专利名称：通过信号的组合的事件监控的制作方法
技术领域：
本发明涉及风力涡轮机的结冰。更具体地，本发明涉及用于风力 涡轮机的事件监控或状况监控以及事件监控单元。具体而言，本发明 涉及用于针对风力涡轮机的事件监控的方法、用于事件监控的事件监 控单元和计算机程序产品。
背景技术：
在过去，风力涡轮机经历了日益增长的需求。因此，在状况较为 恶劣的地点也计划并架设了越来越多的风力涡轮机。例如，用于架设 风力涡轮机的新地点可能常年具有较高的结冰机率。此外，能量输出 持续地增加，且因此作为示例转子叶片直径在尺寸上也在增大。因此， 可能发生各种事件如转子叶片结冰、转子叶片结垢、转子叶片或风力 涡轮机其它部分腐蚀、连接^Hf和/或转子叶片中开裂。通常，这类事 件常常通过直接测量来检测。为了允许更加可靠的直接测量结果来检 测在风力涡轮机运行期间可能发生的特定事件，已做出了很多的努 力。对于如结冰、结垢或其它机能失常的事件的^f企测对于初始化适当
的应对措施很重要。例如，如果发生结冰抛掷(ice-throw)则可能需要 关闭风力涡轮机的调节。
另外，发生如转子叶片结水、结垢，转子叶片中开裂或风力涡轮 机构件的大范围应力等事件时，如果没有采取应对措施或适当的风力 涡轮机控制步骤，则可能降低能量输出。
通过直接测量对风力涡轮机的状况的检测也许不能产生足够的 准确性，因为测量本身就可能不够准确或者因为信号与待检测的现象 不充分相关。
发明内容
鉴于上述事实，期望有改善的风力涡轮机事件监控。根据第一实 施例，提供了一种用于针对风力涡轮机的事件监控的方法。该方法包
括测量表示选自特性组的特性的第一信号模式(pattem),该特性组包 括风力涡轮机的机械特性、风力涡轮机所发出的噪音、风力涡轮机 的一部分所发出的噪音；风力涡轮机的功率输出、风力涡轮机的部分 的表面传导性、风力涡轮机的运行数据、风力涡轮机的部分的温度、 外界温度、风速、风向以及外界空气湿度或其它的天气状况；至少测 量表示选自特性组的不同特性的第二信号模式；用分析方法分析第一 信号模式和第二信号模式或第一已分析信号模式和第二已分析信号 模式的组合，其中生成已分析数据；以及评定已分析数据，其中，该 评定提供对于事件的指示性结果。
根据另 一个实施例，提供了 一种用于针对风力涡轮机的事件监控 的方法。用于针对风力涡轮机的事件监控的该方法包括测量表示选 自特性组的特性的第一信号模式，该特性组包括风力涡轮机一部分 的固有频率、风力涡轮机所发出的噪音、风力涡轮机的一部分所发出 的噪音；风力涡轮机的功率输出、风力涡轮机的一部分的应力、风力 涡轮机的一部分的载荷振荡、风力涡轮机的部分的相对位置、风力涡 轮机的部分的表面传导性、风力涡轮机的运行数据、风力涡轮机的部 分的温度、外界温度、风速、风向以及外界空气湿度或其它的天气状 况；至少测量表示选自特性组的不同特性的第二信号模式；用分析方 法分析第一信号模式和第二信号模式或第一已分析信号模式和第二 已分析信号模式的组合，其中生成已分析数据；以及评定已分析数据， 其中，该评定提供对于事件的指示性结果。
根据另 一个实施例，提供了 一种用于针对风力涡轮机的事件监控 的方法。用于针对风力涡轮机的事件监控的该方法包括测量表示风 的特性的第一信号模式；至少测量表示风力涡轮机的特性的第二信号 模式；用包括以下方法的组中的至少一种分析方法分析第一信号模式
和第二信号模式或者第一已分析信号模式和第二已分析信号模式的
组合，其中生成已分析数据对信号模式的单独信号的评级(rating)或 加权、傅立叶分析、趋势分析、将信号模式绘制成具有至少两个参数 的曲线，用神经网络或其它自学习式方法的分析。通过测量信号在时 域、空间域或频域上的稳定性，可以执行评级或加权。该方法还包括 评定已分析数据，其中，该评定提供对于事件的指示性结果。
根据又一个实施例，提供了 一种用于针对风力涡轮机的事件监控 单元。该事件监控单元包括第一信号测量单元，其适于测量表示选 自特性组的特性的第一信号模式，该特性组包括风力涡轮机的机械 特性、风力涡轮机所发出的噪音、风力涡轮机的一部分所发出的噪音； 风力涡轮机的功率输出、风力涡轮机的部分的表面传导性、风力涡轮 机的运行数据、风力涡轮机的部分的温度、外界温度、风速、风向以 及外界空气湿度或其它的天气状况；第二信号测量单元，其适于至少 测量表示选自该特性组的不同特性的第二信号模式；分析单元，其连 接以接收第一信号模式和第二信号模式并适于用分析方法来分析第 一信号和第二信号，其中生成第一已分析信号模式和第二已分析信号 模式；和评定单元，其适于至少评定第一已分析信号模式和第二已分 析信号模式，其中，该评定提供针对事件的指示性结果。
根据相关权利要求、说明和附图，本发明的其它方面、优点和特 征是显而易见的。
在本说明书的剩余部分(包括引用附图)更具体地阐述了对于本领 域普通技术人员而言充分的且能够予以实现的本发明的^^开内容，包 括本发明的最佳方式，附图中
图la和图lb示出了根据本文所述实施例的风力涡轮机，其中测 量了多个信号以生成信号模式；和
图2示出了根据本文所述实施例的监控事件的方法的示意图。
具体实施例方式
现在将详细参考本发明的各个实施例，在附图中示出本发明的一 个或多个实例。各个实例作为对本发明的解释来提供，而不意味着对 本发明的限制。例如，作为一个实施例的一部分而示出或描述的特征
施例。意图是本发明包括这样的修改和变动。
根据本文所述的实施例，有可能使得信号模式与状况反常
(deviation)或者与在风力涡轮/L运行期间可能出现的某些风力涡轮机 事件相关联。通过信号的组合，有可能以间接的方式来监控风力涡轮 机的状况或事件。
根据另外的实施例，使信号模式与状况或事件相关联的逻辑分析 器可能基于风力涡轮机信号模式的长期或短期历史记录。
根据其它的实施例，逻辑分析器可基于信号模式的稳定性、信号 模式随着时间的漂移(drift)、信号模式的空间域、信号模式的频域、信 号模式的长期和短期趋势或其组合来分析信号模式。因此，根据不同 的实施例，可以单独地分析信号模式或者可以分析信号模式的组合。
常用的风力涡轮机可包括测元件，这些检测元件用于多个信号 如风速、风向、功率输出、振动、转子叶片和风力涡轮机其它部分中 的机械应力、空气湿度、外界温度和其它的天气状况以及运行数据如 俯仰活动性(pitch activity)、构件的涡轮功率产生运行温度、介质和环 境。图1示出了其中提供了风力涡轮机100的实施例。在i荅架2的顶 部设置了短舱(nacclle)6。教4可转动地保持在短舱6处。转子叶片8 安装到短舱6上。根据一个实施例，设置了三个转子叶片。根据另外 的实施例，可以设置多于三个或少于三个的转子叶片。根据本文所述 的一些实施例，毂4通过传动系22连接到齿轮24上并将转动能传送 到发电机26。
在图1A和图1B中所示的风力涡轮机内生成了多个信号。为了产
生本文所述的实施例，可以将任何的这些信号或信号生成单元任意地 组合。
图1A示出了第一风速计111和第二风速计112以及温度测量单
元114。作为另一个实例，图IB示出了作为天气状况测量系统110 的一部分的湿度传感器116。这些信号生成单元是天气状况测量系统 110的一部分。这些单元中的各单元均测量随着时间推移的当前天气 状况，且由此测量信号模式。测量单元可以将已测量的信号模式传输 到例如控制单元30(参见图1B)。
施例，天气状况信号模式也可以从外部源提供。因此，在事件监控中 可包括远程的天气状况。
根据其它的实施例，在转子叶片8中结合了应变仪122。应变仪 122产生指示在运行时存在于转子叶片中的应力的信号。随着时间的 推移来测量这些信号，并由此产生了信号模式。根据其它的实施例， 可以用应变仪来测量风力涡轮机的其它部分中的应力，并且可生成相 应的信号模式。测量单元可将已测量的信号模式传输到例如控制单元 30(参见图1B)。
根据其它的实施例，在短舱6中可设置一个或多个振动传感器 132。如图1B所示，振动传感器134也可以设置在风力涡轮机的塔架 中。振动传感器132和振动传感器134测量风力涡轮机的部分的振动。 随着时间的推移来测量信号，并因此测量信号模式。
相应的传感器132和传感器134或位于风力涡4仑才几不同部分如塔 架根部、转子叶片、转动轴或齿轮箱处的其它传感器，将机械变量数 据传输到控制单元30(参见图1B)。相应信号模式中的任何信号模式或 其组合都可用于风力涡轮机的事件或状况的监控。
如图1A和图1B所示，麦克风152紧挨着风力涡轮机安装或安装 在风力涡轮机内，以便测量风力涡轮机或风力涡轮机的部分所发出的 噪音。根据一个实施例，如图1B所示，麦克风153紧挨着齿轮24安
装。因此，由齿轮24所产生的噪音可以用麦克风153来测量。根据 其它的实施例，麦克风可另外或备选地紧挨着风力涡轮机的其它部分 安装。然而根据其它的实施例，备选地或另外地，可安装麦克风152 以测量由风力涡轮机整体上所发出的噪音。测量单元可以将已测量的 信号模式传输到例如控制单元30(参见图1B)。
图1A示出了测量风力涡轮机的塔架和转子叶片之间距离的距离 测量单元142。随着时间的推移来测量代表塔架2和转子叶片8之间 距离的信号，且因此生成信号模式。
控制单元30安装在短舱6内。控制单元30接收由上述测量单元 或其它测量单元所生成的多个信号模式。根据本文所述的其它的实施 例，其它测量单元测量的信号可包括风力涡轮机一部分的固有频率、 风力涡轮机所发出的噪音、风力涡轮机一部分所发出的噪音；风力涡 轮机的功率输出、风力涡轮机一部分的应力、风力涡轮机一部分的载 荷振荡、风力涡轮机的部分大体上的相对位置、风力涡轮机的部分的 表面传导性、风力涡轮机的运行数据、风力涡轮机的部分的温度、外 界温度、风速、风向以及外界的空气湿度或其它的天气状况。
如上所述，在风力涡轮机100内可测量多个信号。因此，通过上 述信号中至少两个信号的組合可产生不同的实施例。信号组合可描述 如下。根据一个实施例，所测量信号的特性可至少包括下列特性中的 任何特性。有风力涡轮机的机械参数。这些机械参数可以是振动、载 荷振荡、应力、几何信息、风力涡4仑机的部分的固有频率等。此外， 可测量天气状况参数。例如，风速、外界空气温度、湿度和风向、气 压等都是限定天气状况的参数。风力涡轮机其他的特性可以是运行数 据如风力涡轮机功率产生、俯仰活动性、构件运行温度、介质以及风 力涡轮机的部分中的环境等。又一组特性指可以通过麦克风152和麦 克风153测量的风力涡轮机所发出的噪音或风力涡轮机的部分所发出 的噪音。如上所述，根据其它实施例，可以设置附加的麦克风。另外 的一組特性是电参数。例如，风力涡轮机表面上的传导性测量。这可
以例如应用于转子叶片8的表面传导性。
根据本文所述的实施例，测量并提供了至少两个信号模式用于分 析。根据一些实施例，该至少两个信号模式可指示来自一组风力涡轮 机特性的不同特性。根据一个实施例，第一信号模式可来自第一特性 组，该第一特性组包括风力涡轮机的机械特性、风力涡轮机所发出的
噪音、风力涡轮机一部分所发出的噪音；风力涡轮机的功率输出、风 力涡轮机的部分的表面传导性、风力涡轮机的运行数据、风力涡轮机 的部分的温度、外界温度、风速、风向以及外界空气湿度或其它的天 气状况。第二信号模式为来自于相同的第一特性组的不同特性。
根据又一个实施例，第一信号模式可来自于第二特性组，该第二 特性组包括风力涡轮机的机械特性、风力涡轮机所发出的噪音、风力 涡轮机一部分所发出的噪音；风力涡轮机的功率输出、风力涡轮机的 部分的表面传导性、风力涡轮机的运行数据、风力涡轮机的部分的温 度、外界温度、风速、风向以及外界空气湿度或其它的天气状况。第 二信号模式为表示来自于相同的第二特性組的不同特性的信号。
因此，对于本文所述的实施例，用来对风力涡轮机事件或风力涡 轮机状况的监控进行分析和评定的信号模式至少部分地是与所测量 的参数非直接相关的间接信号。此处，间接相关将理解为如用下列实 例所解释。例如，风速计不管用于风速测量的物理原理而测量风速。
这样，风速计的输出信号为风速信号和/或风向信号。因此，风速计直 接测量风速。作为又一个实例，如果为监控结水状况而比较两个不同 风速计的两个类似测量，则两个风速计的比较是指不同风速计的结冰 状况。囚此，由于判断了风速计的结冰，故所比较的信号又是用于结 冰事件的直接信号。该状况仅在风力涡轮机的不同位置处直接地测量 (转子叶片的结水对比风速计的结冰)。因此，如本文所提及的间接信 号与通常不用于监控风力涡轮机事件或风力涡轮机状况的测量有关， 或者与不表示针对风力涡轮机不同部分的相同事件的测量有关。
本文所述的实施例测量来自不同特性组的信号模式和/或间接信 号的信号模式。分析信号模式并评定已分析数据。该评定导致对风力 涡轮机的事件或状况的检测。信号模式分析允许生成对于风力涡轮机 通常不可得到的已分析数据。根据不同的实施例，此已分析数据可在 短期和/或长期的基础上来评定。例如，已分析数据可以在分钟或小时
的时间范围(timeframe)内来评定。然而，当前运行的风力涡轮机的已 分析数据还可以相对于上年度类似时期、涡轮机新用时的期间或事件 未出现时期的已分析数据来评定。例如，可与可排除结冰的夏季期间 所生成的信号模式比较而进行用于监控结冰的评定。
根据本文所述的实施例，例如可以是5个、10个、20个信号模 式乃至更多的多个信号模式而不仅对于当前值来评定。通常，风力涡 轮机的信号常常与阈值相比较。这适用于单独的测量点、平均信号或 信号的移动平均。相反地，本文所述的实施例可包括超过对当前信号 或当前信号的平均的这种筒单评定的分析。
根据一些实施例，可以单独地对每个信号模式进行信号模式的分 析或者可以对信号模式的组合进行信号模式的分析。根据一个实施 例，分析可包括对一个或多个信号模式的评级或加权。因此，例如评 定了信号模式的稳定性并将该稳定性用于评级或加权。信号模式单独 的测量点可评级为不稳定的，且因此被待评定的已分析数据集所忽 略。因此，已分析数据是基于可用于评定的具有较高稳定性的已分析 信号模式。根据另一个实施例，信号模式单独的测量点还可以基于它 们的稳定性来加权。在不稳定的测量点具有例如较小权重的情形中， 已分析数据也反映了较高的稳定性。对于有关测量点稳定性的实施 例，稳定性的判断可例如相对于一个或多个相邻的测量点进行。高波
根据可备选或另外采用的其它实施例，对于信号模式的分析进行 了信号模式的绘图。由此，相对于多个参数对信号模式进行了分析。 也就是说，信号模式作为至少二维曲线来分析，且可以例如在至少两 个维度中插入信号点。根据还一个实施例，对于信号模式绘图使用了
至少四个或至少六个参凄t。
因此，可基于另一个参数即另一个测量信号来分析信号模式。因 此另外地对于本文所述实施例中所提及的时域、空间域和频率域，通 过分析作为以下特性函数的信号模式，可产生另外的实施例，这些特
性包括风力涡轮机一部分的固有频率、风力涡轮机所发出的噪音、 风力涡轮机一部分所发出的噪音；风力涡轮机的功率输出、风力涡轮 机一部分的应力、风力涡轮机一部分的载荷振荡、风力涡轮机的部分 的相对位置、风力涡轮机的部分的表面传导性、风力涡轮机的运行数 据、风力涡轮机的部分的温度、外界温度、风速、风向以及外界空气 湿度或其它天气状况。因此，除了时域、空间域和频域之外，其它的 "域"也可用来分析信号模式。
根据另外的实施例，信号模式的分析可备选或另外地包括趋势分 析。因此，可以在短期或长期的基础上来评定信号模式，并且已分析 数据包括有关信号模式方面的趋势或变化的信息。当风力涡轮机为新 近架设的时可从而相对于风力涡轮机的状态进行分析，或基于对于某 一事件如结水为极不可能的时期(例如夏天)，可从而相对于风力涡轮
机的状态进行分析。备选地，可进行短期分析。
根据可另外或备选使用的其它实施例，分析方法可包括自学习式 的分析方法。因此，举例来讲，可以使用人工神经网络、模糊逻辑、 多变量分析方法、机器学习等。分析方法可例如基于示范性的数据集 来学习，对于该示范性的数据集，状况或事件是否存在是已知的。因 此，学习数据集包括指示风力涡轮机事件或状况的多个信号模式的信 号模式组合。通常，有监督式、无监督式、增强式或其它的学习方法。 自学习式分析可改善其随着时间推移的监控准确性，且因此可改善其 对事件的监控准确性。
根据可与其它分析方法相结合的其它实施例，可以对信号模式提
供傅立叶变换。举例来说，对信号模式进行快速傅立叶变换(FFT),以 提供频域中的已分析数据。可以对频域中的已分析数据进行评定或对于频域中的已分析数据可应用另外的分析方法。通常，根据本文所述 的其它实施例，可以结合不同的分析方法。根据其它实施例，分析方
评定相结合。
根据可以与本文所述实施例中的任何实施例相结合的不同实施 例，分析方法可应用于单独的信号模式或多个信号模式。根据另外的 实施例，多个信号模式可以理解为两个信号模式、五个信号模式或甚 至更高数目的信号模式。另外任选地有可能的是，组合地分析信号模 式组以便可以将不同信号模式组的结果进行组合。举例来说，指示风 力涡轮机机械特性的信号模式可以与指示所发出噪音的信号模式相 结合地分析。另外，指示所发出噪音的信号模式可以与指示天气状况 信号的信号模式相结合地分析。此后，该两个已分析数据模式可以被 进一 步地分析和/或 一起地评定。
作为 一个实例，指示风速的第 一信号模式和指示功率输出的第二 信号模式被一起分析。通过对两个信号模式的组合的稳定性评级可以 分析该两个信号模式，以便生成包括稳定性分析的功率曲线。随后可 评定为稳定化的功率曲线的已分析数据，以监控是否存在如下事件如 结冰、结垢、裂紋、腐蚀、螺栓连接或其它连接的松开、温度控制问 题等。根据一个实施例，例如功率输出的稳定性例如在时域中被评级 或加权以衍生出带有增加的机率的曲线。因此，仅提取出的曲线被证 实为用于评定的已分析数据。举例来说，提取出的已分析数据随后可 以与预设定的曲线相比较。根据可与本文所述的其它分析方法相结合 的其它实施例，可以将预设定曲线对不同的参数如空气密度、空气温 度、其它的天气状况和/或与风力涡轮机的状况或运行相关的参数进行 参数化。
本文所述的实施例未经过直接的数据处理，由于单独测量点的准 确性可能很低，故直接的数据处理很困难。通过将至少两个信号模式 的 一组输入的组合结合进逻辑分析器，可以实现对风力涡轮机的状况
反常的改善的相关性。当风力涡轮机为新近架设的时，可从而相对于 风力涡轮机的状态进行分析，或基于对于某一事件如结水为极不可能 的时期(例如夏天)，可从而相对于风力涡轮机的状态进行分析。备选 地，可进行短期分析。
通常，根据本文所述实施例所用的信号模式可能对于它们本身的 每一个均不提供用于确定事件或状况的充分可靠性，但多个信号模式 信息的组合提高了正确的事件监控的可能性。根据可以与本文所述实 施例中的任何实施例相结合的不同实施例，这些分析方法可以在风力 涡轮机正常运行时实施或由信号如警报信号、故障信号而触发，乃至 在事件发生后进行。根据其它实施例，分析可现场地或远程地地由风
力涡轮机控制器、风力涡库合机的监督意见和数据采集工具(SCADA)、 风场(wind park)监督意见和数据采集工具来实行。
根据另外的实施例，也可以由风力涡轮机场中的不同风力涡轮机 来提供多个信号模式，该多个信号模式被分析以为事件监控的评定提 供已分析数据。本领域技术人员将很好理解的是，如果提供了风力涡 轮机场，则可以在不同的风力涡轮机中测量用于分析的一个或多个信 号模式。因此，本文所述的实施例通过结合单独的信号模式或来自不 同风力涡轮机的信号模式组，可以产生另外的实施例。
如图2所示，用于监控风力涡轮机的事件或状况的方法包括多个 信号302i,3022…302n的输入。将多个信号提供给控制器、SCADA或 远程位置用于分析和评定(步骤310)。举例来说，图1B示出了控制器 30，其接收来自设置在风力涡轮机中的测量单元的信号。基于对信号 模式的分析和对已分析数据的评定，如步骤32i中所示监控事件。如 箭头312和虚线箭头312'所示，基于在步骤322和步骤323中所测量 的信号模式，可任选地监控多于一个的事件。
通常，根据本文所述的实施例，所述方法可以由适当的软件工具 来实施。因此，控制器、SCADA或远程位置设置有可实施上述实施 例中的任何实施例的计算机程序产品。
根据本文所述的实施例，提供了用于针对风力涡轮机的事件监控 的方法。该方法包括测量表示选自特性组的特性的第一信号模式，该
特性组包括风力涡轮机的机械特性、风力涡轮机所发出的噪音、风 力涡轮机一部分所发出的噪音；风力涡轮机的功率输出、风力涡轮机 的部分的表面传导性、风力涡轮机的运行数据、风力涡轮机的部分的 温度、外界温度、风速、风向和外界空气湿度或其它的天气状况；测 量表示选自特性组的不同特性的第二信号模式；用分析方法来分析第 一信号模式和第二信号模式或第一已分析信号模式和第二已分析信 号才莫式的组合，其中生成已分析数据；以及评定已分析数据，其中，
评定提供对事件的指示性结果。因此，评定有可能包括评定第一信号 模式和第二信号模式以及第一已分析信号模式和第二已分析信号模
式的组合。根据一些实施例，分析方法包括选自以下组的至少一种方
法分析随着时间推移的稳定性，对信号的评级或加权，傅立叶分析，
长期趋势分析，短期趋势分析，绘制成曲线，神经网络分析或其它的
自学习式方法以及模糊逻辑。因此，分析方法可以在时域、空间域或
频域中实施。
根据另外的实施例，可以监控一个或多个事件/状况。例如，事件 可以至少是选自以下组的事件，该组包括结水、风力涡轮机的部分 的结构完整性、风力涡轮机转子叶片的结垢或腐蚀；连接的松开、温 度控制中的问题。
通常，对于本文所述的一些实施例，有可能第一信号模式和/或第 二信号模式与事件状况不直接相关。根据实施例，可提供测量至少五 个信号模式，这些信号模式表示选自特性组的特性。在此，分析包括 用分析方法来分析五个信号模式，且其中，评定包括分析该至少五个 已分析信号模式。
根据另 一个实施例，提供了用于风力涡轮机的事件监控的方法。 该方法包括测量表示选自特性组的特性的第 一信号模式，至少测量表 示选自特性组的特性的第二信号模式；至少通过以下组中的分析方
法，分析第一信号模式和第二信号模式或第一已分析信号模式和第二 已分析信号模式的组合，其中生成已分析数据，该组包括信号模式
的单独信号的评级或加权、傅立叶分析；趋势分析；将信号模式绘制 成至少具有两个参数的曲线；用神经网络或其它自学习式方法的分 析；和评定已分析数据，其中，评定提供对事件的指示性结果。根据 另外的实施例，特性组任选地有可能包括风力涡轮机一部分的固有 频率、风力涡轮机所发出的噪音、风力涡l仑机一部分所发出的噪音； 风力涡轮机的功率输出、风力涡轮机一部分的应力、风力涡轮才几一部 分的载荷振荡、风力涡轮机的部分的相对位置、风力涡轮机的部分的 表面传导性、风力涡轮机的运行数据、风力涡轮机的部分的温度、外 界温度、风速、风向以及外界空气湿度或其它的天气状况。
根据可能备选或另外地提供的其它实施例，评定包括评定第一信 号模式和第二信号模式以及评定第一已分析信号模式和第二已分析 信号模式的组合。作为另外的附加或备选的选择，分析方法在时域、 空间域或频域中进行。
根据另一个实施例，提供了用于风力涡轮机的事件监控单元。该 单元包括第 一信号测量单元，其适于测量表示选自特性组的特性的第 一信号模式，该特性組包括风力涡轮机一部分的固有频率、风力涡 轮机或风力涡轮机一部分所发出的噪音；风力涡轮机的功率输出、风 力涡轮机一部分的应力、风力涡轮机一部分的载荷振荡、风力涡轮机 的部分的相对位置、风力涡轮机的部分的表面传导性、运行数据、风 力涡轮机的部分的温度、外界温度、风速、风向以及外界空气湿度或 其它的天气状况；第二信号测量单元，其适于至少测量表示选自特性 組的不同特性的第二信号模式；分析单元，其连接以接收第一信号模 式和第二信号模式并适于通过分析方法来分析第一信号和第二信号，
其中生成第一已分析信号模式和第二已分析信号模式；评定单元，其 适于至少评定第一已分析信号模式和第二已分析信号模式，在其中， 评定提供对事件的指示性结果。
另外的实施例涉及用于实施所公开方法的风力涡轮机或用于包 括涉及监控单元的实施例的风力涡轮机。
此书面说明书使用实例来公开本发明，包括其最佳模式，并且使 得任何本领域技术人员能够实施和使用本发明。尽管已根据各种具体 实施例描述了本发明，但本领域技术人员将会承认，可以用属于权利 要求精神和范围内的修改来实施本发明。特别地，上述实施例的相互 非排它的特征可以彼此结合。本发明可取得专利的范围由权利要求来 限定，并且可包括本领域技术人员所想到的其它实例。如果这种其它 的实例具有不异于权利要求字面文字的结构要件，或者如果它们包括 与权利要求字面术语无实质差异的等同结构元件，则这种其他的示例 意在处于权利要求范围内。
权利要求
1.一种用于针对风力涡轮机(100)的事件监控的方法，包括测量表示选自特性组的特性的第一信号模式(302n)，所述特性组包括风力涡轮机的机械特性、风力涡轮机所发出的噪音、风力涡轮机的一部分所发出的噪音；风力涡轮机的功率输出、风力涡轮机的部分的表面传导性、风力涡轮机的运行数据、风力涡轮机的部分的温度、外界温度、风速、风向以及外界空气湿度或其它的天气状况；至少测量表示选自所述特性组的不同特性的第二信号模式(302n)；在步骤(310)用分析方法分析所述第一信号模式和所述第二信号模式或者所述第一已分析信号模式和所述第二已分析信号模式的组合，其中生成已分析数据；在步骤(310)评定所述已分析数据，其中，所述评定提供对事件(312，322，323)的指示性结果。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分析方法至 少包括选自以下方法组的方法分析随着时间推移的稳定性，信号的 评级或加权，用稳定性评级或加权、傅立叶分析，长期趋势分析，短 期趋势分析，绘制成曲线，神经网络分析或其它的自学习式方法以及 模糊逻辑。
3. 根据权利要求1到2中任一项所述的方法，其特征在于，所 述第一信号模式和所述第二信号模式(302n)与所述事件不直接相关。
4. 一种用于针对风力涡轮机的事件监控的方法，包括测量表示选自特性组的特性的第一信号模式(302J,至少测量表示选自所述特性组的特性的第二信号模式(302n); 在步骤(310)至少用以下组中的分析方法，分析所述第 一信号^^莫式 和所述第二信号模式或者所述第一已分析信号模式和所述第二已分析信号模式的组合，其中生成已分析数据，所述组包括所述信号模 式的单独信号的评级或加权、稳定性分析、傅立叶分析、趋势分析；将所述信号模式绘制成具有至少两个参数的曲线；用神经网络或其它 自学习式方法的分析；在步骤(310)评定所述已分析数据，其中，所述评定提供对事件 (312，322,323)的指示性结果。
5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述特性组包括 风力涡轮机的一部分的固有频率、风力涡轮机所发出的噪音、风力涡 轮机的一部分所发出的噪音；风力涡轮机的功率输出、风力涡轮机的 一部分的应力、风力涡4仑机的一部分的载荷振荡、风力涡轮机的部分 的相对位置、风力涡轮机的部分的表面传导性、风力涡轮机的运行数 据、风力涡轮机的部分的温度、外界温度、风速、风向以及外界空气 湿度或其它的天气状况。
6. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述 评定包括评定所述第一信号模式和所述第二信号模式(302n)以及所述 第 一 已分析信号模式和所述第二已分析信号^^莫式的组合。
7. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述 分析方法在时域或频域中实施。
8. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述 事件(312，322，323)至少是选自包括以下事件的事件结水、所述风力 涡轮机的部分的结构完整性、所述风力涡4仑机的转子叶片的结垢或腐 蚀；连接的松开、温度控制中的问题。
9. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，基于 所述第一信号模式和所述笫二信号模式来监控至少两个事件。
10. —种计算机程序产品，其用于实施根据上述权利要求中任一 项所述的用于针对风力涡轮机(lOO)的事件监控的方法。
11. 一种用于风力涡轮机(100)的事件监控单元，包括第 一信号测量单元(110,111,112，114，116,122，132,134，142,152, 153),其适于测量表示选自特性组的特性的第一信号模式(302n),所述特性组包括所述风力涡轮机的一部分的固有频率、所述风力涡轮机或所述风力涡轮机的一部分所发出的噪音；所述风力涡轮机的功率 输出、风力涡轮机的一部分的应力、所述风力涡轮^/L的一部分的载荷振荡、所述风力涡轮机的部分的相对位置、所述风力涡轮机的部分的 表面传导性、运行数据、所述风力涡轮机的部分的温度、外界温度、风速、风向以及外界空气湿度或其它的天气状况；第二信号测量单元(110,111,112，114，116,122,132,134，142,152, 153),其适于至少测量表示选自所述特性组的不同特性的第二信号才莫式；分析单元(30)，其连接以接收所述第一信号模式和所述第二信号模式并适于用分析方法来分析所述第一信号和所述第二信号，其中生成第 一 已分析信号模式和第二已分析信号模式；评定单元(30)，其适于至少评定所述第一已分析信号模式和所述 第二已分析信号模式，其中，所述评定提供对事件(312,322,323)的指 示性结果。
12. 根据权利要求11所述的事件监控单元，其特征在于，所述 第一信号测量单元和所述第二信号测量单元中的至少一个测量单元 为麦克风(152，153)。
13. —种风力涡轮机(IOO)，包括根据权利要求11所迷的事件 监控单元。
全文摘要
本发明涉及通过信号的组合的事件监控，描述了用于针对风力涡轮机(100)的事件监控方法。包括测量表示选自特性组的特性的第一信号模式(302<sub>n</sub>)，包括风力涡轮机的机械特性、风力涡轮机发出的噪音、风力涡轮机的一部分发出的噪音；风力涡轮机的功率输出、风力涡轮机的部分的表面传导性、风力涡轮机的运行数据、风力涡轮机的部分的温度、外界温度、风速、风向和外界空气湿度或其它天气状况；至少测量表示选自特性组的不同特性的第二信号模式(302<sub>n</sub>)；在步骤(310)分析第一信号模式和第二信号模式或第一已分析信号模式和第二已分析信号模式的组合，生成已分析数据；在步骤(310)评定已分析数据，提供对事件(312，322，323)的指示性结果。
文档编号F03D11/00GK101363420SQ20081021067
公开日2009年2月11日 申请日期2008年8月8日 优先权日2007年8月10日
发明者J·尼斯 申请人:通用电气公司