CN110345019B - 一种风力发电机叶片紧固螺栓健康状态的检测方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种风力发电机叶片紧固螺栓健康状态的检测方法及系统，检测风力发电机系统叶片紧固螺栓在不同运动姿态下的轴向应力/应变以及运动姿态参数；根据所述轴向应力/应变以及运动姿态参数，获得所述紧固螺栓的预应力/应变和载荷引起的载荷应力/应变；将所述预应力/应变和载荷应力/应变分别与其正常值进行比较，根据比较结果判断所述紧固螺栓的健康状态，并能判断出螺栓、叶片和风力发电机系统的真实健康状态，采用非侵入式的检测方式，不影响螺栓以及整个系统的性能，具有实用性强、成本低、高效、计算简单、耗电量低、应用范围广等优点。
Description
技术领域
本发明实施例涉及工业检测技术领域，具体涉及一种风力发电机叶片紧固螺栓健康状态的检测方法及系统。
背景技术
风力发电机叶片的紧固采用螺栓和螺母的形式进行紧固安装，以此来达到固定叶片以及传动的目的。由于风力发电机的工况恶劣，叶片受力多变，容易导致螺栓或螺母的松动，从而进一步影响风力发电机以及叶片的工作稳定性，形成恶性循环。风力发电机叶片上的螺栓或螺母发生松动，如果不及时维护会造成叶片脱落，甚至造成风力发电机倒塌事故，因此，对于风力叶片上螺栓或螺母是否紧固牢靠的松动检测极其重要。
现有的风力发电机螺栓或螺母的松动检测方法有人工巡检法，但是人工巡检低效且不及时，且耗时耗力；利用电子系统的自动定期或在线获取技术，多采用在螺栓或螺母上安装应变获取传感器来实现，但是风力叶片上紧固螺栓或螺母的受力是变化的，采集到的螺栓应变也是变化的，如何从获取到的应变数据获得有用的参考数据是需要解决的问题，目前有些方法是使用单一应力下的应变数据建立数据库，将获得的获取数据与数据库数据进行对比，并根据单一设定的应变的阈值进行判定，该方法技术上有一定可行性，但是风力发电机的叶片受力是变化的，螺栓的应力是随着变化的，依据单一的应力大小而设定阈值来判定，不能分析出螺栓受力的细节变化，从而导致不能准确检测出螺栓和叶片的健康状况。
发明内容
为此，本发明实施例提供一种风力发电机叶片紧固螺栓健康状态的检测方法及系统，以解决现有的风力发电机叶片紧固螺栓健康状态检测不准确的问题。
为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
根据本发明实施例的第一方面，提出了一种风力发电机叶片紧固螺栓健康状态的检测方法，所述方法包括：
检测风力发电机系统叶片紧固螺栓在不同运动姿态下的轴向应力/应变以及运动姿态参数；
根据所述轴向应力/应变以及运动姿态参数，获得所述紧固螺栓的预应力/应变和载荷引起的载荷应力/应变；
将所述预应力/应变和载荷应力/应变分别与其正常值进行比较，根据比较结果判断所述紧固螺栓的健康状态。
进一步地，所述紧固螺栓的轴向应力/应变等于所述预应力/应变和载荷应力/应变之和，所述载荷应力/应变包括由叶片重力引起的第一载荷应力/应变和由叶片离心力引起的第二载荷应力/应变。
进一步地，所述方法还包括：
在健康运行阶段，获取所述紧固螺栓在不同运动姿态下的轴向应力/应变以及运动姿态参数；
根据所述轴向应力/应变以及运动姿态参数，获得所述紧固螺栓的预应力/应变和载荷应力/应变的正常值。
进一步地，所述根据所述轴向应力/应变以及运动姿态参数，获得所述紧固螺栓的预应力/应变和载荷应力/应变的正常值，包括：
所述运动姿态参数包括姿态角和角速度；
对所述轴向应力/应变数据通过低通滤波并求平均值获取第一直流分量，即为所述紧固螺栓的预应力/应变；
选取同一姿态角下的轴向应力/应变数据通过低通滤波并求平均值获取第二直流分量，将所述第二直流分量减去所述预应力/应变获得在相应姿态角下的第一载荷应力/应变；
选取不同姿态角下的轴向应力/应变数据以获取不同姿态角下的第一载荷应力/应变，并拟合获得第一载荷应力/应变-姿态角拟合曲线；
将获取的不同姿态角下的轴向应力/应变分别减去所述预应力/应变以及相应姿态角下的第一载荷应力/应变，获得不同姿态角下的第二载荷应力/应变；
根据所述第二载荷应力/应变以及相应角速度数据，获得第二载荷应力/应变-角速度拟合曲线；
将获取的轴向应力/应变减去所述预应力/应变获得所述紧固螺栓的载荷应力/应变。
进一步地，所述方法还包括：
根据检测阶段获取的姿态角以及第一载荷应力/应变-姿态角拟合曲线，得到与该姿态角对应的第一载荷应力/应变；
根据检测阶段获取的角速度以及第二载荷应力/应变-角速度拟合曲线，得到与该角速度对应的第二载荷应力/应变；
将检测阶段获取的轴向应力/应变减去所述第一载荷应力/应变以及第二载荷应力/应变，得到所述紧固螺栓的预应力/应变；
将所述预应力/应变与健康运行阶段所述预应力/应变的正常值进行比较，根据比较结果判断所述紧固螺栓是否松动或疲劳。
进一步地，所述方法还包括：
所述紧固螺栓的应变通过超声波反射技术、应变片或光纤技术方式测量螺栓伸长量获得。
进一步地，所述方法还包括：
检测所述紧固螺栓或与其相配合的螺母的松动旋出角度，判断所述紧固螺栓是否松动；
对所述紧固螺栓进行超声检测，判断所述紧固螺栓是否断裂。
进一步地，所述方法还包括：
根据所述紧固螺栓或螺母是否松动、所述紧固螺栓是否断裂以及所述紧固螺栓的预应力/应变是否正常，判定所述紧固螺栓是否疲劳。
进一步地，所述方法还包括：
将所述载荷应力/应变与其健康运行阶段下的正常值进行比较，根据比较结果判断所述叶片的健康状态。
进一步地，所述方法还包括：
根据所述风力发电机系统中多个叶片以及所述叶片上的多个紧固螺栓的健康状态，判断所述风力发电机系统的健康状态。
根据本发明实施例的第二方面，提出了一种风力发电机叶片紧固螺栓健康状态的检测系统，所述系统包括：
检测模块，用于检测风力发电机系统叶片紧固螺栓在不同运动姿态下的轴向应力/应变以及运动姿态参数；
应力/应变解析模块，用于根据所述轴向应力/应变以及运动姿态参数，获得所述紧固螺栓的预应力/应变和载荷引起的载荷应力/应变；
判断模块，用于将所述预应力/应变和载荷应力/应变分别与其正常值进行比较，根据比较结果判断所述紧固螺栓的健康状态。
本发明实施例具有如下优点：
本实施例提出的一种风力发电机叶片紧固螺栓健康状态的检测方法及系统，能够精确计算出风力发电机叶片紧固螺栓的预应力和载荷应力，将检测值与健康状态正常值进行比较，从而判断出螺栓、叶片和风力发电机系统的真实健康状态，采用非侵入式的检测方式，不影响螺栓以及整个系统的性能，具有实用性强、成本低、高效、计算简单、耗电量低、应用范围广等优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明实施例1提供的一种风力发电机叶片紧固螺栓健康状态的检测方法的流程示意图；
图2为风力发电机叶片紧固螺栓的受力情况分析示意图；
图3为本发明实施例2提供的一种风力发电机叶片紧固螺栓健康状态的检测系统的结构示意图；
图4为本发明实施例2提供的一种风力发电机叶片紧固螺栓健康状态的检测系统超声检测装置的结构示意图。
图中：叶片210、紧固螺栓220、轮毂230、转轴240、检测模块310、应力/应变解析模块320、判断模块330、超声检测装置311、压电片3111、电路板3112、电源模块3113、上壳3114、下壳3115。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1所示，本实施例提出了一种风力发电机叶片紧固螺栓健康状态的检测方法，该方法包括：
S110、检测风力发电机系统叶片紧固螺栓在不同运动姿态下的轴向应力/应变以及运动姿态参数。
S120、根据所述轴向应力/应变以及运动姿态参数，获得紧固螺栓的预应力/应变和载荷引起的载荷应力/应变。
S130、将预应力/应变和载荷应力/应变分别与其正常值进行比较，根据比较结果判断紧固螺栓的健康状态。
具体的，如图2所示，对风力发电机叶片210紧固螺栓220的受力情况进行分析，叶片210通过紧固螺栓220固定在轮毂230上，并绕旋叶片转轴240旋转，步骤S120中，叶片210所受的力包括叶片重力mg、风力Fw以及驱动力Fr，紧固螺栓220的轴向应力/应变等于无载荷时形成的预应力/应变和因载荷引起的载荷应力/应变之和，载荷应力/应变包括由叶片重力mg引起的第一载荷应力/应变和由叶片离心力mω^2r引起的第二载荷应力/应变，即轴向应力、预应力以及载荷应力满足以下关系：
σ＝σ0+σl(θ,m,r,ω) (1)
σl(θ,ω,m,r)＝σl(θ,m)+σl(m,r,ω) (2)
其中，σ为紧固螺栓的轴向应力，σ0为紧固螺栓的预应力，σl(θ,ω,m,r)为紧固螺栓的载荷应力，σl(θ,m)为不同姿态角θ下由于叶片重力导致的紧固螺栓的第一载荷应力，σl(m,r,ω)为由于叶片离心力导致的紧固螺栓的第二载荷应力，m为叶片质量，r为叶片重心到叶片旋转轴之间的距离，ω为叶片旋转角速度，其中，叶片质量m、叶片重心到叶片旋转轴之间的距离r是常量，姿态角θ是周期性变化的变量，角速度ω也是变量，公式(1)中预应力σ0为常量，上述公式可变形为：
σ＝σ0+σl(θ,ω) (3)
σl(θ,ω)＝σl(θ)+σl(ω) (4)
本实施例中，可以通过采用应变片、超声以及光纤方式检测紧固螺栓的轴向应变ε，根据胡克定律公式σ＝Εε，获得紧固螺栓的轴向应力σ，其中E为所述紧固螺栓的弹性模量。
本实施例中，运动姿态参数包括重力加速度，线性加速度，速度，位移，角加速度，角速度，角度，地磁方向、俯仰角、偏航角和翻滚角中的一种或多种，可以采用加速度传感器、陀螺仪、地磁传感器等多种传感器进行相关参数的采集。
本实施例中，姿态角为在螺栓随叶片旋转的旋转面上，螺栓重心与叶片旋转轴的连线与重力在该旋转面上的分量之间的夹角。姿态角度计算方法包括以下方式：通过安装于叶片上或叶片固定轮毂上的姿态传感器，获得姿态参数，计算出该姿态传感器的姿态角度作为所有紧固螺栓的参考姿态角度，通过紧固螺栓相对该姿态传感器的位置计算出紧固螺栓的实际姿态角度；或通过安装于紧固螺栓上的姿态传感器检测紧固螺栓的姿态角度，由于螺栓松动时自身存在旋转，将紧固螺栓的姿态角度减去螺栓自身的旋转角度获得紧固螺栓的实际姿态角度。
对紧固螺栓的健康状态的具体检测过程如下：
一、在健康运行阶段
首先，在健康运行阶段，获取紧固螺栓在不同运动姿态下的轴向应力/应变以及运动姿态参数；
根据获得的轴向应力以及运动姿态参数，获得所述紧固螺栓的预应力/应变和载荷应力/应变的正常值。
在初始运行阶段，螺栓、叶片以及风力发电机还未产生损耗，一般是处于健康状态，可以对此阶段下紧固螺栓的轴向应力/应变数据以及运动姿态参数进行检测，解析出紧固螺栓的预应力/应变、第一载荷应力/应变以及第二载荷应力/应变，作为参考数据以判断紧固螺栓在后期的运行过程中的健康状态。
运动姿态参数可以为姿态角和角速度；
步骤a，对健康运行阶段检测的轴向应力/应变数据通过低通滤波并求平均值获取第一直流分量，即为紧固螺栓的预应力/应变；
步骤b、选取同一姿态角下的轴向应力/应变数据通过低通滤波并求平均值获取第二直流分量，根据公式(3)和(4)将第二直流分量减去步骤a的预应力/应变获得在相应姿态角下的第一载荷应力/应变；
步骤c、根据步骤b，选取不同姿态角下的轴向应力/应变数据以获取不同姿态角下的第一载荷应力/应变，并拟合获得第一载荷应力/应变-姿态角拟合曲线；
步骤d、根据公式(3)和(4)将获取的不同姿态角下的轴向应力/应变分别减去步骤a的预应力/应变以及步骤c相应姿态角下的第一载荷应力/应变，获得不同姿态角下的第二载荷应力/应变；
步骤e、根据公式(3)将获取的的轴向应力/应变减去预应力/应变获得紧固螺栓的载荷应力/应变。
二、在检测阶段
根据检测阶段获取的姿态角以及第一载荷应力/应变-姿态角拟合曲线，得到与该姿态角对应的第一载荷应力/应变；
根据检测阶段获取的角速度以及第二载荷应力/应变-角速度拟合曲线，得到与该角速度对应的第二载荷应力/应变；
将检测阶段获取的轴向应力/应变减去第一载荷应力/应变以及第二载荷应力/应变，得到紧固螺栓的预应力/应变；
将预应力/应变与健康运行阶段预应力/应变的正常值进行比较，根据比较结果判断紧固螺栓是否松动或疲劳。若监测的预应力/应变小于预应力/应变的正常值，则判定紧固螺栓松动或疲劳，预应力/应变的正常值既可以为风力发电机健康运行阶段计算得到的预应力/应变的正常值，也可以为已知值。
进一步地，还可以在多个姿态角下检测并计算多个预应力/应变，并计算平均值，将平均值与健康运行阶段计算得到的预应力/应变的正常值进行比较判断紧固螺栓的健康状态。
进一步地，该方法还包括：
检测紧固螺栓或与其相配合的螺母的松动旋出角度，判断紧固螺栓或螺母是否松动；
对紧固螺栓进行超声检测，判断紧固螺栓是否断裂。
进一步地，该方法还包括：
根据所述紧固螺栓或螺母是否松动、紧固螺栓是否断裂以及紧固螺栓的预应力/应变是否正常，判定紧固螺栓是否疲劳。
进一步地，紧固螺栓的应变通过超声波反射技术、应变片或光纤技术方式测量螺栓伸长量获得。
具体的，使用超声检测紧固螺栓应变时，超声从紧固螺栓的一端激励进入螺栓，检测超声到达紧固螺栓的另一个端面的返回信号，计算超声的飞行时间，紧固螺栓的应变长度通常非常小，如果螺栓中间有断裂，飞行时间会有大大大于紧固螺栓应变造成的飞行时间变化，从而判定螺栓是否断裂。
对于紧固螺栓的健康状态检测可以通过以下步骤实现：1、检测紧固螺栓是否出现断裂；2、检测紧固螺栓是否松动旋出；3、若紧固螺栓未断裂，也未松动旋出，则检测紧固螺栓是否疲劳，若监测的预应力/应变小于预应力/应变的正常值，则判定紧固螺栓疲劳。
进一步地，该方法还包括：
将载荷应力/应变与其健康运行阶段下的正常值进行比较，根据比较结果判断叶片的健康状态。
在检测阶段：
根据所述轴向应力/应变以及运动姿态参数，获得所述紧固螺栓的预应力/应变和载荷引起的载荷应力/应变。
由监测计算得到的第一载荷应力/应变与健康状态的第一载荷应力/应变进行比较，判断叶片是否断裂，由监测计算得到的第二载荷应力/应变与健康状态的第二载荷应力/应变进行比较，判断叶片是否疲劳，在相同的角速度下，疲劳的叶片需要与正常状态不同的风力获得驱动叶片旋转的力度，因此可以判定叶片是否过度疲劳。
进一步地，该方法还包括：
根据风力发电机系统中多个叶片以及叶片上的多个紧固螺栓的健康状态，判断风力发电机系统的健康状态。
对多个紧固螺栓在不同运动姿态下进行监测，计算各个紧固螺栓在不同运动姿态下的载荷应力/应变，将计算得到的载荷应力/应变分别与健康运行阶段下各紧固螺栓的载荷应力/应变进行比较，判断各个紧固螺栓的健康状态以及叶片的健康状态，当出现异常状态时，比较风力发电机历史健康状态特征，判定系统的健康状态，包括叶片疲劳、叶片断裂、发电机组运行正常与否状态，在没有历史健康状态特征时，存储当前异常状态到历史健康状态特征。
本实施例提出的一种风力发电机叶片紧固螺栓健康状态的检测方法，能够精确计算出风力发电机叶片紧固螺栓的预应力和载荷应力，将检测值与健康状态正常值进行比较，从而判断出螺栓、叶片和风力发电机系统的真实健康状态，采用非侵入式的检测方式，不影响螺栓以及整个系统的性能，具有实用性强、成本低、高效、计算简单、耗电量低、应用范围广等优点。
实施例2
与上述实施例相对应的，本实施例提出了一种风力发电机叶片紧固螺栓健康状态的检测系统，如图3所示，该系统包括：
检测模块310，用于获取风力发电机系统叶片紧固螺栓在不同运动姿态下的轴向应力/应变以及运动姿态参数。
本实施例中，检测模块310包括用于检测紧固螺栓轴向应变的检测装置，检测时将该检测装置设置于紧固螺栓220端面上，检测装置可以利用应变片、超声或光纤检测技术，利用超声检测时，还可以通过检测超声飞行时间判断紧固螺栓是否断裂。
本实施例中，如图4所示，利用超声检测技术的超声检测装置311包括壳体以及设置于壳体内的压电片3111、电路板3112、电源模块3113，壳体包括相互连接的上壳3114和下壳3115，下壳3115与紧固螺栓220的端面连接，压电片3111嵌设在下壳3115上并露出下壳3115，压电片3111与电路板3112电连接，电源模块3113用于供电，电源模块3113可采用纽扣电池。
作为优选的，压电片3111与下壳3115的外表面之间的距离小于1/4超声波长，以减少由于下壳材料对超声波的反射能量损耗。
作为优选的，电路板3112包括超声激励电路和接收电路、超声飞行时间检测电路、温度传感器以及超声波波速温度补偿电路。
通过检测超声飞行时间判断紧固螺栓是否断裂的过程为：超声从紧固螺栓220的一端激励进入紧固螺栓220，检测超声到达紧固螺栓220的另一个端面的返回信号，计算超声的飞行时间，紧固螺栓220的应变长度通常非常小，如果紧固螺栓220中间有断裂，超声飞行时间会有大大大于紧固螺栓220应变造成的飞行时间变化，从而判定紧固螺栓是否断裂。
作为优选的，压电片3111与紧固螺栓220的端面之间采用耦合胶填充。
作为优选的，壳体材料为能传递超声波的材料，包括金属、陶瓷、塑料以及复合材料中的任一种。
作为优选的，该超声检测装置311通过粘接、压接、磁吸和螺纹旋紧方式中的任一种方式安装于紧固螺栓220的端面上，下壳3115与紧固螺栓220的端面之间采用耦合胶填充。
本实施例中，检测模块310还包括用于检测紧固螺栓运动姿态参数的至少一个MEMS传感器，MEMS传感器包括加速度传感器、地磁传感器以及陀螺仪中的一种或多种。
运动姿态参数包括重力加速度、线性加速度、速度、位移、角加速度、角速度、角度、地磁方向、俯仰角、偏航角和翻滚角中的一种或多种。
本实施例中，姿态角为在螺栓随叶片旋转的旋转面上，紧固螺栓重心与叶片旋转轴的连线与重力在该旋转面上的分量之间的夹角。
姿态角度计算方法包括以下方式：通过安装于叶片上或叶片固定轮毂上的姿态传感器，获得姿态参数，计算出该姿态传感器的姿态角度作为所有紧固螺栓的参考姿态角度，通过紧固螺栓相对该姿态传感器的位置计算出紧固螺栓的实际姿态角度；或者通过安装于紧固螺栓上的姿态传感器检测紧固螺栓的姿态角度，由于螺栓松动时自身存在旋转，将紧固螺栓的姿态角度减去螺栓自身的旋转角度获得紧固螺栓的实际姿态角度。
应力/应变解析模块320，用于根据轴向应力/应变以及运动姿态参数，获得紧固螺栓的预应力/应变和载荷引起的载荷应力/应变。
本实施例中，应力/应变解析模块320可设置为本地或远程运算模块，通过无线或有线数据收发模块获取相应检测数据进行计算。
判断模块330，用于将预应力/应变和载荷应力/应变分别与其正常值进行比较，根据比较结果判断紧固螺栓的健康状态。
作为优选的，该系统还包括报警模块，用于在检测到异常状态时的报警提醒。
本实施例提出的一种风力发电机叶片紧固螺栓健康状态的检测系统，能够精确计算出风力发电机叶片紧固螺栓的预应力和载荷应力，将检测值与健康状态正常值进行比较，从而判断出螺栓、叶片和风力发电机系统的真实健康状态，采用超声检测技术检测螺栓应变，具有精度高，功耗小、成本低等优点；采用的MEMS传感器具有耗电量低、外形小、成本低等优点，使得所述设备体积小，能够安装于螺栓的尾部端面，且用纽扣电池就能工作达10年，安装为非侵入式，具有实用性强、成本低、高效、计算简单、耗电量低、应用范围广等优点。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (11)
1.一种风力发电机叶片紧固螺栓健康状态的检测方法，其特征在于，所述方法包括：
检测风力发电机系统叶片紧固螺栓在不同运动姿态下的轴向应力/应变以及运动姿态参数，所述运动姿态参数包括姿态角和角速度，姿态角为在螺栓随叶片旋转的旋转面上，螺栓重心与叶片旋转轴的连线与重力在该旋转面上的分量之间的夹角；
根据所述轴向应力/应变以及运动姿态参数，获得所述紧固螺栓的预应力/应变和载荷引起的载荷应力/应变；
将所述预应力/应变和载荷应力/应变分别与其正常值进行比较，根据比较结果判断所述紧固螺栓的健康状态。
2.根据权利要求1所述的一种风力发电机叶片紧固螺栓健康状态的检测方法，其特征在于，所述紧固螺栓的轴向应力/应变等于所述预应力/应变和载荷应力/应变之和，所述载荷应力/应变包括由叶片重力引起的第一载荷应力/应变和由叶片离心力引起的第二载荷应力/应变。
3.根据权利要求2所述的一种风力发电机叶片紧固螺栓健康状态的检测方法，其特征在于，所述方法还包括：
在健康运行阶段，获取所述紧固螺栓在不同运动姿态下的轴向应力/应变以及运动姿态参数；
根据所述轴向应力/应变以及运动姿态参数，获得所述紧固螺栓的预应力/应变和载荷应力/应变的正常值。
4.根据权利要求3所述的一种风力发电机叶片紧固螺栓健康状态的检测方法，其特征在于，所述根据所述轴向应力/应变以及运动姿态参数，获得所述紧固螺栓的预应力/应变和载荷应力/应变的正常值，包括：
所述运动姿态参数包括姿态角和角速度；
对所述轴向应力/应变数据通过低通滤波并求平均值获取第一直流分量，即为所述紧固螺栓的预应力/应变；
选取同一姿态角下的轴向应力/应变数据通过低通滤波并求平均值获取第二直流分量，将所述第二直流分量减去所述预应力/应变获得在相应姿态角下的第一载荷应力/应变；
选取不同姿态角下的轴向应力/应变数据以获取不同姿态角下的第一载荷应力/应变，并拟合获得第一载荷应力/应变-姿态角拟合曲线；
将获取的不同姿态角下的轴向应力/应变分别减去所述预应力/应变以及相应姿态角下的第一载荷应力/应变，获得不同姿态角下的第二载荷应力/应变；
根据所述第二载荷应力/应变以及相应角速度数据，获得第二载荷应力/应变-角速度拟合曲线；
将获取的的轴向应力/应变减去所述预应力/应变获得所述紧固螺栓的载荷应力/应变。
5.根据权利要求4所述的一种风力发电机叶片紧固螺栓健康状态的检测方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据检测阶段获取的姿态角以及第一载荷应力/应变-姿态角拟合曲线，得到与该姿态角对应的第一载荷应力/应变；
根据检测阶段获取的角速度以及第二载荷应力/应变-角速度拟合曲线，得到与该角速度对应的第二载荷应力/应变；
将检测阶段获取的轴向应力/应变减去所述第一载荷应力/应变以及第二载荷应力/应变，得到所述紧固螺栓的预应力/应变；
将所述预应力/应变与健康运行阶段所述预应力/应变的正常值进行比较，根据比较结果判断所述紧固螺栓是否松动或疲劳。
6.根据权利要求1所述的一种风力发电机叶片紧固螺栓健康状态的检测方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述紧固螺栓的应变通过超声波反射技术、应变片或光纤技术方式测量螺栓伸长量获得。
7.根据权利要求1所述的一种风力发电机叶片紧固螺栓健康状态的检测方法，其特征在于，所述方法还包括：
检测所述紧固螺栓或与其相配合的螺母的松动旋出角度，判断所述紧固螺栓或螺母是否松动；
对所述紧固螺栓进行超声检测，判断所述紧固螺栓是否断裂。
8.根据权利要求7所述的一种风力发电机叶片紧固螺栓健康状态的检测方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述紧固螺栓或螺母是否松动、所述紧固螺栓是否断裂以及所述紧固螺栓的预应力/应变是否正常，判定所述紧固螺栓是否疲劳。
9.根据权利要求1所述的一种风力发电机叶片紧固螺栓健康状态的检测方法，其特征在于，所述方法还包括：
将所述载荷应力/应变与其健康运行阶段下的正常值进行比较，根据比较结果判断所述叶片的健康状态。
10.根据权利要求1所述的一种风力发电机叶片紧固螺栓健康状态的检测方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述风力发电机系统中多个叶片以及所述叶片上的多个紧固螺栓的健康状态，判断所述风力发电机系统的健康状态。
11.一种风力发电机叶片紧固螺栓健康状态的检测系统，其特征在于，所述系统包括：
检测模块，用于检测风力发电机系统叶片紧固螺栓在不同运动姿态下的轴向应力/应变以及运动姿态参数，所述运动姿态参数包括姿态角和角速度，姿态角为在螺栓随叶片旋转的旋转面上，螺栓重心与叶片旋转轴的连线与重力在该旋转面上的分量之间的夹角；
应力/应变解析模块，用于根据所述轴向应力/应变以及运动姿态参数，获得所述紧固螺栓的预应力/应变和载荷引起的载荷应力/应变；
判断模块，用于将所述预应力/应变和载荷应力/应变分别与其正常值进行比较，根据比较结果判断所述紧固螺栓的健康状态。
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