[实用新型]风力发电基础结构健康监测系统

说明书

本实用新型提供了一种风力发电基础结构健康监测系统，包括：静力水准仪，设置在风电塔的基础承台上；智能无线传感器，设置在风电塔的塔筒内，用于监测风电塔的涵盖沉降、倾斜、振动、应变、温湿度中的一种或多种结合；无线网关，设置在风电塔的塔筒内的设备层，与静力水准仪电连接并与智能无线传感器无线通讯连接；服务器，与无线网关通讯连接。本风力发电基础结构健康监测系统，采用无线连接技术，有效克服现有技术存在的监测手段缺失、安装部署困难以及成本较高的问题。本监测系统可以有效监测风电塔基础结构的运行状态，使风电塔基础结构在线监测成为可能。

技术领域

本实用新型涉及监控技术领域，特别涉及一种风力发电基础结构健康监测系统。

背景技术

风力发电设备一般分为风电机组、风电塔基础结构等部分。由于风力塔筒承受各种力和力矩的作用，不仅会受到地表的影响，在内因和风向风速等外因的共同作用下，还有可能发生倾斜和沉降，严重时会发生倒塌事件，会威胁人们的安全、带来不必要的破坏。风力塔筒负责给风轮及机舱提供满足要求的、可靠的稳定支撑，使风轮能够获得较高且稳定的风速，也就是使风轮处于风能最佳的位置。因此，对风电塔基础结构进行监测，保持风电塔筒的正常状态对于风力发电来说很重要，是风电机组正常发电的前提条件。

目前，风电塔基础结构监测主要依靠使用水准仪进行人工观测为主，以对沉降进行长期观测，绘制沉降变化曲线。而人工监测频次低、时效性差，精度受外界影响较大、安全风险大且投入成本高。

目前其它监测领域较为成熟的监测设备和方法以有线监测为主，但风力风电塔筒内部空间狭小，电磁环境复杂，且不允许进行焊接、钻孔等安装作业形式，有线监测方式部署十分困难，且易受到干扰。由于风电基础结构复杂，对其进行有线监测，会造成极大的工作量，有线传感网络的部署同样也会对塔架结构性能指标造成较大的影响，带来更多的问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种风力发电基础结构健康监测系统，采用无线连接技术，有效克服现有技术存在的监测手段缺失、安装部署困难以及成本较高的问题。本监测系统可以有效监测风电塔基础结构的运行状态，使风电塔基础结构在线监测成为可能。

本实用新型提供一种风力发电基础结构健康监测系统，包括：

静力水准仪，设置在风电塔的基础承台上；

智能无线传感器，设置在风电塔的塔筒内，用于监测风电塔的涵盖沉降、倾斜、振动、应变、温湿度中的一种或多种结合；

无线网关，设置在风电塔的塔筒内的设备层，与所述静力水准仪电连接并与所述智能无线传感器无线通讯连接；

服务器，与所述无线网关通讯连接。

在一个实施例中，智能无线传感器包括：无线智能加速度计、无线智能倾角计、无线智能温湿度计和无线智能应变采集仪中一种或多种结合。

在一个实施例中，无线智能加速度计包括：

加速度传感器，

加速度采集器，与所述加速度传感器连接，用于采集加速度传感器的检测数据；

第一处理器，与所述加速度采集器连接；

第一时钟模块，与所述第一处理器连接；

第一短距通讯模块，与所述第一处理器连接；

第一电源管理模块，与所述第一处理器、加速度传感器、加速度采集器、第一时钟模块、第一短距通讯模块和蓄电池连接。

在一个实施例中，无线网关包括：

第二短距通讯模块，与所述智能无线传感器无线通讯连接；

长距通讯模块，与服务器通讯连接；