CN102788655A - 风机载荷的测量装置、系统和风机控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风机载荷的测量装置、系统和风机控制系统。该风机载荷的测量装置包括：被测承力构件、第一测量部件、第二测量部件和测量传感器，被测承力构件设置于风机的被测部件的断开截面处，第一测量部件设置于被测承力构件的内部并与被测承力构件连接，第二测量部件设置于被测承力构件的内部并与被测承力构件连接，测量传感器设置于第一测量部件和第二测量部件之间且分别与第一测量部件和第二测量部件连接；测量传感器，用于测量出测量信号，测量信号用于生成载荷。本发明提供的技术方案提高了载荷的测量精确度。

Description

风机载荷的测量装置、系统和风机控制系统

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，特别涉及一种风机载荷的测量装置、系统和风机控制系统。

背景技术

风力发电机组(以下简称：风机)的载荷是风机设计、认证和安全评估的重要依据，由于现场风况、地形地貌、环境以及风机运转、控制等诸多因素的影响，作用在风机叶轮和各传力、承力部件的载荷非常复杂，很难利用仿真分析和地面试验等手段得到准确的载荷。为此，在进行风机认证时除总体载荷分析与评估外，还需要对特定项目现场的风机进行现场载荷测试并进行分析和评估。IEC 61400-13标准对风机载荷测试内容进行了明确的规定，但是由于风机结构复杂，载荷巨大，因此还没有通用或专业的测力传感器来完成风机载荷的测试。

目前，为了节约成本，通常采用应变测试和现场载荷标定的方法进行风机载荷的测量。在风机载荷评估部位，沿载荷作用在结构的应变敏感方向上粘贴电阻应变计，具体地可根据结构传力的特点在多个部位粘贴应变计。然后运用惠士顿电桥原理，采用1/4桥、半桥或者全桥等方式，通过测量电桥输出信号而得出载荷，即根据测量信号计算出载荷。

现有技术中，通过在风机上粘贴电阻应变计以测量风机的载荷的方案具有如下技术问题：

(1)、由于现场环境恶劣，很难精确确定载荷作用在风机结构上的应变敏感方向，应变电阻计的粘贴质量难以控制，这导致电阻应变计出现灵敏度系数变化和电桥零点漂移的问题，从而降低了载荷的测量精确度。

(2)、为了根据测量信号计算出载荷，需要现场对电阻应变计进行加载标定，现场加载标定操作难度大，周期较长，且很难实现风机实际载荷量程的加载标定。为节约成本以及提高效率，现有技术中一般采用风机组重力载荷标定的现场加载标定方法，但是该现场加载标定方法的加载标定精确度较低，从而降低了载荷的测量精确度。

(3)、作用在风机结构上的载荷是多分量载荷，采用现有技术中的方法很难实现各分量载荷分解解耦测量，即：各分量载荷之间存在交叉干扰，而采用现场标定不能消除该交叉干扰，这必然导致测量灵敏度的降低，从而降低了载荷的测量精确度。

发明内容

本发明提供一种风机载荷的测量装置、系统和风机控制系统，用以提高载荷的测量精确度。

为实现上述目的，本发明提供了一种风机载荷的测量装置，包括：被测承力构件、第一测量部件、第二测量部件和测量传感器，所述被测承力构件设置于风机的被测部件的断开截面处，所述第一测量部件设置于所述被测承力构件的内部并与所述被测承力构件连接，所述第二测量部件设置于所述被测承力构件的内部并与所述被测承力构件连接，所述测量传感器设置于所述第一测量部件和所述第二测量部件之间且分别与所述第一测量部件和所述第二测量部件连接；

所述测量传感器，用于测量出测量信号，所述测量信号用于生成载荷。

可选地，所述被测承力构件的外形与所述被测部件的外形相同。

可选地，所述被测承力构件与所述被测部件通过固定连接方式连接，其中，固定连接方式包括法兰螺栓方式、焊接方式、铆接方式、粘接方式或者混凝土连接方式。

可选地，所述第一测量部件为圆环结构，所述第二测量部件为圆环结构。

可选地，所述第一测量部件为轮辐结构，所述第二测量部件为轮辐结构。

可选地，所述被测承力构件的内壁上形成有第一连接部，所述第一测量部件与所述第一连接部连接；所述被测承力构件的内壁上形成有第二连接部，所述第二测量部件与所述第二连接部连接。

可选地，所述测量传感器包括：传感器敏感元件、第一传感器连接端和第二传感器连接端，所述传感器敏感元件设置于所述第一传感器连接端和所述第二传感器连接端之间且分别与所述第一传感器连接端和所述第二传感器连接端连接，所述第一传感器连接端与所述第一测量部件连接，所述第二传感器连接端与所述第二测量部件连接。

可选地，所述第一传感器连接端与所述第一测量部件通过螺纹、摩擦、销套或者铆接方式连接，所述第二传感器连接端与所述第二测量部件通过螺纹、摩擦、销套或者铆接方式连接。

可选地，所述第一传感器连接端与所述第一测量部件通过第一测量部件法兰连接，所述第二传感器连接端与所述第二测量部件通过第二测量部件法兰连接。

可选地，所述测量传感器设置于所述被测承力构件的中心位置。

可选地，所述测量传感器为多分量测力传感器，所述测量信号为载荷信号。

可选地，所述测量传感器为位移传感器或者角度传感器，所述测量信号为位移信号。

可选地，所述被测部件包括叶片或者塔架。

为实现上述目的，本发明提供了一种风机载荷的测量系统，包括：风机载荷的测量装置和数据处理模块，所述风机载荷的测量装置包括被测承力构件、第一测量部件、第二测量部件和测量传感器，所述被测承力构件设置于风机的被测部件的断开截面处，所述第一测量部件设置于所述被测承力构件的内部并与所述被测承力构件连接，所述第二测量部件设置于所述被测承力构件的内部并与所述被测承力构件连接，所述测量传感器设置于所述第一测量部件和所述第二测量部件之间且分别与所述第一测量部件和所述第二测量部件连接；

所述测量传感器，用于测量出测量信号，并将所述测量信号输出至数据处理模块；

所述数据处理模块，用于根据所述测量信号生成载荷。

为实现上述目的，本发明提供了一种风机控制系统，包括：风机载荷的测量系统和主控制器，风机载荷的测量系统包括风机载荷的测量装置和数据处理模块；

所述风机载荷的测量装置，用于测量出测量信号，并将所述测量信号输出至所述数据处理模块；

所述数据处理模块，用于根据所述测量信号生成载荷，并将所述载荷输出至所述主控制器；

所述主控制器，用于根据所述载荷对风机进行控制。

可选地，所述风机控制系统还包括状态监测模块，所述风机载荷的测量系统还包括数据接口，所述状态监测模块通过数据接口与所述数据处理模块连接；

所述数据处理模块还用于通过所述数据接口将所述载荷输出至所述状态监测模块；

所述状态监测模块，用于根据所述载荷对所述风机进行监测。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供的技术方案中，风机载荷的测量装置包括被测承力构件、第一测量部件、第二测量部件和测量传感器，被测承力构件设置于风机的被测部件的断开截面处，第一测量部件和第二测量部件均与被测承力构件连接，而测量传感器设置于第一测量部件和第二测量部件之间且分别与第一测量部件和第二测量部件连接，而非直接粘贴于风机上，因此该测量装置可在实验室完成加载标定，无需现场粘贴也无需现场进行加载标定，从而提高了载荷的测量精确度。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种风机载荷的测量装置的结构示意图；

图2为图1中风机载荷的测量装置的应用示意图；

图3为本发明实施例二提供的一种风机载荷的测量装置的结构示意图；

图4为本发明实施例四提供的一种风机控制系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明提供的风机载荷的测量装置、系统和风机控制系统进行详细描述。

图1为本发明实施例一提供的一种风机载荷的测量装置的结构示意图，图2为图1中风机载荷的测量装置的应用示意图，如图1和图2所示，该风机载荷的测量装置包括：被测承力构件1、第一测量部件2、第二测量部件3和测量传感器4。被测承力构件1设置于风机的被测部件5的断开截面处，第一测量部件2设置于被测承力构件1的内部并与被测承力构件1连接，第二测量部件3设置于被测承力构件1的内部并与被测承力构件1连接，测量传感器4设置于第一测量部件2和第二测量部件3之间且分别与第一测量部件2和第二测量部件3连接。测量传感器4用于测量出测量信号，该测量信号用于生成载荷。

具体地，可将该测量信号输出至数据处理模块，以供数据处理模块根据测量信号生成载荷。

当需要对被测部件5的某一截面进行载荷的测量时，可将被测部件5从该截面处断开，被测部件5断开的截面为断开截面，此时如图2所示，被测部件5从断开截面处被断开为两部分，而被测承力构件1设置于被断开的两部分被测部件5之间，即被测承力构件1设置于被测部件5的断开截面处。其中，断开截面可以为被测部件5的任意截面。被测承力构件1设置于被测部件5的断开截面时，可同时起到将断开的两部分被测部件5连接的作用，从而使得该被测承力构件1成为被测部件5整体的一部分。被测承力构件1与被测部件5通过固定连接方式连接，其中，固定连接方式可包括焊接方式、铆接方式、粘接方式或者混凝土连接方式。换言之，被测承力构件1与被测部件5可通过焊接方式、铆接方式、粘接方式或者混凝土连接方式连接。上述焊接方式、铆接方式、粘接方式和混凝土连接方式均为固定连接方式，从而可以使被测承力构件1牢固且可靠的设置于被测部件5的内壁上。在上述连接方式中，铆接方式和粘接方式均为可拆卸连接方式，从而可以方便对被测承力构件1进行拆卸。被测承力构件1负责传递载荷。

被测承载力构件1的外形与被测部件5的外形相同，换言之，被测承载力构件1的外形与被测部件5的外形是相匹配的，从而使得被测承载力构件1能够安装于被测部件5的断开截面处。例如：当被测部件5为筒状结构时，也就是说，被测部件5的截面为圆形时，为配合被测部件5的形状，被测承力构件1可以为圆环。且被测承力构件1截面的尺寸与被测部件5的断开截面的尺寸相匹配，以便于被测承力构件1能够更加精确的安装于被测部件5的断开截面处。其中，被测部件5可以包括叶片或者塔架。当需要测量叶片的载荷时，可以将被测承力构件1安装于叶片的断开截面处；当需要测量塔架的载荷时，可以将被测承力构件1安装于塔架的断开截面处。

第一测量部件2为圆环结构，优选地，第一测量部件2为轮辐结构。且第一测量部件2与被测承力构件1的内壁连接。被测承力构件1的内壁上形成有第一连接部6，第一测量部件2可与第一连接部6连接，从而实现第一测量部件2与被测承力构件1连接。具体地，被测承力构件1可通过螺栓连接或者铆接等方式与第一连接部6连接。优选地，第一连接部6与被测承力构件1一体成型。

第二测量部件3为圆环结构，优选地，第二测量部件3为轮辐结构。且第二测量部件3与被测承力构件1的内壁连接。被测承力构件1的内壁上形成有第二连接部7，第二测量部件3可与第二连接部7连接，从而实现第二测量部件3与被测承力构件1连接。具体地，被测承力构件1可通过螺栓连接或者铆接等方式与第二连接部7连接。优选地，第二连接部7与被测承力构件1一体成型。

在实际应用中，第一测量部件2的形状还可以为内部是非轮辐的圆环结构，即：第一测量部件2的结构中，外部是圆环结构，内部为轮辐之外的其它结构；第二测量部件3的形状还可以为内部是非轮辐的圆环结构，即：第二测量部件3的结构中，外部是圆环结构，内部为轮辐之外的其它结构。第一测量部件2与被测承力构件1之间的连接方式可以包括整圆周连接、部分圆周连接或者非圆周连接。第二测量部件3与被测承力构件1之间的连接方式可以包括整圆周连接、部分圆周连接或者非圆周连接。

测量传感器4包括：传感器敏感元件8、第一传感器连接端9和第二传感器连接端10，传感器敏感元件8设置于第一传感器连接端9和第二传感器连接端10之间且分别与第一传感器连接端9和第二传感器连接端10连接。第一传感器连接端9与第一测量部件2连接，第二传感器连接端10与第二测量部件3连接。本实施例中，第一传感器连接端9与第一测量部件2通过第一测量部件法兰11连接，第二传感器连接端10与第二测量部件3通过第二测量部件法兰12连接。优选地，第一测量部件法兰11与第一测量部件2一体成型，第二测量部件法兰12和第二测量部件3一体成型。在实际应用中，第一传感器连接端9与第一测量部件2还可通过螺纹、摩擦、销套或者铆接方式连接，第二传感器连接端10与第二测量部件3还可通过螺纹、摩擦、销套或者铆接方式连接。上述法兰、螺纹、摩擦、销套和铆接方式均为可拆卸连接方式，从而可以方便的对测量传感器4进行拆卸。如图1所示，传感器敏感元件8的中心可位于测试截面上。

如图1所示，优选地，测量传感器4可设置于被测承力构件1的中心位置。具体地，第一传感器连接端9与第一测量部件2的中心位置连接，第二传感器连接端10与第二测量部件3的中心位置连接，从而实现了将测量传感器4设置于被测承力构件1的中心位置。在实际应用中，测量传感器4还可设置于被测承力构件1中偏离中心的位置。

本实施例中，测量传感器4为多分量测力传感器。该测量传感器4可通过测量动环传递到定环的载荷而得出载荷信号，此时测量信号为载荷信号。本实施例中，数据处理模块可以采用风机中原有的数据处理模块，或者也可以是为实现测量载荷这一功能而单独设置的数据处理模块。数据处理模块在接收到测量传感器输出的测量信号后，可对该测量信号进行计算处理生成载荷。其中，载荷信号可包括力信号和力矩信号，相应地，载荷可包括力和力矩。由于测量传感器采用多分量测力传感器，因此测量的分量可采用1分量至6分量，本实施例中测量传感器测量的分量采用6分量。本实施例中，载荷可包括：X分量力F_x，Y分量力F_y，Z分量力F_z，X分量力矩M_x、Y分量力矩M_y和Z分量力矩M_z，载荷信号包括：多分量测力传感器的X分量力信号F_x1，多分量测力传感器的Y分量力信号F_y1，多分量测力传感器的Z分量力信号F_z1，多分量测力传感器的X分量力矩信号M_x1，多分量测力传感器的Y分量力矩信号M_y1，多分量测力传感器的Z分量力矩信号M_z1。具体地，数据处理模块可根据载荷函数公式对测量信号进行计算处理生成载荷。载荷函数公式可以表示为：

$\left(\begin{array}{c}{F}_x\\ F_y\\ F_z\\ M_x\\ M_y\\ M_z\end{array}\right)=\begin{array}{c}\left(\begin{array}{c}{F}_{x}1\\ F_{y}1\\ F_{z}1\\ M_{x}1\\ M_{y}1\\ M_{z}1\end{array}\right)+\left(\begin{array}{c}{F}_{x}2\\ F_{y}2\\ F_{z}2\\ M_{x}2\\ M_{y}2\\ M_{z}2\end{array}\right),\end{array}$ 其中，F_x2为被测承力构件的X分量力信号，F_y2为被测承力构件的Y分量力信号，F_z2为被测承力构件的Z分量力信号，M_x2为被测承力构件的X分量力矩信号，M_y2为被测承力构件的Y分量力矩信号，M_z2为被测承力构件的Z分量力矩信号。根据变形协调原则和小变形线性原理可知，载荷是按照刚度原则分别通过多分量测力传感器和被测承力构件进行传递，其中，传递过程可通过如下传递公式表示：

$\left(\begin{array}{c}{F}_{x}2\\ F_{y}2\\ F_{z}2\\ M_{x}2\\ M_{y}2\\ M_{z}2\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}{k}_x\·F_{x}1\\ k_y\·F_{y}1\\ k_z\·F_{z}1\\ k_{\mathrm{Mx}}\·M_{x}1\\ k_{\mathrm{My}}\·M_{y}1\\ k_{\mathrm{Mz}}\·M_{z}1\end{array}\right).$ 根据上述传递公式可将上述载荷函数变化为：

$\left(\begin{array}{c}{F}_x\\ F_y\\ F_z\\ M_x\\ M_y\\ M_z\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}(k_x+1)\·F_{x}1\\ (k_y+1)\·F_{y}1\\ (k_z+1)\·F_{z}1\\ (k_{\mathrm{Mx}}+1)\·M_{x}1\\ (k_{\mathrm{My}}+1)\·M_{y}1\\ (k_{\mathrm{Mz}}+1)\·M_{z}1\end{array}\right),$ 其中，k_x、k_y、k_z、k_Mx、k_My和k_Mz为系数，该系数可预先通过实验室加载标定获得。

本实施例中，数据处理模块接收到测量信号之后，需要先对测量信号进行模数转换，将模拟的测量信号转换为数字的测量信号，而后再对测量信号进行处理生成载荷。

进一步地，数据处理模块还可以通过数据接口将载荷输出至风机的状态监测模块，由状态监测模块根据载荷对风机进行监测，其中对风机进行监测具体可包括对风机的载荷和寿命等进行监测。

可选地，本实施例中，当第一传感器连接端9和第一测量部件2通过第一测量部件法兰11连接，且第二传感器连接端10与第二测量部件3通过第二测量部件法兰12连接时，测量传感器4还可以为位移传感器或者角度传感器，该测量传感器4可通过测量第一测量部件法兰11相对于第二测量部件法兰12的位移大小和方向而得出位移信号，此时测量传感器4测量出的测量信号为位移信号。进一步地，可对该测量信号进行计算处理生成载荷。

测量传感器4的数量可以为一个或者多个。本实施例中，优选地测量传感器4的数量为一个。

在实际应用中，测量传感器4的数量还可以为多个，多个测量传感器4可以设置于被测承力构件1内部的任意位置，例如：可以位于中心位置或者偏离中心的位置。当测量传感器4为位移传感器或者角度传感器时，多个测量传感器4可以为位移传感器、角度传感器或其任意组合。

本实施例提供的风机载荷的测量装置包括被测承力构件、第一测量部件、第二测量部件和测量传感器，被测承力构件设置于风机的被测部件的断开截面处，第一测量部件和第二测量部件均与被测承力构件连接，而测量传感器设置于第一测量部件和第二测量部件之间且分别与第一测量部件和第二测量部件连接，而非直接粘贴于风机上，因此该测量装置可在实验室完成加载标定，无需现场粘贴也无需现场进行加载标定，从而提高了载荷的测量精确度。本实施例的风机载荷的测量装置避免了采用粘贴电阻应变计而导致的灵敏度系数变化和电桥零点漂移的问题，从而提高了载荷的测量精确度。本实施例的测量装置无需进行现场记载标定，而是在实验室完成加载标定，提高了加载标定精确度，从而提高了载荷的测量精确度。采用实验室加载标定可消除交叉干扰，提高了测量灵敏度，从而提高了载荷的测量精确度。现有技术中现场粘贴的电阻应变计长期工作稳定性较差，因此不适宜长期载荷测量，更不适宜将其用于进行风机控制和对风机进行状态监测，而本实施例中的测量装置工作稳定性强，适宜长期载荷测量，因此该测量装置测量出的载荷可用于对风机进行控制以及对风机进行状态监测。被测承力构件负责传递风机的载荷，测量传感器负责进行载荷和位移测量，从而使得本实施例的测量装置实现了承载和测量分离。本实施例中的测量传感器精确度和加载标定精确度均可达到0.3％，从而通过本实施例的方案可获得较高的测量传感器精确度和加载标定精确度。本实施例中载荷的测量精确度可达到1％至3％，与现有技术中载荷的测量精确度为20％相比，有了较大提高。测量传感器直接安装于被测承力构件内部的第一测量部件和第二测量部件上，无需现场粘贴和现场标定，安装简单快捷，安装周期短，现场装配容易，装配效率和装配质量高。测量传感器满足互换装配要求，换言之，测量传感器的安装、定位和连接均满足互换性要求，若某一测量传感器出现故障时仅需更换一个接口相同且精度等同的测量传感器即可，无需更换整个测量装置，且无需对新更换的测量传感器进行现场标定，从而降低了测量装置的成本以及降低了测量装置的维护难度使得测量装置易维护。本实施例中，测量传感器与第一测量部件和第二测量部件之间可通过机械连接方式连接，保证了测量传感器与第一测量部件和第二测量部件之间的牢固性，避免了测量传感器发生漂移，从而使得该测量装置能够在恶劣的现场环境中得出精确的测量结果。本实施例中，测量传感器的更换过程较为简单，因此更换测量传感器时可以无需专业人员到现场，并且现场无需再进行复杂的技术安装和调试，也不需要在进行现场标定，可操作性好。本实施例中的测量传感器优选采用多分量测力传感器，该多分量测力传感器性能稳定，价格较低，且使用和维护成本低。本实施例提供的风机载荷的测量装置测量出的载荷精确度较高，因此可以完全满足风机涉及、优化和评估的切实需求。

本实施例测量出的风机的载荷不仅仅用于指导风机设计和评估，同时还可作为主控器的输入，主控制器根据输入的载荷并通过变桨、偏航、功率控制等策略以降低风机的动态疲劳载荷或减小风机振动，即对风机进行载荷智能控制，以提高机组动态性能。同时，可以把载荷引入安全监控系统，当风机的载荷达到安全载荷极限时，风机可快速顺桨，保护风机运行安全。由于本实施例提供的风机载荷的测量装置具备测量的长期稳定性和较高的载荷精确度，因此可实现对风机的载荷智能控制与安全监控。

图3为本发明实施例二提供的一种风机载荷的测量装置的结构示意图，如图3所示，本实施例与上述实施例一的区别在于：本实施例中被测承力构件1与被测部件(图中未具体画出)通过法兰螺栓方式连接，则该风机载荷的测量装置还包括被测部件法兰13，被测部件法兰13与被测部件连接。具体地，被测承力构件1的两端均设置有凸出部14，被测部件法兰13上开设有至少一个法兰螺孔15，凸出部14上开设有与法兰螺孔15相对应的凸出部螺孔16，凸出部螺孔16的数量与法兰螺孔15的数量相同，将螺栓安装入法兰螺孔15和凸出部螺孔16以使被测部件法兰13与被测承力构件1连接，从而使被测承力构件1与被测部件5通过被测部件法兰13连接。

本实施例中被测承力构件与被测部件通过法兰连接，使得被测承力构件可以牢固且可靠的固定于被测部件的断开截面上，并且采用法兰连接可以方便对被测承力构件进行拆卸。

本发明实施三还提供了一种风机载荷的测量系统，该测量系统包括：风机载荷的测量装置和数据处理模块，所述风机载荷的测量装置包括：被测承力构件、第一测量部件、第二测量部件和测量传感器，所述被测承力构件设置于风机的被测部件的断开截面处，所述第一测量部件设置于所述被测承力构件的内部并与所述被测承力构件连接，所述第二测量部件设置于所述被测承力构件的内部并与所述被测承力构件连接，所述测量传感器设置于所述第一测量部件和所述第二测量部件之间且分别与所述第一测量部件和所述第二测量部件连接。所述测量传感器，用于进行测量得出测量信号，并将所述测量信号输出至所述数据处理模块；所述数据处理模块，用于根据所述测量信号生成载荷。

其中，风机载荷的测量装置可采用上述实施例一或者实施例二提供的风机载荷的测量装置，此处不再赘述。

图4为本发明实施例四提供的一种风机控制系统的结构示意图，如图4所示，该风机控制系统包括：风机载荷的测量系统101和主控器102。风机载荷的测量系统101可包括：风机载荷的测量装置103和数据处理模块104。风机载荷的测量装置103用于测量出测量信号，并将该测量信号输出至数据处理模块104；数据处理模块104用于根据测量信号生成载荷，并将载荷输出至主控器102；主控制器102用于根据载荷对风机进行控制。其中，对风机进行控制具体可包括：对风机进行独立变桨控制和安全控制等。

本实施例中，数据处理模块104接收到测量信号之后，需要先对测量信号进行模数转换，将模拟的测量信号转换为数字的测量信号，而后再对测量信号进行处理生成载荷。数据处理模块104生成的载荷为数字信号，则在将载荷输出至主控制器102之前需要对载荷进行数模转换，将数字的载荷转换成模拟的载荷，而后将模拟的载荷输出至主控制器102。

本实施例中，对风机载荷的测量装置可采用上述实施例一或者实施例二提供的风机载荷的测量装置，此处不再赘述。

进一步地，风机控制系统还可以包括状态监测模块105，风机载荷的测量系统还包括数据接口106，状态监测模块105通过数据接口106与数据处理模块104连接。数据处理模块104还用于通过数据接口106将载荷输出至状态监测模块105；状态监测模块105用于根据载荷对风机进行监测。其中，对风机进行监测可包括对风机的载荷和寿命等进行监测。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (16)

1.一种风机载荷的测量装置，其特征在于，包括：被测承力构件、第一测量部件、第二测量部件和测量传感器，所述被测承力构件设置于风机的被测部件的断开截面处，所述第一测量部件设置于所述被测承力构件的内部并与所述被测承力构件连接，所述第二测量部件设置于所述被测承力构件的内部并与所述被测承力构件连接，所述测量传感器设置于所述第一测量部件和所述第二测量部件之间且分别与所述第一测量部件和所述第二测量部件连接；

所述测量传感器，用于测量出测量信号，所述测量信号用于生成载荷。

2.根据权利要求1所述的风机载荷的测量装置，其特征在于，所述被测承力构件的外形与所述被测部件的外形相同。

3.根据权利要求1所述的风机载荷的测量装置，其特征在于，所述被测承力构件与所述被测部件通过固定连接方式连接，其中，固定连接方式包括法兰螺栓方式、焊接方式、铆接方式、粘接方式或者混凝土连接方式。

4.根据权利要求1所述的风机载荷的测量装置，其特征在于，所述第一测量部件为圆环结构，所述第二测量部件为圆环结构。

5.根据权利要求4所述的风机载荷的测量装置，其特征在于，所述第一测量部件为轮辐结构，所述第二测量部件为轮辐结构。

6.根据权利要求1所述的风机载荷的测量装置，其特征在于，所述被测承力构件的内壁上形成有第一连接部，所述第一测量部件与所述第一连接部连接；所述被测承力构件的内壁上形成有第二连接部，所述第二测量部件与所述第二连接部连接。

7.根据权利要求1所述的风机载荷的测量装置，其特征在于，所述测量传感器包括：传感器敏感元件、第一传感器连接端和第二传感器连接端，所述传感器敏感元件设置于所述第一传感器连接端和所述第二传感器连接端之间且分别与所述第一传感器连接端和所述第二传感器连接端连接，所述第一传感器连接端与所述第一测量部件连接，所述第二传感器连接端与所述第二测量部件连接。

8.根据权利要求7所述的风机载荷的测量装置，其特征在于，所述第一传感器连接端与所述第一测量部件通过螺纹、摩擦、销套或者铆接方式连接，所述第二传感器连接端与所述第二测量部件通过螺纹、摩擦、销套或者铆接方式连接。

9.根据权利要求7所述的风机载荷的测量装置，其特征在于，所述第一传感器连接端与所述第一测量部件通过第一测量部件法兰连接，所述第二传感器连接端与所述第二测量部件通过第二测量部件法兰连接。

10.根据权利要求1所述的风机载荷的测量装置，其特征在于，所述测量传感器设置于所述被测承力构件的中心位置。

11.根据权利要求1所述的风机载荷的测量装置，其特征在于，所述测量传感器为多分量测力传感器，所述测量信号为载荷信号。

12.根据权利要求9所述的风机载荷的测量装置，其特征在于，所述测量传感器为位移传感器或者角度传感器，所述测量信号为位移信号。

13.根据权利要求1至12任一所述的风机载荷的测量装置，其特征在于，所述被测部件包括叶片或者塔架。

14.一种风机载荷的测量系统，其特征在于，包括：风机载荷的测量装置和数据处理模块，所述风机载荷的测量装置包括被测承力构件、第一测量部件、第二测量部件和测量传感器，所述被测承力构件设置于风机的被测部件的断开截面处，所述第一测量部件设置于所述被测承力构件的内部并与所述被测承力构件连接，所述第二测量部件设置于所述被测承力构件的内部并与所述被测承力构件连接，所述测量传感器设置于所述第一测量部件和所述第二测量部件之间且分别与所述第一测量部件和所述第二测量部件连接；

所述测量传感器，用于测量出测量信号，并将所述测量信号输出至数据处理模块；

所述数据处理模块，用于根据所述测量信号生成载荷。

15.一种风机控制系统，其特征在于，包括：风机载荷的测量系统和主控制器，风机载荷的测量系统包括风机载荷的测量装置和数据处理模块；

所述风机载荷的测量装置，用于测量出测量信号，并将所述测量信号输出至所述数据处理模块；

所述数据处理模块，用于根据所述测量信号生成载荷，并将所述载荷输出至所述主控制器；

所述主控制器，用于根据所述载荷对风机进行控制。

16.根据权利要求15所述的风机控制系统，其特征在于，所述风机控制系统还包括状态监测模块，所述风机载荷的测量系统还包括数据接口，所述状态监测模块通过数据接口与所述数据处理模块连接；

所述数据处理模块还用于通过所述数据接口将所述载荷输出至所述状态监测模块；

所述状态监测模块，用于根据所述载荷对所述风机进行监测。

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