[发明专利]一种基于多激光头的风机叶片净空自动监测方法及系统

权利要求书

1.一种基于多激光头的风机叶片净空自动监测方法，其特征在于：首先，通过仿真计算，先确定一个风机运行的叶片净空安全值，然后在地面距离风机的塔筒外壁安全净空值处定一个点，接着在风机的机舱上安装一个激光测距仪，该激光测距仪设计有多个激光头，一个激光头的光束打在叶片下叶尖触发安全净空的临界位置，其余激光头的光束打在叶片下叶尖附近区域，由于其测距激光肉眼不可见，调节激光测距仪角度时无法确定激光所打在的位置，所以在激光测距仪内部配置一个可见定位激光，用于调节激光测距仪角度时确定激光所打在的位置，所述可见定位激光与打在下叶尖位置的激光头所发射的激光平行，确保可见定位激光所打在的位置即为打在下叶尖位置的激光头所发射的激光所打在的位置，当可见定位激光打到地面确定好的位置时，该位置为在地面距离风机的塔筒外壁安全净空值处定的一个点，固定激光测距仪，即完成激光测距仪的定位，随后即可进行叶片净空自动监测：风机在运行过程中，如果叶片在安全净空区域运行时，则激光测距仪测得的距离是其与地面激光所打在位置之间的距离，如果叶片由于受大风作用而进入非安全净空区域，则激光将打到叶片上，激光测距仪测得的距离会发生变化，此时激光测距仪测得的距离是其与叶片下叶尖之间的距离，风机的控制系统监测到上述变化，会做出判断，报警停机，叶片停止旋转，以保证风机运行安全，并且，在多个激光头的作用下，使得叶片进入非安全净空区域就能监测到下叶尖附近区域的多个点，该多个点形成一个面，即叶片扫过监测位置时能够监测到一个面，通过监测到的该个面能够避免由非叶片行为引起的净空误报，从而提高净空报警的准确性。

2.根据权利要求1所述的一种基于多激光头的风机叶片净空自动监测方法，其特征在于：所述激光测距仪集成有启停逻辑开关、运行状态码和可见激光开关；由于风机在停机状态和小功率运行时净空大，不存在净空不安全的问题，加入启停逻辑开关来控制激光测距仪的打开和关闭，使得风机在停机和小功率运行状态时，能够通过启停逻辑开关控制激光测距仪自动关机，以延长激光测距仪的使用寿命；所述运行状态码用于反馈激光测距仪是否正常运行，能够实时了解激光测距仪运行情况，遇到数据异常时能够区别到底是因气候环境异常还是监测系统本身故障引起；所述激光测距仪的可见定位激光由可见激光开关控制打开或关闭，在每次调完激光测距仪的角度后将可见定位激光关闭，而后期维护及验证角度偏差时将可见激光开关打开即可。

3.根据权利要求1所述的一种基于多激光头的风机叶片净空自动监测方法，其特征在于：所述由非叶片行为引起的净空误报包括飞鸟飞过或空中漂浮物遮挡激光测距仪的激光位置时所触发的净空误报，及雨雪沙尘暴天气引起的净空误报。

4.一种基于多激光头的风机叶片净空自动监测系统，其特征在于，包括：

激光测距仪，安装在风机的机舱上，该激光测距仪设计有多个激光头，其中一个激光头的光束打在叶片下叶尖触发安全净空的临界位置，其余激光头的光束打在叶片下叶尖附近区域，在多个激光头的作用下，使得叶片进入非安全净空区域就能监测到下叶尖附近区域的多个点，该多个点形成一个面，即叶片扫过监测位置时能够监测到一个面，通过监测到的该个面能够避免由非叶片行为引起的净空误报；

净空监测模块，从风机的控制系统读取风机与净空相关的参量，并对读取的参量进行逻辑判断，当读取的参量满足叶片净空监测接入条件时，整个叶片净空自动监测系统将自动切入叶片净空监测模式，所述净空监测模块会控制激光测距仪的启停逻辑开关打开，使激光测距仪处于工作状态，反之，控制激光测距仪的启停逻辑开关继续关闭，这样能够让风机在停机状态和小功率运行不存在净空不安全问题时，激光测距仪不工作，延长激光测距仪的使用寿命；其中，在叶片净空监测模式下，所述净空监测模块实时读取激光测距仪的运行状态码和测距值，并传输给风机的控制系统，在测距值正常情况下，所述控制系统通过测距值判断叶片是运行在安全净空区域还是非安全净空区域，进而再决定是否需要报警停机，当发现测距值数据异常时，所述控制系统通过激光测距仪的运行状态码判断是因为激光测距仪遭遇气候环境异常还是激光测距仪本身出现问题，从而提升整套叶片净空自动监测系统的可靠性，保证风机的安全运行。