[发明专利]风机塔筒的监测方法及装置、存储介质、监测系统

说明书

一种风机塔筒的监测方法及装置、存储介质、监测系统，所述方法包括：通过应变传感器获取所述风机塔筒在多个第一预设截面处的应变结果，并根据每个第一预设截面处的应变结果计算该预设截面处的弯矩，不同第一预设截面具有不同的高度；对所述风机塔筒在多个第一预设截面处的弯矩和各个第一预设截面的高度进行拟合，得到所述弯矩随高度的分布；根据所述弯矩随高度的分布以及所述风机塔筒的抗弯截面模量得到所述风机塔筒的应力随高度的分布；其中，所述抗弯截面模量是根据所述风机塔筒在截面处的尺寸确定的。通过本发明的方案，可以准确、全面地对风机塔筒进行监测。

技术领域

本发明涉及风电技术领域，尤其涉及一种风机塔筒的监测方法及装置、存储介质、监测系统。

背景技术

风机塔筒(又称，风电塔筒)是风力发电机组中的承重部件，在风力发电机组中主要起支撑作用，同时可以吸收风力发电机组的震动。在风力发电机组运行过程中，风机塔筒长期承受无规律、变速变载荷的风力作用，还会遭受一些猝发的自然灾害，如台风、覆冰、雷击等，因此风机塔筒会逐渐产生损伤。如果风机塔筒因过载、疲劳等损伤处于异常状态，可能会导致严重的安全事故，造成极大的损失。

不过，现有技术中对风机塔筒的应力监测存在不准确的问题，因此，亟需一种风机塔筒的监测方法，能够准确地监测风机塔筒的应力，以便及时地发现风机塔筒过载异常。此外，也有需求对风机塔筒的其他方面进行全面监测。

发明内容

本发明解决的技术问题是如何准确地监测风机塔筒的应力。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种风机塔筒的监测方法，所述方法包括：通过应变传感器获取所述风机塔筒在多个第一预设截面处的应变结果，并根据每个第一预设截面处的应变结果计算该第一预设截面处的弯矩，不同第一预设截面具有不同的高度；对所述风机塔筒在多个第一预设截面处的弯矩和各个第一预设截面的高度进行拟合，得到所述弯矩随高度的分布；根据所述弯矩随高度的分布以及所述风机塔筒的抗弯截面模量得到所述风机塔筒的应力随高度的分布；其中，所述抗弯截面模量是根据所述风机塔筒在截面处的尺寸确定的。

可选的，对所述风机塔筒在多个第一预设截面处的弯矩和各个第一预设截面的高度进行拟合包括：构建多项式模型

M(H)＝k₁×Hⁿ+k₂×H^n-1+k₃×H^n-2+……+k_n×H+k_n+1，

其中，M(H)为所述风机塔筒在高度H处的弯矩，k₁、k₂、k₃……k_n、k_n+1为所述多项式模型的参数，n为所述多项式模型的最高次数；根据对所述风机塔筒在多个第一预设截面处的弯矩和各个第一预设截面的高度求解所述多项式模型的参数，以得到所述弯矩随高度的分布。

可选的，根据每个第一预设截面处的应变结果计算确定该第一预设截面处的弯矩之前，所述方法还包括：通过温度传感器获取所述风机塔筒在所述多个第一预设截面处的温度；根据所述风机塔筒在每个第一预设截面处的温度对该第一预设截面处的应变结果进行温度补偿。

可选的，所述方法还包括：确定第一预设时间范围内所述风机塔筒在不同高度处的应力从第一预设应力范围变化至第二预设应力范围并从所述第二预设应力范围变化至所述第一预设应力范围的次数；将所述次数与第一预设阈值进行比较，以确定所述风机塔筒在不同高度处的疲劳程度。

可选的，所述方法还包括：在用户界面上显示所述风机塔筒的示意图；在所述用户界面上一并显示所述风机塔筒的应力随高度的分布图；其中，所述分布图的横坐标为高度，纵坐标为应力，横坐标在所述用户界面上的延伸方向平行于所述风机塔筒在所述用户界面上的高度方向，所述分布图与所述示意图对齐。