[发明专利]风力发电机组的金属构件的裂纹预警方法和裂纹预警系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种裂纹预警方法和裂纹预警系统，更具体地讲，涉及一种风力发电机组的金属构件的裂纹预警方法和裂纹预警系统。

背景技术

随着能源危机的日益严重，风能作为清洁能源，正在逐渐受到世界各国的重视。风力发电机组的长期、稳定运行是持续提供稳定电力的前提保障。

然而，由于风力发电机组的金属构件的质量问题、现场工况环境以及长期运行发生疲劳破坏等因素，可能会导致风力发电机组的金属构件在运行过程中断裂而造成重大财产损失和严重后果。

现阶段在风力发电领域还没有成熟稳定的裂纹预警技术，现有的应变片、导电漆和锡箔纸裂纹预警可操作性差、运行稳定性差，且存在接触式破坏和人工成本高等诸多问题，并且在现场测试过程中存在很多不便。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的以上缺陷。

根据本发明的一方面，提供一种风力发电机组的金属构件的裂纹预警方法，该裂纹预警方法可包括：利用超声波传感器模块采集与经金属构件传输的超声波对应的初始信号和当前信号；对初始信号和当前信号进行处理，并输出与当前裂纹状态对应的反馈信号；根据反馈信号输出正常信号和预警信号之一。

优选地，反馈信号可包括当前信号的波形与初始信号的波形之间的偏移量，根据反馈信号输出正常信号和预警信号之一的步骤可包括：根据偏移量输出正常信号和预警信号之一。

优选地，当偏移量大于或等于第一预定值时可输出预警信号。

优选地，反馈信号可包括初始信号的波形的波峰值与当前信号的波形的波峰值之间的峰值差，根据反馈信号输出正常信号和预警信号之一的步骤可包括：根据峰值差，输出正常信号和预警信号之一。

优选地，当峰值差与初始信号的波形的波峰值之比大于或等于第一预定百分比时可输出预警信号。

优选地，反馈信号还可包括初始信号的波形的波峰值与当前信号的波形的波峰值之间的峰值差，根据反馈信号输出正常信号和预警信号之一的步骤还可包括：根据偏移量以及峰值差两者，输出正常信号和预警信号之一。

优选地，当偏移量在第一预定范围且峰值差与初始信号的波形的波峰值之比在第二预定范围时，可输出预警信号。

优选地，裂纹预警方法还可包括测量金属构件的温度，以进行温度补偿。

根据本发明的另一方面，提供一种风力发电机组的金属构件的裂纹预警系统，该裂纹预警系统可包括：超声波传感器模块，超声波传感器模块包括超声波传感器和超声设备，超声波传感器安装在金属构件的表面；数据采集模块，数据采集模块利用超声波传感器模块采集与经金属构件传输的超声波对应的初始信号和当前信号；信号处理模块，信号处理模块对初始信号和当前信号进行处理，并输出与当前裂纹状态对应的反馈信号；裂纹预警模块，根据反馈信号输出正常信号和预警信号之一。

优选地，反馈信号可包括当前信号的波形与初始信号的波形之间的偏移量，裂纹预警模块可根据偏移量输出正常信号和预警信号之一。

优选地，当偏移量大于或等于第一预定值时，裂纹预警模块可输出预警信号。

优选地，反馈信号可包括初始信号的波形的波峰值与当前信号的波形的波峰值之间的峰值差，裂纹预警模块可根据峰值差输出正常信号和预警信号之一。

优选地，当峰值差与初始信号的波形的波峰值之比大于或等于第一预定百分比时，裂纹预警模块可输出预警信号。

优选地，反馈信号还可包括初始信号的波形的波峰值与当前信号的波形的波峰值之间的峰值差，裂纹预警模块可根据偏移量以及峰值差两者，输出正常信号和预警信号之一。

优选地，当偏移量在第一预定范围且峰值差与初始信号的波形的波峰值之比在第二预定范围时，裂纹预警模块可输出预警信号。

优选地，裂纹预警系统还可包括温度测量传感器，温度测量传感器可用于测量金属构件的温度以进行温度补偿。

优选地，超声波传感器模块还可包括压电陶瓷片，压电陶瓷片可贴附在金属构件的表面上，并可位于超声波传感器与金属构件之间。

优选地，超声波传感器模块可包括至少两个超声波传感器模块，其中第一超声波传感器模块可用作发送超声波的发送端，第二超声波传感器模块可用作接收超声波的接收端。

根据本发明的实施例的裂纹预警方法预警可靠性和准确性高。

根据本发明的实施例的裂纹预警系统对风力发电机组的金属构件接触式破坏小，人工操作少。

附图说明

通过结合附图对下面的实施例的描述，本发明的这些和/或其它方面及优点将会变得更清楚，并且更易于理解，其中：