1.本发明属于风机监测技术领域，具体涉及一种塔筒螺栓状态监测方法。
背景技术：
2.随着路上风能资源的大规模开发利用，风电机组向着高塔筒、大直径的方向发展的速度进一步加快。目前主流的轮毂高度已经达到120、140m，甚至160m的级别。这种高度等级下的风机在不同风速下承受的作用力差别极大，再加上风机三个叶片的转动带来的载荷影响，塔筒承受着不稳定冲击载荷。塔筒的每一节连接的螺栓都在这种变载荷应力作用下长期运行，螺栓松动的现象较为严重，甚至还会出现疲劳断裂的情况，存在着较大的倒塔安全隐患，容易造成严重的安全事故及经济损失。所以对螺栓状态进行实时监测，及时发现松动的螺栓，并及时处置就显得非常必要和关键。
技术实现要素：
3.为了克服上述现有技术的缺陷，填补领域空白，本发明提供了一种塔筒螺栓状态监测方法。可以系统性的应用于风电机组塔筒连接螺栓，特别是高塔筒、超高塔筒的连接螺栓，可以实时的监测螺栓状态，及时发现螺栓松动，并向相关人员发去预警。可以较好的起到保护效果，保证风电场的安全运行。
4.为了达到上述目的，本发明提供了如下方案：
5.一种塔筒螺栓状态监测方法，包括如下步骤：
6.获取风机在不同风速段下的振动信号；
7.利用所述振动信号进行分析以建立震动低频分量数据库；
8.比较所述震动低频分量数据库内的低频分量积分量与设定标准，当超过标准时进行报警。
9.可选的，通过振动传感器获取风机在不同风速段下的振动信号。
10.可选的，所述振动传感器设置于所述风机正面。
11.可选的，所述振动传感器设置于风机的偏航啮合齿的边缘。
12.可选的，通过振动频谱分析系统对所述振动信号进行分析以建立震动低频分量数据库，其中，所述振动频谱分析系统设置于风机的机舱内部。
13.可选的，所述振动传感器的信号输出端通过有线或者无线的方式连接所述振动频谱分析系统的信号输入端。
14.可选的，所述振动信号为风机通过240h运行验收后至运行180天期间的振动信号。
15.可选的，所述风速段包括由0m/s至所述风机所处的风电场风资源评估中50年一遇最大风速的全风速段。
16.可选的，所述风电场50年一遇最大风速为37.8m/s。
17.可选的，风速小于等于30m/s时，风速段间隔为1m/s；风速大于30m/s时，风速段间隔为2m/s。
18.本发明的有益效果如下：
19.本发明实施例提供的塔筒螺栓状态监测方法，通过监测振动信号，能系统性的应用于风电机组塔筒连接螺栓，特别是高塔筒、超高塔筒的连接螺栓，可以实时的监测螺栓状态，及时发现螺栓松动，并向相关人员发去预警。可以较好的起到保护效果，有效保证风电场的安全运行，减少事故带来的经济损失。
附图说明
20.构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
21.图1为本发明所提供的塔筒螺栓状态监测方法流程图。
具体实施方式
22.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
23.以下详细说明均是示例性的说明，旨在对本发明提供进一步的详细说明。除非另有指明，本发明所采用的所有技术术语与本申请所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。本发明所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而并非意图限制根据本发明的示例性实施方式。
24.如图1所示，本发明实施例提供了一种塔筒螺栓状态监测方法，包括如下步骤：
25.步骤101：在风机正面设置振动传感器；具体包括如下步骤：
26.首先确定偏航“0”角度部位作为风机正面，然后在风机正面选定靠近偏航啮合齿的边缘的具体位置安装振动传感器。
27.作为本实施例的一种示例，振动传感器应该以振动速度传感器为主，可依据现场需要选择无线连接或有线连接；无线连接即在速度传感器上安装振动信号无线发送装置，可通过无线方式将信号发送到机舱中；有线连接即在所属振动传感器安装位置上将信号直接通过信号线传到机舱中。
28.步骤102：在所设置振动传感器的基础上，配置振动频谱分析系统，用于接收振动传感器传输的振动信号，具体如下：
29.作为一个具体实施例，振动频谱分析系统直接安装于风机机舱内，通过有线或者无限的方式连接振动传感器；振动频谱分析系统所用电源应与机舱内系统直接连接。
30.步骤103：在投产初期，建立不同风速下的不同偏航角度下的振动低频分量的积分量；
31.应用于本发明的实施例，收集不同风速段下的振动信号及振动频谱分析系统给出的分析结果；建立振动低频分量积分量数据库。
32.作为一种示例，投产初期应为风机通过240h运行验收后至运行180天期间；
33.作为一种示例，风速段应覆盖由0m/s至该风场风资源评估中50年一遇最大风速的全风速段。该风电场50年一遇最大风速为37.8m/s。按照风速小于等于30m/s时，风速段间隔为1m/s；风速大于30m/s时，风速段间隔为2m/s的规则确定33个风速段。
34.步骤104：当在一定的风速条件下和一定偏航的角度时，比较振动的低频分量与设
定的标准；
35.步骤105：根据风机塔筒螺栓状态的判别结果进行预警；当比较振动的低频分量积分量超过所确定的振动低频分量积分量标准时；向运维人员发出预警；提示应对塔筒螺栓状态进行离线检修。
36.步骤106：通过跟踪分析和离线监测流发现具体的松动部位。
37.具体来说，在收到系统发出的预警后；跟踪振动信号、振动频谱与风速风向；依旧风机塔筒、机舱、叶片等部件几何尺寸，确定塔筒受力情况，分析振动信号、振动频谱与风速风向的关系；确定存在螺栓松动的若干潜在风向扇区与塔筒段；将风机停机；对风向扇区与塔筒段进行分别检测；确定螺栓松动的具体部位。
38.由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。
技术特征：
1.一种塔筒螺栓状态监测方法，其特征在于，包括如下步骤：获取风机在不同风速段下的振动信号；利用所述振动信号进行分析以建立震动低频分量数据库；比较所述震动低频分量数据库内的低频分量积分量与设定标准，当超过标准时进行报警。2.根据权利要求1所述的塔筒螺栓状态监测方法，其特征在于，通过振动传感器获取风机在不同风速段下的振动信号。3.根据权利要求2所述的塔筒螺栓状态监测方法，其特征在于，所述振动传感器设置于所述风机正面。4.根据权利要求3所述的塔筒螺栓状态监测方法，其特征在于，所述振动传感器设置于风机正面的偏航啮合齿的边缘。5.根据权利要求2所述的塔筒螺栓状态监测方法，其特征在于，通过振动频谱分析系统对所述振动信号进行分析以建立震动低频分量数据库，其中，所述振动频谱分析系统设置于风机的机舱内部。6.根据权利要求5所述的塔筒螺栓状态监测方法，其特征在于，所述振动传感器的信号输出端通过有线或者无线的方式连接所述振动频谱分析系统的信号输入端。7.根据权利要求1所述的塔筒螺栓状态监测方法，其特征在于，所述振动信号为风机通过240h运行验收后至运行180天期间的振动信号。8.根据权利要求1所述的塔筒螺栓状态监测方法，其特征在于，所述风速段包括由0m/s至所述风机所处的风电场风资源评估中50年一遇最大风速的全风速段。9.根据权利要求8所述的塔筒螺栓状态监测方法，其特征在于，所述风电场50年一遇最大风速为37.8m/s。10.根据权利要求9所述的塔筒螺栓状态监测方法，其特征在于，风速小于等于30m/s时，风速段间隔为1m/s；风速大于30m/s时，风速段间隔为2m/s。
技术总结
本发明公开了一种塔筒螺栓状态监测方法，包括如下步骤：获取风机在不同风速段下的振动信号；利用所述振动信号进行分析以建立震动低频分量数据库；比较所述震动低频分量数据库内的低频分量积分量与设定标准，当超过标准时进行报警。通过监测振动信号，能系统性的应用于风电机组塔筒连接螺栓，特别是高塔筒、超高塔筒的连接螺栓，可以实时的监测螺栓状态，及时发现螺栓松动，并向相关人员发去预警。可以较好的起到保护效果，有效保证风电场的安全运行，减少事故带来的经济损失。减少事故带来的经济损失。减少事故带来的经济损失。
技术研发人员：沙德生 李芊 邹歆 梁宴萱 徐景悦 高开峰
受保护的技术使用者：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司
技术研发日：2021.12.31
技术公布日：2022/4/5