一种风力发电机叶片状态监测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及风力发电机技术领域，特别涉及一种风力发电机叶片状态监测系统。
【背景技术】
[0002]风力发电是一种可再生的清洁能源，环境污染小，自动化程度高，易于实现远程控制，可满足人口稀少、电网不易到达地区的用电，因此，风力发电更具有重要的经济效益和社会效益。
[0003]叶片是风力发电机组的关键部件，叶片在旋转过程中，当叶片由上方转到与下方时，受力改变并且交替变化，以及风力状况的不稳定，这些都会引起风力机的振动。风力机长时间工作后，由于其材料老化、硬件的物理疲劳、恶劣环境等原因引起的叶片物理性能下降以及损坏，影响了风力发电机的工作效率。因此，对其运行状态的监测就显得尤为重要。
[0004]传统风力叶片上并无能够对叶片运行状态很好地监测的设备，多数都有成本高、布线复杂、管理效率较低、延时长等问题。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种风力发电机叶片状态监测系统，以解决现有的风力叶片上并无能够对叶片运行状态很好地监测的设备的问题。
[0006]为解决上述技术问题，本发明提供一种风力发电机叶片状态监测系统，用于监测风力发电机叶片状态，包括:
[0007]传感采集子系统，设置于所述风力发电机叶片上，采集所述风力发电机叶片上的信号;
[0008]无线传感网络子系统，将所述采集到的风力发电机叶片上的信号转换为电信号；根据已知的典型故障独立特征信号的分布特点和范围对所述电信号缩小区间和范围并进行处理，析取出部件信号；将所述部件信号与典型故障对应的特征信号比较，判断所述风力发电机叶片的状态。
[0009]进一步的，在所述的风力发电机叶片状态监测系统中，所述传感采集子系统包括叶片应力传感器和叶片振动传感器，分别设置在所述风力发电机叶片上，所述叶片应力传感器采集所述风力发电机叶片上的应力信号，所述叶片振动传感器采集所述风力发电机叶片上的振动信号。
[0010]进一步的，在所述的风力发电机叶片状态监测系统中，所述传感采集子系统包括三对叶片应力传感器和叶片振动传感器，分别设置在所述风力发电机叶片的叶尖、叶中和叶根上，所述叶片应力传感器采集所述风力发电机叶片上的应力信号，所述叶片振动传感器采集所述风力发电机叶片上的振动信号。
[0011]进一步的，在所述的风力发电机叶片状态监测系统中，所述无线传感网络子系统分别采集所述叶片应力传感器/叶片振动传感器采集到的应力信号/振动信号，并取三个应力信号/振动信号的加权平均作为输出的应力信号/振动信号。
[0012]进一步的，在所述的风力发电机叶片状态监测系统中，所述无线传感网络子系统包括无线网络传感节点和节点软件模块。
[0013]进一步的，在所述的风力发电机叶片状态监测系统中，所述无线网络传感节点包括:
[0014]数字处理模块，用于将采集到的风力发电机叶片上的信号转换为电信号；
[0015]无线传输模块，用于将所述电信号传输至节点软件模块。
[0016]进一步的，在所述的风力发电机叶片状态监测系统中，所述节点软件模块包括:
[0017]故障检测及分析模块，用于根据已知的典型故障独立特征信号的分布特点和范围对所述电信号缩小区间和范围并进行处理，析取出部件信号；
[0018]故障情况判断模块，用于将所述部件信号与典型故障对应的特征信号比较，判断所述风力发电机叶片的状态。
[0019]进一步的，在所述的风力发电机叶片状态监测系统中，所述节点软件模块还包括监测终端，用于当判断出风力发电机叶片发生故障时，启动风力发电机叶片保护机制。
[0020]进一步的，在所述的风力发电机叶片状态监测系统中，在所述故障检测及分析模块中，通过小波分析工具对所述电信号缩小区间和范围，析取出部件信号。
[0021]本发明提供的风力发电机叶片状态监测系统，具有以下有益效果:本发明通过传感采集子系统采集所述风力发电机叶片上的信号，并通过无线传感网络子系统根据已知的典型故障独立特征信号的分布特点和范围对所述电信号缩小区间和范围并进行处理，析取出部件信号；将所述部件信号与典型故障对应的特征信号比较，判断所述风力发电机叶片的状态。本发明较佳地监测了风力发电机叶片的运行状态。
【附图说明】
[0022]图1是本发明实施例的风力发电机叶片状态监测系统的示意图；
[0023]图2是本发明实施例的叶片应力传感器和叶片振动传感器设置在风力发电机叶片上的位置示意图。
【具体实施方式】
[0024]以下结合附图和具体实施例对本发明提出的风力发电机叶片状态监测系统作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
[0025]请参考图1，其是本发明实施例的风力发电机叶片状态监测系统的示意图。如图1所示，本发明提供一种风力发电机叶片状态监测系统，用于监测风力发电机叶片状态，包括:传感采集子系统1和无线传感网络子系统2 ;其中，
[0026]所述传感采集子系统1，设置于所述风力发电机叶片上，采集所述风力发电机叶片上的信号；
[0027]具体来说，所述传感采集子系统1包括叶片应力传感器11和叶片振动传感器12，分别设置在所述风力发电机叶片上，所述叶片应力传感器11采集所述风力发电机叶片上的应力信号，所述叶片振动传感器12采集所述风力发电机叶片上的振动信号。优选的，在本实施例中，所述传感采集子系统1包括三对叶片应