本發(fā)明屬于塔架檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種塔架傾斜度檢測裝置及方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有工程中，工程塔架的倒塔事件偶有發(fā)生，特別是在風(fēng)力發(fā)電行業(yè)中，會(huì)給風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)造成巨大的損失。

傳統(tǒng)的采用經(jīng)緯儀進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔架傾斜度檢測方案，具有檢測周期長，實(shí)時(shí)性差的缺點(diǎn)，以及當(dāng)出現(xiàn)問題時(shí)不能及時(shí)報(bào)警的缺點(diǎn)。

現(xiàn)有的其他形式的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔架傾斜度檢測裝置或方法也普遍高度依賴經(jīng)緯儀來完成檢測，測量過程容易受到外界環(huán)境的限制或制約(如刮風(fēng)雨雪天氣等)，根本無法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的檢測，無法滿足風(fēng)電塔架實(shí)時(shí)檢測的需求，同樣無法優(yōu)化成本和提高測量精度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種塔架傾斜度檢測裝置及方法，能夠克服外界環(huán)境的限制或制約對(duì)塔架傾斜度進(jìn)行精確檢測。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種塔架傾斜度檢測裝置，包括：環(huán)形連通器和兩種或兩種以上檢測介質(zhì)，該環(huán)形連通器包括環(huán)形管路和設(shè)置在環(huán)形管路上且與環(huán)形管路、外界相連通的三個(gè)或更多個(gè)柱狀筒；上述兩種或兩種以上檢測介質(zhì)被容納在環(huán)形連通器內(nèi)，并且上層檢測介質(zhì)與下層檢測介質(zhì)之間的界面位于柱狀筒內(nèi)，其中，下層檢測介質(zhì)的密度大于上層檢測介質(zhì)的密度并且與上層檢測介質(zhì)不相溶；介質(zhì)界面檢測單元，介質(zhì)界面檢測單元用于檢測上層檢測介質(zhì)與下層檢測介質(zhì)之間的界面在三個(gè)或更多個(gè)柱狀筒內(nèi)的高度。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)方面，該環(huán)形連通器還包括輔助環(huán)形管路，柱狀筒穿過輔助環(huán)形管路與外界相連通。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)方面，上述兩種以上檢測介質(zhì)中的至少兩種檢測介質(zhì)為密度互不相同且均大于環(huán)境大氣密度的液體檢測介質(zhì)，并且液體監(jiān)測介質(zhì)中的上層檢測介質(zhì)與下層檢測介質(zhì)之間的界面位于環(huán)形管路和輔助環(huán)形管路之間的柱狀筒內(nèi)。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)方面，上述介質(zhì)界面檢測單元包括超聲波傳感器、電阻型傳感器、電容型傳感器和激光型傳感器中的一種或一種以上。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)方面，該裝置還可以包括固定部，該固定部的一端與環(huán)形連通器相連接，固定部的另一端固定在塔架上。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)方面，該固定部還包括調(diào)節(jié)件，該調(diào)節(jié)件設(shè)置在固定部與環(huán)形連通器之間用于使環(huán)形連通器能夠在遠(yuǎn)離或接近固定部的方向上調(diào)節(jié)位置，以調(diào)節(jié)環(huán)形連通器的水平。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)方面，該裝置還包括界面保持部，該界面保持部的下端與輔助環(huán)形管路相連通，上端為與空氣連通的開口。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)方面，該裝置還可以包括計(jì)算設(shè)備，計(jì)算設(shè)備與介質(zhì)界面檢測單元相連接，用于接收介質(zhì)界面檢測單元測得的三個(gè)或更多個(gè)柱狀筒內(nèi)的高度以計(jì)算得到塔架的傾斜度。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)方面，該計(jì)算設(shè)備還用于根據(jù)柱狀筒的預(yù)設(shè)方位與介質(zhì)界面檢測單元測得的三個(gè)或更多個(gè)柱狀筒內(nèi)的高度以計(jì)算得到塔架的傾斜方向。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)方面，該柱狀筒等距離地設(shè)置在環(huán)形管路上。

第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種塔架傾斜度檢測方法，包括：將上述塔架傾斜度檢測裝置設(shè)置在塔架的塔架壁上的步驟；調(diào)整各個(gè)柱狀筒中的上層檢測介質(zhì)與下層檢測介質(zhì)之間的界面以使界面在各個(gè)柱狀筒內(nèi)的高度保持一致，記錄塔架還未發(fā)生傾斜時(shí)上層檢測介質(zhì)與下層檢測介質(zhì)之間的界面在各個(gè)柱狀筒內(nèi)的第一高度的步驟；實(shí)時(shí)監(jiān)測上層檢測介質(zhì)與下層檢測介質(zhì)之間的界面的第二高度，獲取第二高度對(duì)于第一高度的高度變化值的步驟；根據(jù)各個(gè)柱狀筒中的三個(gè)或三個(gè)以上的柱狀筒中的界面的高度變化值計(jì)算塔架的傾斜度的步驟。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)方面，該方法還可以包括設(shè)置各個(gè)柱狀筒的方位；根據(jù)各個(gè)柱狀筒中的三個(gè)或三個(gè)以上的柱狀筒中的界面的高度變化值及至少一個(gè)柱狀筒的方位計(jì)算塔架的傾斜方向。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)方面，該方法還可以包括采用計(jì)算設(shè)備計(jì)算傾斜度或傾斜方向。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提供的塔架傾斜度檢測裝置及方法，通過將含有檢測介質(zhì)的環(huán)形連通器設(shè)置在塔架上，對(duì)從而通過檢測連通器內(nèi)檢測介質(zhì)之間界面的高度變化，以計(jì)算獲得塔架的傾斜度，該方法易于操作，結(jié)構(gòu)簡單，并且測量結(jié)果不易受到外界環(huán)境的限制或制約(如刮風(fēng)雨雪天氣等)；而且可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的檢測，滿足風(fēng)電塔架實(shí)時(shí)檢測的需求，具有成本低并且測量精度高的優(yōu)點(diǎn)。

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(duì)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(duì)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)明一實(shí)施例的安裝在塔架內(nèi)部的塔架傾斜度檢測裝置的立體結(jié)構(gòu)簡圖；

圖2是本發(fā)明一實(shí)施例的安裝在塔架內(nèi)部的塔架傾斜度檢測裝置的側(cè)視圖；

圖3是本發(fā)明一實(shí)施例的安裝在塔架內(nèi)部的塔架傾斜度檢測裝置的主視圖；

圖4是本發(fā)明一實(shí)施例的安裝在塔架內(nèi)部的塔架傾斜度檢測裝置的俯視圖；

圖5是本發(fā)明一實(shí)施例的塔架傾斜度檢測方法的方法流程圖；

圖6是本發(fā)明一實(shí)施例的塔架傾斜度檢測方法的原理圖；

圖7是本發(fā)明一實(shí)施例的塔架傾斜度檢測方法的原理圖

圖8是本發(fā)明又一實(shí)施例的塔架傾斜度檢測裝置的示例性結(jié)構(gòu)簡圖；

圖9是本發(fā)明又一實(shí)施例的塔架傾斜度檢測裝置的計(jì)算設(shè)備實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：

101、環(huán)形管路，102、柱狀筒，103、輔助環(huán)形管路，

104、界面保持部，105、固定部，106、調(diào)節(jié)件，

107、連接法蘭，108、塔架壁。

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(duì)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(duì)本發(fā)明的全面理解。但是，對(duì)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(duì)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(duì)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(duì)本發(fā)明造成不必要的模糊。

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)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(qǐng)。

圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的安裝在塔架內(nèi)部的塔架傾斜度檢測裝置的結(jié)構(gòu)簡圖；圖2是本發(fā)明一實(shí)施例的安裝在塔架內(nèi)部的塔架傾斜度檢測裝置的側(cè)視圖；圖3是本發(fā)明一實(shí)施例的安裝在塔架內(nèi)部的塔架傾斜度檢測裝置的主視圖；圖4是本發(fā)明一實(shí)施例的安裝在塔架內(nèi)部的塔架傾斜度檢測裝置的俯視圖；如圖1至圖4所示，其中，相同的元件后結(jié)構(gòu)采用了相同的標(biāo)號(hào)，該風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔架傾斜度檢測裝置，包括：環(huán)形連通器、兩種檢測介質(zhì)和介質(zhì)界面檢測單元(圖中未示出)，該環(huán)形連通器包括環(huán)形管路101和設(shè)置在環(huán)形管路101上且與環(huán)形管路101、外界相連通的三個(gè)柱狀筒102；本實(shí)施例中，上述三個(gè)柱狀筒102等距離地設(shè)置在了環(huán)形連通器上。應(yīng)理解，上述柱狀筒102也可以設(shè)置為更多個(gè)，但是在實(shí)際傾斜度的檢測時(shí)，只需要其中三個(gè)柱狀筒102作為測量點(diǎn)的測量值即可通過計(jì)算獲得該塔架的傾斜度。并且需要說明的是，測量點(diǎn)的選取也就是上述柱狀筒102的設(shè)置，需要以間隔距離盡量大為宜，因?yàn)槿魷y量點(diǎn)相隔很近會(huì)對(duì)測量結(jié)果的精度造成影響。所以本實(shí)施例中的柱狀筒102設(shè)置有三個(gè)，并且等距離地設(shè)置在環(huán)形管路101上，上述檢測介質(zhì)被容納在環(huán)形連通器內(nèi)，并且上層檢測介質(zhì)與下層檢測介質(zhì)的界面位于柱狀筒102內(nèi)，圖中未示出，其中，下層檢測介質(zhì)的密度大于上層檢測介質(zhì)的密度并且與上層檢測介質(zhì)不相溶。該介質(zhì)界面檢測單元用于檢測上層檢測介質(zhì)與下層檢測介質(zhì)之間的界面在三個(gè)或更多個(gè)柱狀筒102內(nèi)的高度，這里可以根據(jù)上述柱狀筒102的個(gè)數(shù)進(jìn)行設(shè)置，例如可以設(shè)置三個(gè)。在一個(gè)示例中，該介質(zhì)界面檢測單元可以為超聲波傳感器，超聲波傳感器是將超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換成其他能量信號(hào)(通常是電信號(hào))的傳感器。超聲波是振動(dòng)頻率高于20KHz的機(jī)械波。它具有頻率高、波長短、繞射現(xiàn)象小，特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點(diǎn)。超聲波對(duì)液體、固體的穿透本領(lǐng)很大，尤其是在陽光不透明的固體中。超聲波碰到雜質(zhì)或分界面會(huì)產(chǎn)生顯著反射形成反射成回波，碰到活動(dòng)物體能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)。例如將超聲波傳感器設(shè)置在塔架壁108的內(nèi)側(cè)與上述柱狀筒102的對(duì)應(yīng)位置處，也可以設(shè)置在柱狀筒102的頂部或底部位置；若該柱狀筒102設(shè)置在塔架的其他位置，例如塔架壁108外側(cè)，那么該超聲波傳感器也可以與上述環(huán)形連通器或塔架壁108外側(cè)相連接并設(shè)置在上述柱狀筒102的對(duì)應(yīng)位置或同樣設(shè)置在柱狀筒102的頂部或底部位置。需要說明的是，采用其它形式的線性傳感器也是可以的，只要能夠?qū)崿F(xiàn)探測檢測介質(zhì)之間的界面高度變化的目的，例如，可使用電阻型傳感器來測量柱狀筒102內(nèi)兩種檢測介質(zhì)之間的界面高度，檢測介質(zhì)電阻值的變化能反映出界面高度的變化情況或使用激光測距的方式來檢測柱狀筒內(nèi)兩種檢測介質(zhì)之間的界面高度，也可以使用電容式傳感器來測量，電容容量的變化能反映界面高度的變化。再例如，在一個(gè)示例中，還可以在檢測介質(zhì)之間的界面中設(shè)置浮標(biāo)，可以通過電感式位移傳感器、電容式位移傳感器、光電式位移傳感器或霍爾式位移傳感器等線型傳感器檢測浮標(biāo)的高度從而獲得檢測介質(zhì)之間界面的高度變化。上述檢測界面高度變化的介質(zhì)界面檢測單元可以單獨(dú)或組合使用，在此不做限定。在此實(shí)施例中，在沒有設(shè)置輔助連通管路103時(shí)，可以將環(huán)境大氣作為上述兩種檢測介質(zhì)中的其中一種，另一種檢測介質(zhì)可以采用密度比環(huán)境大氣密度大且與環(huán)境大氣不相溶的檢測介質(zhì)，比如水。還有必要說明的是，由于塔架普遍為多段拼接而成，所以該裝置可以對(duì)塔架的任意段進(jìn)行傾斜度檢測。在一個(gè)示例中，該裝置可以應(yīng)用在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔架傾斜度檢測中，通過將含有檢測介質(zhì)的環(huán)形連通器設(shè)置在塔架上，從而通過檢測連通器內(nèi)檢測介質(zhì)之間界面的高度變化，以計(jì)算獲得塔架的傾斜度，該方法易于操作，結(jié)構(gòu)簡單，并且測量結(jié)果不易受到外界環(huán)境的限制或制約(如刮風(fēng)雨雪天氣等)；而且可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的檢測，滿足風(fēng)電塔架實(shí)時(shí)檢測的需求，具有成本低并且測量精度高的優(yōu)點(diǎn)。

在一個(gè)示例中，該裝置的環(huán)形連通器還包括輔助環(huán)形管路103，柱狀筒102穿過輔助環(huán)形管路103與外界相連通，圖1至圖4示出的是設(shè)置了一個(gè)輔助環(huán)形管路103的可實(shí)施方式。應(yīng)理解該輔助環(huán)形管路103也可設(shè)置為多個(gè)，同樣能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的與效果。還應(yīng)理解，在該裝置設(shè)置了一個(gè)或多個(gè)輔助環(huán)形管路103時(shí)，這里的兩種以上檢測介質(zhì)中的至少兩種檢測介質(zhì)可以為密度互不相同且均大于環(huán)境大氣密度的液體檢測介質(zhì)，并且上述液體檢測介質(zhì)中的上層檢測介質(zhì)與下層檢測介質(zhì)之間的界面位于環(huán)形管路101和輔助環(huán)形管路103之間的柱狀筒102內(nèi)。假設(shè)檢測介質(zhì)為三種，其中，可以包含環(huán)境大氣作為檢測介質(zhì)，那么環(huán)境大氣應(yīng)該為其中密度最小的檢測介質(zhì)，也就是說環(huán)境大氣位于所有檢測介質(zhì)的最上層，那么其他兩種檢測介質(zhì)的界面應(yīng)位于環(huán)形管路101和輔助環(huán)形管路103之間的柱狀筒102內(nèi)，這時(shí)可以分為兩種情況，一種情況中，環(huán)境大氣作為上層檢測介質(zhì)與與其相對(duì)的下層檢測介質(zhì)之間的界面處在該輔助環(huán)形管路103之中，此時(shí)，環(huán)境大氣作為第三種檢測介質(zhì)的檢測作用可以不計(jì)，所以可以只對(duì)其他兩種檢測介質(zhì)的界面位置作限定既可；另一種情況中，環(huán)境大氣作為作為上層檢測介質(zhì)與與其相對(duì)的下層檢測介質(zhì)之間的界面處在高于該輔助環(huán)形管路103的柱狀筒102之中，此時(shí)，環(huán)境大氣作為第三種檢測介質(zhì)具有檢測作用，可以根據(jù)該環(huán)境大氣作為上層檢測介質(zhì)與與其相對(duì)的下層檢測介質(zhì)之間的界面的高度變化計(jì)算塔架的傾斜度。在一個(gè)示例中，為了避免檢測介質(zhì)由于外界因素導(dǎo)致外溢，該裝置還可以包括設(shè)置在柱狀筒102頂部的用于將柱狀筒102與外界相隔離的密封蓋。在一個(gè)示例中，這里的檢測介質(zhì)的其中兩種可以采用例如一種為密度較大的不易蒸發(fā)且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定無機(jī)物液體，另一種為密度較小不易蒸發(fā)且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定不分解的有機(jī)物。

在一個(gè)示例中，該裝置還可以包括固定部105，該固定部105一端與環(huán)形連通器相連接，固定部105的另一端固定在塔架上，該裝置通過固定部105固定在塔架上。該固定部105還可以包括調(diào)節(jié)件106，該調(diào)節(jié)件106設(shè)置在固定部105與環(huán)形連通器之間用于使環(huán)形連通器能夠在遠(yuǎn)離或接近固定部105的方向上調(diào)節(jié)位置。如圖1至圖4所示，本實(shí)施例的固定部105和調(diào)節(jié)件106采用了螺桿連接的方式，可以通過調(diào)整螺桿上的螺母，調(diào)整環(huán)形連通器的水平以使整個(gè)裝置水平。

在一個(gè)示例中，該裝置還包括界面保持部104，該界面保持部104的下端與輔助環(huán)形管路103相連通，上端為與空氣連通的開口。應(yīng)理解，由于整個(gè)裝置為一套連通器裝置，需要保持一個(gè)較高的檢測介質(zhì)界面，可以理解為，具有檢測作用的檢測介質(zhì)之間的界面需要保持在該輔助環(huán)形管路之中，該界面保持部104的其中一個(gè)作用是可以作為一個(gè)檢測介質(zhì)加入口，可以通過該界面保持部104為整個(gè)裝置添加檢測介質(zhì)，另一個(gè)作用與該裝置在沒有設(shè)置輔助環(huán)形管路103時(shí)的上述柱狀筒102的其中一個(gè)作用類似，就是使裝置與大氣保持連通，為環(huán)形連通器的測量作用提供輔助條件。

在一個(gè)示例中，該裝置還可以包括計(jì)算設(shè)備，計(jì)算設(shè)備與介質(zhì)界面檢測單元相連接，用于接收介質(zhì)界面檢測單元測得的三個(gè)或更多個(gè)柱狀筒內(nèi)的高度以計(jì)算得到塔架的傾斜度。在一個(gè)示例中，該計(jì)算設(shè)備還用于根據(jù)柱狀筒102的預(yù)設(shè)方位與介質(zhì)界面檢測單元測得的三個(gè)或更多個(gè)柱狀筒102內(nèi)的高度以計(jì)算得到塔架的傾斜方向。

需要說明的是，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以對(duì)其進(jìn)行各種改進(jìn)并且可以用等效物替換其中的部件。尤其是，只要不存在結(jié)構(gòu)沖突，各個(gè)實(shí)施例中所提到的各項(xiàng)技術(shù)特征均可以任意方式組合起來。

圖5是本發(fā)明一實(shí)施例的塔架傾斜度檢測方法的方法流程圖。該方法包括以下步驟：S110，將上述塔架傾斜度檢測裝置設(shè)置在塔架的塔架壁108上；這里的設(shè)置在塔架的塔架壁108上，可以理解為設(shè)置在塔架壁108的外側(cè)也可以設(shè)置在塔架壁108的內(nèi)側(cè)，例如可以設(shè)置在塔架的塔架壁108內(nèi)側(cè)的連接法蘭107上。S120，調(diào)整各個(gè)柱狀筒102中的上層檢測介質(zhì)與下層檢測介質(zhì)之間的界面以使界面在各個(gè)柱狀筒102內(nèi)的高度保持一致，記錄塔架還未發(fā)生傾斜時(shí)上層檢測介質(zhì)與下層檢測介質(zhì)之間的界面在各個(gè)柱狀筒102內(nèi)的第一高度；應(yīng)理解，可以選擇在塔架未發(fā)生傾斜時(shí)，調(diào)整各個(gè)柱狀筒102中的上層檢測介質(zhì)與下層檢測介質(zhì)之間的界面以使界面在各個(gè)柱狀筒102內(nèi)的高度保持一致，并記錄上述多個(gè)柱狀筒102內(nèi)檢測介質(zhì)之間界面的高度。S130，實(shí)時(shí)監(jiān)測上層檢測介質(zhì)與下層檢測介質(zhì)之間的界面的第二高度，獲取第二高度對(duì)于第一高度的高度變化值；S140，根據(jù)各個(gè)柱狀筒102中的三個(gè)或三個(gè)以上的柱狀筒102中的界面的高度變化值計(jì)算塔架的傾斜度。

圖6是本發(fā)明一實(shí)施例的塔架傾斜度檢測方法的原理圖?，F(xiàn)結(jié)合圖6對(duì)根據(jù)高度變化值計(jì)算塔架的傾斜度的具體過程進(jìn)行詳細(xì)說明，如圖6所示，以上述裝置設(shè)置了一個(gè)輔助環(huán)形管路103以及3個(gè)等距離分布的柱狀筒102為例，圖中，三個(gè)柱狀筒102中的檢測介質(zhì)初始界面高度為點(diǎn)ABC所在平面O中的A、B、C三個(gè)點(diǎn)所代表的高度，傾斜后測得的檢測介質(zhì)界面高度為A′、B′、C′三個(gè)點(diǎn)所代表的高度，那么點(diǎn)A′、B′、C′形成的橢圓平面O′即為塔架傾斜后的傾斜平面，那么兩平面O與O′之間的夾角θ即代表塔架的傾斜度，需要說明的是，圖6中，以點(diǎn)O′為圓心，平行于經(jīng)過點(diǎn)A、B、C的圓形平面可以記作圓形平面O′，計(jì)算時(shí)，可以以O(shè)′為圓心的經(jīng)過點(diǎn)A′、B′、C′的橢圓O′的短軸MN，那么經(jīng)過該短軸MN并且平行于平面ABC的圓形平面O′與該橢圓平面O′形成的夾角即為夾角θ，設(shè)該圓形平面O′與CC′所在的直線的交點(diǎn)為點(diǎn)E，與AA′所在直線的交點(diǎn)為點(diǎn)G，與BB′所在直線的交點(diǎn)為點(diǎn)L，那么根據(jù)面積射影定理，過點(diǎn)E做垂直于MN的直線EF，則有∠EFC′＝∠θ，由海倫公式得到三角形面積△ABC

上述三個(gè)柱狀筒102中檢測介質(zhì)之間的界面高度發(fā)生變化后，高度變化分別為h_A、h_B、h_C，其中，h_A＝A′G，h_B＝B′L，h_C＝C′E。

則有：h_A+h_B+h_C＝0

由海倫公式得到三角形面積△A′B′C′

可以得到，

需要說明的是，若果設(shè)置了更多個(gè)柱狀筒102，那么可以依然選取其中彼此相距較遠(yuǎn)的三個(gè)柱狀筒102中檢測介質(zhì)之間界面的高度變化來計(jì)算獲得該塔架傾斜角θ。

在一個(gè)實(shí)施例中，該方法還可以包括設(shè)置各個(gè)柱狀筒102的方位；根據(jù)各個(gè)柱狀筒102中的三個(gè)或三個(gè)以上的柱狀筒102中的界面的高度變化值及至少一個(gè)柱狀筒102的方位計(jì)算塔架的傾斜方向。圖7是本發(fā)明另一實(shí)施例的塔架傾斜度檢測方法的原理圖，現(xiàn)結(jié)合圖6對(duì)根據(jù)高度變化值及柱狀筒102的實(shí)際方位計(jì)算以獲得塔架的傾斜方向的原理進(jìn)行說明，在一個(gè)示例中，應(yīng)理解，設(shè)置了各個(gè)柱狀筒102的方位后，三個(gè)柱狀筒102的方位是確定的，因此可以根據(jù)它們檢測到的檢測介質(zhì)之間界面高度的變化與上述設(shè)置的方位相結(jié)合，判定塔架的傾斜方向。例如方向分為：東、西、南、北、西北、西南、東北、東南，這八個(gè)方向?yàn)樘囟ㄖ?；北偏東、東偏北、東偏南、南偏東、南偏西、西偏南、西偏北、北偏西，為八個(gè)方向之間的區(qū)域。現(xiàn)設(shè)定C點(diǎn)為0°，方向?yàn)檎狈健Ｇ蟮忙戎?，就可以得到橢圓平面O′的橢圓周上，檢測介質(zhì)之間的界面高度h的變化范圍，再比較h_A、h_B、h_C，從而確定塔架的傾斜方向。例如依然可以在橢圓平面O′上過C′做直線MN的垂線，交點(diǎn)為F，連接EF；∠EFC′＝∠θ，設(shè)∠EO′F為α，sinα＝EF/EO′，∠α＝arcsin(EF/EO′)，設(shè)橢圓面O′的長軸為UW，那么UW在圓形平面O與圓形平面O′上的投影分別為點(diǎn)Z和點(diǎn)Y，延長YO′與圓形平面O′相交，交點(diǎn)為W′，并且可知YO′與MN垂直，那么塔架的傾斜方向可表示為∠EO′W′，所以塔架的傾斜方向可以通過90°+arcsin(EF/EO′)表示，其中0°<arcsin(EF/EO′)<90°。在一個(gè)示例中，該方法還可以包括采用計(jì)算設(shè)備計(jì)算傾斜度或傾斜方向。

圖8是本發(fā)明又一實(shí)施例的塔架傾斜度檢測裝置的示例性結(jié)構(gòu)簡圖。如圖8所示，該裝置包括容納有檢測介質(zhì)的環(huán)形連通器810，檢測環(huán)形連通器中檢測介質(zhì)之間的界面高度的介質(zhì)界面接觸單元820和根據(jù)上述介質(zhì)界面接觸單元820的檢測結(jié)果計(jì)算塔架傾斜度或傾斜方向的計(jì)算設(shè)備830。在一個(gè)示例中，該裝置還可以包括數(shù)據(jù)濾波單元，被配置為對(duì)計(jì)算得到的塔架的傾斜度和塔架的傾斜方向的數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波以濾除噪聲數(shù)據(jù)。在一個(gè)示例中，該塔架可以為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的塔架。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的塔架傾斜度檢測裝置800可對(duì)應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的塔架傾斜度檢測方法中的執(zhí)行主體，并且塔架傾斜度檢測裝置800中的各個(gè)模塊的上述和其它操作和/或功能分別為了實(shí)現(xiàn)圖5中的方法的相應(yīng)流程，為了簡潔，在此不再贅述。在一個(gè)示例中，經(jīng)上述計(jì)算設(shè)備830計(jì)算處理后的塔架的傾斜度數(shù)據(jù)和\或傾斜方向數(shù)據(jù)，可以輸出給外部或遠(yuǎn)程的主控制器，該主控制器例如可以是主控PLC，該主控PLC再將數(shù)據(jù)傳送到遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，可以實(shí)現(xiàn)塔架狀態(tài)的遠(yuǎn)程在線實(shí)時(shí)監(jiān)控。需要說明的是，該塔架傾斜度檢測裝置的計(jì)算設(shè)備930也可以設(shè)置在該主控制器內(nèi)，作為主控制器的一個(gè)輔助控制單元來實(shí)現(xiàn)其功能。

圖9是本發(fā)明又一實(shí)施例的塔架傾斜度檢測裝置的計(jì)算設(shè)備實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖9所示，圖8描述的塔架傾斜度檢測裝置至少一部分可以由計(jì)算設(shè)備900構(gòu)成，其包括輸入設(shè)備901、輸入端口902、處理器903、存儲(chǔ)器904、輸出端口905、以及輸出設(shè)備906。其中，輸入端口902、處理器903、存儲(chǔ)器904、以及輸出端口905通過總線910相互連接，輸入設(shè)備901和輸出設(shè)備906分別通過輸入端口902和輸出端口905與總線910連接，進(jìn)而與計(jì)算設(shè)備900的其他組件連接。需要說明的是，這里的輸出接口和輸入接口也可以用I/O接口表示。具體地，輸入設(shè)備901接收來自外部的輸入信息，并通過輸入端口902將輸入信息傳送到處理器903；處理器903基于存儲(chǔ)器904中存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令對(duì)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904中，然后通過輸出端口905將輸出信息傳送到輸出設(shè)備906；輸出設(shè)備906將輸出信息輸出到計(jì)算設(shè)備900的外部。

也就是說，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的塔架傾斜度檢測裝置中計(jì)算設(shè)備也可以被實(shí)現(xiàn)為包括存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的存儲(chǔ)器904；以及處理器903，該處理器903在執(zhí)行計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)結(jié)合圖8描述的塔架傾斜度檢測裝置至少一部分功能。

需要說明的是，上述塔架傾斜度檢測裝置及方法不局限于檢測風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔架的傾斜度，還可以對(duì)例如電視塔、建筑物、建筑腳架等圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行傾斜度的檢測，其中的檢測方法與實(shí)施例中對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔架的傾斜度檢測類似，在此不再贅述。

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(duì)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。

在本申請(qǐng)所提供的幾個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的系統(tǒng)、裝置和方法，可以通過其它的方式實(shí)現(xiàn)。例如，以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)可以有另外的劃分方式，例如多個(gè)單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個(gè)系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另外，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些端口、裝置或單元的間接耦合或通信連接，也可以是電的，機(jī)械的或其它的形式連接。

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)。