专利名称：声学监控风力涡轮机的方法、声学监控系统和重装备套件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于在声学上监控风カ涡轮机、尤其是用于监控风カ涡轮机内松脱物体的存在的方法，其中在风カ涡轮机的运行期间监控在风カ涡轮机的旋转部件中产生的声音。本发明还涉及ー种用于风カ涡轮机的声学监控系统和ー种用于为风カ涡轮机建立声学监控系统的重装备套件(re-equipment kit)-也称作改装。
背景技术：
诸如松脱的金属物体——例如螺栓、螺钉、金属板等等——的松脱物体可能引起风カ涡轮机内的严重损害，尤其是对于在风カ涡轮机运行期间运动的那些部件和/或对于电气、电子或液压的功能部件。这样的松脱物体将被运动部件、尤其是被诸如风力涡轮机的 轮毂的旋转部件运输。轮毂内侧的松脱物体被提升至某个高度并且然后将再次落下。例如，如果松脱物体在轮毂开始旋转时位于轮毂的底部地面上，则该物体将由于轮毂的旋转运动而被运输得更高并且将再次由于重力而落下。这在风カ涡轮机的运行期间重复进行，使得引起越来越多的损害，尤其是那些在物体可能击中尤其是易损坏部件的区域中。ー种监控风カ涡轮机内的松脱物体的解决方案已经由US 6785637 BI提出，即声学监控。那里概述的方法包括从參考频谱中减去风力涡轮机的声音的实际获得的频谱。该结果得到的差频谱可以然后被进ー步研究并且在异常情况下可以启动警报。尤其是，可以由工作人员监控该差频谱以便找出这样的异常。很显然，这样的监控系统和方法是相当复杂的并且需要大的计算能力资源以及在某些情况下也需要人力资源。此外，评估异常的方法学是相当模糊的，因为其至少部分地基于人类的判断而不是客观标准。
发明内容
因而，本发明的目标是提供如何以改进的方式来监控风力涡轮机内的声音的可能性。这样的改进尤其是在运行的简单性和/或更低的成本和/或运行中的更高效率和/或结果的效果方面——优选在所有这些标准方面——是有所期望的。该目标由根据权利要求I的方法、根据权利要求13的声学监控系统以及根据权利要求15的重装备套件来满足。在该上下文中，上述方法根据本发明通过如下事实得到增强，即关于声音在至少ー个特定频率范围内的特定參数值来分析该声音，并且如果检测到这种特定參数值，则生成用于可能的进ー步操作的信号。受到监控的声音优选主要地包括在风カ涡轮机的旋转部件的内侧中产生的声音。这对于监控这样的由风カ涡轮机的诸如松脱物体的内部故障引起的问题是尤其重要的。“主要地”在该上下文中意味着采取措施来检测至少30%、优选至少50%、最优选至少70%来自风カ涡轮机的旋转部件的内侧的声音。这例如可以通过将诸如话筒等的声音转换组件放置和/或引导到所考虑的旋转部件内侧中来实现。其他措施可以包括滤除或屏蔽掉来自不同于风カ涡轮机内侧的位置的声音。旋转部件可以尤其是如上面所概述的风カ涡轮机的轮毂。因而关于这些特定參数值来分析该声音，这意味着这些參数值从声音中导出、例如转换。术语“特定频率范围”在此被定义为选择的频率范围，即与声音的总的(即全部)频率范围不同，优选受到监控的、某些频率被排除的声音。换句话说如果从总的频率范围中减去那些排除了的频率，则得出所述特定频率范围。发明人已经发现，存在风カ涡轮机的旋转部件以正常运行模式——即没有干扰——产生声音的确定频率范围。相反，存在其他频率范围、即在本发明的上下文中所监控的特定频率范围，在这些频率范围中通常不生成或者几乎不生成任何声音。因此，声音的分析被限制到那些其中通常几乎不预期任何声音的非常特定的频率范围。因而，可以集中在这些用于进一歩分析的所选择的特定频率范围上而不考虑其他频率范围。正是在这些特定频率范围中可以预期声音中的代表风カ涡轮机的旋转部件运行中的异常——尤其是如上面所概述的，松脱物体的存在——的信号。这些特定频率范围内的声音代表表示风カ涡轮机运行中的可能差错的ー种不调和。·
因此，本发明利用将焦点局限于监控仅仅某些所选择的频率范围，这些频率范围实际上可以是相当小的范围，而不考虑如在现有技术中那样的完整声音范围。因此，首先可以节省计算资源，同时其次地，明确地聚焦在受限的特定频率范围上也允许对所考虑频率的更详细的和系统的分析。因而可以预期的是，根据本发明的方法可以是高度精确的并且同时非常有效的。如果在这些所选择的特定频率范围内检测到尤其是特定的參数值、诸如确定值的幅度信号，则生成可能触发进一歩操作一诸如由其他系统进行的交叉校验、警报或者甚至风力涡轮机的运行的完全关闭一的信号，直到工作人员已经在现场检查了风カ涡轮机。所述信号因而不自动使进一歩的操作成为必要，而是也可以仅仅被传递以用于进一歩的处理和评估。例如，声音和/或声音的特定频率范围的记录也可以由工作人员听取或者进ー步以更加深入的方式被转换和分析。因此，甚至可以评估哪种松脱物体一其对于运行是否是危险的一已经松脱。这样，根据这种进ー步分析的结果来采取不同措施可以成为可能。类似地，上述种类的声学监控系统包括
-声音监控单元，其在运行时监控在风カ涡轮机的旋转部件中所生成的声音，
-分析単元，其被实现为使得该分析単元关于声音在至少ー个特定频率范围内的特定參数值来分析该声音，
-生成単元，如果检测到这种特定參数值，则该生成単元在运行时生成用于可能的进一歩操作的信号。因此，所述声学监控系统的这些组件中的某些可以纯实现为在处理器上运行的软件组件以及纯硬件，但是还可以实现为这两者的组合。软件解决方案可以尤其在分析単元和生成単元的上下文中实现，而声音监控单元可以包括基于软件的评估单元和向该评估单元馈送声音信号的可能的硬件単元。因而，该声音监控单元可以包括输入设备和评估単元，其中输入设备可以例如被实现为诸如上面提到的声音转换组件。可以断定，根据本发明的声学监控系统可以用于执行根据本发明的方法。本发明还涉及一种风カ涡轮机，其具有转子和发电机以及具有根据本发明的声学监控系统。本发明还涉及ー种用于为风カ涡轮机建立声学监控系统的重装备套件，所述声学监控系统尤其是用于监控风力涡轮机内侧的松脱物体的存在，所述风カ涡轮机优选根据本发明实现。这种重装备套件至少包括分析単元，该分析単元被实现为使得其关于声音在至少ー个特定频率范围内的特定參数值来分析该声音。换句话说，所述重装备套件可以简单地是分析単元并且可能除了用于连接到诸如在根据本发明的声学监控系统的上下文中所提到的其他部件的接ロ之外没有包括更多的部件。利用这样的重装备套件，有可能通过使用已有监控系统或者实际上之前不与声学监控直接联系的任何其他系统的组件建立声学监控系统。本发明的特别有利的实施例和特征通过从属权利要求给出，如在以下描述中掲示的。因此，在根据本发明的方法的上下文中掲示的特征也可以在声学监控系统的上下文中实现，并且反之亦然。根据优选实施例，在特定频率范围的至少之ー内的频率被至少部分地滤波。这种 滤波可以意味着，从整体声音中滤出在特定频率范围内的那些特定频率，但是尤其优选作为替代滤出其他频率范围的所有声音并且然后作为结果获得所考虑的该特定频率范围。这意味着，只有特定频率范围内的声音被允许进ー步用于分析。所述滤波器可以包括低通和/或带通和/或带阻滤波器。优选具有高通滤波器，因为发明人已经发现，尤其是风カ涡轮机中的松脱物体产生相当高频率、即高于IkHz的声音。因此还优选的是，至少ー个选择的特定频率范围高于1kHz，优选高于I. 5kHz，最优选高于2kHz。这确保了由松脱物体引起的高频将被包括在分析中。特定频率范围以及所寻找的特定參数值可以通过若干方法导出。例如，有可能从数据库中导出至少ー个特定频率范围和/或特定參数值。这种数据库例如可以包括来自之前测试的结果并且因而作为ー种在此基础上来分析声音的标准化知识基础起作用。可以用作为替代方案或者作为附加持征的另一可能性是确定在风カ涡轮机和/或代表风カ涡轮机的风カ涡轮机样本的运行期间的至少ー个特定频率范围和/或特定參数值。代表所考虑的风力涡轮机的这种风カ涡轮机样本通常可以是相同类型、即相同构造的风カ涡轮机或者是类似类型的风カ涡轮机，对于该风カ涡轮机预期有类似的參数值和/或类似的频率表现。换句话说，在风力涡轮机的至少高度类似于如下情况的条件下导出实验值，在所述情况下所考虑的风カ涡轮机被运行为使得确保对异常检测的准确度尽可能高。在特定參数值和/或特定频率范围的实验导出的上下文中，可以对与风カ涡轮机的声音有关的相位信息进行分析。可以例如通过FFT分析——即快速傅立叶变换分析——来分析该相位信息。在该上下文中需要强调的是，这种分析在用于监控目的的声学监控系统运行期间的后期将不是必要的，而只是传送用于选择所考虑的特定频率范围和/或特定參数值的数据库，所述特定參数值将在后面被独立分析。可以预期的是，在声音范围内声音将存在于频谱的实质上任何频率范围中。因此，可能有必要的是，只在特定參数值高于或低于确定的阈值时才执行特定參数值的检测。这种阈值可以由滤波器定义，但是该阈值也可以由于将声音转换成电气或电子声音信号的输入设备的測量敏感度而是在声学监控系统中固有的。因而通过引入一个或多个这种阈值，可以确保不考虑特定频率范围内的如下声音，所述声音只是ー种背景噪音并且实际上不指示风カ涡轮机运行中的任何种类的异常。关于所考虑的特定參数值，优选的是，在特定频率范围的至少之ー内的这些特定參数值中的至少ー个代表该特定频率范围内的一个或多个频率的幅度。这意味着，在该特定频率范围内的若干频率可以被组合并且这些频率的幅度被一起获取，或者任何特定频率可以被独立获取并且该频率的幅度受到监控。代表幅度的參数值可以是幅度值本身或者这样的值，从该值可以通过简单的计算方法直接地或间接地导出幅度值，由此没有必要使用附加测量来得出幅度值。特定參数值的分析可以包括数字处理，但是也可以简单地传送通过如上面所说明的阈值滤波器。如果分析特定频率范围内的频率的幅度，则将间接地分析出该特定频率范围内的声音的响度。这又意味着，声音越响，可以预期风カ涡轮机的状态越令人担忧。例如，如果大的松脱物体在风カ涡轮机内产生声音，则可以预期的是，该松脱物体所生成的声音比较小的松脱物体所生成的声音大得多(假设这些物体具有相同的质量密度)。相同质量密度的较大物体也将意味着对于风力涡轮机的运行的较高风险。
因此，关于这些频率的幅度来分析特定频率范围内的声音也可以给出当前在风カ涡轮机的旋转部件内发生的异常的严重性的间接指示。因而分析幅度是非常有效和直接的监控特定频率范围内声音的方式。一般地，当能够检测到特定频率范围的任何之一内的特定參数值时，有可能在任何时候生成ー个单信号。优选地，对检测到特定參数值和/或代表所述特定參数值的水平的值的时机的数目和/或持续时间进行积分。这意味着，将存在计数器或积分器，其对检测到特定參数值的频率进行计数和/或对检测到特定參数值的时间进行积分和/或随时间将不同水平的特定參数值加到一起。例如，如果仅仅一次检测到特定频率范围内的特定參数值并且后来在较长时间内都没有再次检测到，则可以预期的是，发生了对风カ涡轮机的某种影响，该影响本身不重复并且可能对风カ涡轮机的运行不造成任何特定威胁。相反，如果持续检测到特定參数值，所述特定參数值也可能具有高強度(即高的參数值水平)，则这可能构成高警报状态并且应可能触发风カ涡轮机运行的立刻关闭，以便防止进ー步的损害。因而，对检测到特定频率范围内的特定參数值和/或代表所述特定參数值的水平的值的时机的持续时间和/或数目进行积分是如何评估发生在风カ涡轮机内的异常的质量的有效方式。这可以令人惊讶地容易地通过简单的计数器和/或积分器机制来生成，所述计数器和/或积分器机制甚至可以实现为模拟系统而不是数字系统。然而，当然也有可能使用数字系统来代替模拟系统。在该上下文中，也有可能基于这种积分生成取决于检测和/或代表所述特定參数值的水平的值的数目和/或持续时间的不同警报等级。优选的，第一等级的警报在检测和/或代表所述特定參数值的水平的累加值的第一等级的数目和/或持续时间时被激活，并且第二等级的警报在第二等级的这种积分值时被激活。第一等级例如可以通过接通诸如警报灯等等的警报信号来表征，而在第二等级的警报时，有可能可以通过激活风カ涡轮机的紧急制动系统来触发风カ涡轮机运行的立刻关闭。如上面概述的那样，不同的输入设备、即声音转换组件可以用于将声音转换成电气和/或电子声音信号。例如，可以使用话筒，即将空气(或者任何气体)中的振动转换成电气或电子信号的设备。替代地可以使用压电组件，即将液体或固体的体振动转换成电气或电子信号的设备。至于声音被转换成声音信号的位置,根据本发明的第一实施例，这在风力润轮机的外侧执行。这所具有的优点是，可以生成对风カ涡轮机的声音的总体印象，同时如果期望的话仍有可能集中在来自风カ涡轮机内侧的声音上。这可以通过将例如话筒或任何其他输入设备引导到风力涡轮机的方向使得来自内侧的足够响的声音将被话筒等检测到来实现。在该上下文中，尤其优选的是，输入设备被与外部影响屏蔽开，所述外部影响不与风カ涡轮机的运行直接联系。这种影响例如可以是因为天气条件、尤其是因为风的声音或者掉落到输入设备上的雨滴。根据可以应用为第一实施例的替代或者另加的第二实施例，声音在风カ涡轮机的内侧、优选在风カ涡轮机的轮毂的内侧被转换成声音信号。这样，输入设备距离可能的危险的松脱物体落下的位置更近，并且因而可以生成在风カ涡轮机的旋转部件内侧正发生什么的更清楚画面。输入设备也可以位于风カ涡轮机的静止部件、诸如机舱内(在该上下文中，尽管机舱绕由风カ涡轮机的塔架定义的轴旋转，但是“静止”也被用于该机舱——这是因为如下事实，即相对于其他旋转部件机舱构成一种參照系)。然后，输入设备可以从机舱引导·到风カ涡轮机的旋转部件中或者位于风カ涡轮机的旋转部件上。这种位置使得有可能的是，输入设备不会妨碍旋转部件的旋转元件并且其測量也可以完全不受旋转运动的影响。本发明的ー个优点是，从例如由松脱物体生成声音到检测到该声音的时间范围处于最小值。这尤其是因为没有必要为评估风カ涡轮机内的声音而咨询工作人员。因此，尤其优选的是，在实时的基础上执行监控声音和发起进一歩操作，即一旦在风カ涡轮机的运行中生成了指示异常的信号，就优选自动地、立即地采取进ー步操作。这样，可以防止对风力涡轮机的进ー步损害并且确保在风カ涡轮机运行中实现最高等级的预防和安全。关于声学监控系统本身，如果声音监控单元包含和/或连接到用于将模拟声音信号转换成数字信号的模拟/数字转换器，则实现了ー个优选实施例。这意味着，被进ー步处理的声音信号是数字信号。替代地，声音监控单元是在运行中直接处理模拟声音信号的模拟系统。这样的模拟系统具有常常在制造时更简单和更容易运行或者完全或部分更换的优点。这所具有的效果是，任何已有的风カ涡轮机可以容易地用根据本发明的、基于模拟信号处理的声学监控系统来重装备。本发明的其他目标和特征将从结合附图考虑的以下详细描述中变得清楚。然而，应当理解的是，附图只是针对图解的目的设计的而不是作为对本发明的限制的定义。
在附图中，相同的附图标记始终指示相同的物体。图示中的物体不一定是按比例绘制的。图I示出根据本发明的第一实施例的风カ涡轮机的示意图，
图2示出根据本发明的第二实施例的风カ涡轮机的示意图，
图3示出根据本发明的第三实施例的风カ涡轮机的轮毂的示意图，
图4示出根据本发明实施例的如可以用在前面示出的根据图I至3的风カ涡轮机中的任何一个中的声学监控系统的示意性框图，
图5示出根据本发明的方法的实施例的示意性框图，图6以示意性框图示出在图5中所示实施例的上下文中的第一解决方案，
图7示出根据本发明的声学监控系统的电路图，该电路图被实现用于执行根据在图5中所示实施例的上下文中的第二解决方案的方法，
图8示出在根据本发明方法的实施例的上下文中论及的两条声音曲线。
具体实施例方式图I示出风カ涡轮机1，其包括机舱7和可旋转连接到机舱7的转子4。转子4包括轮毂3和转子叶片5。当风沿转子叶片5吹动时，轮毂3将自动进入沿其旋转轴的旋转运动。在机舱7中，输入设备9a——即声音转换组件9a、在该情况下为话筒9a——附接到内顶部。该输入设备连接到声音控制监控设备11。声音控制监控设备11和话筒9a—起组成声学监控系统33。如果风カ涡轮机I运行中的不规则、即异常在旋转部件——在该情况下例如轮毂 3——中存在不平常声音的意义上发生，则旋转部件中的该声音被话筒9a转换成声音信号，所述声音信号然后被传送到声音控制监控设备11。在这里声音信号通过使用根据本发明的方法被进ー步处理，该方法稍后通过示例来解释。图2示出根据本发明的风カ涡轮机I的第二实施例。除了已经在图I的上下文中提到的特征之外，该声学监控系统33还包括第二声音转换组件％、再次是话筒％，该话筒9b也连接到声音控制监控设备11但是位于机舱7的外侧并且实际上位于风カ涡轮机I的外侧上。在该设置中，来自轮毂3的声音将从机舱7的内侧以及从风カ涡轮机I的外侧得到监控。而且，声音可以彼此分开地得到监控。可以补充地，当然也可以在有必要的情况下使用多于两个输入设备9a、9b,以便在轮毂3内产生声音的总体印象。将声音转换组件9b放置在风カ涡轮机外侧可以首先蕴含如下意义，即与声音转换组件9a位于机舱7内侧的情况相比，声音转换组件9b可以被带到距轮毂3更近。其次，在风カ涡轮机7的内侧产生的声音、诸如发电机噪音或者由齿轮箱引起的噪音——该发电机和齿轮箱两者典型地安置在机舱7内——基本上可以被排除在监控外。另外，有可能将与风力涡轮机I的运行很大程度上无关的声音影响屏蔽开，例如掉落在话筒9b上的雨滴或者风噪音。为此目的，可以使用机械屏蔽(未示出)并且(替代地或附加地)声音控制监控设备11也可以包括滤除来自这些外部影响的这种声音的滤波器——可以是机械、电气或者电子滤波器。图3示出根据本发明的第三实施例的风カ涡轮机I的轮毂3。这里，声音转换组件9c、再次是话筒9c被安置在轮毂3内侧，使得该话筒9c距离风力涡轮机的轮毂3中的声音(尤其是诸如由松脱物体引起的不规则声音)的任何起因非常近。在这种设置中通常不需要对外部声音的屏蔽，并且另ー优点是话筒9c距离受监控单元近得多并且远离风カ涡轮机I的如上面所提到的可能引起噪音的其他组件，诸如发电机或齿轮箱。图4以示意性框图通过更详细的方式示出声学监控系统33的实施例。该声学监控系统33包括声音转换组件9、并且再次是话筒9，该话筒9连接到声音控制监控设备11。该声音控制监控设备11包括输入接ロ 25和输出接ロ 31。在这些接ロ 25、31之间设置有评估单元27、分析单元29和生成单元30。话筒9连同输入接ロ 25和评估单元27 —起构成声音监控单元35 (其也可以包括未在该上下文中示出的附加元件)。基本上，在该声音监控单元35中，声音由话筒9转换成声音信号SoSi并且进一步经由接ロ 25进入评估单元27，从而声音信号SoSi可以然后进ー步经由随后的単元29、30处理。分析単元29被实现为使得其分析至少ー个特定频率范围内的声音、即声音信号SoSi。该频率范围可能已经被评估单元27预选出来,例如被预滤波,为此该评估单元27可以例如包括用于对特定频率范围进行滤波的滤波系统。该分析単元在该特定频率范围内分析參数值并且检查在这些參数值中是否可以检测出预选种类的特定參数值。该信息被传递到在这种情况下生成信号Sig的生成单元30。该信号Sig经由外部接ロ 31被转送到其他单元，所述其他单元可能采取进ー步的操作，诸如触发警报或者完全关闭风力涡轮机I的运行。分析単元29也可以用作为用于重装备风カ涡轮机或者声学监控系统使得所述风力涡轮机或者听觉声学监控系统根据本发明来实现的重装备套件37。这种重装备套件37可以包括附加的单元作为单个的单元或者与其它单元组合起来，所述附加的单元诸如在声学监控系统33的上下文中所示的任何単元。图5以框图示出根据本发明的方法的实施例。该实施例是本发明的一般原理。从话筒9，声音信号SoSi首先在放大步骤Amp中被放大并且然后经过接ロ步骤J，随后声音信号SoSi在滤波步骤F中被滤波。在此之后，在幅度检测步骤D中检测经过滤波的声音信号 SoSi的幅度。如果该幅度高于确定的阈值，则信号Sig被生成并且进一步被传递用于信号处理S。在该情况下检查的參数是之前已经被滤波的声音信号SoSi的幅度。该幅度是可以被容易地分析的參数，从而如果该幅度的值高于确定的幅度阈值，则生成信号Sig。图6示出本发明的可以视为图5中所示实施例的子实施例的实施例。再次地，声音由话筒9转换并且结果得到的声音信号SoSi由话筒放大器在放大步骤Amp中放大。在此之后是模数转换C，并且在此情况下的接ロ程序是数字接ロ程序DJ。图5中所示的信号滤波F和幅度检测D在这里通过使用数字信号处理DPS来执行。再次地，如果所选特定频率范围内的幅度高于确定的阈值，则生成信号Sig。图7示意性地示出用于以纯模拟方式来执行根据本发明方法的实施例的模拟电路。从话筒9，声音信号SoSi经过话筒放大器13并且然后经过只允许高于确定阈值水平的这种频率范围——在该情况下为高于IkHz的频率水平——的高通滤波器15。如果已经通过高通滤波器15的声音信号的幅度超过确定的幅度阈值，则经过滤波的声音信号然后通过阈值滤波器17，该阈值滤波器17将只引导信号Sig通过。换句话说,信号Sig是代表声音幅度在所选择的频率范围内的信号。该声音越响，信号Sig就越強。这些信号Sig然后在积分器19中被积分，该积分器19包括电容器并且因而收集信号Sig的电荷。这些信号越强和/或这些信号持续得越长，电容器将收集到的电荷越多。如果这些收集到的电荷超过阈值水平，则生成不同等级的警报第一等级的警报将由处于积分信号Sig的第一阈值水平的警报信号21发出，并且在更高的第二水平，报警信号23将被触发，该报警信号23可能例如导致完全关闭风力涡轮机I的运行以便几乎立刻防止其中的任何进ー步损害。图8示出声音信号是如何在本发明的上下文中得到处理的。在上面绘出第一信号曲线SC115该曲线SC1示出声音的包括其全部频率Fall随时间t的幅度A。两个轴都没有标度，因为这只是作为示意性的和示例性的曲线SC115从该第一信号曲线SC1引出来自特定频率范围Fsel的声音信号SoSi的第二信号曲线SC2。因此，该所选择的、即特定频率范围Fsel的幅度A (Fsel)随时间t绘制，再次地出干与上面相同的原因在两个轴上都没有标度。如果第二信号曲线SC2超出确定的第一阈值T1、即上阈值T1,则将生成如上面提到的信号Sig。如果第二信号曲线SC2低于第二阈值T2、即下阈值T2,则情况相同。这在曲线内的确定时间点、即时间点Wb和b处是这种情况，而在其他时间点和b处，曲线SC2在两个阈值Ti、T2之间，使得信号Sig在曲线SC2通过这些点后将不被生成，直到该曲线再次通过阈值T1、T2之一。最后，根据本发明的方法可以以容易生产和安装的某些电路或逻辑的形式实现。这是基于可以容易地应用并且同时仍然提供高度精确性的原理。对声音信号SoSi滤波尤其是意味着节省大量计算能力，因为可以由检测逻辑潜在地切断声音频谱内的很大一部分频率范围。尽管本发明已经以优选实施例和在其上的变型的形式公开，可以理解的是，可以 对本发明进行大量附加的修改和变型，而不脱离本发明的范围。为了清楚的原因，应当理解贯穿该申请对“一”或“一个”的使用不排除多个，并且“包括”不排除其他步骤或者元件。
权利要求
1.一种用于在声学上监控风力涡轮机(I)、尤其是用于监控风力涡轮机(I)内侧的松脱物体的存在的方法，其中在风力涡轮机(I)的旋转部件(3)中产生的声音在风力涡轮机(O的运行期间被监控，关于该声音在至少一个特定频率范围(Fsel)内的特定参数值(A)对所述声音进行分析，并且如果检测到这种特定参数值(A)，则生成用于可能的进一步操作的信号(Sig)。
2.根据权利要求I的方法，其中在特定频率范围(Fsel)的至少之一内的频率被至少部分地滤波。
3.根据权利要求I或2的方法，其中至少一个特定频率范围(Fsel)高于1kHz，优选高于I.5kHz,最优选高于2kHz。
4.根据前述权利要求中的任何一项的方法，其中从数据库中导出至少一个特定频率范围(Fsel)和/或特定参数值(A)。
5.根据前述权利要求中的任何一项的方法，其中在风力涡轮机(I)和/或代表风力涡轮机(I)的风力涡轮机样本的运行期间确定至少一个特定频率范围(Fsel)和/或特定参数值(A)。
6.根据权利要求5的方法，其中通过分析与声音有关的相位信息来确定特定频率范围(Fsel)和/或特定参数值(A)。
7.根据前述权利要求中的任何一项的方法，其中只有在特定参数值高于或低于确定的阈值(T1, T2)时才执行特定参数值(A)的检测。
8.根据前述权利要求中的任何一项的方法，其中在特定频率范围(Fsel)的至少之一内的特定参数值(A)代表该特定频率范围(Fsel)内的一个或多个频率的幅度(A)。
9.根据前述权利要求中的任何一项的方法，其中检测到特定参数值(A)和/或代表所述特定参数值(A)的水平的值的时机的数目和/或持续时间被积分。
10.根据权利要求9的方法，其中第一等级的警报在检测和/或代表特定参数值(A)的水平的值的第一等级的数目和/或持续时间时被激活，并且其中第二等级的警报在检测和/或代表特定参数值(A)的水平的值的第二等级的数目和/或持续时间时被激活。
11.根据前述权利要求中的任何一项的方法，其中声音在风力涡轮机(I)的外侧处被转换成声音信号(SoSi)。
12.根据前述权利要求中的任何一项的方法，其中声音在风力涡轮机(I)的内侧处、优选在风力润轮机(I)的轮毂(3)的内侧被转换成声音信号(SoSi)。
13.一种用于风力涡轮机(I)、尤其是用于监控风力涡轮机(I)内侧的松脱物体的存在的声学监控系统(33)，包括 -声音监控单元(35)，其在运行时监控在风力涡轮机(I)的旋转部件(3)中所生成的声音， -分析单元(29)，其被实现为使得该分析单元关于声音在至少一个特定频率范围(Fsel)内的特定参数值(A)来分析该声音， -生成单元(30)，如果检测到这种特定参数值(A)，则该生成单元(30)在运行时生成用于可能的进一步操作的信号(Sig)。
14.一种风力涡轮机(1)，具有转子(4)和发电机以及具有根据权利要求13的声学监控系统(33)。
15.一种用于为优选根据权利要求14的风力涡轮机(I)建立声学监控系统(33)的重装备套件(37)，所述声学监控系统(33)尤其是用于监控风力涡轮机(I)内侧的松脱物体的存在，所述重装备套件(37)至少包括分析单元(29)，所述分析单元被实现为使得其关于声音在至少一个特定频率范围(Fsel)内的特定参数值(A)来分析该声音。
全文摘要
用于在声学上监控风力涡轮机的方法、用于风力涡轮机的声学监控系统以及重装备套件。本发明涉及一种用于在声学上监控风力涡轮机(1)、尤其是用于监控风力涡轮机(1)内侧的松脱物体的存在的方法。因此，在风力涡轮机(1)的旋转部件(3)中生成的声音在风力涡轮机(1)的运行期间得到监控，关于该声音在至少一个特定频率范围(Fsel)内的特定参数值(A)来分析所述声音，并且如果检测到这种特定参数值(A)，则生成用于可能的进一步操作的信号(Sig)。本发明还涉及一种用于风力涡轮机(1)的声学监控系统(33)和一种重装备套件(37)。
文档编号F03D11/00GK102828919SQ201210195950
公开日2012年12月19日 申请日期2012年6月14日 优先权日2011年6月14日
发明者J.安德森, P.埃格达尔, D.S.詹森 申请人:西门子公司