[发明专利]一种基于无线物联网的风机叶片状态监测方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于无线物联网的风机叶片状态监测方法及系统，包括，采集模块采集叶片声发射和振动参数数据；将采集到的数据通过无线通信模块发送至处理模块；处理模块对数据进行处理并发送至监控模块；用户通过监控模块获取风机状况。本发明的有益效果：本发明能够使操作人员不受时间、空间限制，随时随地对设备进行监测与控制。不仅减轻了设备管理人员的操作负荷，而且在操作的安全性上提升到了一个更高的层次，具有较好的应用性。

技术领域

本发明涉及风机叶片监测的技术领域，尤其涉及一种基于无线物联网的风机叶片状态监测方法及系统。

背景技术

近年来，能源危机和环境问题成为了当今人类生存和发展所面临着的巨大威胁。在替代火力发电的新型能源中，以空气流动作为能量来源的风力发电具有清洁无污染且可以被持续利用的特点，凭借其对环保的突出贡献及在自然界的巨大能量储备，积极加以开发利用，将对我国社会发展、经济建设、国防建设具有十分重要的意义。

风力发电是将叶片转动时的动能通过传动装置转化为机械能，再通过电机等装置转化为电能。其中，风力机叶片部位不仅是整个风力发电机机组中最为昂贵的核心部件，同时其强度和刚度决定了风电机组工作性能的优劣。由于在风机正常工作时叶片部位承受主要风力载荷，所处工作环境一般比较恶劣，通常承受复杂的随机变幅载荷作用，很容易发生疲劳破坏，从而导致风轮乃至整个风电机组失效停机。特别是叶根处承受的载荷很大，是叶片中最脆弱的部位，叶片在工作过程中，叶根连接处主要受到剪切、挤压或胶接剪切等力的作用，导致叶根处易产生损伤。

对风机叶片进行健康监测是叶片优化设计、载荷分析，早期故障预测、降低维护成本、提高发电效率及风机健康状态大数据分析的有效手段。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明解决的一个技术问题是：提供一种基于无线物联网的风机叶片状态监测方法，能够对叶片状况进行监测和预测。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于无线物联网的风机叶片状态监测方法，包括，采集模块采集叶片声发射和振动参数数据；将采集到的数据通过无线通信模块发送至处理模块；处理模块对数据进行处理并发送至监控模块；用户通过监控模块获取风机状况。

作为本发明所述的基于无线物联网的风机叶片状态监测方法的一种优选方案，其中：所述采集模块设置于单个叶片上，包括声发射传感器、应变片和加速度传感器。

作为本发明所述的基于无线物联网的风机叶片状态监测方法的一种优选方案，其中：所述无线通信模块的数据发送还包括，采集到的数据通过Zigbee终端节点发送至路由节点；通过多级Zigbee路由节点转发至协调器节点；协调器节点与处理模块相连接并传送数据。

作为本发明所述的基于无线物联网的风机叶片状态监测方法的一种优选方案，其中：所述无线通信模块与处理模块通过串口通信方式进行数据传输，且所述无线通信模块能够外接GSM模块。

作为本发明所述的基于无线物联网的风机叶片状态监测方法的一种优选方案，其中：所述处理模块判断风机叶片振动参数是否超出阈值，并在超出时通过监控模块发出报警。

作为本发明所述的基于无线物联网的风机叶片状态监测方法的一种优选方案，其中：所述处理模块和监控模块之间通过串口通信或以太网通信。

作为本发明所述的基于无线物联网的风机叶片状态监测方法的一种优选方案，其中：所述监控模块通过C/S与B/S相结合的CB/S模式实现。