一种抗风掀检测方法及抗风掀检测设备与流程

本发明涉及抗风检测，具体涉及一种抗风掀检测方法及抗风掀检测设备。

背景技术：

1、轻质光伏系统具有节能减排、屋面利用、建筑荷载降低等优点，但也面临着一些安全方面的挑战，如屋面渗漏、极端天气、热斑效应、机械荷载等。因而，在安装光伏系统还需要考虑风荷载、雪荷载、地震等因素对系统的影响。需要根据当地的气象条件、建筑特点、用电需求等进行合理的设计和优化，以保证系统的安全性和经济性。

2、抗风掀是指轻质光伏系统在强风作用下能够保持稳定的能力。抗风掀能力不足会导致轻质光伏系统被风吹起或吹走，造成“飞板”现象。轻质光伏系统的抗风掀能力与其重量、形状、安装方式、安装角度等因素有关。

3、目前，抗风掀的检测方法及检测设备，通过动态压力法对光伏系统实施检测测试，具体由供风设备向光伏系统下部压力箱充气形成稳定的正压，同时对光伏系统上部压力箱抽气，并通过外设控制装置产生周期性的波动负压，以形成对光伏系统产生模拟风荷载向上作用的合力，以此检测金属屋面抗风掀的能力。发明人认为，该检测方式通过下部压力箱与上部压力箱形成的气压差，使光伏系统表面产生形变，而在实际光伏系统处于不同安装位置及方位工况下，由于风能的能量密度较低，在气温、阴晴、降水等都会引起不同方向风速的变化，因此风速变化将存在很大的波动性，外界环境不仅仅会对光伏系统产生自下而上风载荷作用的推力，还会对光伏系统产生来自侧向等推力作用，使光伏系统处于变化的载荷合力的作用中，而目前通过动态压力法及其设备对光伏系统实施检测测试，其检测方式获取的检测结果和实际工况环境存在风载荷差异，降低了抗风掀检测结果的准确性和可靠性。

技术实现思路

1、本发明所要解决或至少部分解决的技术问题在于，光伏系统在相关技术中的检测方式实施时存在形变，使得实际工况环境下的风载荷作用发生变化，该检测方式及设备获取的检测结果和实际工况环境存在风载荷差异，降低了抗风掀检测结果的准确性和可靠性。

2、第一方面，本发明提供了一种抗风掀检测方法，所述检测方法应用于光伏屋面系统，所述检测方法包括：

3、提供压力箱，其配置有相连通设置的上腔体和下腔体，所述上腔体一侧配置有出风口；

4、提供待测试件和安装架，所述试件通过安装架被配置为固定设置于所述压力箱内；所述待测试件具有相对设置的第一表面和第二表面，所述第一表面朝向所述下腔体设置，所述第二表面朝向所述上腔体设置；

5、提供侧向供风机构和竖向供风机构分别对所述待测试件施加风载荷作用，上腔体设置在所述出风口和所述侧向供风机构之间；通过侧向供风机构向所述出风口导流吹风，竖向供风机构朝向所述第一表面导流吹风，通过检测组件实时获取所述侧向供风机构输出的第一风速特征和所述竖向供风机构输出的第二风速特征；

6、根据所述第一风速特征和所述第二风速特征，计算所述待测试件所处的测试风载荷状态，若所述测试风载荷状态和预设风载荷状态一致，则在预设时间段测试所述待测试件，通过判断所述待测试件和所述安装架之间的连接端面是否发生相对位移，以判定所述待测试件抗风掀检测是否合格。

7、可选地，所述相对位移包括所述待测试件和所述安装架连接端面间的相对角位移和相对空间位移。

8、可选地，所述检测方法还包括：

9、通过压力测量装置获取所述上腔体内的上腔气压特征，以及所述下腔体内的下腔气压特征；

10、根据所述上腔气压特征和所述下腔气压特征，确定所述待测试件上下端压差特征；

11、综合所述上下端压差特征，确定所述待测试件在所述预设风载荷状态的抗风掀能力，若所述上下端压差特征大于等于预设压差阈值，则执行泄压。

12、可选地，所述检测方法还包括：

13、在所述第一风速特征处于预设值，通过调整所述侧向供风机构的输出功率，以输出波动风速的风载荷作用所述待测试件。

14、可选地，所述检测方法还包括：

15、启动侧向供风机构并关闭竖向供风机构，调节所述侧向供风机构的输出功率，以获取多个第一风速特征；根据多个第一风速特征计算对应的侧向供风压强特征，以得到关于第一风速特征和侧向供风压强特征的第一数据库；

16、启动竖向供风机构并关闭侧向供风机构，调节所述竖向供风机构的输出功率，以获取多个第二风速特征；根据多个第二风速特征计算对应的竖向供风压强特征，以得到关于第二风速特征和竖向供风压强特征的第二数据库。

17、可选地，所述检测方法还包括：

18、在启动所述侧向供风机构和所述竖向供风机构分别对所述待测试件(2)施加风载荷作用，以根据所述第一风速特征和所述第二风速特征，计算所述待测试件(2)所处的测试风载荷状态时，基于侧向供风压强理论值和侧向供风压强特征，对竖向供风压强特征的实际运行参数进行修正。

19、可选地，所述检测方法还包括：若所述测试风载荷状态和所述预设风载荷状态不一致，则通过所述侧向供风机构调整所述第一风速特征，通过所述竖向供风机构调整所述第二风速特征。

20、可选地，所述检测方法还包括：

21、调节所述待测试件的迎风角度，所述迎风角度为水平面和所述待测试件延伸平面间夹角的角度；所述迎风角度设置为-5°至5°。

22、第二方面，本发明提供了一种抗风掀检测设备，包括：

23、压力箱和安装架，所述压力箱内通过安装架适于固定至少一个装载待测试件，所述压力箱具有上腔体、下腔体以及出风口；

24、供风组件，包括侧向供风机构和竖向供风机构；所述上腔体设置在所述侧向供风机构和所述出风口之间，所述上腔体适于设置在所述待测试件的第二表面上方，所述下腔体适于设置在所述待测试件的第一表面下方；所述侧向供风机构朝向所述出风口吹风导流，所述竖向供风机构适于朝向所述待测试件的第一表面吹风导流；

25、以及检测组件，所述检测组件适于获取所述侧向供风机构输出的第一风速值以及获取所述竖向供风机构输出的第二风速值。

26、可选地，所述检测组件包括第一风速检测件和第二风速检测件，所述第一风速检测件设置在所述上腔体邻接靠近所述第二表面的位置；所述第二风速检测件设置在所述下腔体邻接靠近所述第一表面的位置。

27、可选地，所述检测设备还包括位移测量装置，所述位移测量装置包括空间位移测量机构和角位移测量机构，所述空间位移测量机构的测量端设置在所述待测试件和所述安装架上，所述角位移测量机构的测量端设置在所述待测试件和所述安装架上。

28、可选地，所述检测设备还包括压力测量装置，所述压力测量装置用于测量所述上腔体内的上腔气压特征，以及测量所述下腔体内的下腔气压特征。

29、可选地，所述抗风掀检测设备还包括调节结构，所述调节结构的安装端固定在所述压力箱内，所述安装架固定在所述调节结构的调节端，所述调节结构适于调节所述待测试件的迎风角度。

30、本发明提供的技术方案，具有如下优点：

31、1.本发明提供的抗风掀检测方法，其应用于光伏屋面系统，检测方法包括通过检测组件实时获取侧向供风机构输出的第一风速特征和竖向供风机构输出的第二风速特征；根据第一风速特征和第二风速特征，计算待测试件所处的测试风载荷状态，若测试风载荷状态和预设风载荷状态一致，则在预设时间段测试待测试件，通过判断待测试件和安装架之间的连接端面是否发生相对位移，以判定待测试件抗风掀检测是否合格。

32、此方式的抗风掀检测方法，综合外部环境对光伏系统产生的竖向以及侧向的风载荷作用，可提供对待测试件实施竖向推力和侧向剪力的模拟检测环境，以检测待测试件的综合抗风掀能力。相较于传统检测通过动态压力法对光伏系统实施检测测试，本发明提供的检测方法更匹配于实际工况环境，其降低了风载荷差异，能够提高待测试件抗风掀检测结果的准确性和可靠性。

33、2.本发明提供的抗风掀检测方法，还包括通过压力测量装置获取上腔体内的上腔气压特征，以及下腔体内的下腔气压特征；根据上腔气压特征和下腔气压特征，确定待测试件上下端压差特征；综合上下端压差特征，确定待测试件在预设风载荷状态的抗风掀能力，若上下端压差特征大于等于预设压差阈值，则执行泄压。此种设置，能够通过待测试件上下端的压差辅助确定待测试件的抗风掀能力，并且在上下端压差特征超出压差阈值时实施泄压，有利于提高检测的安全性能。

34、3.本发明提供的抗风掀检测方法，在第一风速特征处于预设值，通过调整侧向供风机构的输出功率，以输出波动风速的风载荷作用待测试件。此种设置，通过调整侧向供风机构的输出功率，以获取对待测试件的波动风速，使待测试件受波动的侧向载荷作用，提高对待测试件抗风掀的检测能力。

35、4.本发明提供的抗风掀检测方法，通过仅开启侧向供风机构或仅开启竖向供风机构，以对应获取第一风速特征和侧向供风压强特征的第一数据库或第二风速特征和竖向供风压强特征的第二数据库。通过建立风速特征和压强特征相关联的数据库，以对待测试件的检测环境进行分析，以使侧向供风机构和竖向供风机构可输出匹配的风载荷作用，其有利于缩短前期的部署测试周期，使待测试件能够快速处于预设风载荷状态。

36、5.本发明提供的抗风掀检测方法，还包括：在启动所述侧向供风机构和所述竖向供风机构分别对所述待测试件施加风载荷作用，根据所述第一风速特征和所述第二风速特征，计算所述待测试件所处的测试风载荷状态时，基于侧向供风压强理论值和侧向供风压强特征，对竖向供风压强特征的实际运行参数进行修正。此种设置，通过侧向供风对竖向供风进行修正，由于测试环境中待测试件的尺寸、材质、布局以及气流因快速流通而产生的压缩等因素均会改变待测试件所受的风载荷作用，导致侧向供风压强特征的实际运行值低于侧向供风压强特征对应的计算理论值，致使测试风载荷状态和预设风载荷状态实际运行中是存在差异的，通过对竖向供风修正的方式，降低测试环境的测试误差，从而提高测试的精确度。

37、6.本发明提供的抗风掀检测方法，在测试风载荷状态和预设风载荷状态不一致时，通过侧向供风机构调整修正第一风速特征，通过竖向供风机构调整修正第二风速特征，以使两者综合的测试风载荷状态和预设风载荷状态对应一致，以实施后续的检测过程。

38、7.本发明提供的抗风掀检测方法，还包括调节待测试件的迎风角度，迎风角度为水平面和待测试件延伸平面间夹角的角度；迎风角度设置为-5°至5°。通过调节待测试件的迎风角度，灵活调整待测试件的风载荷环境，改变待测试件所受的竖向推力和侧向剪力，能够模拟检测待测试件处于苛刻的风载荷环境下的抗风掀能力。

39、8.本发明提供的抗风掀检测设备，包括压力箱、安装架、供风组件以及检测组件，压力箱内通过安装架适于固定至少一个装载待测试件，压力箱具有上腔体、下腔体以及出风口；供风组件包括侧向供风机构和竖向供风机构；侧向供风机构朝向出风口吹风导流，竖向供风机构适于朝向待测试件的第一表面吹风导流；检测组件适于获取侧向供风机构输出的第一风速值以及获取竖向供风机构输出的第二风速值。

40、此结构的抗风掀检测设备，可综合外部环境对光伏系统产生的竖向以及侧向的风载荷作用，可提供对待测试件实施竖向推力和侧向剪力的模拟检测环境，以检测待测试件的综合抗风掀能力。本发明有利于提高待测试件抗风掀检测结果的准确性和可靠性。