CN114109738A - 用于风力涡轮机叶片的监测系统、风力涡轮机布置以及用于监测风力涡轮机叶片的方法 - Google Patents
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Abstract
用于风力涡轮机的至少一个风力涡轮机叶片的监测系统，其中风力涡轮机叶片包括至少一个导电或半导电结构组件和具有电连接到至少一个接闪器的引下线的雷电保护系统，其中引下线通过至少一个等电位连接器电连接到结构组件，使得在风力涡轮机叶片中形成包括结构组件、等电位连接器和引下线的电阻抗网络，由此为了远程监测雷电保护系统和结构组件的结构健康，混合监测系统包括，‑用于网络的感测设备，包括经由至少一个第一端子将电脉冲发射到网络中的至少一个发射器和经由至少一个第二端子从网络接收电脉冲的至少一个接收模式的至少一个接收器，以及‑评估设备，评估接收模式以确定关于雷电保护系统的第一健康信息和关于结构组件的第二健康信息。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于风力涡轮机的至少一个风力涡轮机叶片的监测系统，其中风力涡轮机叶片包括至少一个导电或半导电结构组件，特别是至少一个包括碳纤维增强聚合物（CFRP）的结构组件，以及具有电连接到至少一个接闪器的引下线（down conductor）的雷电保护系统，其中所述引下线通过至少一个等电位连接器电连接到所述至少一个结构组件，使得在所述风力涡轮机叶片中形成包括所述至少一个结构组件、所述至少一个等电位连接器和所述引下线的电阻抗网络。本发明还涉及一种风力涡轮机布置和一种用于监测至少一个风力涡轮机叶片的方法。
背景技术
虽然风力涡轮机叶片的结构组件已经成功地采用了基于玻璃纤维的材料，但是可以是导电的或半导电的新的材料提供了优势。例如，通过使用基于碳纤维增强聚合物（CFRP）的结构组件，可以实现来自风力涡轮机叶片的增强的性能。另一方面，风力涡轮机叶片是风力涡轮机最暴露的部分，并且经常遭受雷击。因此，已经提出了用于风力涡轮机叶片的雷电保护系统，其通常包括用于拦截雷击的部件，例如风力涡轮机叶片表面上的接闪器（通常称为避雷器），以及用于将大的雷电流传递到地面的部件，特别是称为引下线的内部铺设的线缆。
由于碳纤维是导电的，因此它们的复合材料通常也是导电的。特别是，据报道，碳纤维增强聚合物示出应变依赖性传导。导电结构组件，特别是基于碳纤维的那些组件，可能会遭受雷电附着。因此，导电材料，特别是碳，至少在叶片的最外侧区域中被限制使用。类似地，由于风力涡轮机叶片中的纵向延伸的结构组件（例如CFRP翼梁帽）与金属引下线相组合，表现为具有短的分隔的一组平行导体，因此在它们之间可能建立大的电压，从而导致闪络，这可能会损害风力涡轮机叶片。通过沿结构组件的长度以规则的间隔提供等电位连接器（通常被称为等电位联结），将它们电连接到引下线来管理该风险。然而，例如，CFRP的各向异性以及相对于金属引下线的特性差异使得在它们之间传递电流成为一项具有挑战性的任务，当叶片制造不良时和/或由于寿命期间累积的损害和/或劣化，经由焦耳热导致火花和热点。所有这些因素都可以损害风力涡轮机叶片的结构，并因此导致风力涡轮机整体的故障。
如上所述，使用导电结构组件、特别是CFRP组件的叶片利用复杂的设计。大多数这样的风力涡轮机叶片由于其长度而通常是海上风力涡轮机的一部分，在海上风力涡轮机中，访问和维护在技术上具有挑战性且在经济上负担沉重。在没有充分理由的情况下，停止风力涡轮机操作以进行检查和维修也是不切实际的。尽管出于结构原因使用CFRP和其他材料，但它们是导电的并且能够承载雷电流的事实意味着，对结构组件的任何损害都会自动从防雷的角度引起关注，并且反之亦然。
在现有技术中已经提出了用于特别是远程地监测雷电保护系统的健康以及风力涡轮机叶片的结构健康的方法。例如，关于雷电保护系统，已知执行引下线的电阻测量，特别是当风力涡轮机叶片被安装或不移动时。例如，在US 2013/0 336 786 A1中已经提出了对风力涡轮机上的雷电保护系统的自动检查。作为测试系统的一部分的导体至少从桨毂内部延伸，穿过多个风力涡轮机叶片中的至少一个叶片的内部，并连接到接闪器，从而完成从接闪器延伸到接地网的电路。测试电流信号可以被引入到用于待测试的雷电保护系统的支路的测试系统中，并且可以确定使用测试电流信号的电路中的电连续性。
此外，在例如EP 3 211 226 B1和US 2019/178 230 A1中提出了使用无人机进行测量。
关于结构健康监测，已经提出了各种方法，包括但不限于光学衍射光栅、压电传感器、电阻应变仪等。例如，它参考了以下著作：Daniel Balageas等人（Ed.）的“StructuralHealth Monitoring”，ISTE Ltd.，2006，以及Fuh-Gwo Yuan （Ed.），“Structural HealthMonitoring (SHM) in Aerospace Structures”，Woodhead Ltd.，2016。还提出了基于风力涡轮机叶片中的光纤传感器的传感器系统。
还已知通过测量加热元件的电阻来实现风力涡轮机中的加热元件的状态监测和控制，特别是风力涡轮机中的除冰或防冰元件的状态监测和控制。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种关于风力涡轮机叶片的健康的改进的监测方法，特别是组合多个监测任务并产生附加信息，特别是缺陷的位置。
该目的通过提供根据独立权利要求的混合监测系统、风力涡轮机布置和方法来实现。在从属权利要求中描述了有利的实施例。
在如最初描述的作为根据本发明的混合监测系统的监测系统中，为了远程监测雷电保护系统和至少一个结构组件的结构健康这两者，混合监测系统包括：
-用于网络的感测设备，包括用于经由至少一个第一端子向网络中发射电脉冲的至少一个发射器和用于经由至少一个第二端子从网络接收电脉冲的至少一个接收模式的至少一个接收器，以及
-以及评估设备，用于评估至少一个接收模式，特别是关于接收模式中接收到的脉冲的行进时间和/或脉冲形状，以确定关于雷电保护系统、特别是所述至少一个等电位连接器的第一健康信息，以及关于所述至少一个结构组件的第二健康信息。
本发明利用了这样的事实，即阻抗的电气网络是通过经由至少一个等电位连接器将所述至少一个结构组件电连接到引下线，通过测试该网络，特别是通过将电脉冲发送到网络中来形成的，所述电脉冲受到电气网络中存在的任何电阻抗变化的影响，特别是受到例如由结构损害等引起的不连续点（discontinuity）的影响。在另一个或同一个端子，测量在这些不连续点处反射和/或传输的接收脉冲的接收模式。
换句话说，本发明提出使用时域反射计（TDR）和/或时域透射计（TDT），在现有技术中，它们主要用于表征和定位金属线和/或线缆中的故障。如果电脉冲被发送到电气网络中，则在不连续点处将发生反射，特别是阻抗变化，使得入射信号（即电脉冲）中的一些将被反射，并且一些将被传输。如上所述，由于这可能发生在风力涡轮机叶片的电气网络中的多个位置处，因此将接收多个传输的和/或反射的脉冲，从而导致多个接收的脉冲的接收模式。然而，接收脉冲在接收模式中的行进时间包括关于网络中对应不连续点位置的信息，而接收的脉冲的脉冲形状、特别是幅度，包含关于不连续点本身的信息，例如其阻抗和/或阻抗变化。
虽然原则上使用第一端子和第二端子测量一个接收模式就足够了，但是优选使用不同的第一端子和/或第二端子测量至少两个接收模式。通过该方式，评估更加鲁棒，特别是在关于不连续点的定位方面。如果在不同的时间点处测量接收模式，则优选地，可以在风力涡轮机叶片的不同旋转定位中测量至少两个接收模式，使得可以检查不同的负载状况。在另一个有利的实施例中，电脉冲也可以在测量之间变化。例如，感测设备和/或评估设备可以被配置为选取适于测量任务的电脉冲，特别是适于更好地探测待进一步检查的不连续点和/或劣化的特征的电脉冲。例如，如果已经在第一接收模式中在网络中观察到阻抗变化，则可以使用不同的电脉冲来测量用于确定阻抗变化的至少一个特性的第二接收模式。
在评估过程中，评估设备可以被配置为确定与接收模式的接收脉冲相关联的不连续点的位置和/或至少一个特性。特别地，仅可以评估与参考模式中的脉冲（可能已在完整网络中测量）不同的接收脉冲。通过确定不连续点的位置和性质，它可以特别地与雷电保护系统的域或结构组件的域相关联，使得可以确定第一健康信息和第二健康信息。
在该点处已经注意到，同一个端子可以是第一端子和第二端子这两者，特别是当执行时域反射测量时。对应地，接收器和发射器可以集成并实现为收发器。
因此，本发明的混合监测系统允许监测结构——特别是与结构组件的完整性直接相关的结构——以及雷电保护系统这两者，这对于叶片和风力涡轮机的健康非常关键。有可能导出与检测到的损害的精确位置、类型和程度有关的先验信息，以便可以提前向服务人员提供帮助。有利地，监测可以在风力涡轮机操作、特别是通过旋转生成电力时应用，并且信息可以远程提供。
所述至少一个结构组件可以选自包括翼梁帽和/或梁的组，和/或可以包括碳纤维增强聚合物（CFRP）或其它导电复合材料。例如，碳纤维复合材料是导电的，尽管它们的比电导率低于诸如铜之类的金属的比电导率。结构组件、特别是包括CFRP的结构组件，诸如翼梁帽，可以定位成远离中立轴，并且随着风力涡轮机叶片旋转而出现可变应变。已经观察到碳复合材料的电阻取决于机械应变。如所描述的，CFRP结构组件、等电位连接器和引下线的分段在所描述的可变阻抗的情况下形成阻抗的网络，其可以使用根据本发明的监测系统进行电气监测和远程监测。在这一点上应该注意，当然，等电位连接器也可以包括碳纤维增强聚合物（CFRP）或其他导电复合材料。特别地，在这样的设计中，等电位连接器还可以提供结构功能，使得例如一些结构组件可以被这样的多功能等电位连接器省略/替代。
特别地，评估设备可以至少部分地位于风力涡轮机叶片的外部，特别是位于风力涡轮机的外部，并且特别是通过无线通信链路连接到感测设备和/或评估设备的剩余部分。在优选实施例中，感测设备可以是远程操作的传感器，具有与远程监测中心的双向、有线和/或无线通信链路，该远程监测中心包括评估设备的至少一部分，并且还可以具有有人或无人监测站。在这样的配置中，通信链路可以绕过风力涡轮机的风力涡轮机控制器，或者通信链路可以穿过涡轮机控制器，或者涡轮机控制器本身可以是评估设备或评估设备的一部分。根据本发明，在一些实施例中，评估设备还可以完全定位在风力涡轮机处或风力涡轮机中，并且例如向远程监测中心发送或提供健康信息。
总之，本发明提供了一种混合的、组合的、优选为远程的监测系统，该监测系统可用于同时监测风力涡轮机叶片结构和雷电保护系统的健康。特别是，提出了一种监测系统，其提供检测到的损害的位置、类型和程度，从而允许快速和预先安排的、有针对性的维护和维修。
以该方式，实现了对雷电保护系统和结构健康的满意的远程监测。这允许考虑更宽的质量和设计公差阈值。例如，CFRP结构组件可以更靠近于风力涡轮机叶片的顶端放置，这可以导致提高的性能以及更低的制造时间和成本。
使用根据本发明的监测系统，还可以在离开生产和/或维修场所、特别是工厂之前完成对生产和/或维修的风力涡轮机叶片的全面检查，从而减少由于现场中的生产和/或维修错误而造成的影响。当风力涡轮机叶片安装在风力涡轮机中时，可以远程跟踪风力涡轮机叶片的行为，特别是检测损害和/或必要的维护，使得仅需要对风力涡轮机进行按需访问。如果有必要在现场进行维修和/或维护，考虑到损害或其他状况的确切位置、类型和程度（优选地包括在第一健康信息和第二健康信息中），服务人员可以提前计划，例如，使用哪些工具和材料，以及调度和运输。所述任务可以在更短的时间内完成。这对于海上风力涡轮机特别有利。
本发明允许采取主动的或立即的动作，其中也可以使用控制算法来使这样的动作自动化。也就是说，接收并进一步处理健康信息的评估设备和/或控制设备可以被配置为基于健康信息生成用于风力涡轮机的至少一个控制信号。特别地，风力涡轮机可以被控制成由于因雷击发生的结构损害而立即停机，和/或如果发生轻微损害则可以对阈值进行适配。
换句话说并且概括地说，评估设备可以适于确定由接收模式的至少一个接收脉冲所描述的不连续点、特别是由于损害而导致的不连续点的位置和/或至少一个特性作为健康信息，和/或评估设备和/或接收健康信息的控制设备可以被配置为基于健康信息生成用于风力涡轮机的至少一个控制信号，特别是如果检测到满足临界标准的损害则在风力涡轮机处停机，和/或基于第二健康信息调整至少一个阈值，特别是定义风力涡轮机可以在其中操作的风速区间和/或湍流值区间。特别地，当基于健康信息生成控制信号时，可以评估不连续点的位置和/或至少一个特性。
如已经指示的，监测可能不仅涉及结构健康和/或雷电保护系统的可能损害。更进一步地，例如，风力涡轮机叶片的老化特性和其他寿命特性可以通过在特定时间间隔上评估健康信息来确定。例如，基于暴露的应变，估计风力涡轮机叶片的寿命是可能的，这随后允许项目延长到超过标准寿命。
如果使用根据本发明的监测系统，则可以避免单独的结构健康监测传感器。这是有利的，因为这样的传感器通常需要电力/通信能力，并且因此需要布线，这也可能遭受高压闪络的影响。由于监测系统是混合监测系统，因此需要更少的电子器件和通信信道，使得例如各种其他技术可以安装在风力涡轮机叶片中。由于需要和安装的传感器系统更少，因此降低了风力涡轮机叶片的成本。此外，风力涡轮机叶片不那么拥挤，从而允许更容易的维修和维护。
如已经指示的，在实施例中，至少一个第一端子中的至少一个和至少一个第二端子中的至少一个可以形成组合的发射和接收端子，使得可以进行时域反射测量，其中，特别地，与组合的发射和接收端子相关联的发射器和接收器可以被提供为一个收发器。当然，如果要采集不同的接收模式，也可以使用这样的收发器，使得某个端子被用作第一接收模式的第一端子和第二接收模式的第二端子。另一方面，可以使用在电阻抗网络的不同定位处的第一端子和第二端子来测量至少一个接收模式，使得进行时域透射测量。TDR和TDT当然也可以组合，特别是使用相同或不同的电脉冲。
在优选实施例中，引下线经由风力涡轮机叶片根部处的根部端子处的接地连接来接地，其中叶片根部处的接地连接和/或从桨毂到机舱的接地连接包括火花间隙或开关设备，用于在测量接收模式时将引下线与地断开电流连接。由于开关设备必须能够承受雷击本身，因此优选使用更坚固的火花间隙。以该方式，风力涡轮机叶片的引下线不与地电流连接，使得可以防止大部分电脉冲的接地，并且增加了可测量的信号强度。然而，在雷击的情况下，雷电流通过火花间隙并输送到地面。
通常，将至少一个第一端子和/或第二端子定位在引下线的根侧端部是有利的。特别地，根部端子可以用作感测设备的第一端子和/或第二端子。以该方式，已经提供了端子中的至少一个，并且关于该至少一个端子不需要附加的安装。关于火花间隙的提供，其也可以提供在桨毂和叶片根部之间，特别是包括作为火花间隙的一部分的根部端子，使得根部端子可如上所述地使用。
在这一点上应当注意，特别是在用于桨毂中和/或桨毂与机舱之间的多个叶片的引下线的公共火花间隙的情况下，风力涡轮机的多个风力涡轮机叶片的网络可以经由它们的引下线连接。在这样的配置中，可以实现用于连接到风力涡轮机的桨毂的多个风力涡轮机叶片和/或所有风力涡轮机叶片的公共监测系统，其中，特别地，第一端子和/或第二端子也可以定位在桨毂中，和/或电脉冲可以通过多个网络行进。
关于风力涡轮机叶片，通常，在优选实施例中，第一端子和第二端子可以位于网络的叶片根侧边缘处。以该方式，端子可以靠近叶片根部放置，在那里它们更容易接近，并且不需要沿着风力涡轮机叶片的长度的附加布线，所述附加布线可能与风力涡轮机叶片的其他导电部分相互作用和/或降低输送的信号的质量和/或与雷电保护系统相互作用，特别是在雷电附着的情况下。恰恰相反，有利地，仅需要较短的线缆和/或导线来将信号从感测设备的端子和/或其他组件（特别是与端子相关联的感测设备的控制单元）传输到特别是评估设备的组件和/或感测设备的其他组件（其可以位于桨毂或机舱中）。特别地，感测设备因此可以测量网络的靠近叶片尖端或在叶片尖端中的部分，而不需要对其进行访问。
优选地，感测设备可以包括至少一个控制单元，和/或完全安装在风力涡轮机叶片中。这样的控制单元可以被理解为例如用于预处理接收模式、特别是将其数字化的测量电子器件，它优选地位于要测量接收模式的第二端子附近。换句话说，电气测量的位置与传感器装备（即控制单元）之间的连接应当较小，以避免/减少信号干扰、损害可能性、安装障碍和成本。因此，通常优选将整个感测设备放置在风力涡轮机叶片中，靠近测量位置。
在尤其优选的实施例中，位于风力涡轮机叶片的根侧的多个等电位连接器中的至少一个等电位连接器包括火花间隙，其中特别地，除了最靠近风力涡轮机叶片尖端的那个等电位连接器之外的所有等电位连接器包括火花间隙。以该方式，如果例如第一端子和第二端子分别被提供在引下线和结构组件的根端，则可以防止电脉冲的大部分信号沿最短可能的路径丢失，即沿最接近的等电位连接器丢失。相反，电脉冲（或更多电脉冲）被迫向尖端行进，直到到达没有火花间隙的等电位接头。如果仅最尖端的等电位连接器提供电流连接，则电脉冲的大部分信号将行进到风力涡轮机叶片的尖端，从而在关于尖端处的不连续点的接收模式中提供较高的接收脉冲幅度。因此，在叶片尖端区域中也提供了高度精确的测量。在等电位连接器、特别是更靠近叶片根部的那些连接器中提供火花间隙是可能的，因为与用于测量的低压电脉冲相比，雷电流可以很容易地桥接该间隙。另一方面，更靠近叶片尖端的等电位连接器已被确定为与运送雷电流最相关，因为在大多数情况下，雷电击中风力涡轮机叶片的尖端区域。此外，还应注意，在更靠近叶片根部的等电位连接器中提供火花间隙也简化了电气网络，从而降低了接收模式的复杂性，并允许更容易的评估。总之，通过在等电位连接器中提供火花间隙，降低了返回信号的复杂性，并且还降低了关于叶片尖端中的不连续点的信号损失。
如已经简要讨论的，描述电网的参考状态、特别是没有任何损害或老化影响的状态的接收模式可以用于标识与该参考状态的偏差。例如，这样的参考模式可以通过在预定义测量状况下、特别是在特定温度和/或空气湿度下对电气网络的至少一次测量来采集。虽然也可能基于对阻抗网络的计算和/或模拟来定义这样的参考模式，但是基于测量采集的参考模式优选用于考虑制造偏差。然而，像电导这样的电特性是温度相关的，因此在某些情况下，当采集接收模式时的测量状况可能与记录参考模式时使用的预定义测量状况相关地不同。更一般地说，在风力涡轮机场所处的环境状况也可能在测量之间改变，测量的接收模式要被比较，尤其是关于温度进行比较。以类似的方式，也可考虑水分依赖性。
因此，根据本发明的监测系统的有利实施例进一步包括至少一个温度传感器，特别是作为感测设备的一部分提供的温度传感器，其中评估设备和/或感测设备被配置为参考参考温度，特别是基于在多个测量温度下执行的至少一个参考测量，来针对温度影响补偿接收模式和/或健康信息。如果使用参考模式，则参考模式可能是作为预定义测量状况的一部分在参考温度下采集的。通过将温度考虑在内，可以提高推荐测量的精度，从而也提高了健康信息的可靠性和准确性，特别是关于损害的位置和/或类型和/或程度的可靠性和准确性。在具体实施例中，感测设备可以包括温度传感器，使得例如感测设备的控制单元已经可以补偿温度影响或者连同接收模式一起提供温度数据。然而，附加地或可替代地，可以使用单独的温度传感器，其可以例如放置在风力涡轮机和/或风力涡轮机叶片中的其他地方，其中单独的温度传感器可以连接到评估设备和/或感测设备以提供用于补偿温度影响的温度数据。
此外，当使用温度传感器时，其温度数据也可以在确定或评估健康信息时使用。特别地，评估设备可以被配置为在确定健康信息时考虑温度传感器的温度数据。不仅阻抗（可以从中确定应变）取决于温度影响，还已经示出，例如，损害的增长或一般的时间演变也取决于温度，使得温度数据也可以与健康信息相关，而不仅仅与描述阻抗的接收模式相关。
在有利的实施例中，监测系统还可以包括至少一个雷击传感器，特别是包括罗氏线圈，其中评估设备还适于使用雷击传感器的传感器数据来确定至少第一健康信息。通常基于罗氏线圈的传统雷击传感器测量风力涡轮机叶片的雷击附着的数量和这样的雷击的参数中的至少一个，特别是雷电流的幅度。它们可以被集成到根据本发明的混合监测系统中，以提供更完整的数据基础，用于提供健康信息，特别是关于雷电保护系统的第一健康信息。以该方式，监测系统可以覆盖雷电附着和系统健康方面。在具体实施例中，评估设备可以例如使用关于雷击如何影响或损害风力涡轮机叶片的组件的信息，以更鲁棒地标识和定位不连续点和/或将新的不连续点与过去的雷电附着关联。应注意，雷击传感器可以是具有其自身评估、通信和存储设备的分立设备，或者利用监测系统的所述设备，并用作监测系统的组成部分。
关于雷电附着，在优选实施例中，可以在第一端子和第二端子中的一个或两个处提供至少一个雷电浪涌保护元件和/或至少一个回缩式连接器。以该方式，混合感测设备可以与雷击影响隔离，其中可以采用已知的浪涌保护设备和/或断流器，特别是回缩式连接器。例如，可采用接地故障电路断流器和保险丝。
由于接收模式和健康信息（特别是在许多不连续点/阻抗变化的情况下）可能是复杂且难以解释的，因此关于评估也可以采用机器学习和/或人工智能。在优选实施例中，评估设备可以被配置为使用至少一个所训练的人工智能评估算法来评估至少一个接收模式和/或健康信息。这样的所训练的人工智能算法也可以称为所训练的函数。一般来说，所训练的人工智能算法模仿人类与其他人类思维联系的认知功能。特别地，通过基于训练数据进行训练（机器学习），所训练的函数、即所训练的人工智能算法，能够适应新的环境并检测和外推模式。
一般来说，所训练的人工智能算法的参数可以通过训练来适配。特别地，可以使用有监督训练、半监督训练、无监督训练、强化学习和/或主动学习。更进一步地，可以使用表示学习（替代术语是“特征学习”）。特别地，可以通过若干个训练步骤迭代地适配所训练的人工智能评估算法的参数。
特别地，人工智能评估算法可以包括神经网络、支持向量机、决策树和/或贝叶斯网络，和/或所训练的人工智能评估算法可以基于k均值聚类、Q学习、遗传算法和/或关联规则。特别地，神经网络可以是深度神经网络、卷积神经网络或卷积深度神经网络。更进一步地，神经网络可以是对抗网络、深度对抗网络和/或生成对抗网络（GAN）。
用于训练人工智能评估算法的训练数据可以例如包括风力涡轮机叶片的已知状态的测量数据和/或例如来自阻抗的电气网络的模拟的模拟数据。
本发明还包括风力涡轮机布置，该风力涡轮机布置包括至少一个风力涡轮机和根据本发明的至少一个监测系统，在风力涡轮机中安装有多个风力涡轮机叶片。特别地，风力涡轮机布置可以包括至少一个风力涡轮机，其中安装有多个风力涡轮机叶片。感测设备可以与风力涡轮机的每个叶片或多个叶片关联，使得例如每个风力涡轮机叶片包括至少一对第一端子和第二端子，其可以被实现为组合的发射和接收端子。评估设备可以评估来自单个风力涡轮机叶片、来自特定风力涡轮机的所有风力涡轮机叶片和/或甚至与风力涡轮机园区的所有风力涡轮机相关联的接收模式，从而接收和评估来自本发明的风力涡轮机布置的所有风力涡轮机的所有风力涡轮机叶片的所有接收模式。如已经讨论的，健康信息被发送到的评估设备的最后部分和/或控制设备可以远离风力涡轮机定位，例如定位在用于至少一个风力涡轮机、特别是多个风力涡轮机和/或风力涡轮机园区的监测和/或维护中心中。这样的监测中心可以位于陆地上，而所述至少一个风力涡轮机可以是海上风力涡轮机。
当然，关于根据本发明的监测系统的所有特征和评论类似地适用于根据本发明的风力涡轮机布置，并且反之亦然，使得可以实现相同的和附加的优点。
在具体实施例中，一个监测系统可以与被指定用于测量接收模式的第一端子和第二端子的每个组合相关联，或者与每个单个风力涡轮机叶片相关联，或者与每个单个风力涡轮机相关联，或者甚至与所有风力涡轮机相关联。在实施例中，所述至少一个监测系统中的至少一个可以部分地安装在至少一个风力涡轮机中的至少一个的桨毂和/或机舱和/或塔架中。如已经讨论的，例如在感测设备和评估设备（或其他系统）之间的通信可以依赖于无线、有线电、有线光和其他技术。特别地，关于评估设备，其可以至少部分地安装在风力涡轮机的桨毂和/或机舱或甚至塔架中，特别是如果评估设备与风力涡轮机的多个或所有风力涡轮机叶片相关联的话。
在根据本发明的用于监测至少一个风力涡轮机叶片的方法中，使用根据本发明的至少一个监测系统。关于根据本发明的监测系统和根据本发明的风力涡轮机布置的所有评论和特征可以类似地应用于根据本发明的方法，并且反之亦然。
在实施例中，可以如下所述执行接收模式的测量：
-每次风力涡轮机的雷击传感器检测到雷击时，和/或
-每次满足描述风力涡轮机叶片的非标准和/或提高的空气动力学和/或结构载荷状况的测量准则时，和/或
-每次检测到风力涡轮机或其中安装有风力涡轮机（2）的风力涡轮机园区的能量生产的改变时，和/或
-在定义的时间内连续地，和/或
-定期地。
根据本发明，关于进行监测的监测频率/时间点存在各种可能性。例如，可以在单个时间实例上测量和评估接收模式，特别是在雷击传感器已经检测到雷击附着之后或者如果检测到另一事件，例如风力涡轮机叶片的例如关于负载分布的意外状况。各种传感器可用于检测这样的事件。例如，风力涡轮机/风力涡轮机园区可以具有不同的传感器，所述传感器可以提供关于风力涡轮机叶片所暴露于的风和结构负载状况的改变的信息。特别感兴趣的可能是极端事件，例如由风力涡轮机上的各种传感器/系统感测到的突然的强阵风或振动。如果检测到这样的升高的空气动力学和/或结构载荷状况，则也可以启动经由混合监测系统的测量。
监测也可以由能量生产的某些改变触发。对于所有这些事件，这可以被视为第一检查，以决定风力涡轮机是否需要被停机以对其进行保护和/或需要维护/维修。附加地或可替代地，监测可以在一个时间段内连续进行。例如，当风力涡轮机叶片旋转时，结构组件、特别是火花间隙和等电位连接器遭受变化的负载/应变，这改变了它们的阻抗。使用连续监测，可以对这样的负载、雷电保护系统的影响以及风力涡轮机叶片的结构健康状况执行分析。最后，可替代地或附加地，可以在离散时间点上或一个时间段内的间隔上实现监测。例如，这允许研究诸如疲劳之类的长期影响和/或预测风力涡轮机叶片的寿命。另一个示例涉及在现场进行的故障或维修或维护之后的分析，其中所述故障或维修/维护将影响施加在结构组件上的负载，或者反之亦然。当然，也可以定义某些离散的时间点以用于进行测量。
通常，本发明的监测系统和方法也可以应用于风力涡轮机叶片的质量控制和/或测试，无论它们是否被安装。
优选地，在根据本发明的方法中，未安装到风力涡轮机的风力涡轮机叶片可以被质量控制和/或测试，其中至少一个附加的第一端子或第二端子——特别是在风力涡轮机叶片的尖端部分中和/或在引下线的接闪器处和/或接闪器侧端部处——可以用于测量至少一个接收模式。换句话说，监测系统也可以用于质量控制/测试，特别是在叶片疲劳测试期间。在这方面，存在用于感测设备和风力涡轮机叶片的电气网络之间的连接的新的选项，即，可以实现端子的新的定位，因为可以访问风力涡轮机叶片的远端，特别是雷电保护系统和叶片尖端。例如，接闪器，或者到引下线或至少一个等电位连接器的直接但临时的连接——特别是在叶片尖端处——可以用作第一端子和/或第二端子。
在这一点上应当注意，根据本发明的健康信息还可以描述风力涡轮机叶片的当前状态，特别是至少一个结构组件、雷电保护系统和/或等电位连接器。如上面已经讨论的，不同的应变，特别是在至少一个结构组件中的不同的应变，可以导致不同的阻抗，使得不同于参考模式的接收模式也可以是风力涡轮机叶片上的瞬时负载的结果。这对于在现场分析风力涡轮机叶片的行为特别有利。
关于本发明的方法以及评估设备和/或连接的控制设备的配置，特别是在温度补偿之后，可以首先关于对至少一个结构组件和/或雷电保护系统的可能损害来评估健康信息。然而，如果没有检测到损害，则健康信息可以存储在存储部件中，特别是存储器中，尽管如此，特别是用于以后的分析，特别是关于行为、老化过程等的分析。如果检测到损害，则可以评估优选为健康信息的一部分的损害位置、类型和程度，以决定安全风力涡轮机操作是否仍然可能。如果不是，则可以生成错误代码，并且可以通过对应的控制信号来停止风力涡轮机硬件。在优选实施例中，还可以执行感测设备的混合感测是否仍然可能的测试，如果混合感测不再可能，则可选地导致错误代码生成。在任何情况下，检测到的损害、特别是导致风力涡轮机操作停止的损害，也可能导致在优选的远程监测站处的警报。
如果检测到对所述至少一个结构组件和/或雷电保护系统的损害，这不能证明风力涡轮机操作的停止是合理的，但是，可以检查是否应当激活风力涡轮机的至少一个安全操作模式。在这样的安全操作模式中，可以例如通过降低允许的风速和/或湍流值来调整关于风力涡轮机的操作的阈值。检测到的损害和/或其他检测到的影响（特别是还有负载）的另一个结果可能是监测频率的增加。例如，如果对于所述至少一个结构组件检测到比预期更高的应变，则可以选择安全操作模式和/或可以增加监测频率，即，可以更频繁地采集接收模式。例如，如果健康信息指示所述至少一个结构组件上的应变超过阈值，则这也可以导致增加的监测频率和/或定义风力涡轮机的操作范围的阈值的调整，例如安全操作模式的激活。
应当注意，当评估例如关于损害和/或安全模式准则的健康信息时，还可以采用所训练的人工智能评估算法。在这些上下文中，必须考虑各种设计、制造和/或操作状况。除环境状况之外，操作状况还可以包括损害和维修历史。此外，当试图导出风力涡轮机叶片损害的原因时，可以采用人工智能。
附图说明
从下面结合附图的详细描述中，本发明的其他目的和特征将变得显而易见。然而，附图仅是为了说明的目的而设计的原理草图，并不限制本发明。附图示出：
图1是根据本发明的风力涡轮机布置，
图2是根据本发明的监测系统的功能图，
图3是风力涡轮机叶片的示意性剖视图，
图4是风力涡轮机叶片的替代配置，
图5是根据本发明的方法的流程图，以及
图6是用于未安装的风力涡轮机叶片的测试配置。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的风力涡轮机布置1的原理图。风力涡轮机布置1包括至少一个风力涡轮机2，在该情况中为至少一个海上风力涡轮机，其例如可以是风力涡轮机园区的一部分。如原理上已知的，风力涡轮机2包括塔架3、机舱4、桨毂5和风力涡轮机叶片6，在该情况中，三个风力涡轮机叶片6附接到桨毂5，使得可以从机舱4中的风力涡轮机叶片6和桨毂5的布置的旋转生成电能。
仅如图1所示，每个叶片包括至少一个导电结构组件7，在该情况下为翼梁帽，其包括CFRP和/或另一种导电复合材料作为材料。此外，在每个风力涡轮机叶片6中，安装有雷电保护系统8。雷电保护系统8的引下线和所述至少一个结构组件7通过等电位连接器（等电位联结）导电连接，从而形成电阻抗网络。该电阻抗网络用于实现混合监测系统，该系统能够监测所述至少一个结构组件7的结构健康和雷电保护系统8。监测系统包括感测设备9和评估设备10，在该情况中，感测设备9安装在风力涡轮机叶片6中，在该情况中，评估设备10部分地安装在风力涡轮机2中，例如安装在机舱4或桨毂5中，并且部分地远程地位于监测中心11处，其中，在评估设备的不同部分之间建立通信链路12，该通信链路12至少部分是无线的。通信链路12也由风力涡轮机2的控制器使用。
在监测中心11处，评估设备10可以连接到监测站13，在监测站13处可以输出例如警报、警告和其他通知。
图2图示了监测系统14的功能结构。感测设备9包括至少一个第一端子15和至少一个第二端子16。第一端子15连接到发射器17，使得电脉冲18可以被发射（发送）到风力涡轮机叶片6的电气网络19中，在此仅示意性地示出。如从现有技术中的其它应用中在原理上已知的，电脉冲至少部分地被网络19中的不连续点（特别是阻抗变化）反射并且至少部分地被传输，第二端子16也连接到网络19，使得连接到第二端子16的接收器21接收接收模式20作为对电脉冲18的发射的响应。当然，可以通过使用不同的第一端子15和/或第二端子16和/或使用端子22作为第一端子15以及第二端子16来进行不同的测量。也就是说，第一端子15和第二端子16可以被集成到一个组合的发送和接收端子22中，并且发射器17和接收器1可以被集成到收发器23中。
在两种可能的配置中，电脉冲18可以从作为第一端子15的组合的发射和接收端子22发送，并且其接收模式20可以由与第二端子16相同的组合的发射和接收端子22接收，或者可以使用间隔开的第一端子15和第二端子16，即它们在不同定位处连接到网络19。如上所述，可以采用时域反射计（TDR）和时域透射计（TDT），其中TDR聚焦于反射的信号，而TDT聚焦于传输的信号。
感测设备9进一步包括控制单元24，在实施例中，控制单元24可以已经包括评估设备10的一部分。控制单元24（也可以称为测量电子器件或仪器模块）可以对接收到的接收模式20进行预处理，特别是通过数字化它们进行预处理，和/或部分地评估接收模式20。例如，这些过程可以包括信号调节、滤波、模数转换等。当然，控制单元24优选地还适于控制发射器17的信号生成，以将电脉冲18发送到网络19中。总之，控制单元24控制感测设备的测量操作，并且特别是向评估设备10提供经预处理的接收模式20。
如所示出的，感测设备9还可以包括温度传感器25以采集关于当前测量状况的信息。这样的温度数据可以用于关于温度影响、特别是关于网络19的组件的温度相关阻抗来补偿接收模式。这样的温度数据也可以从外部温度传感器25'接收，如所示出的，外部温度传感器25'连接到风力涡轮机控制器26。来自温度传感器25、25'的温度数据也可以用于评估的稍后阶段，例如关于检测到的损伤的增长。
关于控制单元24，应当注意，如果使用参考模式，则与参考模式的比较，特别是计算接收模式20和参考模式之间的差，可能已经在控制单元24中执行，但是也可以在感测设备9外部的评估设备10的组件中执行。这样的参考模式可以针对完整的新的网络19被预先采集和/或描述网络19的应有状态。参考模式可以指代某个参考温度，该参考温度也用作温度补偿的参考温度。当然，如果在感测设备9外部执行与参考模式的比较，则这些评论也适用。
感测设备9和评估设备10之间的通信可以经由风力涡轮机控制器26或绕过风力涡轮机控制器26。一般而言，通信可以依赖于无线、有线电技术和/或有线光学技术。
应当注意，第一端子15和第二端子16优选地位于风力涡轮机叶片6的网络19的叶片根侧。优选地，发射器21、接收器17并且特别地还有控制单元24被接近地靠近至少第二端子16放置，使得电连接很短，以避免和/或减少发送到网络19和从网络19接收的信号的干扰和/或恶化。此外，降低了损害的可能性、安装障碍和成本。
为了在雷击/雷电附着的情况下将感测设备9与网络19隔离，可以采用浪涌保护设备和/或断流器，特别是回缩式连接器，出于简化的原因在图2中未示出。
在该实施例中，每个风力涡轮机叶片6包括其自己的感测设备9，该感测设备9完全安装在相应的风力涡轮机叶片6中。然而，也可以将一个感测设备与风力涡轮机2的所有叶片6相关联和/或将感测设备9的部件安装在桨毂5或机舱4中，然而，这是不太优选的。
在所描述的实施例中，评估设备10包括评估单元27，评估单元27用于评估接收模式20以导出关于雷电保护系统8的第一健康信息和关于结构组件7的结构健康的第二健康信息，它们组合起来被称为健康信息。
健康信息可以描述不连续点的位置和至少一个特性，特别是改变的和/或除参考模式中不连续点之外的不连续点。通过评估接收模式20的接收脉冲的行进时间，可以确定位置，而从接收脉冲的脉冲形状，特别是幅度，可以导出不连续点的特性，即特别是阻抗变化。
例如，对于描述损害的不连续点，可以导出损害的类型和程度作为健康信息的一部分。以该方式，损害的位置、类型和程度变得已知，使得维修和/或维护可以更好地计划和有效地执行。
另一方面，健康信息也可以描述风力涡轮机叶片6的当前状态，因为已经示出CFRP组件上的不同应变导致不同的阻抗，使得例如风力涡轮机叶片6上的负载可以从这样的信息中估计。在这方面，监测系统14的健康信息也可以用于监测风力涡轮机叶片6的行为和/或老化，从而例如可以估计寿命。然而，对于每次测量而言，存储在评估设备10的存储部件28（特别是存储器）中的这样的健康信息也可以被反馈到设计和开发中，从而可以改进未来风力涡轮机叶片6的特性。
评估设备10还可以包括命令单元29，其也可以在外部在专用控制设备中实现。命令单元29评估/评定关于要采取的措施的健康信息，无论是针对风力涡轮机2的控制信号的生成还是警报的输出/错误代码的生成。例如，如果健康信息描述了满足临界性准则的损害，则指示风力涡轮机2的进一步操作将是太危险的，风力涡轮机2的操作可以通过生成对应的控制信号来停止，特别是向风力涡轮机控制器26生成对应的控制信号。如果损害不太严重，例如满足安全模式准则，则风力涡轮机2可切换成在至少一个对应的安全操作模式中操作，在该安全操作模式中，例如允许叶片6在其中旋转的风速区间减小，和/或湍流值区间减小，其中湍流值描述风湍流的强度。以该方式，可以减小在操作中作用在风力涡轮机叶片6上的力。
还可能的是通过频率增加准则来评估健康信息，其中，如果满足该准则，则可以增加监测频率。然而，监测频率的增加也可以被包括在安全操作模式中。
注意，在这一点上，优选地，对于每个监测测量，可以使用不同的第一端子和/或第二端子来采集至少两个接收模式20，使得可以实现更鲁棒的评估。附加地或可替代地，接收模式可以在不同的时间点处被采集，并且特别地，被一起评估。这些不同的时间点可以对应于风力涡轮机叶片6的不同旋转定位。进一步可能的是使用不同的电脉冲，特别是选取脉冲特性，特别是脉冲形状，以实现特定的测量目标，例如更仔细地检查在第一测量模式中检测到的不连续点或劣化。在评价设备10内部的评价过程中，也可以采用人工智能和机器学习。特别地，所训练的人工智能评估算法30可以用于评估通常复杂的接收模式20。此外，所训练的人工智能评估算法可以关于损伤评估和/或操作安全评估来使用。
图3示出了风力涡轮机叶片6之一的示意性横截面图。虚线41指示叶片的几何形状。可以看出，雷电保护系统8包括连接到风力涡轮机叶片6的表面处的接闪器32（避雷器）的引下线31。在图3所示的实施例中，接闪器32定位在风力涡轮机叶片6的尖端33处。引下线31一直被引导到叶片6的根部34，在那里它可以经由根部端子35接地。在该情况下，除了根部端子35之外或作为其一部分，在叶片根部34处的接地连接还包括火花间隙36，使得由引下线31、至少一个结构组件7和等电位连接器37形成的电阻抗网络19不与地电流连接。这防止了电脉冲18中的大部分被简单地输送到地面。这样的火花间隙36也可设置在桨毂5中或叶片中的根部端子35的桨毂侧上，使得根部端子35可以直接用作端子22，或者在从桨毂5到机舱4的接地连接处，例如用于所有风力涡轮机叶片6。
在图3的实施例中，使用了在面向叶片根部34的网络19一侧处的三个组合的发射和接收端子22，其中的每一个可以用作第一端子15和/或第二端子16。这些端子22都连接到感测设备9的其他组件，这仅在图3中示意性地示出。这些端子22中的两个定位在至少一个结构组件7的根侧端部处，这些端子22中的一个定位在火花间隙36的网络侧处的引下线31的根部端子35处。为了记录接收模式，这些端子22中的每一个可以以时域反射计的方式或以时域透射计的方式使用，使得例如电脉冲18可以使用结构组件7的根侧端部处的外部端子22中的一个来被发送到网络19中，并且引下线31的端子22可以被用作第二端子16。或者例如，与结构组件7相关联的两个端子22可以用作第一端子15，并且接收模式20可以在与引下线31相关联的端子22处被接收。
当然，图3仅是示例性的，并且可以使用不同定位的端子以及网络19的其他结构，例如使用多于或少于三个的等电位连接器37。
图4示出了风力涡轮机叶片6的优选的第二具体实施例。作为与图3的实施例的不同之处，最靠近叶片根部34的两个等电位连接器37a包括火花间隙38，而最靠近叶片尖端33的等电位连接器37b不包括这些火花间隙38。以该方式，迫使电脉冲18一直行进通过结构组件7或引下线31到达叶片尖端33，以该方式简化接收模式20并为叶片尖端33的接收脉冲提供高的信号强度。因此，可以执行更鲁棒且准确的测量。
图5是图示根据本发明的方法的实施例的流程图。在步骤S1中，执行至少一个接收模式20的测量，并且通过评估接收模式来确定对应的第一健康信息和第二健康信息，如上面已经描述的。可选地，也如上所述的，可以执行温度补偿，如步骤S2所示。稍后在评估健康信息本身时，也可以考虑温度数据。
在步骤S3中，检查所述健康信息是否指示损害已经发生。如果没有发生损害，则在步骤S4中将健康信息存储到存储器28中。然而，如果已经发生损害，则在步骤S5中，检查关于损害的健康信息，即，特别是损害的位置、类型和程度，是否满足临界准则，指示风力涡轮机2的安全操作不再可能。当然，临界准则也可以考虑其他检测到的损害和/或维修。可以采用人工智能。
如果在步骤S5中确定风力涡轮机2的安全操作不再可能，则在步骤S6中，生成对应的错误代码，并且生成到风力涡轮机控制器26的控制信号以停止风力涡轮机2的操作。此外，在步骤S7中，在监测站13处输出警报。
如果在步骤S5中已经确定继续操作风力涡轮机2是安全的，则在步骤S8中，可以对评估健康信息的安全模式准则进行评估。如果满足安全模式准则，则指示对风力涡轮机2的损害，虽然不禁止进一步的操作，但应导致以安全操作模式操作风力涡轮机2，使得更小的力和应变被施加到风力涡轮机叶片6上。因此，如果满足安全模式准则，则在步骤S9中，生成用于使风力涡轮机控制器26切换到安全操作模式的控制信号，其中，例如，减小了关于风速和/或湍流值的操作间隔。在步骤S7中再次生成错误代码并输出警报，然后在步骤S4中将信息存储在存储部件28中。应注意，可能的是使用多个安全模式准则，每个准则都与某个安全操作模式相关联。
在一般步骤S10中，检查通过感测设备9进行混合感测是否仍然可能，即，损害不会削弱它，并且在感测设备9的对应组件中没有故障。如果混合感测不再可能，则在步骤S11中再次生成错误代码和警报。然而，如果混合感测仍然可能，则在步骤S12中，检查健康信息是否满足频率增加准则，其中，如果满足频率增加准则，则在步骤S13中由感测设备9以更高的测量频率进行接收模式20的测量。例如，如果要观察不连续点的演变和/或已经检测到风力涡轮机叶片6中的大的应变，这可能是明智的，如果存在更长的时间，这可能是关键的。
关于监测频率/测量频率，独立于图5的具体实施例，注意，几种方法是可能的，其也可以组合使用。例如，可以周期性地执行至少一个接收模式20的测量，以研究诸如疲劳的长期影响和/或预测风力涡轮机叶片6的寿命。在进一步的示例中，可以在限定的时间段内连续地进行测量，例如以监测风力涡轮机叶片6在风力涡轮机叶片6旋转时经受的变化的负载。以该方式，可以执行对这样的负载及其对雷电保护系统8和结构健康的影响的分析。
在第三示例中，测量可以由至少一个事件触发。这样的事件可以是雷击（雷电附着），其可以由至少一个雷击传感器39（见图1）检测到。这样的雷击传感器39可以例如包括至少一个罗氏线圈，可以具有其自己的评估设备或利用监测系统14的评估设备10，并且可以提供关于风力涡轮机叶片6的雷电附着的数量及其参数的信息，特别是关于雷电电流的信息。雷击传感器39还可以被定位和/或配置成也检测对结构组件7的雷击。
注意，当评估至少一个接收模式20（步骤S1）或任何准则时，也可以有利地考虑这样的雷击传感器数据，因为这样的附加信息使得评估更加准确、可靠和鲁棒。例如，新检测到的损害可以直接连接到先前的雷电附着，这可以关于雷电电流和雷电附着的接闪器32来分析。
最后要注意的是，监测系统14也可以应用于未安装在风力涡轮机中（即地面上）的风力涡轮机叶片6。监测过程然后可以用于测试和/或质量控制，例如在生产结束时和/或在已经对风力涡轮机叶片6执行了维修和/或维护之后。由于在这样的情况下，风力涡轮机叶片6未安装在风力涡轮机2中，因此可以在叶片尖端33处采用附加的第一端子15和/或第二端子16和/或组合端子22，如图6的示意图所示。
如所指示的，感测设备9不仅在叶片根部34处使用如上所述的端子22，而且在接闪器32之一处使用至少一个附加端子40以获得附加接收模式20，从而提供附加信息，特别是来自叶片尖端33的区域的高度准确的信息。端子40可以用作第一端子15和/或第二端子16，并且特别地可以是组合的发射和接收端子22。
尽管已经参考优选实施例详细描述了本发明，但是本发明不限于所公开的示例，本领域技术人员能够在不脱离本发明的范围的情况下从所述示例中得出其他变化。
Claims (15)
1.用于风力涡轮机（2）的至少一个风力涡轮机叶片（6）的监测系统（14），其中所述风力涡轮机叶片（6）包括至少一个导电或半导电结构组件（7），特别是包括碳纤维增强聚合物的至少一个结构组件（7），以及具有电连接到至少一个接闪器（32）的引下线（31）的雷电保护系统（8），其中所述引下线（31）通过至少一个等电位连接器（37，37a，37b）电连接到所述至少一个结构组件（7），使得在所述风力涡轮机叶片（6）中形成包括所述至少一个结构组件（7）、所述至少一个等电位连接器（37，37a，37b）和所述引下线（31）的电阻抗网络（19），
其特征在于，为了远程监测所述雷电保护系统（8）和所述至少一个结构组件（7）的结构健康这两者，所述混合的监测系统（14）包括
-用于网络（19）的感测设备（9），包括用于经由至少一个第一端子（15）将电脉冲（18）发射到网络（19）中的至少一个发射器（17）和用于经由至少一个第二端子（16）从网络（19）接收电脉冲（18）的至少一个接收模式（20）的至少一个接收器（21），以及
-评估设备（10），用于评估所述至少一个接收模式（20），特别是关于所述接收模式（20）中的接收脉冲的行进时间和/或脉冲形状，和/或通过与至少一个参考模式进行比较来确定关于所述雷电保护系统（8）、特别是关于所述至少一个等电位连接器（37，37a，37b）的第一健康信息，和关于所述至少一个结构组件（7）的第二健康信息。
2.根据权利要求1所述的监测系统（14），其特征在于，所述至少一个结构组件（7）选自包括梁和/或翼梁帽的组，和/或所述评估设备（10）至少部分地位于风力涡轮机叶片（6）的外部，特别是位于风力涡轮机（2）的外部，并且通过特别是无线的通信链路（12）连接到感测设备（9）和/或评估设备（10）的剩余部分。
3.根据权利要求1或2所述的监测系统（14），其特征在于，评估设备（10）适于确定不连续点的位置和/或至少一个特性作为健康信息，所述不连续点特别是由于损害和/或劣化而导致的不连续点，由接收模式（20）的至少一个接收脉冲来描述，和/或评估设备（10）和/或接收健康信息的控制设备被配置为基于所述健康信息生成用于风力涡轮机（2）的至少一个控制信号，特别是如果检测到满足临界准则的损害则使风力涡轮机（2）停机。
4.根据前述权利要求之一所述的监测系统（14），其特征在于，引下线（31）经由在所述叶片（6）的根部（34）处的根部端子（35）处的接地连接而接地，其中叶片根部（34）处的接地连接和/或从桨毂（5）到机舱（4）的接地连接包括火花间隙（36）或开关设备，用于在测量接收模式（20）时将所述引下线（31）与地电流断开，和/或至少一个第二端子（16）位于所述引下线（31）的根侧端部处。
5.根据前述权利要求之一所述的监测系统（14），其特征在于，第一端子和第二端子（15，16，22）位于网络（19）的叶片根侧边缘，和/或感测设备（9）包括至少一个控制单元（24）和/或感测设备（9）完全安装在所述风力涡轮机叶片（6）中。
6.根据前述权利要求之一所述的监测系统（14），其特征在于，位于所述风力涡轮机叶片（6）的根侧的所述多个等电位连接器（37，37a，37b）中的至少一个等电位连接器（37，37a，37b）包括火花间隙（38），其中，特别地，除了最靠近所述风力涡轮机叶片（6）的尖端（33）的一个等电位连接器之外，所有等电位连接器（37，37a，37b）都包括火花间隙（38）。
7.根据前述权利要求中任一项所述的监测系统（14），其特征在于，所述监测系统进一步包括至少一个温度传感器（25，25'），特别是作为感测设备（9）的一部分提供的温度传感器，其中，评估设备（10）和/或感测设备（9）被配置为特别是基于在多个测量温度下执行的至少一个参考测量，针对参照参考温度的温度影响来补偿所述接收模式（20），和/或评估设备（10）被配置为在确定特别是关于检测到的损害的增长的健康信息时考虑温度传感器（25，25'）的温度数据。
8.根据前述权利要求之一所述的监测系统（14），其特征在于，其进一步包括至少一个雷击传感器（39），所述至少一个雷击传感器（39）特别是包括罗氏线圈，其中评估设备（10）还适于使用所述雷击传感器（39）的传感器数据来确定至少所述第一健康信息。
9.根据前述权利要求之一所述的监测系统（14），其特征在于，在所述第一端子和第二端子（15，16，22）中的一个或两个处提供至少一个雷电浪涌保护元件和/或至少一个回缩式连接器。
10.风力涡轮机布置（1），包括其中安装有多个风力涡轮机叶片（6）的至少一个风力涡轮机（2），以及根据前述权利要求之一的至少一个监测系统（14）。
11.根据权利要求10所述的风力涡轮机布置（1），其特征在于，一个监测系统（14）与被指定用于测量接收模式（20）的第一端子和第二端子（15、16、22）中的每个组合相关联，或者与每个单个风力涡轮机叶片（6）相关联，或者与每个单个风力涡轮机（2）相关联。
12.根据权利要求10或11所述的风力涡轮机布置（1），其特征在于，所述至少一个监测系统（14）中的至少一个部分地安装在所述至少一个风力涡轮机（2）中的至少一个的桨毂（5）和/或机舱（4）和/或塔架（3）中。
13.用于使用根据权利要求1至9中任一项所述的监测系统（14）来监测至少一个风力涡轮机叶片（6）的方法。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，如下所述执行接收模式（20）的测量：
-每次风力涡轮机（2）的雷击传感器（39）检测到雷击时，和/或
-每次满足描述风力涡轮机叶片（6）的非标准和/或提高的空气动力学和/或结构负载状况的测量准则时，和/或
-每次检测到风力涡轮机（2）或其中安装有风力涡轮机（2）的风力涡轮机园区的能量生产的变化时，和/或
-在限定的时间段内连续地，和/或
-定期地。
15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，对未安装到风力涡轮机（2）的风力涡轮机叶片（6）进行质量控制和/或测试，其中使用至少一个附加的第一端子或第二端子（40）来测量至少一个接收模式（20），所述至少一个附加的第一端子或第二端子（40）特别是在风力涡轮机叶片（6）的尖端（33）部分中和/或在接闪器（32）处和/或在引下线（31）的接闪器侧端部处。
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