[发明专利]一种用于风电塔筒爬行装置的多维安全控制装置及方法

权利要求书

1.一种用于风电塔筒爬行装置的多维安全控制装置，其特征在于：

包括动力系统监测模块，用于监测所述塔筒爬行装置的动力系统的运行状态；

张紧装置监测模块，用于监测所述塔筒爬行装置的张紧皮带的运行状态；

转轴监测模块，所述转轴监测模块包括设置在所述张紧皮带转轴上的力矩传感器、转速传感器和温度传感器，分别用于监测所述塔筒爬行装置的转轴力矩、转轴转速和温度；

控制模块，所述控制模块接收来自所述动力系统监测模块、张紧装置监测模块和转轴监测模块的监测信息，进行故障分析判断后控制所述塔筒爬行装置动作。

2.如权利要求1所述的一种用于风电塔筒爬行装置的多维安全控制装置，其特征在于：在所述塔筒爬行装置的张紧皮带上铺设有导线，所述张紧装置监测模块与所述导线电连接。

3.如权利要求1所述的一种用于风电塔筒爬行装置的多维安全控制装置，其特征在于：还包括紧急限速模块，所述紧急限速模块包括拉力限制器和紧急安全带，所述拉力限制器设置于所述紧急安全带两端。

4.如权利要求1所述的一种用于风电塔筒爬行装置的多维安全控制装置，其特征在于：还包括备用电源系统，用于在所述塔筒爬行装置的常规电源系统出现故障时提供备用电力。

5.如权利要求1所述的一种用于风电塔筒爬行装置的多维安全控制装置，其特征在于：还包括液压油压力监测模块，用于监测所述塔筒爬行装置的液压系统的压力。

6.一种用于风电塔筒爬行装置的多维安全控制方法，采用如权利要求1-5任一所述的多维安全控制装置，其特征在于：

所述控制模块实时接收来自所述张紧装置监测模块的监测信息，若所述张紧装置监测模块的信号正常，所述控制模块不动作；

若所述张紧装置监测模块的信号断开，则判断所述塔筒爬行装置的工作状态，

若所述塔筒爬行装置处于停机状态，则切断所述塔筒爬行装置的电源系统；

若所述塔筒爬行装置处于工作状态，则向所述塔筒爬行装置的履带爬行机发出指令，控制所述塔筒爬行装置下降至塔筒底端。

7.根据权利要求6所述的一种用于风电塔筒爬行装置的多维安全控制方法，其特征在于：所述控制模块实时接收来自所述转轴监测模块的监测信息，若所述转轴力矩大于正常力矩范围且转速为零，则判断为卡死状态，则所述控制模块发出警报；

若所述转轴力矩小于正常力矩范围且转速不为零，则判断为打滑状态，则所述控制模块发出控制信号，使转轴缓慢停止旋转，并适当反向旋转，并监测张紧皮带是否舒张，若能够舒张，则再次正转；

继续判断是否为打滑状态，若判断不为打滑状态，则所述塔筒爬行装置继续正常作业，若判断为打滑状态，则控制所述张紧皮带缓慢舒张，使所述塔筒爬行装置下降至塔筒底端。

8.根据权利要求7所述的一种用于风电塔筒爬行装置的多维安全控制方法，其特征在于：所述控制模块实时接收来自所述转轴监测模块的监测信息，若所述转轴的温度大于等于容许温度的1.1倍而小于等于1.25倍，则判断为过热，发出控制指令控制所述转轴停止工作，若所述转轴的温度恢复正常，则发出控制指令控制所述转轴继续工作；

若所述转轴的温度大于容许温度的1.25倍，则判断为短路，发出控制指令控制所述张紧皮带缓慢舒张，使所述塔筒爬行装置下降至塔筒底端。

9.根据权利要求6所述的一种用于风电塔筒爬行装置的多维安全控制方法，其特征在于：所述控制模块实时接收来自动力系统监测模块的监测信息，若监测到所述动力系统损坏或故障，则控制张紧皮带的轴轮旋转使得张紧皮带缩紧并卡死，并持续对张紧皮带施加压力，以保持张紧皮带锁紧。

10.根据权利要求9所述的一种用于风电塔筒爬行装置的多维安全控制方法，其特征在于：还包括紧急限速模块，所述紧急限速模块包括拉力限制器和紧急安全带，所述拉力限制器设置于所述紧急安全带两端，所述控制模块实时监测所述塔筒爬行装置的高度信息，当判断所述塔筒爬行装置下落速度超出正常范围时，控制所述紧急限速模块，启动紧急安全带的预收紧装置和拉力限制器，使得紧急安全带瞬时缩紧并卡死。