[发明专利]一种基于音频信号的风电叶片损伤监测方法及监测系统

权利要求书

1.一种风力发电机叶片损伤监测方法，其特征在于，包括以下步骤： 

(1)，采集单台风力发电机在运行过程中的环境噪声信号，同时采集该台风力发电机在运行过程中的叶片声场信号； 

(2)，根据获得的所述环境噪声信号和叶片声场信号，经过自适应低通滤波获得该台风力发电机叶片在运行过程中所发出的音频信号； 

(3)，计算该台风力发电机叶片发出音频信号的时域特征值； 

(4)，将该台风力发电机叶片发出的音频信号进行傅里叶变换，转换成频域信号； 

(5)，根据步骤(4)得到的所述频域信号，计算频域特征值； 

(6)，将步骤(3)和(5)得到的所述时域特征值以及频域特征值与该台风力发电机叶片的历史时域特征值以及频域特征值数据进行比较，根据比较结果判断是否出现损伤及其程度。 

2.一种实现权利要求1所述方法的风力发电机叶片损伤监测系统，其特征在于，包括若干风力发电机音频信号采集器(10)、连接器(6)、数据采集卡(7)、计算机(8)以及控制单元(11)；其中：所述若干风力发电机音频信号采集器(10)用于分别采集单台风力发电机在运行过程中的叶片声场信号以及环境噪声信号，并转换为数字信号后发送到连接器(6)的输入端；所述连接器(6)的输出端通过数据采集卡(7)连接到计算机(8)；所述控制单元(11)分别与连接器(6)和计算机(8)相连，用于控制计算机(8)依次接收各风力发电机音频信号采集器(10)发出的数字信号。 

3.根据权利要求2所述的风力发电机叶片损伤监测系统，其特征在于，所述控制单元(11)控制接收单台风力发电机音频信号采集器(10)发出的数字信号的时长大于10倍风力发电机叶片旋转周期。 

4.根据权利要求2所述的风力发电机叶片损伤监测系统，其特征在于，所述风力发电机音频信号采集器(10)包括全向麦克风(1)、定向麦克风(2)、采集放大电路(3)、调理电路(4)、A/D转换电路(5)；其中，所述全向麦克风(1)用于采集台风力发电机在运行过程中的环境噪声信号，所述定向麦克风(2)用于采集单台风力发电机在运行过程中的叶片声场信号；所述全向麦克风(1)和定向麦克风(2)分别与采集放大电路(3)的输入端相连，所述采集放大电路(3)的输出端与调理电路(4)的输入端相连，所述调理电路(4)的输出端和A/D转换电路(5)的输入端相连，所述A/D转换电路(5)的输出端与连接器(6)的输入端相连。