一种风力发电机组故障预警系统的制作方法

本实用新型涉及风力发电领域，尤其是涉及一种能够对风力发电机叶片的转速进行识别、对风叶转速不稳定导致风力发电机工作效率不稳定及叶片开裂故障的问题进行预警的风力发电机组故障预警系统。

背景技术：

风力发电机是将风能转化为电能的装置，近年来，风电累计装机容量以20%的速率持续增长，由于发展初期设计制造水平不足、运行条件恶劣、运行年限增长等原因造成大规模在役风力发电机组进入故障高发期，风电场安全事故不断，运维成本居高不下，风力发电机因风量不稳定，故其输出的是13~25v变化的交流电，须经充电器整流，使风力发电机产生的电能变成化学能，然后用有保护电路的逆变电源，把化学能转变成交流220v市电，才能保证稳定使用。但是当出现自然风暴灾害导致风速过快叶片开裂导致转速不稳定或机器故障导致风叶转速过慢时，风力发电机输出的交流电会不稳定。

例如，一种在中国专利文献上公开的“一种风电机组故障预警系统”，其公告号cn107038453a，包括实时监视模块、预警模型模块、预警结果反馈模块、知识库模块，实时监视模块实时读取风机的参数，并把参数传递给预警模块进行分析；达到预警标准，触发报警机制，将信息传递给预警结果反馈模块，工作人员将反馈结果记入知识库模块；知识库模块不断的累积预警结果反馈模块中的结果，当预警结果的准确率低于60%时，将知识库模块中的结果反馈给预警模型模块。但该方案不能对风叶转速不稳定导致风力发电机工作效率不稳定及叶片开裂故障进行预警。

技术实现要素：

本实用新型是为了克服现有技术的风叶转速不稳定导致风力发电机工作效率不稳定和叶片开裂故障的问题，提供一种风力发电机组故障预警系统，这种系统能够对风力发电机叶片的转速进行识别，对风叶转速不稳定导致风力发电机工作效率不稳定和叶片开裂问题进行预警。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种风力发电机组故障预警系统，包括机塔，还包括若干转子叶片、识别装置和控制器，转子叶片设置在机塔顶端，控制器设置在机塔内，所述转子叶片上设置有标志装置，所述机塔上设置有螺杆升降装置，所述识别装置设置在螺杆升降装置上，识别装置通过螺杆升降装置可移动的设置在机塔上用来识别标志装置，识别装置与控制器之间电连接。本方案采用图像识别技术，识别装置设置在机塔上，当有风吹过使转子叶片转动时，识别装置识别固定在转子叶片上的标志装置的图像信息，根据识别标志装置图像信息的间隔来判断转子叶片的转速，当转速过快时发送警报到控制器，识别装置可以根据需要与螺杆升降装置一同升降调节位置，更好的捕捉标志装置的图像信息。

作为优选，所述识别装置包括识别器、固定板和透明的防雨罩，所述识别器与固定板之间转动连接，防雨罩设置在识别器外部。识别器根据需要进行转动，更佳清楚的捕捉标志装置的图像信息，防雨罩的设置可以防止识别器被强风或雨水损坏内部电路。

作为优选所述防雨罩包括底座和卡罩，卡罩上设有若干限位槽，限位槽间设有锥形槽，每个锥形槽内均设有一滚珠，所述底座内壁上设有若干与滚珠匹配的卡槽，卡槽间设有若干与限位槽匹配的限位块。底座与卡罩连接时，锥形槽内的滚珠卡入卡槽，限位块卡入限位槽，连接紧密

作为优选，所述限位槽包括轴向设置的插入部和周向设置的限位部，所述卡槽包括轴向设置的卡入部和垂直于卡入部的弧形槽。底座与卡罩连接过程中，限位块沿着限位槽的插入部插入，滚珠沿着卡槽的卡入部滑入，然后转动底座与卡罩，限位块进入限位部，滚珠从弧形槽的中部转至弧形槽的边缘，由于弧形槽边缘较窄，被挤压在弧形槽和锥形槽之间，需要拆卸时向相反方向转动即可。

作为优选，所述锥形槽内腔直径大于滚珠直径，锥形槽开口直径小于滚珠直径。这样的方案可以保证滚珠在锥形槽和卡槽的弧形槽内可以滚动但不会脱落。

作为优选，所述识别器外部对称设置有第一转轴，识别器通过第一转轴与防雨罩转动连接。

作为优选，所述固定板上对称设置有连接件，连接件上设置有第二转轴，所述防雨罩通过第二转轴与固定板之间转动连接。

作为优选，所述第一转轴轴向和第二转轴轴向之间垂直。通过互相垂直的第一转轴和第二转轴可以实现识别器在空间内任意角度的旋转，根据需要调节旋转角度可以更清楚地捕捉标志物图像信息。

因此，本实用新型具有如下有益效果：

1.采用图像识别技术通过设置在机塔上的识别装置识别标志装置的图像信息，对风力发电机转子叶片的转速进行识别，对转速不稳定导致风力发电机工作效率不稳定的问题进行预警；

2.识别装置可以根据需要与螺杆升降装置一同升降，更好的捕捉标志装置的图像信息，通过互相垂直的第一转轴和第二转轴可以实现识别器在空间内任意角度的旋转，根据需要调节旋转角度可以更清楚地捕捉标志物图像信息；

3.通过滚珠与卡槽的配合及限位槽与限位块的配合，利用卡接结构连接防雨罩的底座与卡罩，使二者连接紧密且便于拆卸对内部识别器进行维修。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意图。

图2是本实施例的识别装置的结构示意图。

图3是本实施例的底座的剖视图。

图4是本实施例的底座的侧视图。

图5是本实施例的卡罩的周向的剖视图。

图6是本实施例的卡罩的轴向的剖视图。

图中：1、机塔101、螺杆升降装置2、转子叶片201、标志装置3、识别装置301、识别器302、固定板303、防雨罩4、底座401、限位槽4011、插入部4012、限位部402、锥形槽403、滚珠5、卡罩501、卡槽5011、卡入部5012弧形槽502、限位块6、第一转轴7、第二转轴8、连接件9、控制器。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。

实施例：

本实施例一种风力发电机组故障预警系统，如图1所示，包括机塔1、转子叶片2、识别装置3和控制器9，转子叶片2均设置在机塔1顶端，转子叶片2上设置有标志装置201，每个识别装置201到转子叶片2中心转轴的距离均相等，机塔1上还设置有螺杆升降装置101，识别装置3设置在螺杆升降装置101上可以在机塔1上上下移动，控制器9设置在机塔1内底部，控制器9与识别装置3电气连接，识别装置3可以识别标志装置201的图像信息并对转子叶片2转速进行计算，当转速过快时识别装置3将预警信息发至控制器9。

识别装置3，如图2所示，包括识别器301、固定板302和防水罩303，识别器301设置在防水罩303内部，识别器301上下两端均设有第一转轴6，识别器301通过第一转轴6与防水罩303连接可以实现左右转动；防水罩303外左右两端设有第二转轴7，固定板302上左右对称设置有连接件8，防水罩303通过第二转轴7穿过连接件8实现与固定板的转动连接，使防水罩303和防水罩303内的识别器301可以实现上下转动，通过第一转轴6和第二转轴7的配合可以实现识别器301在空间内任意角度的旋转。

防水罩303，如图3~6所示，包括底座4和卡罩5，底座4上设有三个限位槽401，每个限位槽401之间设有一个锥形槽402，每个锥形槽402内均设有一滚珠403，锥形槽402内腔直径大于滚珠403直径，锥形槽402开口直径小于滚珠403直径，滚珠403不会从锥形槽402内掉出来，卡罩5内壁上设有三个与滚珠403匹配的卡槽501，每个卡槽501之间设有三个与限位槽401匹配的限位块502；限位槽401包括轴向设置的插入部4011和周向设置的限位部4012，限位槽401开口为l字形，卡槽501包括轴向设置的卡入部5011和垂直于卡入部5011的弧形槽5012，卡槽501开口为t字形。

本实用新型工作过程如下：识别器301通过第一转轴6与防水罩303连接，将卡罩5罩在底座4上，限位块502沿着限位槽401的插入部4011插入限位部4012一端，滚珠403沿着卡槽501的卡入部5011进入卡槽501内，然后旋转卡罩5，滚珠403从卡入部5011下方的弧形槽5012中间滑到边缘，由于弧形槽5012边缘比中间空间小所以被挤压在弧形槽5012间，限位块502也旋转到限位部4012的另一端，卡罩5不会从底座4上脱落，想要拆卸时向原方向旋动卡罩5即可，这种连接方式紧密可靠，不易脱落，且拆卸方便；然后将防水罩303通过第二转轴7与固定板302上的连接件8转动连接，旋转第一转轴和第二转轴到合适的角度，调整螺杆升降装置101到合适的高度，当有风吹过时转子叶片开始转动，识别器301识别标志装置201的图像信息，当转速过快时识别装置3生成预警发送给控制器9进行处理。

本实用新型采用图像识别技术通过设置在机塔1上的识别装置3识别标志装置201的图像信息，对风力发电机转子叶片2的转速进行识别，对转速不稳定导致风力发电机工作效率不稳定的问题进行预警，识别装置3可以根据需要与螺杆升降装置101一同升降，更好的捕捉标志装置201的图像信息，通过互相垂直的第一转轴6和第二转轴7可以实现识别器301在空间内任意角度的旋转，根据需要调节旋转角度可以更清楚地捕捉标志物图像信息，通过滚珠403与卡槽501的配合及限位槽401与限位块502的配合，利用卡接结构连接防雨罩303的底座4与卡罩5，使二者连接紧密且便于拆卸对内部识别器301进行维修。