際值與理論值之間的相關(guān)性系數(shù)不大于第一閾值時(shí)，判定用于測量m個(gè)特征量的實(shí)際值的m個(gè)傳感器或m個(gè)傳感器安裝在其上的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組部件存在異常，m是大于0且小于n的整數(shù)。

在一些示例中，該裝置還可以包括直接判斷單元，被配置為：在m個(gè)傳感器安裝在同一風(fēng)電部件上的情況下，計(jì)算在m個(gè)傳感器中的傳感器Si測量出的m個(gè)特征量中的特征量Ti的實(shí)際值Tri的情況下，m個(gè)傳感器中的傳感器Sj測量出的m個(gè)特征量中的特征量Tj的實(shí)際值Trj的概率p(Trj|Tri)，i＝1，2，3...，m，j＝1，2，3...，m，i≠j；計(jì)算傳感器Sj所對應(yīng)的概率p(Trj|Tri)與第二閾值的絕對差值；當(dāng)m個(gè)傳感器中有一半以上傳感器所對應(yīng)的概率p(Trj|Tri)與第二閾值的絕對差值大于第三閾值時(shí)，判定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組部件存在異常。在一些示例中，該裝置的直接判斷單元還可以被配置為：在m個(gè)傳感器是不同種類的傳感器的情況下，將m個(gè)傳感器測量出的實(shí)際值進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組部件進(jìn)行一致性描述。在一些示例中，該裝置的直接判斷單元還可以被配置為：當(dāng)m個(gè)傳感器中有不到一半傳感器所對應(yīng)的概率p(Trj|Tri)與第二閾值的絕對差值大于第三閾值時(shí)，計(jì)算m個(gè)傳感器測量出的特征量的實(shí)際值相互之間的相關(guān)性系數(shù)；如果m個(gè)傳感器測量出的特征量的實(shí)際值相互之間的相關(guān)性系數(shù)大于第四閾值，則判定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組部件上安裝m個(gè)傳感器的m個(gè)部位存在異常，否則判定m個(gè)傳感器存在異常。

在一些示例中，該裝置還可以包括關(guān)聯(lián)判斷單元，被配置為：對于沒有安裝傳感器或僅安裝有一個(gè)傳感器的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組部件，基于其關(guān)聯(lián)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組部件上的一個(gè)以上傳感器測量出的一個(gè)以上特征量的實(shí)際值，估算該沒有安裝傳感器或僅安裝有一個(gè)傳感器的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組部件的一個(gè)以上特征量的實(shí)際值；基于當(dāng)前風(fēng)況數(shù)據(jù)計(jì)算該沒有安裝傳感器或僅安裝有一個(gè)傳感器的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組部件的一個(gè)以上特征量的理論值；當(dāng)該沒有安裝傳感器或僅安裝有一個(gè)傳感器的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組部件的一個(gè)以上特征量中的每個(gè)特征量的實(shí)際值與理論值之間的相關(guān)性系數(shù)均大于第一閾值時(shí)，判定該沒有安裝傳感器或者僅安裝有一個(gè)傳感器的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組部件不存在異常。

在一些示例中，該裝置還可以包括第一處理單元，被配置為：當(dāng)判定m個(gè)傳感器存在異常，分別將m個(gè)傳感器中的傳感器Si測量出的m個(gè)特征量中的特征量Ti的實(shí)際值與理論值的相關(guān)性系數(shù)與第五閾值進(jìn)行比較，若不大于第五閾值，則判定傳感器Si需要更換，否則，根據(jù)相關(guān)性系數(shù)對傳感器Si的輸入輸出特征量之間的關(guān)系參數(shù)進(jìn)行修正。

在一些示例中，該裝置的第一處理單元還可以被配置為：當(dāng)判定m個(gè)傳感器存在異常，分別將m個(gè)傳感器中的傳感器Si測量出的m個(gè)特征量中的特征量Ti的實(shí)際值與理論值的相關(guān)性系數(shù)與第五閾值進(jìn)行比較，若不大于第五閾值，則判定傳感器Si需要更換，否則，基于相關(guān)性系數(shù)采用PID控制邏輯對傳感器Si的輸入輸出特征量之間的關(guān)系參數(shù)進(jìn)行修正。

在一些示例中，該裝置還可以包括故障診斷單元，被配置為：當(dāng)判定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組部件存在異常，分別根據(jù)m個(gè)傳感器的傳感器Si測量出m個(gè)特征量中的特征量Ti的實(shí)際值與理論值的相關(guān)性系數(shù)確定異常特征量，根據(jù)異常特征量判定存在異常的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組部件的故障類型和/或故障程度。

在一些示例中，該裝置的故障診斷單元還可以被配置為：根據(jù)故障類型和/或故障程度計(jì)算風(fēng)力發(fā)電機(jī)組部件能夠承受的載荷閾值。

在一些示例中，該裝置還可以包括第二處理單元，被配置為：當(dāng)判定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組部件存在異常，分別根據(jù)判定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組部件存在異常的m個(gè)傳感器中的傳感器Si測量出的m個(gè)特征量中的特征量Ti的實(shí)際值與理論值的相關(guān)性系數(shù)，對傳感器Si對應(yīng)于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的虛擬傳感器系統(tǒng)中的虛擬傳感器Si′的輸入輸出特征量之間的關(guān)系參數(shù)進(jìn)行修正，根據(jù)當(dāng)前風(fēng)況數(shù)據(jù)及修正后的m個(gè)虛擬傳感器判斷風(fēng)力發(fā)電機(jī)組部件存在異常情況，若判定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組部件存在的異常消除，則判定獲得風(fēng)況數(shù)據(jù)的傳感器存在異常，否則，判定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組部件存在異常。

在一些示例中，該裝置的第二處理單元還可以被配置為：在判定獲得風(fēng)況數(shù)據(jù)的傳感器存在異常時(shí)，基于將存在異常的m個(gè)傳感器中的傳感器Si測量出的m個(gè)特征量中的特征量Ti的理論值與當(dāng)前風(fēng)況數(shù)據(jù)及修正后的m個(gè)虛擬傳感器Si，反推出虛擬傳感器Si的輸入變量，根據(jù)輸入變量對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行控制。

在一些示例中，該裝置還可以包括風(fēng)向評估單元，被配置為：根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的n個(gè)特征量的實(shí)際值及理論值基于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的虛擬標(biāo)準(zhǔn)對照系統(tǒng)獲得主風(fēng)能所在風(fēng)向，根據(jù)風(fēng)向?qū)︼L(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行偏航控制。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測裝置700可對應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測方法中的執(zhí)行主體，并且用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測的裝置700中的各個(gè)單元的上述和其它操作和/或功能分別為了實(shí)現(xiàn)圖1的方法的相應(yīng)流程，為了簡潔，在此不再贅述。

圖8是本發(fā)明一實(shí)施例的用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測裝置的計(jì)算設(shè)備實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)示意圖。如圖8所示，結(jié)合7描述的用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測裝置至少一部分可以由計(jì)算設(shè)備800實(shí)現(xiàn)，包括存儲(chǔ)器804、處理器803和總線810；該存儲(chǔ)器804和處理器803通過總線810連接并完成相互間的通信；該存儲(chǔ)器604用于存儲(chǔ)程序代碼；該處理器630通過讀取存儲(chǔ)器604中存儲(chǔ)的可執(zhí)行程序代碼來運(yùn)行與可執(zhí)行程序代碼對應(yīng)的程序，以用于執(zhí)行如圖1所示的用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測方法。在一些示例中，該計(jì)算設(shè)備800還可以包括輸入設(shè)備801、輸入端口802、輸出端口805、以及輸出設(shè)備806。其中，輸入端口802、處理器803、存儲(chǔ)器804、以及輸出端口805通過總線810相互連接，輸入設(shè)備801和輸出設(shè)備806分別通過輸入端口802和輸出端口805與總線810連接，進(jìn)而與計(jì)算設(shè)備800的其他組件連接。需要說明的是，這里的輸出端口805和輸入端口802也可以用I/O接口表示。具體地，輸入設(shè)備801接收來自外部的輸入信息，并通過輸入端口802將輸入信息傳送到處理器803；處理器803基于存儲(chǔ)器804中存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令對輸入信息進(jìn)行處理以生成輸出信息，將輸出信息臨時(shí)或者永久地存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器804中，然后通過輸出端口805將輸出信息傳送到輸出設(shè)備806；輸出設(shè)備806將輸出信息輸出到計(jì)算設(shè)備800的外部。

上述存儲(chǔ)器804包括用于數(shù)據(jù)或指令的大容量存儲(chǔ)器。舉例來說而非限制，存儲(chǔ)器804可包括HDD、軟盤驅(qū)動(dòng)器、閃存、光盤、磁光盤、磁帶或通用串行總線(USB)驅(qū)動(dòng)器或者兩個(gè)或更多個(gè)以上這些的組合。在合適的情況下，存儲(chǔ)器804可包括可移除或不可移除(或固定)的介質(zhì)。在合適的情況下，存儲(chǔ)器804可在計(jì)算設(shè)備800的內(nèi)部或外部。在特定實(shí)施例中，存儲(chǔ)器804是非易失性固態(tài)存儲(chǔ)器。在特定實(shí)施例中，存儲(chǔ)器804包括只讀存儲(chǔ)器(ROM)。在合適的情況下，該ROM可以是掩模編程的ROM、可編程ROM(PROM)、可擦除PROM(EPROM)、電可擦除PROM(EEPROM)、電可改寫ROM(EAROM)或閃存或者兩個(gè)或更多個(gè)以上這些的組合。

總線810包括硬件、軟件或兩者，將計(jì)算設(shè)備800的部件彼此耦接在一起。舉例來說而非限制，總線810可包括加速圖形端口(AGP)或其他圖形總線、增強(qiáng)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)(EISA)總線、前端總線(FSB)、超傳輸(HT)互連、工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)(ISA)總線、無限帶寬互連、低引腳數(shù)(LPC)總線、存儲(chǔ)器總線、微信道架構(gòu)(MCA)總線、外圍組件互連(PCI)總線、PCI-Express(PCI-X)總線、串行高級技術(shù)附件(SATA)總線、視頻電子標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)局部(VLB)總線或其他合適的總線或者兩個(gè)或更多個(gè)以上這些的組合。在合適的情況下，總線810可包括一個(gè)或多個(gè)總線810。盡管本發(fā)明實(shí)施例描述和示出了特定的總線，但本發(fā)明考慮任何合適的總線或互連。

當(dāng)通過圖8所示的計(jì)算設(shè)備800實(shí)現(xiàn)結(jié)合圖7描述的用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測裝置時(shí)，輸入設(shè)備801安裝在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組上的傳感器測量風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的n個(gè)特征量的實(shí)際值，在特定實(shí)施例中，與輸出設(shè)備相連的I/O接口可以包括硬件、軟件或兩者，提供用于在計(jì)算設(shè)備800與一個(gè)或多個(gè)I/O設(shè)備之間的通信的一個(gè)或多個(gè)接口。在合適的情況下，計(jì)算設(shè)備800可包括一個(gè)或多個(gè)這些I/O設(shè)備。一個(gè)或多個(gè)這些I/O設(shè)備可允許人和計(jì)算設(shè)備800之間的通信。舉例來說而非限制，I/O設(shè)備可包括鍵盤、小鍵盤、麥克風(fēng)、監(jiān)視器、鼠標(biāo)、打印機(jī)、掃描儀、揚(yáng)聲器、靜態(tài)照相機(jī)、觸針、手寫板、觸摸屏、軌跡球、視頻攝像機(jī)、另一合適的I/O設(shè)備或者兩個(gè)或更多個(gè)以上這些的組合。I/O設(shè)備可包括一個(gè)或多個(gè)傳感器。本發(fā)明實(shí)施例考慮用于它們的任何合適的I/O設(shè)備和任何合適的I/O接口。在合適的情況下，I/O接口可包括一個(gè)或多個(gè)裝置或能夠允許處理器803驅(qū)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)這些I/O設(shè)備的軟件驅(qū)動(dòng)器。在合適的情況下，I/O接口可包括一個(gè)或多個(gè)I/O接口。盡管本發(fā)明實(shí)施例描述和示出了特定的I/O接口，但本發(fā)明實(shí)施例考慮任何合適的I/O接口。該處理器803基于存儲(chǔ)器804中存儲(chǔ)的可執(zhí)行程序代碼，利用安裝在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組上的傳感器測量風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的n個(gè)特征量的實(shí)際值，n是大于0的整數(shù)；基于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的虛擬標(biāo)準(zhǔn)對照系統(tǒng)和安裝在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組上的傳感器的虛擬傳感器系統(tǒng)，根據(jù)當(dāng)前風(fēng)況數(shù)據(jù)，計(jì)算n個(gè)特征量的理論值；以及，當(dāng)n個(gè)特征量中的每個(gè)特征量的實(shí)際值與理論值之間的相關(guān)性系數(shù)均大于第一閾值時(shí)，判定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組不存在異常。隨后在需要經(jīng)由輸出端口805和輸出設(shè)備806將上述判斷結(jié)果輸出。

在合適的情況下，可執(zhí)行程序代碼可包括一個(gè)或多個(gè)基于半導(dǎo)體的或其他集成電路(IC)(例如，諸如現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或?qū)Ｓ肐C(ASIC))、硬盤驅(qū)動(dòng)器(HDD)、混合硬盤驅(qū)動(dòng)器(HHD)、光盤、光盤驅(qū)動(dòng)器(ODD)、磁光盤、磁光盤驅(qū)動(dòng)器、軟盤、軟盤驅(qū)動(dòng)器(FDD)、磁帶、全息存儲(chǔ)介質(zhì)、固態(tài)驅(qū)動(dòng)器(SSD)、RAM驅(qū)動(dòng)器、安全數(shù)字卡或驅(qū)動(dòng)或其他合適的計(jì)算機(jī)可讀非臨時(shí)性存儲(chǔ)介質(zhì)或者兩個(gè)或更多個(gè)以上這些的組合。

需要明確，本發(fā)明并不局限于上文所描述并在圖中示出的特定配置和處理。并且，為了簡明起見，這里省略對已知方法技術(shù)的詳細(xì)描述。在上述實(shí)施例中，描述和示出了若干具體的步驟作為示例。但是，本發(fā)明的方法過程并不限于所描述和示出的具體步驟，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以在領(lǐng)會(huì)本發(fā)明的精神后作出各種改變、修改和添加，或者改變步驟之間的順序。

另外，在本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中的各功能單元可以集成在一個(gè)處理單元中，也可以是各個(gè)單元單獨(dú)物理存在，也可以是兩個(gè)或兩個(gè)以上單元集成在一個(gè)單元中。上述集成的單元既可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn)，也可以采用軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到各種等效的修改或替換，這些修改或替換都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。