[发明专利]风力机机舱推力与基础沉降实时监测系统及监测方法

权利要求书

1.一种风力机机舱推力与基础沉降实时监测系统，其特征在于，塔筒一端固定在地基上，塔筒上端横卧有可以偏航的风力机机舱，风力机机舱前端为导流罩及内部的轮毂，叶片固定在导流罩包裹的轮毂上，GNSS接收机和控制器通过控制器数据线连接并都置于风力机机舱内，GNSS接收机通过GNSS天线传输线连接GNSS天线，GNSS天线置于风力机机的机舱罩外的的上方，GNSS天线接收到位于其上空的多颗卫星发出的卫星无线电信号，并将卫星无线电信号传递至GNSS接收器，基站接收卫星传递来的无线电信号，并将RTK差分信号通过有线或者无线网络传输给GNSS接收机。

2.根据权利要求1所述风力机机舱推力与基础沉降实时监测系统的监测方法，其特征在于，包括风力机机舱风载推力实时监测及沉降监测，

风力机机舱风载推力实时监测：

当叶片受到风的推力，叶片通过轮毂将推力传递给机舱，机舱将推力传递给塔筒顶部，由于塔筒有几十米甚至一百多米高度，塔筒顶部受推力后会发生弯曲变形，导致位于塔筒顶部的机舱发生位移，位移量通过当时的GNSS天线的位置与前时受小风载时的GNSS天线的位置信息做差获得，风机的机舱可以看做一个质量弹簧阻尼系统，运动方程式为：

Mq''+Cq'+Kq=F

其中q为位移，q’为位移的导数即速度，q''为位移的二次导数即加速度，M为机舱质量，C为机舱阻尼系数，K为机舱弹性系数，F为机舱受到的风载推力；

沉降监测：

风力机投入使用时，在小风天气，对机舱位置进行GNSS监测，监测得到在受风载小时的GNSS天线的初始位置信息，保存在控制器中作为基准位置信号，

在小风天气，监测GNSS天线的水平坐标和高程坐标与GNSS天线的初始位置信息进行对比，如有差值说明风机的地基出现沉降或者不均匀沉降。