[发明专利]一种风电机组叶尖与塔筒距离监测方法及系统

权利要求书

1.一种风电机组叶尖与塔筒距离监测方法，其特征在于，包括：

利用位于风电机组机舱内前侧塔筒和叶片之间的激光发射器发射激光束；

基于风电机组机舱内的信号接收器接收反射的激光束形成反馈信号；

基于风电机组机舱内数据接收器接受到的所述反馈信号和预先设定的叶尖与塔筒距离计算式计算叶尖与塔筒之间距离。

2.如权利要求1所述的监测方法，其特征在于，所述利用位于风电机组机舱内的激光发射器发射激光束，包括：

为所述激光发生器设置垂直通道；

基于所述垂直通道的两侧等角度设置多个通道。

3.如权利要求2所述的监测方法，其特征在于，所述多条激光束的角度区间为(-1.0°，3.0°)。

4.如权利要求2所述的监测方法，其特征在于，所述基于风电机组机舱内的信号接收器接收反射的激光束形成反馈信号，包括：

基于每个通道，当所述信号接收器接收反射的激光在设置的激光发生器的截取高度范围内，则认为接收到所述通道碰到叶片的反馈信号，否则认为所述通道未碰到叶片的反馈信号。

5.如权利要求2所述的监测方法，其特征在于，所述基于风电机组机舱内数据接收器接受到的所述反馈信号和预先设定的叶尖与塔筒距离计算式计算叶尖与塔筒之间距离包括：

基于垂直激光束到达地面的点计算激光发生器与塔筒中心的距离；

基于所述反馈信号确定叶尖进入的激光束通道；

基于所述激光发生器与塔筒中心的距离和所述叶尖进入的激光束通道利用叶尖与塔筒距离计算式计算叶尖与塔筒之间的距离。

6.如权利要求5所述的监测方法，其特征在于，所述基于所述激光发生器与塔筒中心的距离和所述叶尖进入的激光束通道利用叶尖与塔筒距离计算式计算叶尖与塔筒之间的距离包括：

当风电机组叶尖进入垂直激光束右侧时采用正角度计算式计算叶尖距离塔筒的距离；

当风电机组叶尖进入垂直激光束左侧时采用负角度计算式计算叶尖与塔筒的距离。

7.如权利要求6所述的监测方法，其特征在于，所述正角度计算式如下式所示：

L_B＝L_A+Htan(0.1·(i-N))＝L₀-R_A+Htan(0.1·(i-N))

式中：L_A：垂直激光束到达与叶片等长位置塔筒筒壁的距离；H：激光发生机距离叶尖高度；R_A：垂直激光束到达与叶片等长位置水平线上塔筒的半径；L_B'：在进入垂直激光束右侧叶尖距离塔筒距离；i：激光束信号通道；N：垂直激光束信号通道的标号；

其中垂直激光束到达与叶片等长位置塔筒筒壁的距离L_A按下式计算：

L_A＝L₀-R_A

式中：L₀：激光发生器距离塔筒中轴线距离。

8.如权利要求7所述的监测方法，其特征在于，所述负角度计算式如下式所示：

L_B＝L_A-Htan(0.1·(N-i))＝L₀-R_A-Htan(0.1·(N-i))

式中：L_B：在进入垂直激光束左侧范围叶尖与塔筒距离。

9.一种风电机组叶尖与塔筒距离监测系统，其特征在于，包括：激光发生器、信号接收器和数据采集器；

所述激光发生器安装于风电机组机舱内前侧塔筒和叶片之间，用于发射激光束；

所述信号接收器与激光发生器连接，用于接收反射的激光束形成的反馈信号；

所述数据采集器与信号接收器连接，用于接收信号接收器传输的反馈信号，基于所述反馈信号计算和显示叶尖与塔筒距离；

所述信号接收器与激光接收器均位于风电机组机舱内部。

10.如权利要求9所述的监测系统，其特征在于，所述风电机组机舱底板设置有孔洞，所述激光发生器固定在所述孔洞处；

所述孔洞设置在机舱底板的中轴线位置，或主轴一侧的机舱底板位置。