CN110454334A - 一种叶片净空距离监测系统及叶片净空距离监测方法 - Google Patents
一种叶片净空距离监测系统及叶片净空距离监测方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110454334A CN110454334A CN201910758879.9A CN201910758879A CN110454334A CN 110454334 A CN110454334 A CN 110454334A CN 201910758879 A CN201910758879 A CN 201910758879A CN 110454334 A CN110454334 A CN 110454334A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- blade
- clearance
- tower
- radar probe
- distance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims abstract description 158
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 30
- 230000002459 sustained effect Effects 0.000 claims description 8
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 4
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 claims 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 5
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 5
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D17/00—Monitoring or testing of wind motors, e.g. diagnostics
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
本发明实施例公开了一种叶片净空距离监测系统及叶片净空距离监测方法,用于通过雷达探头测量得到净空距离,因为雷达探头具有良好的耐候性的特点,所以抗干扰性能比较高。本发明实施例提供一种净空距离监测系统,所述净空距离监测系统包括多个雷达探头、控制器、塔筒和风力发电机,所述风力发电机包括叶片;所述多个雷达探头和所述控制器设于所述塔筒上,所述控制器与所述多个雷达探头连接,所述风力发电机设于所述塔筒顶部;所述多个雷达探头与所述塔筒顶部的距离大于第一距离且小于第二距离,其中,所述第一距离为所述叶片长度的二分之一,所述第二距离为所述叶片叶尖与所述塔筒底部距离的二分之一加上所述叶片长度的二分之一。
Description
技术领域
本发明涉及风力发电机技术领域,尤其涉及一种叶片净空距离监测系统及叶片净空距离监测方法。
背景技术
对于风力发电,一些地区是以低风速发电为主的,在低风速地区为了最大可能的捕捉风动能,高塔筒、长叶片是低风速风机的标配。
随着风力发电机组越来越大,已经从多年前1MW的发电功率提升到目前7MW以上的发电功率,风力发电机的结构产生了很大的变化,其中叶片的长度也从20米左右提升到80米以上。伴随叶片长度的提升,叶片在运行中产生的变形量就越来越大,为了保证风力发电机组的安全运行,叶片变形后应保持叶片与塔筒有一个最小安全距离,即叶片最小净空距离。
为了尽可能的保障风力发电机的捕风效率,需要叶片最大限度的在安全条件下承载风力,因此对叶片的净空距离监测可以保障叶片与风力发电机的运行安全,同时也能为风力发电机的发电功率提供有效支撑。
目前尚无有效的净空监测手段,有的厂家采用在风力发电机机舱顶部安装激光测距设备来监测叶片净空,但实际监测效果差,不能有效监测叶片的净空距离,同时激光测距设备还会受到雨、雾、沙尘、雾霾、低温等极端天气环境的影响,从而使得监测功能失效;尤其是在大风(台风)天气,风力发电机运行必须严密监测叶片净空,但激光测距设备此时也是最容易失效的时候,这样就会对风机发电机组造成巨大的风险,严重的会导致叶片与塔架撞击发生风力发电机组倒塌事故。
发明内容
本发明实施例提供了一种叶片净空距离监测系统及叶片净空距离监测方法,用于通过雷达探头测量得到净空距离,因为雷达探头具有耐候强。抗环境干扰强的特点,可以在雨雾沙尘大风等恶劣天气下正常工作,所以可以使叶片的净空监测系统可靠性更高。
本发明第一方面提供一种叶片净空距离监测系统,所述叶片净空距离监测系统包括多个雷达探头、控制器、塔筒和风力发电机,所述风力发电机包括叶片;
所述多个雷达探头和所述控制器设于所述塔筒上,所述控制器与所述多个雷达探头连接,所述风力发电机设于所述塔筒顶部;
所述多个雷达探头与所述塔筒顶部的距离大于第一距离且小于第二距离,其中,所述第一距离为所述叶片长度的二分之一,所述第二距离为所述叶片叶尖与所述塔筒底部距离的二分之一加上所述叶片长度的二分之一。
可选的,在本发明的一些实施例中,所述雷达探头包括毫米波雷达。
可选的,在本发明的一些实施例中,所述多个雷达探头包括三个雷达探头,所述三个雷达探头设于所述塔筒同一高度切面圆的三个等份点上;或者,
所述多个雷达探头包括四个雷达探头,所述四个雷达探头设于所述塔筒同一高度切面圆的四个等份点上。
可选的,在本发明的一些实施例中,所述多个雷达探头与所述塔筒顶部的距离大于第三距离且小于第四距离,其中,所述第三距离为所述叶片长度的三分之一,所述第四距离为所述叶片叶尖与所述塔筒底部距离的三分之一加上所述叶片长度的三分之一。
可选的,在本发明的一些实施例中,所述多个雷达探头通过焊接、粘接、螺接、铆接或者卡合设于所述塔筒上。
本发明第二方面提供一种叶片净空距离监测方法,所述方法应用于本发明第一方面及第一方面任一可选实现方式中所述的叶片净空距离监测系统,所述方法可以包括:
当所述叶片扫过所述塔筒时,通过所述多个雷达探头进行检测,得到检测数据;
根据所述检测数据,通过所述控制器得到所述叶片与所述塔筒的当前净空距离。
可选的,在本发明的一些实施例中,
所述通过所述多个雷达探头进行检测,得到检测数据,包括:
记录所述多个雷达探头测得距离信息及其时间;
根据所述检测数据,通过所述控制器得到所述叶片与所述塔筒的当前净空距离,包括:
根据所述测得距离信息的时间及所述距离信息,通过所述控制器确定所述叶片与所述塔筒的当前净空距离。
可选的,在本发明的一些实施例中,所述多个雷达探头包括第一雷达探头和第二雷达探头;
所述通过所述多个雷达探头进行检测,得到检测数据,包括:
通过所述第一雷达探头检测得到关于净空距离与时间的第一曲线;
通过所述第二雷达探头检测得到关于净空距离与时间的第二曲线;
根据所述检测数据,通过所述控制器得到所述叶片与所述塔筒的当前净空距离,包括:
通过所述控制器确定所述第一曲线对应的净空距离最小值为第一当前最小净空距离;
通过所述控制器确定所述第二曲线对应的净空距离最小值为第二当前最小净空距离;
当所述第一当前最小净空距离大于所述第二当前最小净空距离时,通过所述控制器确定所述叶片与所述塔筒的当前最小净空距离为所述第二当前最小净空距离。
可选的,在本发明的一些实施例中,
所述多个雷达探头包括第三雷达探头、第四雷达探头和第五雷达探头,所述当所述叶片扫过所述塔筒时,通过所述多个雷达探头进行检测,得到检测数据,包括:
当所述叶片扫过所述塔筒时,通过所述第三雷达探头进行检测,得到关于净空距离与时间的第三曲线;
所述根据所述检测数据,通过所述控制器得到所述叶片与所述塔筒的当前净空距离,包括:
通过所述控制器确定所述第三曲线对应的净空距离最小值为第三当前最小净空距离;
所述方法还包括:
当所述第三当前最小净空距离对应的时间点属于第一时间范围,则通过所述控制器开启所述第四雷达探头,其中,所述第四雷达探头在所述第三雷达探头的第一侧,所述第一时间范围为所述第三曲线对应的起始时间点与中心时间点所在的范围,所述中心时间点为所述第三曲线对应的起始时间点与终止时间点的中心点;
当所述第三当前最小净空距离对应的时间点属于第二时间范围,则通过所述控制器开启所述第五雷达探头,其中,所述第五雷达探头在所述第三雷达探头的第二侧,所述第二时间范围为所述第三曲线对应的终止时间点与中心时间点所在的范围,所述中心时间点为所述第三曲线对应的起始时间点与终止时间点的中心点。
可选的,在本发明的一些实施例中,所述方法还包括:
若所述当前净空距离小于所述预置的最小净空距离,则通过所述控制器确定所述叶片处于安全状态。
从以上技术方案可以看出,本发明实施例具有以下优点:
在本发明实施例中,所述净空距离监测系统包括多个雷达探头、塔筒和风力发电机,所述风力发电机包括叶片;所述多个雷达探头设于所述塔筒上,所述风力发电机设于所述塔筒顶部;所述多个雷达探头与所述塔筒顶部的距离大于第一距离且小于第二距离,其中,所述第一距离为所述叶片长度的二分之一,所述第二距离为所述叶片叶尖与所述塔筒底部距离的二分之一加上所述叶片长度的二分之一。用于通过雷达探头测量得到净空距离,因为雷达探头具有穿透力强的特点,可以在雨、雾、沙尘、大风等恶劣天气下正常工作,所以测量得到的净空距离的可靠性比较高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案,下面将对实施例和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本发明的一些实施例,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例中叶片净空距离监测系统的一个实施例示意图;
图2为本发明实施例中多个雷达探头布局的一个示意图;
图3为雷达波形成的覆盖区域示意图;
图4为本发明实施例中叶片净空距离监测方法的一个实施例示意图;
图5为本发明实施例中雷达探头净空距离监测的一个示意图;
图6为本发明实施例中关于净空距离与时间的第一曲线和第二曲线的示意图;
图7为本发明实施例中三叶片叶轮旋转一周测到的净空距离的示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种叶片净空距离监测系统及叶片净空距离监测方法,用于通过雷达探头测量得到可靠性较高的净空距离。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,都应当属于本发明保护的范围。
下面以实施例的方式,对本发明技术方案做进一步的说明,如图1所示,为本发明实施例中叶片净空距离监测系统的一个实施例示意图。
叶片净空距离监测系统包括多个雷达探头101、控制器102、塔筒103和风力发电机104,风力发电机104包括叶片1041;
其中,多个雷达探头101和控制器102设于塔筒103上,控制器102与多个雷达探头101连接,风力发电机104设于塔筒103顶部;
多个雷达探头101与塔筒103顶部的距离大于第一距离且小于第二距离,其中,第一距离为叶片1041长度的二分之一,第二距离为叶片1041叶尖与塔筒103底部距离的二分之一加上叶片1041长度的二分之一。
可以理解的是,叶片净空距离监测系统也可以称为风力发电机组叶片净空距离监测系统。
在本发明实施例中,主要采用雷达探头进行风力发电机的叶片与塔筒之间的净空距离的监测,因为雷达探头具有穿透力强的特点,可以在雨、雾、沙尘、大风等恶劣天气下正常工作,所以测量得到的净空距离的可靠性比较高。
可选的,在本发明的一些实施例中,所述雷达探头101包括毫米波雷达或者其他微波雷达。雷达探头可以是单独的测距雷达探头,也可以是同时可以检测距离和位置(如角度)的雷达探头,具体不做限定。
可以理解的是,毫米波雷达具有穿透能力强,在雨、雾、沙尘、雾霾、低温等极端天气环境也可以不受影响,测距精度可以达到厘米级,响应速度快等优点,完全可以满足风力发电机在各种环境中的使用要求,如海洋、多雾山区、草原、隔壁等地区。具有比激光雷达、超声波雷达、红外雷达更加适合本应用环境的特性。
可选的,在本发明的一些实施例中,多个雷达探头101包括三个雷达探头,所述三个雷达探头设于塔筒103同一高度切面圆的三个等份点上;或者,
多个雷达探头101包括四个雷达探头,所述四个雷达探头设于塔筒103同一高度切面圆的四个等份点上;或者,
多个雷达探头101包括五个雷达探头,所述五个雷达探头设于塔筒103同一高度切面圆的五个等份点上;或者
多个雷达探头101包括六个雷达探头,六个雷达探头设于塔筒103同一高度切面圆的六个等份点上。
可以理解的是,雷达探头的数量具体不做限定,可根据实际情况而进行调整。如图2所示,为本发明实施例中多个雷达探头布局的一个示意图。多个探头等间隔安装在塔筒103圆周上,可以形成一个S1-S2的无死角环形有效测距区域。如图3所示,为雷达波形成的覆盖区域示意图。在图3所示中,具体要求:最小净空距离<雷达探头最大测量距离;且净空监测雷达盲区位于最小净空距离以内。
这里对图1-图3中出现的参数做一个简单的说明,如下所示:
雷达探头的数量由塔筒半径R、叶片最小净空距离S1、以及雷达探头雷达波的探测角度a确定。
其中,R1:雷达盲区半径,是一个已知的参数;
S:净空距离,叶片扫过塔筒正面时,叶片距塔筒中心轴线的距离;
S2:雷达探头最大测量距离,一般大于最大叶片净空距离;
S1:最小净空距离;
R1:雷达盲区半径;
H:雷达探头的安装高度,一般在叶尖距离塔筒底部的最小距离处,也可以根据需要适当调整高度;
a:雷达探头水平方向探测角度(雷达探头属性,可根据性能要求改变硬件设计,从而改变探测角度);
通过公式1所示,可以确定雷达探头的数量n,以及雷达探头的探测角度a。
可选的,在本发明的一些实施例中,多个雷达探头101与塔筒103顶部的距离大于第三距离且小于第四距离,其中,第三距离为叶片1041长度的三分之一,第四距离为叶片1041叶尖与塔筒103底部距离的三分之一加上叶片1041长度的三分之一。
可选的,在本发明的一些实施例中,多个雷达探头101与塔筒103顶部的距离大于第五距离且小于第六距离,其中,第五距离为叶片1041长度的四分之一,第五距离为叶片1041叶尖与塔筒103底部距离的四分之一加上叶片1041长度的四分之一。
可选的,在本发明的一些实施例中,多个雷达探头101与塔筒103顶部的距离大于第七距离且小于第八距离,其中,第七距离为叶片1041长度的五分之一,第八距离为叶片1041叶尖与塔筒103底部距离的四分之一加上叶片1041长度的五分之一。
可选的,在本发明的一些实施例中,多个雷达探头101与塔筒103底部的距离与叶片1041叶尖离地面的距离保持一致。
可选的,在本发明的一些实施例中,多个雷达探头101通过焊接、粘接、螺接、铆接或者卡合设于塔筒103上。
可选的,在本发明的一些实施例中,控制器102与多个雷达探头101通过有线或者无线的方式连接。
可选的,在本发明的一些实施例中,控制器102通过焊接、粘接、螺接、铆接或者卡合设于塔筒103上。
可选的,在本发明的一些实施例中,多个雷达探头101与塔筒103顶部的距离等于叶片1041的长度。
如图4所示,为本发明实施例中叶片净空距离监测方法的一个实施例示意图,所述方法应用于图1所示的叶片净空距离监测系统,可以包括:
401、当所述叶片扫过所述塔筒时,通过所述多个雷达探头进行检测,得到检测数据。
其中,通过所述多个雷达探头进行检测,得到检测数据,可以包括:记录所述多个雷达探头距离信息;记录所述多个雷达探头测得距离信息的时间。
示例性的,如图5所示,为本发明实施例中雷达探头净空距离监测的一个示意图。当叶片扫过塔筒正面时,雷达探头可以检测到一系列数据。
402、根据所述检测数据,通过所述控制器得到所述叶片与所述塔筒的当前净空距离。
根据所述检测数据,通过所述控制器得到所述叶片与所述塔筒的当前净空距离,可以包括:根据所述测得距离信息的时间及所述距离信息,通过所述控制器确定所述叶片与所述塔筒的当前净空距离。
可选的,在本发明的一些实施例中,所述多个雷达探头包括第一雷达探头和第二雷达探头;所述通过所述多个雷达探头进行检测,得到检测数据,可以包括:通过所述第一雷达探头检测得到关于净空距离与时间的第一曲线;通过所述第二雷达探头检测得到关于净空距离与时间的第二曲线;
根据所述检测数据,通过所述控制器得到所述叶片与所述塔筒的当前净空距离,可以包括:通过所述控制器确定所述第一曲线对应的净空距离最小值为第一当前最小净空距离;通过所述控制器确定所述第二曲线对应的净空距离最小值为第二当前最小净空距离;当所述第一当前最小净空距离大于所述第二当前最小净空距离时,通过所述控制器确定所述叶片与所述塔筒的当前最小净空距离为所述第二当前最小净空距离。
可选的,在本发明的一些实施例中,所述多个雷达探头包括第三雷达探头、第四雷达探头和第五雷达探头,所述当所述叶片扫过所述塔筒时,通过所述多个雷达探头进行检测,得到检测数据,可以包括:当所述叶片扫过所述塔筒时,通过所述第三雷达探头进行检测,得到关于净空距离与时间的第三曲线;
所述根据所述检测数据,通过所述控制器得到所述叶片与所述塔筒的当前净空距离,可以包括:通过所述控制器确定所述第三曲线对应的净空距离最小值为第三当前最小净空距离;
所述方法还包括:
当所述第三当前最小净空距离对应的时间点属于第一时间范围,则通过所述控制器开启所述第四雷达探头,其中,所述第四雷达探头在所述第三雷达探头的第一侧,所述第一时间范围为所述第三曲线对应的起始时间点与中心时间点所在的范围,所述中心时间点为所述第三曲线对应的起始时间点与终止时间点的中心点;
当所述第三当前最小净空距离对应的时间点属于第二时间范围,则通过所述控制器开启所述第五雷达探头,其中,所述第五雷达探头在所述第三雷达探头的第二侧,所述第二时间范围为所述第三曲线对应的终止时间点与中心时间点所在的范围,所述中心时间点为所述第三曲线对应的起始时间点与终止时间点的中心点。
示例性的,在叶轮旋转一周,雷达探头A和B检测到的叶尖的净空距离如图6所示,为本发明实施例中关于净空距离与时间的第一曲线和第二曲线的示意图。在通过雷达探头A、雷达探头B分别采集到叶片1到塔筒的净空距离的曲线(数据),雷达探头A测到第一当前最小净空距离为S11,雷达探头B测到的第二当前最小净空距离为S12;圆弧AB的弦高为h,取(S11,S12)中的小值为当前最小净空距离S13;此时叶片1的当前最小净空距离为:S13(-h,0)。其中,S13(-h,0)的意思是:假如测出的当前最小净空距离是5米,那折合值和真实值有一个偏差,偏差的大小在0-h之间。
如图7所示,为本发明实施例中三叶片叶轮旋转一周测到的净空距离的示意图。如图7所示中A雷达探头测得的净空值-时间数据(S-T图),可以根据测得的最小净空值的时间值t,与t1、t2之间的关系判断最小净空值是位于A雷达水平中线的左侧或右侧,从而开启相应方向的雷达,关闭其余的雷达,也就是说同时工作的雷达探头数量是2个;这样可以提高雷达探头的使用寿命,减低维护成本。其中,A雷达水平中线为曲线对应的起始时间点与终止时间点的中心点对应的中线。
403、若所述当前净空距离小于所述预置的最小净空距离,则通过所述控制器确定所述叶片处于安全状态。
可选的,若所述当前净空距离大于等于所述预置的最小净空距离,则通过所述控制器确定所述叶片处于危险状态,可以提示用户重新设置风力发电机的叶片。
在本发明实施例中,当所述叶片扫过所述塔筒时,通过所述多个雷达探头进行检测,得到检测数据;根据所述检测数据,通过所述控制器得到所述叶片与所述塔筒的当前净空距离;若所述当前净空距离小于所述预置的最小净空距离,则净空距离监测系统通过所述控制器确定所述叶片处于安全状态。即可以通过多个雷达探头进行检测,得到叶片与塔筒的当前净空距离;进一步的,可以根据该当前净空距离,确定该叶片是否处于安全状态。
本净空距离监测系统可以采用毫米波雷达作为主要的测距方案,利用均布在塔筒四周的毫米波雷达探头和专用控制器来监测叶片与塔筒的实时净空距离,并可以根据需要提供多样化的数据提供方式。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统,装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本发明所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统,装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种叶片净空距离监测系统,其特征在于,所述叶片净空距离监测系统包括多个雷达探头、控制器、塔筒和风力发电机,所述风力发电机包括叶片;
所述多个雷达探头和所述控制器设于所述塔筒上,所述控制器与所述多个雷达探头连接,所述风力发电机设于所述塔筒顶部;
所述多个雷达探头与所述塔筒顶部的距离大于第一距离且小于第二距离,其中,所述第一距离为所述叶片长度的二分之一,所述第二距离为所述叶片叶尖与所述塔筒底部距离的二分之一加上所述叶片长度的二分之一。
2.根据权利要求1所述的叶片净空距离监测系统,其特征在于,所述雷达探头包括毫米波雷达。
3.根据权利要求1或2所述的叶片净空距离监测系统,其特征在于,
所述多个雷达探头包括三个雷达探头,所述三个雷达探头设于所述塔筒同一高度切面圆的三个等份点上;或者,
所述多个雷达探头包括四个雷达探头,所述四个雷达探头设于所述塔筒同一高度切面圆的四个等份点上。
4.根据权利要求1或2所述的叶片净空距离监测系统,其特征在于,所述多个雷达探头与所述塔筒顶部的距离大于第三距离且小于第四距离,其中,所述第三距离为所述叶片长度的三分之一,所述第四距离为所述叶片叶尖与所述塔筒底部距离的三分之一加上所述叶片长度的三分之一。
5.根据权利要求1或2所述的叶片净空距离监测系统,其特征在于,所述多个雷达探头通过焊接、粘接、螺接、铆接或者卡合设于所述塔筒上。
6.一种叶片净空距离监测方法,其特征在于,所述方法应用于权利要求1-5所述的叶片净空距离监测系统,所述方法包括:
当所述叶片扫过所述塔筒时,通过所述多个雷达探头进行检测,得到检测数据;
根据所述检测数据,通过所述控制器得到所述叶片与所述塔筒的当前净空距离。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述通过所述多个雷达探头进行检测,得到检测数据,包括:
记录所述多个雷达探头测得距离信息及其时间信息;
根据所述检测数据,通过所述控制器得到所述叶片与所述塔筒的当前净空距离,包括:
根据所述测得距离信息的时间及所述距离信息,通过所述控制器确定所述叶片与所述塔筒的当前净空距离。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述多个雷达探头包括第一雷达探头和第二雷达探头;
所述通过所述多个雷达探头进行检测,得到检测数据,包括:
通过所述第一雷达探头检测得到关于净空距离与时间的第一曲线;
通过所述第二雷达探头检测得到关于净空距离与时间的第二曲线;
所述根据所述检测数据,通过所述控制器得到所述叶片与所述塔筒的当前净空距离,包括:
通过所述控制器确定所述第一曲线对应的净空距离最小值为第一当前最小净空距离;
通过所述控制器确定所述第二曲线对应的净空距离最小值为第二当前最小净空距离;
当所述第一当前最小净空距离大于所述第二当前最小净空距离时,通过所述控制器确定所述叶片与所述塔筒的当前最小净空距离为所述第二当前最小净空距离。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述多个雷达探头包括第三雷达探头、第四雷达探头和第五雷达探头,所述当所述叶片扫过所述塔筒时,通过所述多个雷达探头进行检测,得到检测数据,包括:
当所述叶片扫过所述塔筒时,通过所述第三雷达探头进行检测,得到关于净空距离与时间的第三曲线;
所述根据所述检测数据,通过所述控制器得到所述叶片与所述塔筒的当前净空距离,包括:
通过所述控制器确定所述第三曲线对应的净空距离最小值为第三当前最小净空距离;
所述方法还包括:
当所述第三当前最小净空距离对应的时间点属于第一时间范围,则通过所述控制器开启所述第四雷达探头,其中,所述第四雷达探头在所述第三雷达探头的第一侧,所述第一时间范围为所述第三曲线对应的起始时间点与中心时间点所在的范围,所述中心时间点为所述第三曲线对应的起始时间点与终止时间点的中心点;
当所述第三当前最小净空距离对应的时间点属于第二时间范围,则通过所述控制器开启所述第五雷达探头,其中,所述第五雷达探头在所述第三雷达探头的第二侧,所述第二时间范围为所述第三曲线对应的终止时间点与中心时间点所在的范围,所述中心时间点为所述第三曲线对应的起始时间点与终止时间点的中心点。
10.根据权利要求6-9中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
若所述当前净空距离小于所述预置的最小净空距离,则通过所述控制器确定所述叶片处于安全状态。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910758879.9A CN110454334A (zh) | 2019-08-16 | 2019-08-16 | 一种叶片净空距离监测系统及叶片净空距离监测方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910758879.9A CN110454334A (zh) | 2019-08-16 | 2019-08-16 | 一种叶片净空距离监测系统及叶片净空距离监测方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110454334A true CN110454334A (zh) | 2019-11-15 |
Family
ID=68487196
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910758879.9A Pending CN110454334A (zh) | 2019-08-16 | 2019-08-16 | 一种叶片净空距离监测系统及叶片净空距离监测方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110454334A (zh) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110886679A (zh) * | 2019-11-20 | 2020-03-17 | 明阳智慧能源集团股份公司 | 一种用于风力发电机组主动控制叶片净空的方法 |
CN110927709A (zh) * | 2019-12-10 | 2020-03-27 | 湖南纳雷科技有限公司 | 用于风力发电的毫米波雷达的高精度测距方法及系统 |
CN111963385A (zh) * | 2020-08-17 | 2020-11-20 | 上海电气风电集团股份有限公司 | 风力发电机组叶片净空的监测装置及方法及风力发电机组 |
CN112283048A (zh) * | 2020-10-28 | 2021-01-29 | 西安热工研究院有限公司 | 一种风电机组叶片净空检测方法及装置 |
CN113027705A (zh) * | 2021-04-14 | 2021-06-25 | 常州安塔歌电子科技有限公司 | 基于超宽带电磁波的风力发电机叶片净空距离测量方法 |
CN113090458A (zh) * | 2019-12-23 | 2021-07-09 | 江苏金风科技有限公司 | 叶片控制方法和系统、控制器及计算机可读存储介质 |
CN113390436A (zh) * | 2020-03-13 | 2021-09-14 | 北京金风科创风电设备有限公司 | 风力发电机组的视频测距装置的校验系统和方法、介质 |
WO2021218541A1 (zh) * | 2020-04-30 | 2021-11-04 | 北京金风科创风电设备有限公司 | 风力发电机组的净空监测系统、监测方法及装置 |
CN114060233A (zh) * | 2021-11-23 | 2022-02-18 | 大唐陕县风力发电有限责任公司 | 风力发电机组的叶片扫塔预警系统 |
CN115856858A (zh) * | 2023-02-21 | 2023-03-28 | 湖南联智监测科技有限公司 | 一种基于雷达的风机叶片净空距离计算方法 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106286152A (zh) * | 2016-09-14 | 2017-01-04 | 北京金风科创风电设备有限公司 | 风力发电机组的叶片状态监测装置及监测方法 |
CN107636305A (zh) * | 2015-05-19 | 2018-01-26 | 乌本产权有限公司 | 在风能设备上的测量装置 |
CN207111315U (zh) * | 2017-09-04 | 2018-03-16 | 新疆金风科技股份有限公司 | 用于风力发电机组的叶片扫塔预警系统及风力发电机组 |
CN109751199A (zh) * | 2019-01-24 | 2019-05-14 | 华电电力科学研究院有限公司 | 一种风电机组叶片在线监测系统及其工作方法 |
CN109826760A (zh) * | 2019-02-28 | 2019-05-31 | 北京金风科创风电设备有限公司 | 确定风力发电机组的塔架净空的方法和装置 |
CN109958583A (zh) * | 2017-12-22 | 2019-07-02 | 北京金风科创风电设备有限公司 | 一种测量风力发电机组的塔架净空的方法和设备 |
CN110005581A (zh) * | 2019-05-14 | 2019-07-12 | 天津中德应用技术大学 | 一种风电机组叶片与塔筒净空的监测与控制方法 |
CN210531061U (zh) * | 2019-08-16 | 2020-05-15 | 陈伟春 | 一种叶片净空距离监测系统 |
-
2019
- 2019-08-16 CN CN201910758879.9A patent/CN110454334A/zh active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107636305A (zh) * | 2015-05-19 | 2018-01-26 | 乌本产权有限公司 | 在风能设备上的测量装置 |
CN106286152A (zh) * | 2016-09-14 | 2017-01-04 | 北京金风科创风电设备有限公司 | 风力发电机组的叶片状态监测装置及监测方法 |
CN207111315U (zh) * | 2017-09-04 | 2018-03-16 | 新疆金风科技股份有限公司 | 用于风力发电机组的叶片扫塔预警系统及风力发电机组 |
CN109958583A (zh) * | 2017-12-22 | 2019-07-02 | 北京金风科创风电设备有限公司 | 一种测量风力发电机组的塔架净空的方法和设备 |
CN109751199A (zh) * | 2019-01-24 | 2019-05-14 | 华电电力科学研究院有限公司 | 一种风电机组叶片在线监测系统及其工作方法 |
CN109826760A (zh) * | 2019-02-28 | 2019-05-31 | 北京金风科创风电设备有限公司 | 确定风力发电机组的塔架净空的方法和装置 |
CN110005581A (zh) * | 2019-05-14 | 2019-07-12 | 天津中德应用技术大学 | 一种风电机组叶片与塔筒净空的监测与控制方法 |
CN210531061U (zh) * | 2019-08-16 | 2020-05-15 | 陈伟春 | 一种叶片净空距离监测系统 |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110886679B (zh) * | 2019-11-20 | 2020-11-06 | 明阳智慧能源集团股份公司 | 一种用于风力发电机组主动控制叶片净空的方法 |
CN110886679A (zh) * | 2019-11-20 | 2020-03-17 | 明阳智慧能源集团股份公司 | 一种用于风力发电机组主动控制叶片净空的方法 |
CN110927709A (zh) * | 2019-12-10 | 2020-03-27 | 湖南纳雷科技有限公司 | 用于风力发电的毫米波雷达的高精度测距方法及系统 |
CN113090458A (zh) * | 2019-12-23 | 2021-07-09 | 江苏金风科技有限公司 | 叶片控制方法和系统、控制器及计算机可读存储介质 |
CN113390436B (zh) * | 2020-03-13 | 2023-10-17 | 北京金风科创风电设备有限公司 | 风力发电机组的视频测距装置的校验系统和方法、介质 |
CN113390436A (zh) * | 2020-03-13 | 2021-09-14 | 北京金风科创风电设备有限公司 | 风力发电机组的视频测距装置的校验系统和方法、介质 |
WO2021218541A1 (zh) * | 2020-04-30 | 2021-11-04 | 北京金风科创风电设备有限公司 | 风力发电机组的净空监测系统、监测方法及装置 |
CN111963385A (zh) * | 2020-08-17 | 2020-11-20 | 上海电气风电集团股份有限公司 | 风力发电机组叶片净空的监测装置及方法及风力发电机组 |
CN111963385B (zh) * | 2020-08-17 | 2021-06-29 | 上海电气风电集团股份有限公司 | 风力发电机组叶片净空的监测装置及方法及风力发电机组 |
CN112283048A (zh) * | 2020-10-28 | 2021-01-29 | 西安热工研究院有限公司 | 一种风电机组叶片净空检测方法及装置 |
CN113027705A (zh) * | 2021-04-14 | 2021-06-25 | 常州安塔歌电子科技有限公司 | 基于超宽带电磁波的风力发电机叶片净空距离测量方法 |
CN113027705B (zh) * | 2021-04-14 | 2024-02-06 | 常州安塔歌电子科技有限公司 | 基于超宽带电磁波的风力发电机叶片净空距离测量方法 |
CN114060233A (zh) * | 2021-11-23 | 2022-02-18 | 大唐陕县风力发电有限责任公司 | 风力发电机组的叶片扫塔预警系统 |
CN115856858A (zh) * | 2023-02-21 | 2023-03-28 | 湖南联智监测科技有限公司 | 一种基于雷达的风机叶片净空距离计算方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110454334A (zh) | 一种叶片净空距离监测系统及叶片净空距离监测方法 | |
CN110939549B (zh) | 一种叶片净空距离监测系统及叶片净空距离监测方法 | |
CN102782315B (zh) | 用于保护风力涡轮机免受损坏的方法和装置 | |
CN210531061U (zh) | 一种叶片净空距离监测系统 | |
CN203629869U (zh) | 水轮机空化监测与分析系统 | |
US10337502B2 (en) | Early detection of wind turbine degradation using acoustical monitoring | |
CN103512651B (zh) | 基于振动突变报警的风电机组状态监测方法及装置 | |
GB2515578A (en) | Wind Turbine Nacelle Based Doppler Velocimetry Method and Apparatus | |
US11965480B2 (en) | System and method for monitoring health state of offshore wind power wind turbine and sound waves of sea waves | |
CN103410664B (zh) | 一种风力机安全状态监测方法和系统 | |
CN110530502A (zh) | 电机状态监测方法、装置、存储介质及计算机设备 | |
CN103364072A (zh) | 风电机组叶片在线检测方法及装置 | |
CN204856610U (zh) | 一种基于pi数据库的风电场故障监控系统 | |
CN109578224A (zh) | 一种风力发电机组塔架的安全监测系统 | |
CN116306139A (zh) | 一种风力机叶片寿命智能监测方法及系统 | |
Papasalouros et al. | Acoustic Emission Monitoring of Composite Blade of NM48/750 NEG-MICON Wind Turbine. | |
CN203308657U (zh) | 一种风力机安全状态监测系统 | |
Datta et al. | Cyber Threat Analysis Framework for the Wind Energy Based Power System | |
CN108267614A (zh) | 一种测风方法及测风系统 | |
JP2019120219A (ja) | 風車ブレードの落雷判定システム及び方法 | |
CN204832111U (zh) | 一种风场运行中的风力发电机叶片检测装置 | |
CN106665558A (zh) | 一种防止鸟巢搭建装置 | |
CN106771370B (zh) | 一种风机测风仪检测方法及装置 | |
WO2023035708A1 (zh) | 风机叶片声音信号采集最优位置及其选取方法 | |
Al-Naima et al. | A Low-cost Solar Farm Monitoring System Based on Cloud Database |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20230425 Address after: Room 1603, 16th Floor, No. 188 Kaitai Avenue, Huangpu District, Guangzhou City, Guangdong Province, 510000 Applicant after: Guangzhou micro body Technology Co.,Ltd. Address before: Room 702, 108 Yayuan South Road, Xinya street, Huadu District, Guangzhou, Guangdong 510800 Applicant before: Chen Weichun |
|
TA01 | Transfer of patent application right |