[发明专利]基于应变连续监测的风机模态分析方法、装置、终端与计算机可读存储介质

说明书

一种基于应变连续监测的风机模态分析方法，包括：确定风机的时不变周期；获取所述风机于所述时不变周期内的应变响应；根据所述风机的应变响应识别所述风机的频率；计算所述风机于所述时不变周期内的平均转速；循环执行上述步骤获取所需数量的频率‑平均转速数对，根据所述频率‑平均转速数对建立坎贝尔图。一种基于应变连续监测的风机模态分析装置，包括周期确定模块、响应获取模块、频率识别模块、转速计算模块、循环建模模块。本发明提供的基于应变连续监测的风机模态分析方法、装置、终端与计算机可读存储介质，可实现高精确度的在线自动模态监测分析，快速判断风机的振动模态，对于风机的结构安全有着重要的意义。

技术领域

本发明属于风机结构监测技术领域，具体地来说，是一种基于应变连续监测的风机模态分析方法、装置、终端与计算机可读存储介质。

背景技术

随着人们环保意识的提高，清洁能源的需要日益增长，使风电行业迎来了良好的发展机遇。风机多建设于荒野无人区域，风速较大、环境恶劣，难以到达现场进行维护。尤其是海上风机，环境更为恶劣且更难到达，使测量维护面临巨大挑战。

也有一些在线监测技术出现。例如，采用加速度传感器获取结构的时域加速度响应，并利用快速傅里叶变换方法得到平均正则化功率谱，通过观察平均正则化功率谱来判断风机是否处于共振状态。这种方式硬件成本很高，且分析方法老旧而精确度低，需要人手进行观察分析，难以实现大量数据的连续在线自动分析。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种基于应变连续监测的风机模态分析方法、装置、终端与计算机可读存储介质，实现高精确度的在线自动模态监测分析。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种基于应变连续监测的风机模态分析方法，包括：

确定风机的时不变周期；

获取所述风机于所述时不变周期内的应变响应；

根据所述风机的应变响应识别所述风机的频率；

计算所述风机于所述时不变周期内的平均转速；

循环执行上述步骤获取所需数量的频率-平均转速数对，根据所述频率-平均转速数对建立坎贝尔图。

作为上述技术方案的改进，所述时不变周期根据所述风机的转速、桨距角与机舱转角确定。

作为上述技术方案的进一步改进，所述风机的塔架底端设有至少一个应变片，所述应变片用于采集所述风机的应变响应。

作为上述技术方案的进一步改进，“根据所述风机的应变响应识别所述风机的频率”包括：

建立离散应变状态空间方程；

根据所述离散应变状态空间方程与所述风机的应变响应计算风机的频率、阻尼比与模态振型。

作为上述技术方案的进一步改进，“根据所述风机的应变响应识别所述风机的频率”还包括：

根据所述风机的频率与模态振型建立稳态图。

一种基于应变连续监测的风机模态分析装置，包括：

周期确定模块，用于确定风机的时不变周期；

响应获取模块，用于获取所述风机于所述时不变周期内的应变响应；

频率识别模块，用于根据所述风机的应变响应识别所述风机的频率；

转速计算模块，用于计算所述风机于所述时不变周期内的平均转速；

循环建模模块，用于获取所需数量的频率-平均转速数对，根据所述频率-平均转速数对建立坎贝尔图。