[发明专利]基于整合测量工程的风电机组载荷测试系统及风电机组

权利要求书

1.一种基于整合测量工程的风电机组载荷测试系统，其特征在于，用于安装在待测的风电机组上，包括通过通讯连接的塔底测试单元、塔顶测试单元、机舱测试单元和轮毂测试单元，还包括与机舱测试单元连接的机舱激光雷达，其中：

所述塔底测试单元用于安装在风电机组的塔底平台上并采集塔底应变信号和机组状态信号；

所述塔顶测试单元用于安装在风电机组的塔顶平台上并采集塔顶应变信号；

所述机舱测试单元用于安装在风电机组的机舱内并用于采集气象信号；所述机舱激光雷达作为气象信号中风速和风向测量的传感器，用于安装在风电机组的机舱顶部外面；

所述轮毂测试单元用于安装在风电机组的轮毂内并采集风机叶片的应变信号；

所述塔底测试单元还包括CPU和存储媒介，所述CPU和存储媒介用于接收上述各测试单元的采集数据和数据整合存储。

2.根据权利要求1所述的基于整合测量工程的风电机组载荷测试系统，其特征在于，所述机舱激光雷达包括光学探头、控制处理单元和三脚支架，所述机舱激光雷达测量的风速和风向信号以模拟量实时输出至塔顶测试单元。

3.根据权利要求1或2所述的基于整合测量工程的风电机组载荷测试系统，其特征在于，所述塔底测试单元包括第一数据采集仪器、信号调理模块、输入输出卡件、CPU和存储媒介，所述第一数据采集仪器用于采集塔底应变信号和机组状态信号；

和/或，所述塔顶测试单元包括第二数据采集仪器、信号调理模块和输入输出卡件，所述第二数据采集仪器用于采集塔顶应变信号；

和/或，所述机舱测试单元包括第三数据采集仪器、信号调理模块和输入输出卡件，所述第三数据采集仪器用于采集气象信号；

和/或，所述轮毂测试单元包括第四数据采集仪器、信号调理模块和输入输出卡件，所述第四数据采集仪器用于采集风机叶片的应变信号。

4.根据权利要求2所述的基于整合测量工程的风电机组载荷测试系统，其特征在于，各数据采集仪器通过CAN通讯连接方式形成并联结构的拓扑总线：以轮毂测试单元为起始端，经滑环至机舱测试单元的输入端，再从机舱测试单元的输出端至塔顶测试单元的输入端，再从塔顶测试单元的输出端至塔底测试单元的输入端为至，再通过以太网与CPU和存储媒介连接。

5.根据权利要求1至4任一所述的基于整合测量工程的风电机组载荷测试系统，其特征在于，还包括主供电源，所述主供电源先接入塔底测试单元，再从塔底测试单元分出一路接入塔顶测试单元，再从塔顶测试单元分出一路接入机舱测试单元，最后从机舱测试单元分出一路经滑环接入轮毂测试单元，形成串联电路；所述塔底测试单元设有主供电源的总开关。

6.根据权利要求1至5任一所述的基于整合测量工程的风电机组载荷测试系统，其特征在于，所述塔底测试单元的信号通道包括两组GM40型应变调理模块输入通道、六路模拟量输入通道、八路数字量输入通道、四路增量编码器输入通道、四路模拟量输出通道；

和/或，所述塔顶测试单元的信号通道包括三组GM40型应变调理模块输入通道和五路模拟量输入通道；

和/或，所述机舱测试单元的信号通道包括六路模拟量输入通道、两路pt100电阻输入通道；

和/或，所述轮毂测试单元的信号通道包括九组GM40型应变调理模块输入通道。

7.根据权利要求6所述的基于整合测量工程的风电机组载荷测试系统，其特征在于，所述塔底测试单元所采集信号包括两个应变信号和六个机组状态信号，分别是：塔底俯仰弯矩、塔底倾覆弯矩、、发电功率、机舱位置角度、变桨角度、并网状态、可利用状态；

和/或，所述塔顶测试单元所采集信号包括三个应变信号，分别是：塔顶俯仰弯矩、塔顶倾覆弯矩、塔顶扭矩；

和/或，所述机舱测试单元所采集信号包括五个气象信号，分别是：风速、风向、气压、温度、湿度；

和/或，所述轮毂测试单元所采集信号包括六个应变信号，分别是：三个叶片的摆振弯矩和挥舞弯矩。

8.根据权利要求1至7任一所述的基于整合测量工程的风电机组载荷测试系统，其特征在于，所述CPU和存储媒介为工业PC。

9.一种风电机组，其特征在于，包括权利要求1至8任一所述的基于整合测量工程的风电机组载荷测试系统。