風(fēng)機(jī)塔筒安全運(yùn)行監(jiān)測(cè)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及塔筒狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置技術(shù)領(lǐng)域，是一種風(fēng)機(jī)塔筒安全運(yùn)行監(jiān)測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)力發(fā)電是將風(fēng)機(jī)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(yùn)行環(huán)境惡劣，難以用常規(guī)巡視手段監(jiān)測(cè)。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(dòng)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(jī)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(guò)風(fēng)輪作用在塔筒頂端的氣動(dòng)載荷、偏轉(zhuǎn)力、陀螺力和陀螺力距等。目前風(fēng)機(jī)塔架往往在安裝試運(yùn)行后基本任其自然，而未架設(shè)任何監(jiān)測(cè)設(shè)備，由此無(wú)法對(duì)塔架的運(yùn)行實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)測(cè)，這對(duì)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行存在潛在的威脅，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成倒塌事故，給業(yè)主造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型提供了一種風(fēng)機(jī)塔筒安全運(yùn)行監(jiān)測(cè)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(jī)塔架在安裝試運(yùn)行后任其自然，存在無(wú)法有效監(jiān)測(cè)、嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成倒塌事故的問(wèn)題。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是通過(guò)以下措施來(lái)實(shí)現(xiàn)的:一種風(fēng)機(jī)塔筒安全運(yùn)行監(jiān)測(cè)裝置，包括塔筒本體、聲波檢測(cè)列、振動(dòng)監(jiān)測(cè)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(guò)法蘭盤(pán)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(duì)應(yīng)每個(gè)法蘭盤(pán)位置的通徑孔內(nèi)側(cè)均沿圓周均布有至少三個(gè)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(cè)列和兩列振動(dòng)監(jiān)測(cè)列；一列聲波監(jiān)測(cè)列包括至少三個(gè)間隔分布的聲波傳感器，另一列聲波監(jiān)測(cè)列包括至少一個(gè)聲波傳感器；一列振動(dòng)監(jiān)測(cè)列包括至少三個(gè)間隔分布的振動(dòng)監(jiān)測(cè)傳感器，另一列振動(dòng)監(jiān)測(cè)列包括至少一個(gè)振動(dòng)監(jiān)測(cè)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(gè)聲波傳感器、振動(dòng)監(jiān)測(cè)傳感器和應(yīng)變傳感器的輸出端上均電連接有一個(gè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊，每個(gè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊的輸出端和每個(gè)溫度傳感器的輸出端均與數(shù)據(jù)處理器的各個(gè)對(duì)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(duì)上述實(shí)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(duì)應(yīng)每個(gè)法蘭盤(pán)位置的通徑孔內(nèi)側(cè)均可沿圓周均布有四個(gè)應(yīng)變傳感器。
[0007]上述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊可包括信號(hào)調(diào)理電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，信號(hào)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(dòng)監(jiān)測(cè)傳感器和應(yīng)變傳感器的各個(gè)輸出端分別與對(duì)應(yīng)的各個(gè)信號(hào)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(bào)警裝置，報(bào)警裝置的輸入端與數(shù)據(jù)處理器電連接在一起
[0009]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理而緊湊，使用方便，其通過(guò)聲波傳感器、振動(dòng)監(jiān)測(cè)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(guò)數(shù)據(jù)線(xiàn)建立監(jiān)測(cè)中心與數(shù)據(jù)處理器之間的數(shù)據(jù)信號(hào)交換，使監(jiān)測(cè)中心可根據(jù)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)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(shí)現(xiàn)對(duì)塔筒本體的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和故障預(yù)警；從而實(shí)現(xiàn)對(duì)塔筒本體使用過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，及時(shí)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(jì)損失的風(fēng)險(xiǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0010]附圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一的主視剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]附圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例一的電路框圖。
[0012]附圖3為本實(shí)用新型實(shí)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(pán)，7為通徑孔，8為聲波傳感器，9為振動(dòng)監(jiān)測(cè)傳感器，10為報(bào)警裝置，11為信號(hào)調(diào)理電路。
【具體實(shí)施方式】
[0014]本實(shí)用新型不受下述實(shí)施例的限制，可根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案與實(shí)際情況來(lái)確定具體的實(shí)施方式。
[0015]在本實(shí)用新型中，為了便于描述，各部件的相對(duì)位置關(guān)系的描述均是根據(jù)說(shuō)明書(shū)附圖1的布圖方式來(lái)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(shuō)明書(shū)附圖1的布圖方向來(lái)確定的。
[0016]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述:
[0017]如附圖1、2所示，該風(fēng)機(jī)塔筒安全運(yùn)行監(jiān)測(cè)裝置包括塔筒本體、聲波檢測(cè)列、振動(dòng)監(jiān)測(cè)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(guò)法蘭盤(pán)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(duì)應(yīng)每個(gè)法蘭盤(pán)6位置的通徑孔7內(nèi)側(cè)均沿圓周均布有至少三個(gè)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(cè)列和兩列振動(dòng)監(jiān)測(cè)列；一列聲波監(jiān)測(cè)列包括至少三個(gè)間隔分布的聲波傳感器8，另一列聲波監(jiān)測(cè)列包括至少一個(gè)聲波傳感器8;—列振動(dòng)監(jiān)測(cè)列包括至少三個(gè)間隔分布的振動(dòng)監(jiān)測(cè)傳感器9，另一列振動(dòng)監(jiān)測(cè)列包括至少一個(gè)振動(dòng)監(jiān)測(cè)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(gè)聲波傳感器8、振動(dòng)監(jiān)測(cè)傳感器9和應(yīng)變傳感器I的輸出端上均電連接有一個(gè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊，每個(gè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊的輸出端和每個(gè)溫度傳感器2的輸出端均與數(shù)據(jù)處理器4的各個(gè)對(duì)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(dòng)監(jiān)測(cè)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(shí)，可通過(guò)將數(shù)據(jù)線(xiàn)一端接入通信接口，另一端接入監(jiān)測(cè)中心的服務(wù)器，由此可建立監(jiān)測(cè)中心與數(shù)據(jù)處理器4之間的數(shù)據(jù)信號(hào)交換，通過(guò)監(jiān)測(cè)中心可對(duì)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(dòng)監(jiān)測(cè)傳感器9、應(yīng)變傳感器I和溫度傳感器2監(jiān)測(cè)到數(shù)據(jù)后可將數(shù)據(jù)直接或通過(guò)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(cè)中心，此時(shí)，監(jiān)測(cè)中心可根據(jù)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)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(shí)現(xiàn)對(duì)塔筒本體的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和故障預(yù)警；這樣可實(shí)現(xiàn)對(duì)塔筒本體使用過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，及時(shí)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(jì)損失的風(fēng)險(xiǎn)。
[0018]可根據(jù)實(shí)際需要，對(duì)上述能風(fēng)機(jī)塔筒安全運(yùn)行監(jiān)測(cè)裝置作進(jìn)一步優(yōu)化或/和改進(jìn):
[0019]如附圖1、2所示，對(duì)應(yīng)每個(gè)法蘭盤(pán)6位置的通徑孔7內(nèi)側(cè)均沿圓周均布有四個(gè)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(hào)調(diào)理電路11和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路3，信號(hào)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(dòng)監(jiān)測(cè)傳感器9和應(yīng)變傳感器I的各個(gè)輸出端分別與對(duì)應(yīng)的各個(gè)信號(hào)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(hào)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(hào)調(diào)理電路11可用于放大、濾波所測(cè)信號(hào)；模數(shù)轉(zhuǎn)換電路3可將所得的模擬信號(hào)變換為數(shù)字信號(hào)，發(fā)送給數(shù)據(jù)處理器4。
[0021]如附圖1、2所示，還包括報(bào)警裝置10，報(bào)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(shí)，可在數(shù)據(jù)處理器4內(nèi)設(shè)定聲波傳感器8、振動(dòng)監(jiān)測(cè)傳感器9、應(yīng)變傳感器I和溫度傳感器2所監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的合理范圍，當(dāng)其監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)超出對(duì)應(yīng)的合理范圍時(shí)，則向報(bào)警裝置10發(fā)出警示信號(hào)。
[0022]上述實(shí)施例的風(fēng)機(jī)塔筒安全運(yùn)行監(jiān)測(cè)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(guò)數(shù)據(jù)線(xiàn)與監(jiān)測(cè)中心的服務(wù)器電連接在一起，并接通聲波傳感器8、振動(dòng)監(jiān)測(cè)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(dòng)監(jiān)測(cè)傳感器9、應(yīng)變傳感器I和溫度傳感器2開(kāi)始數(shù)據(jù)采集；同時(shí)數(shù)據(jù)處理器4讀取溫度傳感器2檢測(cè)的數(shù)據(jù)，并對(duì)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(cè)數(shù)據(jù)不在正常范圍內(nèi)時(shí)，則重新進(jìn)行溫度傳感器2檢測(cè)數(shù)據(jù)的讀取，當(dāng)其檢測(cè)數(shù)據(jù)不在正常范圍內(nèi)的判斷超過(guò)三次時(shí)，則由數(shù)據(jù)處理器4向監(jiān)測(cè)中心發(fā)出預(yù)警信號(hào)，等待人工恢復(fù)；當(dāng)其檢測(cè)數(shù)據(jù)在正常范圍內(nèi)時(shí)，則進(jìn)入下一步；
[0024]第三步，通過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊將聲波傳感器8、振動(dòng)監(jiān)測(cè)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(hào)、振動(dòng)信