風(fēng)機塔筒安全運行監(jiān)測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及塔筒狀態(tài)監(jiān)測裝置技術(shù)領(lǐng)域,是一種風(fēng)機塔筒安全運行監(jiān)測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)力發(fā)電是將風(fēng)機架設(shè)在幾十米高的塔架上,而塔架往往安裝在風(fēng)力資源豐富的偏遠(yuǎn)郊野,其運行環(huán)境惡劣,難以用常規(guī)巡視手段監(jiān)測。風(fēng)力發(fā)電塔筒屬于自立式高聳結(jié)構(gòu),風(fēng)載荷通常是引起結(jié)構(gòu)側(cè)向位移和振動的主要因素,由分析可知塔筒除了自身的重力夕卜,還要受到風(fēng)輪和機艙的重力作用以及作用在塔身上的風(fēng)載荷,另外還要受到通過風(fēng)輪作用在塔筒頂端的氣動載荷、偏轉(zhuǎn)力、陀螺力和陀螺力距等。目前風(fēng)機塔架往往在安裝試運行后基本任其自然,而未架設(shè)任何監(jiān)測設(shè)備,由此無法對塔架的運行實現(xiàn)有效監(jiān)測,這對風(fēng)機的運行存在潛在的威脅,嚴(yán)重時會造成倒塌事故,給業(yè)主造成很大的經(jīng)濟損失。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本實用新型提供了一種風(fēng)機塔筒安全運行監(jiān)測裝置,克服了上述現(xiàn)有技術(shù)之不足,其能有效解決現(xiàn)有風(fēng)機塔架在安裝試運行后任其自然,存在無法有效監(jiān)測、嚴(yán)重時會造成倒塌事故的問題。
[0004]本實用新型的技術(shù)方案是通過以下措施來實現(xiàn)的:一種風(fēng)機塔筒安全運行監(jiān)測裝置,包括塔筒本體、聲波檢測列、振動監(jiān)測列、應(yīng)變傳感器、溫度傳感器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊和數(shù)據(jù)處理器;塔筒本體包括至少兩段由上至下依次分布的塔筒段,任意兩相鄰的塔筒段均通過法蘭盤固定安裝在一起;每段塔筒段均有上下貫通的內(nèi)孔且所有內(nèi)孔均相通并形成通徑孔;對應(yīng)每個法蘭盤位置的通徑孔內(nèi)側(cè)均沿圓周均布有至少三個應(yīng)變傳感器;通徑孔內(nèi)側(cè)沿圓周分別固定有兩列聲波檢測列和兩列振動監(jiān)測列;一列聲波監(jiān)測列包括至少三個間隔分布的聲波傳感器,另一列聲波監(jiān)測列包括至少一個聲波傳感器;一列振動監(jiān)測列包括至少三個間隔分布的振動監(jiān)測傳感器,另一列振動監(jiān)測列包括至少一個振動監(jiān)測傳感器;通徑孔內(nèi)側(cè)的上部和下部均固定安裝有溫度傳感器;每個聲波傳感器、振動監(jiān)測傳感器和應(yīng)變傳感器的輸出端上均電連接有一個數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊,每個數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊的輸出端和每個溫度傳感器的輸出端均與數(shù)據(jù)處理器的各個對應(yīng)端口電連接在一起,數(shù)據(jù)處理器上固定有能交換數(shù)據(jù)的通信接口。
[0005]下面是對上述實用新型技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)化或/和改進(jìn):
[0006]上述對應(yīng)每個法蘭盤位置的通徑孔內(nèi)側(cè)均可沿圓周均布有四個應(yīng)變傳感器。
[0007]上述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊可包括信號調(diào)理電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路,信號調(diào)理電路的輸出端和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸入端電連接在一起,聲波傳感器、振動監(jiān)測傳感器和應(yīng)變傳感器的各個輸出端分別與對應(yīng)的各個信號調(diào)理電路的輸入端電連接在一起,模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸出端與數(shù)據(jù)處理器電連接在一起。
[0008]上述還可包括報警裝置,報警裝置的輸入端與數(shù)據(jù)處理器電連接在一起
[0009]本實用新型結(jié)構(gòu)合理而緊湊,使用方便,其通過聲波傳感器、振動監(jiān)測傳感器、應(yīng)變傳感器、溫度傳感器和數(shù)據(jù)處理器的組合,并通過數(shù)據(jù)線建立監(jiān)測中心與數(shù)據(jù)處理器之間的數(shù)據(jù)信號交換,使監(jiān)測中心可根據(jù)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行實況模擬,并進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析,即可判斷塔筒本體的相應(yīng)情況,實現(xiàn)對塔筒本體的實時監(jiān)測和故障預(yù)警;從而實現(xiàn)對塔筒本體使用過程的實時監(jiān)測,及時發(fā)現(xiàn)或預(yù)防其可能出現(xiàn)的螺栓斷裂或形變等情況,有效避免立柱不穩(wěn)或倒塌事故的發(fā)生,為業(yè)主降低經(jīng)濟損失的風(fēng)險。
【附圖說明】
[0010]附圖1為本實用新型實施例一的主視剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]附圖2為本實用新型實施例一的電路框圖。
[0012]附圖3為本實用新型實施例三的流程圖。
[0013]附圖中的編碼分別為:1為應(yīng)變傳感器,2為溫度傳感器,3為模數(shù)轉(zhuǎn)換電路,4為數(shù)據(jù)處理器,5為塔筒段,6為法蘭盤,7為通徑孔,8為聲波傳感器,9為振動監(jiān)測傳感器,10為報警裝置,11為信號調(diào)理電路。
【具體實施方式】
[0014]本實用新型不受下述實施例的限制,可根據(jù)本實用新型的技術(shù)方案與實際情況來確定具體的實施方式。
[0015]在本實用新型中,為了便于描述,各部件的相對位置關(guān)系的描述均是根據(jù)說明書附圖1的布圖方式來進(jìn)行描述的,如:前、后、上、下、左、右等的位置關(guān)系是依據(jù)說明書附圖1的布圖方向來確定的。
[0016]下面結(jié)合實施例及附圖對本實用新型作進(jìn)一步描述:
[0017]如附圖1、2所示,該風(fēng)機塔筒安全運行監(jiān)測裝置包括塔筒本體、聲波檢測列、振動監(jiān)測列、應(yīng)變傳感器1、溫度傳感器2、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊和數(shù)據(jù)處理器4;塔筒本體包括至少兩段由上至下依次分布的塔筒段5,任意兩相鄰的塔筒段5均通過法蘭盤6固定安裝在一起;每段塔筒段5均有上下貫通的內(nèi)孔且所有內(nèi)孔均相通并形成通徑孔7;對應(yīng)每個法蘭盤6位置的通徑孔7內(nèi)側(cè)均沿圓周均布有至少三個應(yīng)變傳感器I;通徑孔7內(nèi)側(cè)沿圓周分別固定有兩列聲波檢測列和兩列振動監(jiān)測列;一列聲波監(jiān)測列包括至少三個間隔分布的聲波傳感器8,另一列聲波監(jiān)測列包括至少一個聲波傳感器8;—列振動監(jiān)測列包括至少三個間隔分布的振動監(jiān)測傳感器9,另一列振動監(jiān)測列包括至少一個振動監(jiān)測傳感器9;通徑孔7內(nèi)側(cè)的上部和下部均固定安裝有溫度傳感器2;每個聲波傳感器8、振動監(jiān)測傳感器9和應(yīng)變傳感器I的輸出端上均電連接有一個數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊,每個數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊的輸出端和每個溫度傳感器2的輸出端均與數(shù)據(jù)處理器4的各個對應(yīng)端口電連接在一起,數(shù)據(jù)處理器4上固定有能交換數(shù)據(jù)的通信接口。根據(jù)需求,聲波傳感器8、振動監(jiān)測傳感器9、應(yīng)變傳感器1、溫度傳感器2和數(shù)據(jù)處理器4均可采用現(xiàn)有公知技術(shù)。在使用時,可通過將數(shù)據(jù)線一端接入通信接口,另一端接入監(jiān)測中心的服務(wù)器,由此可建立監(jiān)測中心與數(shù)據(jù)處理器4之間的數(shù)據(jù)信號交換,通過監(jiān)測中心可對數(shù)據(jù)處理器4進(jìn)行調(diào)試和設(shè)定,且當(dāng)聲波傳感器8、振動監(jiān)測傳感器9、應(yīng)變傳感器I和溫度傳感器2監(jiān)測到數(shù)據(jù)后可將數(shù)據(jù)直接或通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊發(fā)送至數(shù)據(jù)處理器4,然后由數(shù)據(jù)處理器4處理后轉(zhuǎn)發(fā)至監(jiān)測中心,此時,監(jiān)測中心可根據(jù)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行實況模擬,并進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析,即可判斷塔筒本體的相應(yīng)情況,實現(xiàn)對塔筒本體的實時監(jiān)測和故障預(yù)警;這樣可實現(xiàn)對塔筒本體使用過程的實時監(jiān)測,及時發(fā)現(xiàn)或預(yù)防其可能出現(xiàn)的螺栓斷裂或形變等情況,有效避免立柱不穩(wěn)或倒塌事故的發(fā)生,為業(yè)主降低經(jīng)濟損失的風(fēng)險。
[0018]可根據(jù)實際需要,對上述能風(fēng)機塔筒安全運行監(jiān)測裝置作進(jìn)一步優(yōu)化或/和改進(jìn):
[0019]如附圖1、2所示,對應(yīng)每個法蘭盤6位置的通徑孔7內(nèi)側(cè)均沿圓周均布有四個應(yīng)變傳感器I。
[0020]如附圖1、2所示,數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊包括信號調(diào)理電路11和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路3,信號調(diào)理電路11的輸出端和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路3的輸入端電連接在一起,聲波傳感器8、振動監(jiān)測傳感器9和應(yīng)變傳感器I的各個輸出端分別與對應(yīng)的各個信號調(diào)理電路11的輸入端電連接在一起,模數(shù)轉(zhuǎn)換電路3的輸出端與數(shù)據(jù)處理器4電連接在一起。根據(jù)需求,信號調(diào)理電路11和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路3均可采用現(xiàn)有公知技術(shù);信號調(diào)理電路11可用于放大、濾波所測信號;模數(shù)轉(zhuǎn)換電路3可將所得的模擬信號變換為數(shù)字信號,發(fā)送給數(shù)據(jù)處理器4。
[0021]如附圖1、2所示,還包括報警裝置10,報警裝置10的輸入端與數(shù)據(jù)處理器4電連接在一起。在使用時,可在數(shù)據(jù)處理器4內(nèi)設(shè)定聲波傳感器8、振動監(jiān)測傳感器9、應(yīng)變傳感器I和溫度傳感器2所監(jiān)測數(shù)據(jù)的合理范圍,當(dāng)其監(jiān)測的數(shù)據(jù)超出對應(yīng)的合理范圍時,則向報警裝置10發(fā)出警示信號。
[0022]上述實施例的風(fēng)機塔筒安全運行監(jiān)測裝置的使用方法,包括如下步驟:第一步,將數(shù)據(jù)處理器4通過數(shù)據(jù)線與監(jiān)測中心的服務(wù)器電連接在一起,并接通聲波傳感器8、振動監(jiān)測傳感器9、應(yīng)變傳感器1、溫度傳感器2、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊和數(shù)據(jù)處理器4的電源后,其均自行完成初始化和自檢;
[0023]第二步,聲波傳感器8、振動監(jiān)測傳感器9、應(yīng)變傳感器I和溫度傳感器2開始數(shù)據(jù)采集;同時數(shù)據(jù)處理器4讀取溫度傳感器2檢測的數(shù)據(jù),并對其數(shù)據(jù)是否在預(yù)設(shè)的正常范圍內(nèi)進(jìn)行判斷,當(dāng)其檢測數(shù)據(jù)不在正常范圍內(nèi)時,則重新進(jìn)行溫度傳感器2檢測數(shù)據(jù)的讀取,當(dāng)其檢測數(shù)據(jù)不在正常范圍內(nèi)的判斷超過三次時,則由數(shù)據(jù)處理器4向監(jiān)測中心發(fā)出預(yù)警信號,等待人工恢復(fù);當(dāng)其檢測數(shù)據(jù)在正常范圍內(nèi)時,則進(jìn)入下一步;
[0024]第三步,通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊將聲波傳感器8、振動監(jiān)測傳感器9和應(yīng)變傳感器I采集的數(shù)據(jù)分別轉(zhuǎn)化為聲波信號、振動信