[发明专利]一种风力发电机组叶片损伤在线检测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种风力发电机组叶片损伤在线检测系统。

背景技术

风机叶片是风电机组关键部件之一，其性能直接影响到整个系统的性能。叶片工作在高空，环境十分恶劣，空气中各种介质几乎每时每刻都在侵蚀着叶片,春夏秋冬、酷暑严寒、雷电、冰雹、雨雪、沙尘随时都有可能对风机叶片产生损伤。据统计，风电场的事故多发期多是发生在盛风发电期，而其中由叶片损伤产生的事故要占到总事故的三分之一，叶片发生损伤事故时电场必须停止发电，开始抢修，严重的还必须更换叶片，这必将导致高额的维修费用，也给风电场带来很大的经济损失。因此，若能及时检测叶片的损伤并进行维护，必能有效避免巨额损失的发生。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，就是提供一种能够实现风力发电机组叶片损伤在线检测的系统。

解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

一种风力发电机组叶片损伤在线检测系统，其特征是：包括图像采集子系统、数据传输与处理子系统、状态监测与故障诊断服务子系统和监测诊断工作站，所述的图像采集子系统通过电缆与数据传输与处理子系统相连接，数据传输与处理子系统通过光纤与状态监测与故障诊断服务子系统连接，状态监测与故障诊断服务子系统通过光纤网络或无线网络与监测诊断工作站连接。

所述的图像采集子系统包括以数据线连接的摄像装置和图像采集装置两部分，所述的摄像装置为工业摄像头，所述的摄像头有多个，分别安装在风力机塔架上以及每个叶片内部的相应位置，监测叶片外部及内部的裂纹状况，每个摄像头所采集的数据都会由一路数据线传输到图像采集装置的视频采集卡中进行相应处理，通过光纤传输到数据传输与处理子系统中进行分析处理对叶片状态进行监控。

所述的数据传输与处理子系统由依次连接的数据预处理、数据特征提取和数据传输模块三部分组成，数据预处理模块对图像数据进行前期的处理，处理后的数据再传递给数据特征提取模块进行数据计算，之后经数据传输模块将计算好的数据传递给状态监测与故障诊断子系统的数据库伺服模块。

所述的状态监测与故障诊断子系统由依次连接的数据库伺服模块，故障诊断模块和故障处置模块组成。数据库伺服模块对数据进行统一的管理和存储，故障诊断模块定时从数据库伺服模块中读取数据特征进行诊断，其应用的算法包括专家系统、神经网络、支持向量机等故障识别算法，诊断结果存储到数据库中，故障处置模块通过从数据库中读取诊断结果并判断故障的发生与否，并把根据诊断结果对故障进行不同的处理，包括：报警、操作优化、连锁停机等。

监测诊断工作站为一具有网页浏览功能的计算机，它通过internet或局域网与状态监测与故障诊断子系统通信，可以通过访问状态监测与故障诊断子系统而帮助运行人员实时掌握风力机叶片的状态。

有益效果：本发明具有如下优点：

1.  具有信号分析和诊断功能，能对风力发电机组的叶片损伤故障进行自动诊断。

2.  具有保护输出功能，可以与风力发电机组的变桨系统和刹车系统进行通信，在叶片处于危险状态下保护设备。

附图说明

图1本发明的风力发电机组叶片损伤在线检测系统整体示意图；

图2 风力发电机组摄像头布置示意图；

图3摄像头在叶片内结构示意图； 

图4数据传输与处理子系统和状态监测与故障诊断服务子系统功能结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行描述，以便本领域的技术人员更好的理解本发明。

图1为风力发电机组叶片损伤故障在线检测系统总体示意图。

本发明的风力发电机组叶片损伤故障在线检测系统实施例，如图1所示，该系统主要包括图像采集子系统00、数据传输与处理子系统10、状态监测与故障诊断服务子系统20、监测诊断工作站30四个部分。

图像采集子系统00通过电缆与数据传输与处理子系统10相连接，数据传输与处理子系统10通过光纤与状态监测与故障诊断服务子系统20连接，状态监测与故障诊断服务子系统20通过光纤网络或无线网络与监测诊断工作站30连接。