CN104696169B - 一种能识别桨叶表面故障的风机设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及风机设备检测技术领域，具体涉及一种能识别桨叶表面故障的风机设备。本发明提供的一种能识别桨叶表面故障的风机设备，包括设置在立柱顶部的机舱，所述机舱的前端设有风机桨叶，所述机舱上顶面的后端设有摄像装置，所述摄像装置与数据采集控制装置连接，所述数据采集控制装置与故障识别装置连接，所述机舱上设有接收与发送装置，所述接收与发送装置与中控设备连接。本发明能依靠此设备对风机桨叶进行不间断的检查，有效避免现有维修方式中的漏洞，减少维修期间出现的问题，同时也降低人工检测的难度，避免现有技术的不完善。

Description

一种能识别桨叶表面故障的风机设备

技术领域

本发明涉及风机设备检测技术领域，具体涉及一种能识别桨叶表面故障的风机设备。

背景技术

现有技术中，风机桨叶是整个风力发电机系统最为关键的零部件之一，是将风能转化为驱动发电机旋转动能的关键。大型风机桨叶的旋转直径已达到120m。风力发电多是建在风量大、海拔高、环境恶劣的地区，桨叶时刻被空气中的介质所侵蚀，风机桨叶的故障率占风机机组的三分之一。对于桨叶异常的发现若不及时会产生故障扩大，即损伤扩展。主要故障类型有裂纹、鼓包、点蚀、砂眼、磨损等。目前,对于桨叶的检测维护主要有两种方式:一是不做任何日常维护，事后维修。该运行方式普遍应用于国内风机场，由于没有配备专业的检查、维修人员，以及缺少设备和手段，在桨叶出现明显故障时方能引起工作人员注意，进行相应的维修、补救措施。这种方式致使许多叶片处在带病工作状态，随着运行时间的增加，问题积累逐渐增多，由于桨叶的故障导致风机一年内多次停机。风机场的事故大多在盛风发电期，严重事故需要停止发电，给风机场带来了巨大的经济损失。二是定期维护。风机场与专门从事维修的公司签订维修合同，维修公司按照合同要求定期、不定期的对风场叶片进行检查，记录并报告叶片的状态，作出评价，制定维修方案。安排在风较小的季节对风机进行定期检查，维护维修人员使用吊篮或空中维修平台进行检查、维护、维修。这种检测方法存在如下弊端：

(1)定期维修的成本较高且有些维修是介入式的，对设备本身的状态有一定不利影响；

(2)虽然在实际工作中增加了特巡情况，如大风前后特巡、雷击后特巡等工作，以弥补周期性检查的空白期，但这些特巡也主要是根据气候条件开展，而不是根据风机的实际运行状况进行的连续实时监测，风机设备仍有可能在设备检修间隔期发生故障。

(3)两种维修方式中的人工巡检一般使用照相机加望远镜的方式进行图像采集，巡检人员在风机下方，等待风机停止时，仰视拍摄和观察，捕捉难度大，且不全面。

中国实用新型(CN202055994U)公开了一种风电设备主控装置，包括安全继电器、主控系统，以及与所述安全继电器和所述主控系统分别串联的急停按钮模块和复位按钮，其中，所述风电设备主控装置还包括一电源，所述电源通过所述安全继电器电性连接所述主控系统。该实用新型公开风电设备主控装置，没提出对在风力发电设备的风机桨叶表面出现故障或受到危险事件影响时，在保证风力发电设备的运行安全的前提下如何进行安全监控和及时维修。

发明内容

为了克服现有技术中的缺陷，本发明提供的能识别桨叶表面故障的风机设备免去了国内现有维修方式中需要承担的风险，通过实时监控，随时了解在各种恶劣气候下的桨叶状态，发现故障及时的发出警报，及时有针对性的进行检查及维护。减少了检修人员的巡检工作量，保证了风机场在盛风情况下的稳定运行，保证了经济效益。该设备对于定期维护的检修方式而言，减少了介入式设备对风机的干扰，也降低了维修成本，缩小了停机检修的时间，提高了风机的运行时间，能增加企业的经济效益。

本发明是通过如下技术方案实现的：一种能识别桨叶表面故障的风机设备，包括设置在立柱顶部的机舱，所述机舱的前端设有风机桨叶，所述机舱上顶面的后端设有摄像装置，所述摄像装置与数据采集控制装置连接，所述数据采集控制装置与故障识别装置连接，所述机舱上设有接收与发送装置，所述接收与发送装置与中控设备连接。

进一步地，所述机舱与数据采集控制装置连接。

进一步地，所述机舱上设有与数据采集控制装置连接的风速仪。

进一步地，所述中控设备与报警装置连接。

进一步地，所述机舱上设有摄像装置的备用安装座。

进一步地，所述摄像装置为摄像头。

本发明所述能识别桨叶表面故障的风机设备与现有技术相比，优越效果在于：本发明能依靠此设备对风机桨叶进行不间断的检查，有效避免现有维修方式中的漏洞，减少维修期间出现的问题，同时也降低了人工检测的难度，避免了现有技术的不完善。

附图说明

图1为本发明所述能识别桨叶表面故障的风机设备的结构示意图。

附图标记如下：

1-摄像装置，2-风速仪，3-机舱，4-立柱，5-风机桨叶，6-接收与发送装置，7-数据采集控制装置，8-故障识别装置，9-中控设备，10-报警装置。

图中箭头方向为数据传输方向。

具体实施方式

下面结合附图对本发明具体实施方式作进一步详细说明。

如图1所示，本发明提供的一种能识别桨叶表面故障的风机设备，包括设置在立柱4顶部的机舱3，所述机舱3的前端设有风机桨叶5，所述机舱3上顶面的后端设有摄像装置1，所述摄像装置1与数据采集控制装置7连接，所述数据采集控制装置7与故障识别装置8连接，所述机舱3上设有用于信号发送或接受的接收与发送装置6，所述接收与发送装置6与中控设备9连接，所述机舱3与数据采集控制装置7连接，所述机舱3上设有与数据采集控制装置7连接的风速仪2，所述中控设备9与报警装置10连接。优选地，所述机舱3上设有摄像装置1的备用安装座。所述摄像装置1为摄像头，本发明在风机停运时安装摄像头，将摄像头安装于机舱3上表面的后端，该部分配有两个标准安装位置，其中一个用于安装风速仪2，一个空闲备用，此位置易于使用，可以与桨叶平行的进行拍摄，方便获取稳定有效的视频图像。在进行拍摄时，摄像头对风机桨叶5进行不间断的录像，拍摄风机桨叶5运行过程中的全景图；数据采集控制装置7进行分解视频信息，将摄像头拍摄到的视频信息传输回，并将视频转化为一帧一帧的图片,进行处理图片，将分解的图片通过光纤通道传送故障识别装置8，故障识别装置8将图片进行灰度处理、提取、边缘检测处理；判断是否存在故障,根据处理后的风机桨叶图像特征，输入模式识别软件中的分类器进行自主分析，判断是否存在雷击、裂纹和鼓包等风机桨叶典型的故障；故障识别装置8将故障信号传输给数据采集控制装置7，数据采集控制装置7对摄像装置1进行控制进行重点拍摄、并传送给数据采集控制装置7进行再提醒：如果确实存在以上故障情况，则将对该部分进行重点拍摄，并将该图片通过无线网络传送给接收与发送装置6，接收与发送装置6传送给与中控设备9连接的报警装置10的电脑中，报警装置10发出警报，提示工作人员查看；需要时进行人工核实，通过专业的检测人员对传送回的图片进行进一步的判断是否存在何种故障，从而决定是继续运行风机机组还是停运进行维修或更换。

本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种能识别桨叶表面故障的风机设备，包括设置在立柱(4)顶部的机舱(3)，所述机舱(3)的前端设有风机桨叶(5)，其特征在于，所述机舱(3)的上顶面的后端设有摄像装置(1)，所述摄像装置(1)与数据采集控制装置(7)连接，所述数据采集控制装置(7)与故障识别装置(8)连接，所述数据采集控制装置(7)分解视频信息，并将视频转化为图片，分解后传递给所述故障识别装置(8)，所述故障识别装置(8)对图片进行处理，判断风机桨叶是否存在雷击、裂纹和鼓包的故障，所述机舱(3)上设有接收与发送装置(6)，经所述故障识别装置(8)两次确定为故障信号后，将图片传送给接收与发送装置(6)，所述接收与发送装置(6)与中控设备(9)连接。

2.根据权利要求1所述能识别桨叶表面故障的风机设备，其特征在于，所述机舱(3)与数据采集控制装置(7)连接。

3.根据权利要求2所述能识别桨叶表面故障的风机设备，其特征在于，所述机舱(3)上设有与数据采集控制装置(7)连接的风速仪(2)。

4.根据权利要求1所述能识别桨叶表面故障的风机设备，其特征在于，所述中控设备(9)与报警装置(10)连接。

5.根据权利要求1所述能识别桨叶表面故障的风机设备，其特征在于，所述机舱(3)上设有摄像装置(1)的备用安装座。

6.根据权利要求1所述能识别桨叶表面故障的风机设备，其特征在于，所述摄像装置(1)为摄像头。