[发明专利]风电机组的连接螺栓松动监测系统

摘要

本发明提供一种风电机组的连接螺栓松动监测系统。本发明的系统包括风电机组、传感器件、数据处理器件；所述风电机组包括多个风叶、多个风机轮毂和塔筒，塔筒上设置多个法兰盘，风叶通过连接螺栓与风机轮毂连接，多个法兰盘之间通过连接螺栓相互连接；法兰盘上设置有至少一个传感器件，传感器件与数据处理器件电连接，以使数据处理器件根据法兰盘上的传感器件的阻抗变化数据获取法兰盘上的连接螺栓的松动数据；风机轮毂上设置有至少一个传感器件，传感器件与数据处理器件电连接，以使数据处理器件根据风机轮毂上的传感器件的阻抗变化数据获取风机轮毂上的连接螺栓的松动数据。本发明能够在线实时监测连接螺栓的松动情况，保证风电机组正常运行。

主权项

1.一种风电机组的连接螺栓松动监测系统，其特征在于，包括：风电机组、传感器件、数据处理器件；所述风电机组包括：多个风叶、多个风机轮毂和塔筒，所述塔筒上设置多个法兰盘，所述风叶通过连接螺栓与所述风机轮毂连接，所述多个法兰盘之间通过所述连接螺栓相互连接；所述法兰盘上设置有至少一个所述传感器件，所述传感器件与所述数据处理器件电连接，以使所述数据处理器件根据所述法兰盘上的传感器件的阻抗变化数据获取所述法兰盘上的连接螺栓的松动数据；所述风机轮毂上设置有至少一个所述传感器件，所述传感器件与所述数据处理器件电连接，以使所述数据处理器件根据所述风机轮毂上的传感器件的阻抗变化数据获取所述风机轮毂上的连接螺栓的松动数据；所述数据处理器件具体用于：根据所述阻抗变化数据得到对应的机械阻抗变化数据；根据所述机械阻抗变化数据，利用多层前馈神经网络算法计算得到所述松动数据；还包括设置在3个所述风机轮毂上的12个永磁体，或者设置在3个所述法兰盘上的12个永磁体；所述传感器件为嵌入在所述永磁体中的压电陶瓷片传感器；所述数据处理器件根据所述阻抗变化数据得到对应的机械阻抗变化数据具体包括：根据得到对应的机械阻抗变化数据；其中，Z_E为所述压电陶瓷片传感器的耦合电阻抗，ω为激励信号的角频率，w_A为所述压电陶瓷片传感器的宽度，l_A为所述压电陶瓷片传感器的长度，h_A为所述压电陶瓷片传感器的高度，为所述压电陶瓷片传感器在零应力时的复介电常数，δ为介电损耗因数，Z_A为所述压电陶瓷片传感器的结构变化前的机械阻抗，Z为所述压电陶瓷片传感器的结构变化后的机械阻抗，d₃₁为所述压电陶瓷片传感器的压电常数，为所述压电陶瓷片传感器在零电场时的复弹性模量，η为所述压电陶瓷片传感器的机械损耗因数；所述数据处理器件根据所述机械阻抗变化数据，利用多层前馈神经网络算法计算得到所述松动数据具体包括：根据a²＝f²(W²f¹(W¹p+b¹)+b²)得到所述松动数据；其中，W¹、W²为所述多层前馈神经网络的权值，b¹、b²为所述多层前馈神经网络的阀值，f¹、f²为双弯曲函数Log‑Sigmoid Function，p为所述多层前馈神经网络的输入，a²为所述多层前馈神经网络的输出。