海上风力发电机组用氯离子沉降率测试系统及方法与流程

文档序号:17126969发布日期:2019-03-16 00:35阅读:308来源:国知局
海上风力发电机组用氯离子沉降率测试系统及方法与流程
本发明涉及风力发电
技术领域
,尤其涉及一种海上风力发电机组用氯离子沉降率测试系统及方法。
背景技术
:对于沿海和内陆盐湖地区,氯离子是污染物含量的最主要部分,也是导致海上风力发电机组的金属腐蚀的最主要因素。由于氯离子的沉积,会加速海上风力发电机组的各金属部件的腐蚀,造成设备失效、设施安全破坏等。因此,测量氯离子沉降率,对于现有海上风力发电机组的防腐改善工作和后续新机型防腐等级的制定具有极其重要作用。技术实现要素:本发明实施例提供一种海上风力发电机组用氯离子沉降率测试系统及方法,能够为现有海上风力发电机组的防腐改善工作提供参考数据,也能够为后续新机型防腐等级的制定提供参考数据,能够提高风力发电机组的防腐能力及可靠性。一方面,本发明实施例提供了一种海上风力发电机组用氯离子沉降率测试系统,系统包括:采集设备,安装于海上风力发电机组,采集设置在海上风力发电机组中的采样点处大气中的氯离子;提取设备,从采集设备中提取氯离子的质量;测试设备,根据提取设备提取的氯离子的质量,计算采样点处的氯离子沉降率。在本发明的一个实施例中,系统还包括:污染等级确定设备,根据测试设备计算得到的氯离子沉降率,确定氯离子污染物等级。在本发明的一个实施例中,系统还包括:报警设备,根据测试设备计算得到的氯离子沉降率触发,当氯离子沉降率超过预设阈值时触发报警设备报警。在本发明的一个实施例中,系统还包括:措施确定设备,根据测试设备计算得到的氯离子沉降率和/或污染等级确定设备确定出的氯离子污染物等级,以及预先设置的防腐措施,确定相应的防腐措施。在本发明的一个实施例中,系统还包括:报表生成设备,根据测试设备计算得到的氯离子沉降率和/或污染等级确定设备确定出的氯离子污染物等级,生成数据报表,数据报表中至少包括海上风力发电机组标识信息、采样点信息、测试时间段、氯离子沉降率和/或氯离子污染物等级。在本发明的一个实施例中,系统还包括:数据传输设备,将测试设备计算得到的氯离子沉降率和/或污染等级确定设备确定出的氯离子污染物等级上报至数据资源共享系统。在本发明的一个实施例中,采集设备包括:采样瓶、烛芯、纱布、橡胶塞和可拆卸式连接装置,其中,纱布缠绕在烛芯上;烛芯的一端插入橡胶塞中,另一端暴露在大气中;纱布穿过橡胶塞与采样瓶中的溶液接触;采样瓶可拆卸式设置于可拆卸式连接装置。在本发明的一个实施例中,提取设备,还与溶液体积相同且与溶液的溶剂相同的液体中提取氯离子的质量;测试设备,根据提取设备提取的氯离子的两个质量、纱布暴露在大气中的表面积以及时间,计算采样点处的氯离子沉降率。另一方面,本发明实施例提供了一种海上风力发电机组用氯离子沉降率测试方法,方法包括:采集设置在海上风力发电组中的采样点处大气中的氯离子;提取所采集的氯离子的质量;根据所提取的氯离子的质量,计算采样点处的氯离子沉降率。在本发明的一个实施例中,方法还包括:根据所计算得到的氯离子沉降率,确定采样点处的氯离子污染物等级;或,当计算得到的氯离子沉降率超过预设阈值时报警。在本发明的一个实施例中,方法还包括:根据所计算得到的氯离子沉降率和/或所确定出的氯离子污染物等级,以及预先设置的防腐措施,确定相应的防腐措施。在本发明的一个实施例中,方法还包括:根据所计算得到的氯离子沉降率和/或所确定出的氯离子污染物等级,生成数据报表,数据报表中包括海上风力发电机组标识信息、采样点标识信息、氯离子沉降率和/或氯离子污染物等级。在本发明的一个实施例中,方法还包括:将所计算得到的氯离子沉降率和/或所确定出的氯离子污染物等级上报至数据资源共享系统。本发明实施例的海上风力发电机组用氯离子沉降率测试系统及方法,能够测量氯离子沉降率,并且能为现有海上风力发电机组的防腐改善工作提供参考数据,也能够为后续新机型防腐等级的制定提供参考数据,能够提高风力发电机组的防腐能力及可靠性。本发明实施例的海上风力发电机组用氯离子沉降率测试系统及方法,进一步能够确定出氯离子污染物等级。本发明实施例的海上风力发电机组用氯离子沉降率测试系统及方法,进一步能够确定出相应的防腐措施,使维护人员可以按照确定的防腐措施对海上风力发电机组进行防腐。本发明实施例的海上风力发电机组用氯离子沉降率测试系统及方法,进一步能够生成数据报表,维护人员可以通过该数据报表直接获知各个海上风力发电机组以及各个采样点的数据,便于对各个海上风力发电机组进行对比分析,能够为现有海上风力发电机组的防腐改善工作提供参考数据,也能够为后续新机型防腐等级的制定提供参考数据,能够提高风力发电机组的防腐能力及可靠性。本发明实施例的海上风力发电机组用氯离子沉降率测试系统及方法,进一步能够在氯离子沉降率超过预设阈值时触发报警,直接警示维护人员关注。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1示出了本发明实施例提供的海上风力发电机组用氯离子沉降率测试系统的第一种结构示意图;图2示出了本发明实施例提供的海上风力发电机组用氯离子沉降率测试系统的第二种结构示意图;图3示出了本发明实施例提供的海上风力发电机组用氯离子沉降率测试系统的第三种结构示意图;图4示出了本发明实施例提供的海上风力发电机组用氯离子沉降率测试系统的第四种结构示意图;图5示出了本发明实施例提供的海上风力发电机组用氯离子沉降率测试系统的第五种结构示意图;图6示出了本发明实施例提供的海上风力发电机组用氯离子沉降率测试系统的第六种结构示意图;图7示出了本发明实施例提供的采集设备的结构示意图;图8示出了本发明实施例提供的海上风力发电机组用氯离子沉降率测试方法的第一种流程示意图;图9示出了本发明实施例提供的海上风力发电机组用氯离子沉降率测试方法的第二种流程示意图;图10示出了本发明实施例提供的海上风力发电机组用氯离子沉降率测试方法的第三种流程示意图;图11示出了本发明实施例提供的海上风力发电机组用氯离子沉降率测试方法的第四种流程示意图;图12示出了本发明实施例提供的海上风力发电机组用氯离子沉降率测试方法的第五种流程示意图;图13示出了本发明实施例提供的海上风力发电机组用氯离子沉降率测试方法的第六种流程示意图。图中:1、采样瓶;2、烛芯;3、纱布;4、橡胶塞;5、挡雨架;51、顶棚;52、底座;53、支撑杆;54、采样瓶支撑架。具体实施方式下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例,为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细描述。应理解,此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明,并不被配置为限定本发明。对于本领域技术人员来说,本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。图1示出了本发明实施例提供的海上风力发电机组用氯离子沉降率测试系统的第一种结构示意图。其可以包括:采集设备101,安装于海上风力发电机组,采集设置在海上风力发电机组中的采样点处大气中的氯离子;提取设备102,从采集设备101中提取氯离子的质量;测试设备103,根据提取设备102提取的氯离子的质量,计算采样点处的氯离子沉降率。本发明实施例的采集设备101可以包括:采样瓶、烛芯、纱布、橡胶塞和可拆卸式连接装置。其中,纱布缠绕在烛芯上;烛芯的一端插入橡胶塞中,另一端暴露在大气中;纱布穿过橡胶塞与采样瓶中的溶液接触;采样瓶可拆卸式连接于可拆卸式连接装置。采样瓶中盛装有用于收集大气中的氯离子的溶液,暴露在大气中的纱布吸附大气中氯离子,通过扩散作用,大气中的氯离子进入到采样瓶中的溶液中。在本发明的一个实施例中,当采样点为海上风力发电机组塔筒内部的主控平台主控柜顶部、变流平台和海上风力发电机组机舱内部的机舱主平台时,可拆卸式连接装置可以为:带有与采样瓶底部形状相同且大小相同的孔的泡沫底座。在泡沫底座的底部涂抹胶水,并将其粘贴在不发热的柜体或者便于粘贴固定的位置。在本发明的一个实施例中,当采样点为海上风力发电机组塔筒外部时,可拆卸式连接装置可以为:挡雨架;其中,挡雨架包括:顶棚、底座、支撑杆和采样瓶支撑架;顶棚和底座通过支撑杆连接;采样瓶支撑架安装于底座上,用于固定采样瓶。本发明实施例的采集设备101,如图7所示。图7示出了本发明实施例提供的采集设备的结构示意图。采集设备101可以包括:采样瓶1、烛芯2、纱布3、橡胶塞4和挡雨架5,其中,挡雨架5包括:顶棚51、底座52、支撑杆53和采样瓶支撑架54。其中,采样瓶1中盛装有用于收集大气中的氯离子的溶液,纱布3缠绕在烛芯2上;烛芯2的一端插入橡胶塞4中,另一端暴露在大气中;纱布3穿过橡胶塞3与采样瓶1中的溶液接触。橡胶塞4安装于采样瓶1的瓶口。采样瓶1安装于采样瓶支撑架54中。采样瓶支撑架54位于底座52上。支撑杆53一端固定在顶棚51,另一端固定在底座52上。顶棚51位于采样瓶1上方。暴露在大气中的纱布吸附大气中氯离子,通过扩散作用,大气中的氯离子进入到采样瓶1中的溶液中。在本发明的一个实施例中,支撑杆53为不锈钢防腐材料,而且可以根据实际情况来增加高度和长度,其与顶棚51和底座52连接采用不锈钢防腐螺栓连接。顶棚51为有机玻璃板。底座52和采样瓶支撑架54均采用不锈钢材料。为了防止雨水及潮湿空气冷凝水进入到采样瓶支撑架54内,底座52上设置有通孔,通孔位于采样瓶1在底座52上的垂直投影范围内,用于排水。采集设备101用不锈钢紧固锁扣固定在海上风力发电机组塔筒外部的护栏上。在本发明的一个实施例中,提取设备102,还用于与溶液体积相同且与溶液的溶剂相同的液体中提取氯离子的质量;测试设备103,根据提取设备102提取到的上述液体中的氯离子质量、上述溶液中的氯离子质量、纱布暴露在大气中的表面积以及时间,计算采样点处的氯离子沉降率。在本发明的一个实施例中,提取设备102可以采用离子色谱法来提取采集设备101中的溶液中的氯离子的质量,以及从上述液体中提取氯离子的质量。其中,离子色谱法是利用高效离子交换色谱原理和抑制本底电导的电导鉴定法,来分离和测定离子的一种特殊的液相色谱技术,可用于测量痕量阴离子。示例性的,假设从采集设备101中的溶液中提取的氯离子的质量为m1,从上述液体中提取的氯离子的质量为m2,纱布暴露在大气中的表面积为a,纱布暴露在大气中的时间为t。则测试设备103利用下列公式(1)计算该采样点处的氯离子沉降率s。在本发明的一个实施例中,由于海上风力发电机组的特殊性,通常情况下,会在机舱内部及塔筒内部安装盐雾过滤器,因此对于机舱内部及塔筒内部的采样点,在计算出氯离子沉降率后,可以依据计算出的氯离子沉降率,判定盐雾过滤器的过滤效果或工作情况。比如,盐雾过滤器不工作时氯离子沉降率大于100毫克每平方米天。当计算出的氯离子沉降率远小于100毫克每平方米天时,说明盐雾过滤器的过滤效果较好;当计算出的氯离子沉降率接近100毫克每平方米天时,说明盐雾过滤器的过滤效果较差或者盐雾过滤器工作异常。在本发明的一个实施例中,本发明实施例提供的海上风力发电机组用氯离子沉降率测试系统还可以包括:污染等级确定设备,如图2所示。图2示出了本发明实施例提供的海上风力发电机组用氯离子沉降率测试系统的第二种结构示意图。污染等级确定设备104,根据测试设备103计算得到的氯离子沉降率,确定氯离子污染物等级。氯离子沉降率与氯离子污染物等级对应关系如表1所示。表1氯离子沉降率(毫克每平方米天)氯离子污染物等级s≤3低3<s≤60普通60<s≤300高300<s≤1500极高污染等级确定设备104,根据测试设备103计算得到的氯离子沉降率以及表1,可以出氯离子污染物等级。在本发明的一个实施例中,本发明实施例提供的海上风力发电机组用氯离子沉降率测试系统还可以包括:报警设备,如图3所示。图3示出了本发明实施例提供的海上风力发电机组用氯离子沉降率测试系统的第三种结构示意图。报警设备105,根据测试设备103计算得到的氯离子沉降率触发,当氯离子沉降率超过预设阈值时触发报警设备105报警。示例性的,假设预设阈值为150毫克每平方米天,当测试设备103计算得到的氯离子沉降率超过150毫克每平方米天时,触发报警设备105报警,直接警示维护人员关注。在本发明的一个实施例中,本发明实施例提供的海上风力发电机组用氯离子沉降率测试系统还可以包括:措施制定设备,如图4所示。图4示出了本发明实施例提供的海上风力发电机组用氯离子沉降率测试系统的第四种结构示意图。措施确定设备106,根据测试设备103计算得到的氯离子沉降率和/或污染等级确定设备104确定出的氯离子污染物等级,以及预先设置的防腐措施,确定相应的防腐措施。示例性的,假设氯离子沉降率、氯离子污染物等级与预先设置的防腐措施对应关系如表2所示。表2示例性的,假设测试设备103计算得到的氯离子沉降率为150毫克每平方米天,则依据表2,确定出的相应的防腐措施为“金属表面镀锌”。维护人员可以按照确定的防腐措施对海上风力发电机组进行防腐。需要说明的是,上述表2所示的氯离子沉降率、氯离子污染物等级与预先设置的防腐措施对应关系仅为本发明的一具体实例,并不构成对本发明的限定。上述表2所示的各项防腐措施也仅为本发明的一具体实例,并不构成对本发明的限定。在本发明的一个实施例中,本发明实施例提供的海上风力发电机组用氯离子沉降率测试系统还可以包括:报表生成设备,如图5所示。图5示出了本发明实施例提供的海上风力发电机组用氯离子沉降率测试系统的第五种结构示意图。报表生成设备107,根据测试设备103计算得到的氯离子沉降率和/或污染等级确定设备104确定出的氯离子污染物等级,生成数据报表,数据报表中至少包括海上风力发电机组标识信息、采样点信息、测试时间段、氯离子沉降率和/或氯离子污染物等级。示例性的,假设生成的数据报表如表3所示。表3维护人员可以通过该数据报表直接获知各个海上风力发电机组以及各个采样点的数据,便于对各个海上风力发电机组进行对比分析,能够为现有海上风力发电机组的防腐改善工作提供参考数据,也能够为后续新机型防腐等级的制定提供参考数据,能够提高风力发电机组的防腐能力及可靠性。并且还可以依据海上风力发电机组所处环境和天气变化,估计可能导致氯离子沉降率高的原因。比如:测试时间段内温度较高海水蒸发、测试时间段内海上风力发电机组处下雨、周围化工厂气体排放等等。在本发明的一个实施例中,本发明实施例提供的海上风力发电机组用氯离子沉降率测试系统还可以包括:数据传输设备,如图6所示。图6示出了本发明实施例提供的海上风力发电机组用氯离子沉降率测试系统的第六种结构示意图。数据传输设备108,将测试设备103计算得到的氯离子沉降率和/或污染等级确定设备104确定出的氯离子污染物等级上报至数据资源共享系统。在本发明的一个实施例中,数据传输设备108还可以将生成的数据报表上报至数据资源共享系统。在本发明的一个实施例中,数据传输设备108,还可以将提取设备102从采集设备101中提取氯离子的质量上报至数据资源共享系统,数据资源共享平台根据接收到的数据,测试氯离子沉降率、确定氯离子污染物等级、生成数据报表、确定相应防腐措施和对比分析等等。数据资源共享系统根据接收到的数据,测试氯离子沉降率、确定氯离子污染物等级、生成数据报表、确定相应防腐措施与上述各部分细节类似,本发明实施例在此不对其进行赘述。在本发明的一个实施例中,数据资源共享系统可以为一远程服务器,该服务器可以获得各个海上风力发电机组的与氯离子沉降率相关的数据,进而依据获得的数据,测试氯离子沉降率、确定氯离子污染物等级、生成数据报表、确定相应防腐措施和对比分析等等。本发明实施例的海上风力发电机组用氯离子沉降率测试系统,能够测量氯离子沉降率,并且能为现有海上风力发电机组的防腐改善工作提供参考数据,也能够为后续新机型防腐等级的制定提供参考数据,能够提高风力发电机组的防腐能力及可靠性。本发明实施例还提供一种海上风力发电机组用氯离子沉降率测试方法。图8示出了本发明实施例提供的海上风力发电机组用氯离子沉降率测试方法的第一种流程示意图。其可以包括:s801:采集设置在海上风力发电组中的采样点处大气中的氯离子。s802:提取所采集的氯离子的质量。s803:根据所提取的氯离子的质量,计算采样点处的氯离子沉降率。图9示出了本发明实施例提供的海上风力发电机组用氯离子沉降率测试方法的第二种流程示意图。本发明图9所示实施例在图8所示实施例的基础上,增加s804:根据所计算得到的氯离子沉降率,确定采样点处的氯离子污染物等级。图10示出了本发明实施例提供的海上风力发电机组用氯离子沉降率测试方法的第三种流程示意图。本发明图10所示实施例在图8所示实施例的基础上,增加s805:当计算得到的氯离子沉降率超过预设阈值时报警。图11示出了本发明实施例提供的海上风力发电机组用氯离子沉降率测试方法的第四种流程示意图。本发明图11所示实施例在图9所示实施例的基础上,增加s806:根据所计算得到的氯离子沉降率和/或所确定出的氯离子污染物等级,以及预先设置的防腐措施,确定相应的防腐措施。图12示出了本发明实施例提供的海上风力发电机组用氯离子沉降率测试方法的第五种流程示意图。本发明图11所示实施例在图9所示实施例的基础上,增加s807:根据所计算得到的氯离子沉降率和/或所确定出的氯离子污染物等级,生成数据报表。数据报表中包括海上风力发电机组标识信息、采样点标识信息、氯离子沉降率和/或氯离子污染物等级。图13示出了本发明实施例提供的海上风力发电机组用氯离子沉降率测试方法的第六种流程示意图。本发明图13所示实施例在图9所示实施例的基础上,增加s808:将所计算得到的氯离子沉降率和/或所确定出的氯离子污染物等级上报至数据资源共享系统。数据资源共享系统可以根据接收到的数据,测试氯离子沉降率、确定氯离子污染物等级、生成数据报表、确定相应防腐措施。数据资源共享系统根据接收到的数据,测试氯离子沉降率、确定氯离子污染物等级、生成数据报表、确定相应防腐措施与上述各部分细节类似,本发明实施例在此不对其进行赘述。在本发明的一个实施例中,数据资源共享系统可以为一远程服务器,该服务器可以获得各个海上风力发电机组的与氯离子沉降率相关的数据。本申请实施例提供的海上风力发电机组用氯离子沉降率测试方法的各部分细节与以上本申请实施例提供的海上风力发电机组用氯离子沉降率测试系统类似,本申请实施例在此不再赘述。本发明实施例的本发明实施例的海上风力发电机组用氯离子沉降率测试方法,能够测量氯离子沉降率,并且能为现有海上风力发电机组的防腐改善工作提供参考数据,也能够为后续新机型防腐等级的制定提供参考数据,能够提高风力发电机组的防腐能力及可靠性。需要明确的是,本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见,这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中,描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是,本发明的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤,本领域的技术人员可以在领会本发明的精神后,作出各种改变、修改和添加,或者改变步骤之间的顺序。以上所述的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时,其可以例如是电子电路、专用集成电路(asic)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时,本发明的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中,或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、rom、闪存、可擦除rom(erom)、软盘、cd-rom、光盘、硬盘、光纤介质、射频(rf)链路,等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。还需要说明的是,本发明中提及的示例性实施例,基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是,本发明不局限于上述步骤的顺序,也就是说,可以按照实施例中提及的顺序执行步骤,也可以不同于实施例中的顺序,或者若干步骤同时执行。以上所述,仅为本发明的具体实施方式,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。应理解,本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本
技术领域
的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。当前第1页12
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