螺栓松动监测方法、装置、电子设备和存储介质与流程

本技术涉及工业监测的，尤其是涉及一种螺栓松动监测方法、装置、电子设备和存储介质。

背景技术：

1、风力发电机组作为一种大型机械装配产品，螺栓是连接各部件的主要连接部件。每节塔筒之间通过凸缘形成的法兰盘实现连接，法兰通过高强螺栓进行连接。风机轮毂上的变桨轴承和风机叶片通过法兰盘连接，变桨轴承法兰和风机叶片法兰通过螺栓连接。风力发电机组运行使用过程中，螺栓松动、断裂是常见故障，严重时甚至发生倒塔的情况，给社会造成重大的经济损失及人员伤亡。

2、目前针对螺栓松动监测，一般采用传感器监测螺栓的形变量，根据形变量确定螺栓松动的程度，当形变量大于预警值时，进行现场维护。

3、然而，传感器也存在随机性的误差，如果一旦有异常数据就报警，随即进行现场维护，可能存在螺栓过频或过早的更换的情况；若出现严重异常再进行现场维护，也存在维修更换过晚导致螺栓损坏的风险，因此，亟需提供一种准确监测螺栓松动情况的方法。

技术实现思路

1、为了提高监测螺栓松动情况的准确性，本技术提供一种螺栓松动监测方法、装置、电子设备和存储介质。

2、第一方面，本技术提供一种螺栓松动监测方法，采用如下的技术方案：

3、应用于风力发电机组，在所述风力发电机组的叶片法兰和塔筒法兰上各部署多个用于监测法兰面间隙的传感器，所述方法由电子设备执行，所述方法包括：

4、获取监测对象上的传感器发送的多个当前监测数据；所述监测对象包括叶片法兰和塔筒法兰；

5、当任一当前监测数据达到预警值时，将达到预警值的所述当前监测数据确定为异常数据，将所述异常数据对应的监测对象确定为重点监测对象，并将发送所述异常数据的传感器确定为第一传感器；

6、若所述第一传感器的数量为一，则将与所述第一传感器相邻的传感器确定为第二传感器；

7、判断所述第二传感器的监测数据是否为零；

8、若不为零，则确定所述重点监测对象在所述第一传感器和所述第二传感器对应的监测区域存在异常，确定所述重点监测对象为异常监测对象；

9、若为零，则确定所述重点监测对象无异常，将所述重点监测对象恢复为监测对象；

10、若所述第一传感器的数量为至少两个，则确定所述重点监测对象在所述第一传感器对应的监测区域存在异常，确定所述重点监测对象为异常监测对象。

11、通过采用上述技术方案，电子设备获取监测对象上传感器发送的当前监测数据，通过判断当前监测数据是否达到预警值，确定异常数据，进而将异常数据对应的监测对象确定为重点监测对象，将发送异常数据的传感器确定为第一传感器，进一步，当第一传感器数量为一时，进一步确定相邻的传感器为第二传感器，分析第二传感器的数据是否为零，若为零则将重点对象恢复为监测对象，螺栓松动程度较小，暂时可以不处理；若不为零，则将重点监测对象确定为异常监测对象，当前螺栓松动程度较大；当第一传感器数量为至少两个时，重点监测对象的螺栓松动程度较大，因此将其确定为异常监测对象。因此，本技术细致分析了监测对象各处的监测数据，最大程度减小误差对监测结果的影响，提高了监测螺栓松动情况的准确性。

12、进一步地，所述方法还包括：

13、建立风机发电机组以及监测对象的虚拟模型；

14、若所述第一传感器的数量为一且所述第二传感器的当前监测数据不为零，则在所述虚拟模型上生成由第一传感器对应的监测区域指向第二传感器对应的监测区域的形变箭头，并进行显示；

15、若所述第一传感器的数量为至少两个，则判断所述第一传感器是否相邻；

16、若相邻，则根据法兰面间隙降序将各个第一传感器进行排列，生成第一序列；

17、按照所述第一序列在所述第一传感器之间生成形变箭头，并进行显示；

18、若不相邻，则获取各个第一传感器的监测数据达到预警值的次数，根据次数降序将各个第一传感器进行排列，生成第二序列；

19、按照所述第二序列在第一传感器之间生成形变箭头，并进行显示。

20、通过采用上述技术方案，电子设备建立虚拟模型后，根据第一传感器和第二传感器的监测数据，生成形变箭头，并在虚拟模型中显示形变箭头。形变箭头根据法兰面间隙由大到小或者监测数据达到预警值次数由大到小的顺序生成，提示可能的形变方向，给工作人员提供直观指示。

21、进一步地，所述方法还包括：

22、根据所述当前监测数据更改所述虚拟模型中监测对象对应的监测区域的状态；

23、确定所述虚拟模型中状态更改次数达到预设值的监测区域；

24、将所述状态更改次数达到预设值的监测区域进行突出显示。

25、通过采用上述技术方案，电子设备根据当前监测数据更改虚拟模型，便于工作人员直观观察风力发电机组的状况，并且分析虚拟模型中状态更改次数达到预设值的监测区域，进而进行突出显示，进一步直观提示工作人员，及时发现和处理异常位置。

26、进一步地，当确定所述重点监测对象为异常监测对象后，所述方法还包括：

27、获取所述异常监测对象的历史监测数据；

28、基于所述历史监测数据获取第一传感器的第一数量以及超出预警值的第一次数；

29、计算所述第一次数与所述第一数量的比值；

30、根据所述比值的大小与预设规则对比，确定所述异常监测对象的异常等级。

31、通过采用上述技术方案，当确定异常监测对象后，电子设备根据历史监测数据计算比值，比值一定程度上代表异常监测对象出现异常的频率，侧面反应螺栓松动的严重程度，进而通过异常等级提示工作人员。

32、进一步地，所述预设规则包括多个异常等级以及每个异常等级对应的比值范围，所述根据所述比值的大小与预设规则对比，确定所述异常监测对象的异常等级，包括：

33、将所述比值与各个所述比值范围比较，将对比一致的比值范围对应的异常等级确定为异常监测对象的异常等级。

34、通过采用上述技术方案，将比值与各个比值范围比较，便于快速得到异常等级的结果。

35、进一步地，在将所述重点监测对象恢复为监测对象之前，所述方法还包括：

36、获取所述重点监测对象的历史监测数据，所述历史监测数据包括所述重点监测对象对应的各个传感器监测的历史法兰面间隙；

37、基于所述历史监测数据判断所述重点监测对象是否为首次出现异常数据；

38、若是首次出现异常数据，则执行所述将所述重点监测对象恢复为监测对象的步骤；

39、若不是首次出现异常数据，则基于所述历史监测数据，分别确定每个传感器监测的最大法兰面间隙为当前法兰面间隙；

40、分别计算每个传感器对应监测的当前法兰面间隙与首次法兰面间隙的差值；

41、确定所述差值与出现异常数据次数的比值为每个传感器监测的间隙形变速率；

42、根据所述当前法兰螺栓间隙和所述间隙形变速率预测每个传感器监测的未来法兰面间隙；

43、若各个传感器监测的未来法兰面间隙中至少两个达到预警值，则确定所述重点监测对象为异常对象。

44、通过采用上述技术方案，在将所述重点监测对象恢复为监测对象之前，电子设备通过历史监测数据对重点监测对象进行深入考察，若首次出现异常数据，则螺栓松动程度较小，若不是首次出现异常数据，则根据历史监测数据估算每个传感器监测的间隙形变速率，进而计算每个传感器监测的未来法兰面间隙，即未来一段时间后，法兰面间隙可能达到的大小，若未来有至少两个未来法兰面间隙达到预警值，则螺栓间隙松动发展速度较快，很可能短时间内再次出现异常数据，因此将其确定为异常对象，提前排除异常。

45、进一步地，所述根据所述当前法兰螺栓间隙和所述间隙形变速率预测每个传感器监测的未来法兰面间隙，包括：

46、将当前法兰面间隙与间隙形变速率相加，计算第一中间值；

47、获取历史监测数据中，所述重点监测对象对应的第一传感器的总数；

48、将长度预设值与所述总数相乘，计算附加长度；

49、将所述第一中间值与所述附加长度相加，计算得到未来法兰面间隙。

50、通过采用上述技术方案，电子设备根据当前法兰间隙与间隙形变速度相加，计算第一中间值，进而根据第一传感器的总数计算附加长度，附加长度与重点监测对象螺栓松动情况成正比，进而第一中间值与附加长度相加，估算值更为准确，更可能代表未来法兰面间隙的大小。

51、第二方面，本技术提供一种螺栓松动监测装置，采用如下的技术方案：

52、监测数据获取模块，用于获取监测对象上的传感器发送的多个当前监测数据；所述监测对象包括叶片法兰和塔筒法兰；

53、第一传感器确定模块，用于当任一当前监测数据达到预警值时，将达到预警值的所述当前监测数据确定为异常数据，将所述异常数据对应的监测对象确定为重点监测对象，并将发送所述异常数据的传感器确定为第一传感器

54、第二传感器确定模块，用于在所述第一传感器的数量为一时，将与所述第一传感器相邻的传感器确定为第二传感器；

55、判断模块，用于判断所述第二传感器的监测数据是否大于零；

56、第一确定模块，用于在所述判断模块判断不为零时，确定所述重点监测对象在所述第一传感器和所述第二传感器对应的监测区域存在异常，确定所述重点监测对象为异常监测对象；

57、第二确定模块，用于在所述判断模块判断为零时，确定所述重点监测对象无异常，将所述重点监测对象恢复为监测对象；

58、第三确定模块，用于在所述第一传感器的数量为至少两个时，确定所述重点监测对象在所述第一传感器对应的监测区域存在异常，确定所述重点监测对象为异常监测对象。

59、通过采用上述技术方案，监测数据获取模块获取监测对象上传感器发送的当前监测数据，第一传感器确定模块通过判断当前监测数据是否达到预警值，确定异常数据，进而将异常数据对应的监测对象确定为重点监测对象，将发送异常数据的传感器确定为第一传感器，进一步，当第一传感器数量为一时，第二传感器确定模块进一步确定相邻的传感器为第二传感器，判断模块分析第二传感器的数据是否为零，若为零则第二确定模块将重点对象恢复为监测对象，螺栓松动程度较小，暂时可以不处理；若不为零，则第一确定模块将重点监测对象确定为异常监测对象，当前螺栓松动程度较大；当第一传感器数量为至少两个时，重点监测对象的螺栓松动程度较大，因此第三确定模块将其确定为异常监测对象。因此，本技术细致分析了监测对象各处的监测数据，最大程度减小误差对监测结果的影响，提高了监测螺栓松动情况的准确性。

60、第三方面，本技术提供一种电子设备，采用如下的技术方案：

61、一种电子设备，包括：

62、至少一个处理器；

63、存储器；

64、至少一个计算机程序，其中所述至少一个计算机程序被存储在所述存储器中并被配置为由所述至少一个处理器执行，所述至少一个计算机程序配置用于：执行如第一方面中任一项所述的方法。

65、通过采用上述技术方案，处理器执行存储器中的计算机程序，获取监测对象上传感器发送的当前监测数据，通过判断当前监测数据是否达到预警值，确定异常数据，进而将异常数据对应的监测对象确定为重点监测对象，将发送异常数据的传感器确定为第一传感器，进一步，当第一传感器数量为一时，进一步确定相邻的传感器为第二传感器，分析第二传感器的数据是否为零，若为零则将重点对象恢复为监测对象，螺栓松动程度较小，暂时可以不处理；若不为零，则将重点监测对象确定为异常监测对象，当前螺栓松动程度较大；当第一传感器数量为至少两个时，重点监测对象的螺栓松动程度较大，因此将其确定为异常监测对象。因此，本技术细致分析了监测对象各处的监测数据，最大程度减小误差对监测结果的影响，提高了监测螺栓松动情况的准确性。

66、第四方面，本技术提供一种计算机可读存储介质，采用如下的技术方案：

67、一种计算机可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行如第一方面中任一项所述的方法的计算机程序。

68、通过采用上述技术方案，处理器执行计算机可读存储介质中的计算机程序，获取监测对象上传感器发送的当前监测数据，通过判断当前监测数据是否达到预警值，确定异常数据，进而将异常数据对应的监测对象确定为重点监测对象，将发送异常数据的传感器确定为第一传感器，进一步，当第一传感器数量为一时，进一步确定相邻的传感器为第二传感器，分析第二传感器的数据是否为零，若为零则将重点对象恢复为监测对象，螺栓松动程度较小，暂时可以不处理；若不为零，则将重点监测对象确定为异常监测对象，当前螺栓松动程度较大；当第一传感器数量为至少两个时，重点监测对象的螺栓松动程度较大，因此将其确定为异常监测对象。因此，本技术细致分析了监测对象各处的监测数据，最大程度减小误差对监测结果的影响，提高了监测螺栓松动情况的准确性。

69、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

70、1.获取监测对象上传感器发送的当前监测数据，通过判断当前监测数据是否达到预警值，确定异常数据，进而将异常数据对应的监测对象确定为重点监测对象，将发送异常数据的传感器确定为第一传感器，进一步，当第一传感器数量为一时，进一步确定相邻的传感器为第二传感器，分析第二传感器的数据是否为零，若为零则将重点对象恢复为监测对象，螺栓松动程度较小，暂时可以不处理；若不为零，则将重点监测对象确定为异常监测对象，当前螺栓松动程度较大；当第一传感器数量为至少两个时，重点监测对象的螺栓松动程度较大，因此将其确定为异常监测对象；因此，本技术细致分析了监测对象各处的监测数据，最大程度减小误差对监测结果的影响，提高了监测螺栓松动情况的准确性；

71、2.建立虚拟模型后，根据第一传感器和第二传感器的监测数据，生成形变箭头，并在虚拟模型中显示形变箭头，提示可能的形变方向，给工作人员提供直观指示；

72、3.当确定异常监测对象后，电子设备根据历史监测数据确定异常等级，侧面反应螺栓松动的严重程度，进而通过异常等级提示工作人员。