[发明专利]一种风力发电机组法兰螺栓在线监测及故障诊断系统

权利要求书

1.一种风力发电机组法兰螺栓在线监测及故障诊断系统，包括：安装在法兰部位的传感器，和传感器连接的数据采集和处理设备，光电转换器以及监控风电机组内各个监测点工作状态的服务器所属的监控系统,

其中，数据采集和处理设备包括数据处理系统，用于对传感器采集的数据进行数据处理和分析；

其中，所述光电转换器用于将电信号转换成光信号，以利于远程传输,

其中，数据处理系统用于：

采用混沌动力学理论对监测的数据进行处理和分析，得到风电机组正常工作频域和时域的曲线或数值，将所述曲线或数值作为故障判定的边界值；并将边界条件进行分级为一级报警设定值和二级报警设定值；

基于从传感器得到实时监测的数据，通过以混沌动力学理论为核心算法进行数据处理和分析，然后与边界值进行对比发出对应警报信息。

2.根据权利要求1所述的在线监测及故障诊断系统，其中，传感器安装在法兰部位，用于采集法兰及法兰螺栓的振动加速度数据和法兰螺栓转角数据。

3.根据权利要求1所述的在线监测及故障诊断系统，其中，服务器所属的监控系统用于故障报警、故障状态提示和位置提示；服务器所属的监控系统还用于存储数据并生成报表，进行趋势分析。

4.根据权利要求2所述的在线监测及故障诊断系统，其中，传感器包括角位移传感器和加速度传感器，角位移传感器用来测量法兰螺栓与螺母的相对转动量，监测单个法兰螺栓副的故障问题；加速度传感器用来测量法兰螺栓在拧紧力矩减小过程中动态响应发生的变化量，以监测法兰位置的整体状态。

5.根据权利要求4所述的在线监测及故障诊断系统，其中，角位移传感器安装在 法兰螺栓副的螺母端位置，通过螺母的侧边和法兰螺栓的伸出部分连接；

角位移传感器本体通过工装与法兰螺栓头连接作为固定部分，角位移传感器转轴与螺母连接作为转动部分。

6.根据权利要求4所述的在线监测及故障诊断系统，其中，加速度传感器安装在法兰水平面上或者立面上，用来测量法兰螺栓副在预紧力矩减小过程中动态响应发生的变化量，以确定失效法兰螺栓所在的法兰区域；

加速度传感器监测不转动的法兰和相对转动的法兰的工作状态。

7.根据权利要求4所述的在线监测及故障诊断系统，其中，传感器布置方式包括：

仅安装加速度传感器，采用法兰位置均匀布置和不均匀布置两种；或者

仅布置角位移传感器，在每个待测的法兰螺栓上安装角位移传感器；或者

安装加速度传感器，在加速度传感器之间，选择性的安装角位移传感器。