權(quán)利要求書: 1.一種判別風(fēng)機塔筒形變和基礎(chǔ)沉降的系統(tǒng),其特征在于,包括:光纖光柵傳感器、光纖光柵波長解調(diào)儀以及監(jiān)控服務(wù)器;
所述光纖光柵傳感器包括光纖光柵溫度傳感器、光纖光柵位移傳感器以及光纖光柵應(yīng)變傳感器,所述光纖光柵傳感器與所述光纖光柵波長解調(diào)儀連接,所述光纖光柵波長解調(diào)儀與所述監(jiān)控服務(wù)器連接;
所述光纖光柵傳感器,用于實時獲取風(fēng)電機組的風(fēng)機塔筒以及風(fēng)機底部基礎(chǔ)的溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù);
所述光纖光柵波長解調(diào)儀,用于接收所述風(fēng)電機組的風(fēng)機塔筒以及風(fēng)機底部的溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù);對所述風(fēng)電機組的風(fēng)機塔筒以及風(fēng)機底部的溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù)進行解調(diào),得到解調(diào)后的溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù);將所述解調(diào)后的溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù)發(fā)送至監(jiān)控服務(wù)器;
所述監(jiān)控服務(wù)器,用于接收所述解調(diào)后的溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù),對所述解調(diào)后的溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù)進行可視化顯示。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于,所述光纖光柵傳感器與所述光纖光柵波長解調(diào)儀之間還連接有光纜接續(xù)盒和分線盒,所述光纖光柵傳感器與所述光纜接續(xù)盒連接,所述光纜接續(xù)盒通過傳輸光纖與所述分線盒連接,所述分線盒與所述光纖光柵波長解調(diào)儀連接。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于,所述風(fēng)機塔筒下段底部區(qū)域呈圓周方向設(shè)置有四組傳感器,每組傳感器包括兩個光纖光柵應(yīng)變傳感器和一個光纖光柵溫度傳感器。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于,所述風(fēng)機底部基礎(chǔ)設(shè)置有四組光纖光柵位移傳感器,并配置四個光纖光柵溫度傳感器做溫度補償。
5.一種判別風(fēng)機塔筒形變和基礎(chǔ)沉降的方法,其特征在于,所述方法應(yīng)用于光纖光柵傳感器,所述方法包括:實時獲取風(fēng)電機組的風(fēng)機塔筒以及風(fēng)機底部基礎(chǔ)的溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù),其中,所述光纖光柵傳感器包括光纖光柵溫度傳感器、光纖光柵位移傳感器以及光纖光柵應(yīng)變傳感器;
將所述溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù)傳輸至光纖光柵波長解調(diào)儀,以對所述風(fēng)電機組的風(fēng)機塔筒以及風(fēng)機底部的溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù)進行解調(diào),并將解調(diào)后的溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù)發(fā)送至監(jiān)控服務(wù)器,對所述解調(diào)后的溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù)進行可視化顯示。
6.一種判別風(fēng)機塔筒形變和基礎(chǔ)沉降的方法,其特征在于,所述方法應(yīng)用于光纖光柵波長解調(diào)儀,所述方法包括:接收風(fēng)電機組的風(fēng)機塔筒以及風(fēng)機底部的溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù),其中,所述溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù)由光纖光柵傳感器實時獲取,所述光纖光柵傳感器包括光纖光柵溫度傳感器、光纖光柵位移傳感器以及光纖光柵應(yīng)變傳感器;
對所述風(fēng)電機組的風(fēng)機塔筒以及風(fēng)機底部的溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù)進行解調(diào),得到解調(diào)后的溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù);
將所述解調(diào)后的溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù)發(fā)送至監(jiān)控服務(wù)器,以通過所述監(jiān)控服務(wù)器對所述解調(diào)后的溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù)進行可視化顯示。
7.一種判別風(fēng)機塔筒形變和基礎(chǔ)沉降的方法,其特征在于,所述方法應(yīng)用于監(jiān)控服務(wù)器,所述方法包括:接收所述解調(diào)后的溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù),其中,所述解調(diào)后的溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù)由光纖光柵波長解調(diào)儀對光纖光柵傳感器實時獲取的風(fēng)電機組的風(fēng)機塔筒以及風(fēng)機底部基礎(chǔ)的溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù)進行解調(diào)所得到;
對所述解調(diào)后的溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù)進行可視化顯示。
說明書: 判別風(fēng)機塔筒形變和基礎(chǔ)沉降的系統(tǒng)及方法技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)檢測技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種判別風(fēng)機塔筒形變和基礎(chǔ)沉降的系統(tǒng)及方法。背景技術(shù)[0002] 光纖光柵傳感器作為新興的高新技術(shù),具有傳統(tǒng)傳感器所不具備的優(yōu)勢。對于電力系統(tǒng)中的新能源風(fēng)電場來說,設(shè)備順利運行顯得十分重要,一旦設(shè)備出現(xiàn)故障,將導(dǎo)致電能輸送中斷,影響巨大。塔筒是風(fēng)機中一個重要組成部件,風(fēng)機質(zhì)量大,葉片長度長,塔筒的承重大,高度高,撓性也打,在風(fēng)機運行過程中塔筒承受更加復(fù)雜多變的負荷。另外,受復(fù)雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu)原因,基礎(chǔ)也存在不均勻沉降,這些原因都可能造成塔筒形變。以上這些隱患如不能及時發(fā)現(xiàn),可能發(fā)生風(fēng)機倒桿的惡性事故。[0003] 目前,人工監(jiān)測風(fēng)機機組塔筒形變成本高、不及時、數(shù)據(jù)準確性受人為因素影響,而風(fēng)機為高聳構(gòu)筑物,高聳構(gòu)筑物對基礎(chǔ)的沉降及不均勻沉降要求很高,尤其是風(fēng)機在運行中主要受到水平風(fēng)荷載作用,目前風(fēng)機基礎(chǔ)沉降觀測方法是定期通過測量儀器對觀測點進行高程觀測、整理觀測數(shù)據(jù)、與原始數(shù)據(jù)進行對比及計算,得出基礎(chǔ)的傾斜率,判斷不均勻沉降是否超出規(guī)范要求,這一系列工作量極大,程序繁雜,不易操作。測量中極易產(chǎn)生認為誤差、儀器誤差等,對風(fēng)機基礎(chǔ)及上部設(shè)備的安全帶來一定的隱患。[0004] 為更好的解決上述問題,且為提高風(fēng)電場安全穩(wěn)定運行水平,擬發(fā)明一種判別風(fēng)機塔筒形變和基礎(chǔ)沉降的方法。發(fā)明內(nèi)容[0005] 本發(fā)明提供一種判別風(fēng)機塔筒形變和基礎(chǔ)沉降的系統(tǒng)及方法,以解決人工監(jiān)測風(fēng)機機組塔筒形變成本高、不及時、數(shù)據(jù)準確性受人為因素影響,以及基礎(chǔ)沉降觀測工作量極大,程序繁雜,不易操作,測量中極易產(chǎn)生認為誤差、儀器誤差的問題。[0006] 第一方面,本發(fā)明提供一種判別風(fēng)機塔筒形變和基礎(chǔ)沉降的系統(tǒng),包括:光纖光柵傳感器、光纖光柵波長解調(diào)儀以及監(jiān)控服務(wù)器。[0007] 所述光纖光柵傳感器包括光纖光柵溫度傳感器、光纖光柵位移傳感器以及光纖光柵應(yīng)變傳感器,所述光纖光柵傳感器與所述光纖光柵波長解調(diào)儀連接,所述光纖光柵波長解調(diào)儀與所述監(jiān)控服務(wù)器連接。[0008] 所述光纖光柵傳感器,用于實時獲取風(fēng)電機組的風(fēng)機塔筒以及風(fēng)機底部基礎(chǔ)的溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù)。[0009] 所述光纖光柵波長解調(diào)儀,用于接收所述風(fēng)電機組的風(fēng)機塔筒以及風(fēng)機底部的溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù)。對所述風(fēng)電機組的風(fēng)機塔筒以及風(fēng)機底部的溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù)進行解調(diào),得到解調(diào)后的溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù)。將所述解調(diào)后的溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù)發(fā)送至監(jiān)控服務(wù)器。[0010] 所述監(jiān)控服務(wù)器,用于接收所述解調(diào)后的溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù),對所述解調(diào)后的溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù)進行可視化顯示。[0011] 結(jié)合第一方面,在第一方面的第一種可實現(xiàn)方式中,所述光纖光柵傳感器與所述光纖光柵波長解調(diào)儀之間還連接有光纜接續(xù)盒和分線盒,所述光纖光柵傳感器與所述光纜接續(xù)盒連接,所述光纜接續(xù)盒通過傳輸光纖與所述分線盒連接,所述分線盒與所述光纖光柵波長解調(diào)儀連接。[0012] 結(jié)合第一方面,在第一方面的第二種可實現(xiàn)方式中,所述風(fēng)機塔筒下段底部區(qū)域呈圓周方向設(shè)置有四組傳感器,每組傳感器包括兩個光纖光柵應(yīng)變傳感器和一個光纖光柵溫度傳感器。[0013] 結(jié)合第一方面,在第一方面的第三種可實現(xiàn)方式中,所述風(fēng)機底部基礎(chǔ)設(shè)置有四組光纖光柵位移傳感器,并配置四個光纖光柵溫度傳感器做溫度補償。[0014] 第二方面,本發(fā)明提供一種判別風(fēng)機塔筒形變和基礎(chǔ)沉降的方法,所述方法應(yīng)用于光纖光柵傳感器,所述方法包括:[0015] 實時獲取風(fēng)電機組的風(fēng)機塔筒以及風(fēng)機底部基礎(chǔ)的溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù),其中,所述光纖光柵傳感器包括光纖光柵溫度傳感器、光纖光柵位移傳感器以及光纖光柵應(yīng)變傳感器。[0016] 將所述溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù)傳輸至光纖光柵波長解調(diào)儀,以對所述風(fēng)電機組的風(fēng)機塔筒以及風(fēng)機底部的溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù)進行解調(diào),并將解調(diào)后的溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù)發(fā)送至監(jiān)控服務(wù)器,對所述解調(diào)后的溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù)進行可視化顯示。[0017] 第三方面,本發(fā)明提供一種判別風(fēng)機塔筒形變和基礎(chǔ)沉降的方法,所述方法應(yīng)用于光纖光柵波長解調(diào)儀,所述方法包括:[0018] 接收風(fēng)電機組的風(fēng)機塔筒以及風(fēng)機底部的溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù),其中,所述溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù)由光纖光柵傳感器實時獲取,所述光纖光柵傳感器包括光纖光柵溫度傳感器、光纖光柵位移傳感器以及光纖光柵應(yīng)變傳感器。[0019] 對所述風(fēng)電機組的風(fēng)機塔筒以及風(fēng)機底部的溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù)進行解調(diào),得到解調(diào)后的溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù)。[0020] 將所述解調(diào)后的溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù)發(fā)送至監(jiān)控服務(wù)器,以通過所述監(jiān)控服務(wù)器對所述解調(diào)后的溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù)進行可視化顯示。[0021] 第四方面,本發(fā)明提供一種判別風(fēng)機塔筒形變和基礎(chǔ)沉降的方法,所述方法應(yīng)用于監(jiān)控服務(wù)器,所述方法包括:[0022] 接收所述解調(diào)后的溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù),其中,所述解調(diào)后的溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù)由光纖光柵波長解調(diào)儀對光纖光柵傳感器實時獲取的風(fēng)電機組的風(fēng)機塔筒以及風(fēng)機底部基礎(chǔ)的溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù)進行解調(diào)所得到。[0023] 對所述解調(diào)后的溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù)進行可視化顯示。[0024] 由以上技術(shù)方案可知,本發(fā)明的判別風(fēng)機塔筒形變和基礎(chǔ)沉降的系統(tǒng)及方法,該系統(tǒng)通過光纖光柵傳感器實時獲取風(fēng)電機組的風(fēng)機塔筒以及風(fēng)機底部基礎(chǔ)的溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù),并利用光纖光柵波長解調(diào)儀對所述風(fēng)電機組的風(fēng)機塔筒以及風(fēng)機底部的溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù)進行解調(diào),再將所述解調(diào)后的溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù)發(fā)送至監(jiān)控服務(wù)器,以對所述解調(diào)后的溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù)進行可視化顯示,從而實現(xiàn)判別風(fēng)機塔筒形變和基礎(chǔ)沉降,本發(fā)明可實現(xiàn)動態(tài)測量,具有較強的抗電磁干擾能力、絕緣性好、耐腐蝕,精度高,大量程測量兼有高分辨力,體積小、質(zhì)量輕、適應(yīng)被測環(huán)境能力強,可測參量多、對象廣,與光纖兼容性強,適合遠距離傳輸,靈敏度高,便于復(fù)用、組網(wǎng)。附圖說明[0025] 為了更清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案,下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言,在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。[0026] 圖1為判別風(fēng)機塔筒形變和基礎(chǔ)沉降的系統(tǒng)的流程圖。[0027] 圖2為判別風(fēng)機塔筒形變和基礎(chǔ)沉降的方法的一實施例的流程圖。[0028] 圖3為判別風(fēng)機塔筒形變和基礎(chǔ)沉降的方法的一實施例的流程圖。[0029] 圖4為判別風(fēng)機塔筒形變和基礎(chǔ)沉降的方法的一實施例的流程圖。具體實施方式[0030] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合本發(fā)明具體實施例及相應(yīng)的附圖對本發(fā)明技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。顯然,所描述的實施例僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。以下結(jié)合附圖,詳細說明本發(fā)明各實施例提供的技術(shù)方案。[0031] 請參閱圖1,本發(fā)明提供一種判別風(fēng)機塔筒形變和基礎(chǔ)沉降的系統(tǒng),包括:光纖光柵傳感器1、光纖光柵波長解調(diào)儀2以及監(jiān)控服務(wù)器3。[0032] 其中,所述光纖光柵傳感器1包括光纖光柵溫度傳感器11、光纖光柵位移傳感器13以及光纖光柵應(yīng)變傳感器12,所述光纖光柵傳感器1與所述光纖光柵波長解調(diào)儀2連接,所述光纖光柵波長解調(diào)儀2與所述監(jiān)控服務(wù)器3連接。[0033] 所述光纖光柵傳感器1,用于實時獲取風(fēng)電機組的風(fēng)機塔筒以及風(fēng)機底部基礎(chǔ)的溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù)。光纖傳感器用光而不用電來作為敏感信息的載體,用光纖而不用導(dǎo)線來作為傳遞敏感信息的媒質(zhì)。因而,它同時具有光纖及光學(xué)測量的一些極其寶貴的特點:傳感頭結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、外形可變,適合埋人大型結(jié)構(gòu)中,可測量結(jié)構(gòu)內(nèi)部的應(yīng)力、應(yīng)變及結(jié)構(gòu)損傷等,穩(wěn)定性、重復(fù)性好。與光纖之間存在天然的兼容性,易與光纖連接、低損耗、光譜特性好、可靠性高。具有非傳導(dǎo)性,對被測介質(zhì)影響小,又具有抗腐蝕、抗電磁干擾的特點,適合在惡劣環(huán)境中工作??梢栽谝桓饫w中寫入多個光柵,構(gòu)成傳感陣列,與波分復(fù)用和時分復(fù)用系統(tǒng)相結(jié)合,實現(xiàn)分布式傳感。測量信息是波長編碼的,所以,光纖光柵傳感器不受光源的光強波動、光纖連接及耦合損耗、以及光波偏振態(tài)的變化等因素的影響,有較強的抗干擾能力。高靈敏度、高分辨力。正是由于具有這么多的優(yōu)點,因此利用光纖光柵傳感器技術(shù)來判別風(fēng)機塔筒形變和基礎(chǔ)沉降。[0034] 光纖光柵傳感器指采用光柵疊柵條紋原理測量位移的傳感器。本發(fā)明中分別應(yīng)用了光纖光柵應(yīng)變傳感器、光纖光柵溫度傳感器和光纖光柵位移傳感器三種類型。光柵是由大量等寬等間距的平行狹縫構(gòu)成的光學(xué)器件。一般常用的光柵是在玻璃片上刻出大量平行刻痕制成,刻痕為不透光部分,兩刻痕之間的光滑部分可以透光,相當(dāng)于一狹縫。精制的光柵,在1cm寬度內(nèi)刻有幾千條乃至上萬條刻痕,這種利用透射光衍射的光柵稱為透射光柵,還有利用兩刻痕間的反射光衍射的光柵,如在鍍有金屬層的表面上刻出許多平行刻痕,兩刻痕間的光滑金屬面可以反射光,這種光柵成為反射光柵。由光柵形成的疊柵條紋具有光學(xué)放大作用和誤差平均效應(yīng),因而能提高測量精度。[0035] 光柵傳感器由標尺光柵、指示光柵、光路系統(tǒng)和測量系統(tǒng)四部分組成。標尺光柵相對于指示光柵移動時,便形成大致按正弦規(guī)律分布的明暗相間的疊柵條紋。這些條紋以光柵的相對運動速度移動,并直接照射到光電元件上,在它們的輸出端得到一串電脈沖,通過放大、整形、辨向和計數(shù)系統(tǒng)產(chǎn)生數(shù)字信號輸出,直接顯示被測的位移量。[0036] 將主光柵與標尺光柵重疊放置,兩者之間保持很小的間隙,并使兩塊光柵的刻線之間有一個微小的夾角θ,當(dāng)有光源照射時,由于擋光效應(yīng)(對刻線密度≤50條/mm的光柵)或光的衍射作用(對刻線密度≥100條/mm的光柵),與光柵刻線大致垂直的方向上形成明暗相間的條紋。[0037] 在兩光柵的刻線重合處,光從縫隙透過,形成亮帶。在兩光柵刻線的錯開的地方,形成暗帶。這些明暗相間的條紋稱為莫爾條紋。[0038] 莫爾條紋的間距與柵距W和兩光柵刻線的夾角θ(單位為rad)之間的關(guān)系為:[0039][0040] 注:(K稱為放大倍數(shù))。[0041] 當(dāng)指示光柵不動,主光柵的刻線與指示光柵刻線之間始終保持夾角θ,而使主光柵沿刻線的垂直方向作相對移動時,莫爾條紋將沿光柵刻線方向移動。光柵反向移動,莫爾條紋也反向移動。[0042] 主光柵每移動一個柵距W,莫爾條紋也相應(yīng)移動一個間距S。因此通過測量莫爾條紋的移動,就能測量光柵移動的大小和方向,這要比直接對光柵進行測量容易得多。[0043] 當(dāng)主光柵沿與刻線垂直方向移動一個柵距W時,莫爾條紋移動一個條紋間距。當(dāng)兩個光柵刻線夾角θ較小時,由上述公式可知,W一定時,θ愈小,則B愈大,相當(dāng)于把柵距W放大了1/θ倍。因此,莫爾條紋的放大倍數(shù)相當(dāng)大,可以實現(xiàn)高靈敏度的位移測量。[0044] 所述光纖光柵波長解調(diào)儀2,用于接收所述風(fēng)電機組的風(fēng)機塔筒以及風(fēng)機底部的溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù)。對所述風(fēng)電機組的風(fēng)機塔筒以及風(fēng)機底部的溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù)進行解調(diào),得到解調(diào)后的溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù)。將所述解調(diào)后的溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù)發(fā)送至監(jiān)控服務(wù)器。[0045] 光纖光柵傳感信號的解調(diào)核心工作,是依據(jù)對光纖光柵不同的中心波長返回值進行讀取,變換,進而得到外界信息的變化量。寬帶光源的光通過有一定帶通的耦合器入射到傳感光纖中。傳感光纖中串有多個不同反射中心波長的傳感器,不同反射中心波長的傳感器因布拉格條件的作用,滿足其條件的波長被反射,不滿足的波長的光透射。此時,外界的參量就被調(diào)制到反射波長中,經(jīng)由耦合器進入光纖光柵波長解調(diào)儀中進行解調(diào)。[0046] 所述監(jiān)控服務(wù)器3,用于接收所述解調(diào)后的溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù),對所述解調(diào)后的溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù)進行可視化顯示。監(jiān)控服務(wù)器提供監(jiān)測風(fēng)機的位移、溫度、應(yīng)變量,可具備報警及定位功能,可接入其他系統(tǒng)。[0047] 具體地,所述光纖光柵傳感器1與所述光纖光柵波長解調(diào)儀2之間還連接有光纜接續(xù)盒4和分線盒5,所述光纖光柵傳感器1與所述光纜接續(xù)盒4連接,所述光纜接續(xù)盒4通過傳輸光纖與所述分線盒5連接,所述分線盒5與所述光纖光柵波長解調(diào)儀2連接。[0048] 可選的,所述風(fēng)機塔筒下段底部區(qū)域呈圓周方向設(shè)置有四組傳感器,每組傳感器包括兩個光纖光柵應(yīng)變傳感器和一個光纖光柵溫度傳感器。[0049] 可選的,所述風(fēng)機底部基礎(chǔ)設(shè)置有四組光纖光柵位移傳感器,并配置四個光纖光柵溫度傳感器做溫度補償。[0050] 本發(fā)明中風(fēng)機塔筒形變判別的具體實施方案如下:[0051] 塔筒形變判別由光纖光柵應(yīng)變傳感器、光纖光柵溫度傳感器、光纖光柵波長解調(diào)儀及監(jiān)控服務(wù)器組成。光纖光柵作為傳感器,實時監(jiān)測塔筒變化情況。通過光纖光柵應(yīng)變傳感器的變化分析塔筒形變、扭轉(zhuǎn)角度等情況。[0052] 第一步:布置光纖光柵傳感器。[0053] 在風(fēng)機塔筒下段底部區(qū)域選擇一個圓周方向分別布置四組光纖光柵應(yīng)變傳感器,每組2個光纖光柵應(yīng)變傳感器(布置成應(yīng)變花),1個光纖光柵溫度傳感器。[0054] 第二步:光纖光柵傳感器連接的主光纖進行熔接。[0055] 完成光纖光柵傳感器布置后,將光纖光柵傳感器通過住光纖,在光纖熔接盒內(nèi)進行熔接,熔接后的尾纖以備連接解調(diào)儀。[0056] 第三步:與解調(diào)儀連接通訊。[0057] 光纖光柵傳感器完成尾纖熔接后,通過尾纖與解調(diào)儀連接,進行通訊,光纖光柵傳感器獲取的相關(guān)變量通過解調(diào)儀進行解調(diào)、分析、梳理。[0058] 第四步:接入監(jiān)控服務(wù)器。[0059] 解調(diào)儀將相關(guān)變量、數(shù)據(jù)等信息完成分析后,通過網(wǎng)線或光纖與監(jiān)控服務(wù)器連接通訊,由監(jiān)控服務(wù)器的界面將相關(guān)實時或報警信息展示給用戶。從而實現(xiàn)實時監(jiān)控、實時分析的功能。[0060] 本發(fā)明中風(fēng)機基礎(chǔ)沉降判別方法實施方案如下:[0061] 基礎(chǔ)沉降判別由光纖光柵應(yīng)變傳感器、光纖光柵溫度傳感器、光纖光柵波長解調(diào)儀及監(jiān)控服務(wù)器組成。光纖光柵作為傳感器,實時監(jiān)測風(fēng)機基礎(chǔ)沉降變化情況。[0062] 風(fēng)機底部基礎(chǔ)布置四組光纖光柵位移傳感器,并配置4個光纖光柵溫度傳感器做溫度補償。光纖光柵位移傳感器測量基礎(chǔ)自身伸縮變形及與周圍地面的相對沉降變形。[0063] 第一步:布置光纖光柵傳感器。[0064] 在風(fēng)機基礎(chǔ)布置四組光纖光柵位移傳感器,并配置4個光纖光柵溫度傳感器做溫度補償。[0065] 第二步:光纖光柵傳感器連接的主光纖進行熔接。[0066] 完成光纖光柵傳感器布置后,將光纖光柵傳感器通過住光纖,在光纖熔接盒內(nèi)進行熔接,熔接后的尾纖以備連接解調(diào)儀。[0067] 第三步:與解調(diào)儀連接通訊。[0068] 光纖光柵傳感器完成尾纖熔接后,通過尾纖與解調(diào)儀連接,進行通訊,光纖光柵傳感器獲取的相關(guān)變量通過解調(diào)儀進行解調(diào)、分析、梳理。[0069] 第四步:接入監(jiān)控服務(wù)器。[0070] 解調(diào)儀將相關(guān)變量、數(shù)據(jù)等信息完成分析后,通過網(wǎng)線或光纖與監(jiān)控服務(wù)器連接通訊,由監(jiān)控服務(wù)器的界面將相關(guān)實時或報警信息展示給用戶。從而實現(xiàn)實時監(jiān)控、實時分析的功能。風(fēng)機塔筒形變及基礎(chǔ)沉降判別方法可共用同一個解調(diào)儀及監(jiān)控服務(wù)器。[0071] 與傳統(tǒng)技術(shù)的方式相比較,光纖傳感器用光而不用電來作為敏感信息的載體。用光纖而不用導(dǎo)線來作為傳遞敏感信息的媒質(zhì)。因此本發(fā)明具有以下優(yōu)點:[0072] (1)可實現(xiàn)動態(tài)測量:易于實現(xiàn)測量及數(shù)據(jù)處理的自動化。[0073] (2)具有較強的抗電磁干擾能力、絕緣性好、耐腐蝕:對環(huán)境條件的要求不像激光干涉?zhèn)鞲衅髂菢訃栏?,光纖光柵傳感技術(shù)有非傳導(dǎo)的特性,不會給被測目標帶來很大的影響,而且因為材料結(jié)構(gòu)原因,其能在較強的電磁干擾環(huán)境、較強的腐蝕環(huán)境等中工作,因此在有關(guān)核工程的建設(shè)、煤礦建設(shè)、油田建設(shè)等工程都都可以穩(wěn)定地應(yīng)用此技術(shù)。光纖材料主要成分為二氧化硅,是本質(zhì)安全的。因此光纖傳感技術(shù)具有抗電磁干擾、防雷擊、防水防潮、耐高溫、耐腐蝕等特點。[0074] (3)精度高:光柵式傳感器在大量程測量長度或直線位移方面僅僅低于激光干涉?zhèn)鞲衅?。在圓分度和角位移連續(xù)測量方面,光柵式傳感器屬于精度最高的。[0075] (4)大量程測量兼有高分辨力:感應(yīng)同步器和磁柵式傳感器也具有大量程測量的特點,但分辨力和精度都不如光柵式傳感器。[0076] (5)體積小、質(zhì)量輕、適應(yīng)被測環(huán)境能力強:[0077] 傳感信號復(fù)用能力極強而且是波長調(diào)制,傳感器的探頭質(zhì)量小,占用空間小,同時其外形較為柔軟,因而可以在很多環(huán)境下進行測量工作。該技術(shù)不僅僅有傳統(tǒng)光纖傳感器的優(yōu)勢,同時解決了在測量過程中,因為光纖彎曲損耗、光源不穩(wěn)定、儀器老化等問題導(dǎo)致測量結(jié)果不準確的問題,增強了抗干擾能力,也沒有傳統(tǒng)“干涉型”光纖傳感器進行相位測量時結(jié)果模糊看不清的問題。同時由于光纖體積小、質(zhì)量輕而且可以進行一定程度的彎曲,因此可以隨被測物體形狀改變走向,能最大限度地適應(yīng)被測環(huán)境。非常適用于風(fēng)電機組的測量、[0078] (6)可測參量多、對象廣:[0079] 因為光纖材料比較柔軟,所以可以把一些光柵串接在一根光纖之上,并采取時分復(fù)和波分復(fù)技術(shù),然后將其置于被測目標上,可以實現(xiàn)多個目標信息的采集工作。通過解調(diào)技術(shù),光纖傳感技術(shù)可以實現(xiàn)多種參量的傳感。[0080] (7)與光纖兼容性強,適合遠距離傳輸:[0081] 光纖光柵傳感器材料與光纖具有很強的兼容性,可以很好地與光纖相連,光纖的工頻帶寬而且光波在光纖中的傳輸損耗小、穩(wěn)定性高、帶寬大、適合長距離傳感和遠程監(jiān)控。[0082] (8)靈敏度高,便于復(fù)用、組網(wǎng):[0083] 光纖光柵傳感技術(shù)可以實現(xiàn)極高靈敏度的測量。由于光波問不會相互干擾,可在同一根光纖中同時傳輸很多光信號。而且光纖本身組網(wǎng)便利,有利于與現(xiàn)有光通信設(shè)備組成光纖傳感網(wǎng)絡(luò)。[0084] 如圖2所示,本發(fā)明還提供一種判別風(fēng)機塔筒形變和基礎(chǔ)沉降的方法,所述方法應(yīng)用于光纖光柵傳感器,所述方法包括:[0085] 步驟S201,實時獲取風(fēng)電機組的風(fēng)機塔筒以及風(fēng)機底部基礎(chǔ)的溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù),其中,所述光纖光柵傳感器包括光纖光柵溫度傳感器、光纖光柵位移傳感器以及光纖光柵應(yīng)變傳感器。[0086] 步驟S202,將所述溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù)傳輸至光纖光柵波長解調(diào)儀,以對所述風(fēng)電機組的風(fēng)機塔筒以及風(fēng)機底部的溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù)進行解調(diào),并將解調(diào)后的溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù)發(fā)送至監(jiān)控服務(wù)器,對所述解調(diào)后的溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù)進行可視化顯示。[0087] 如圖3所示,本發(fā)明還提供一種判別風(fēng)機塔筒形變和基礎(chǔ)沉降的方法,所述方法應(yīng)用于光纖光柵波長解調(diào)儀,所述方法包括:[0088] 步驟S301,接收風(fēng)電機組的風(fēng)機塔筒以及風(fēng)機底部的溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù),其中,所述溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù)由光纖光柵傳感器實時獲取,所述光纖光柵傳感器包括光纖光柵溫度傳感器、光纖光柵位移傳感器以及光纖光柵應(yīng)變傳感器。[0089] 步驟S302,對所述風(fēng)電機組的風(fēng)機塔筒以及風(fēng)機底部的溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù)進行解調(diào),得到解調(diào)后的溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù)。[0090] 步驟S303,將所述解調(diào)后的溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù)發(fā)送至監(jiān)控服務(wù)器,以通過所述監(jiān)控服務(wù)器對所述解調(diào)后的溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù)進行可視化顯示。[0091] 如圖4所示,本發(fā)明還提供一種判別風(fēng)機塔筒形變和基礎(chǔ)沉降的方法,所述方法應(yīng)用于監(jiān)控服務(wù)器,所述方法包括:[0092] 步驟S401,接收所述解調(diào)后的溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù),其中,所述解調(diào)后的溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù)由光纖光柵波長解調(diào)儀對光纖光柵傳感器實時獲取的風(fēng)電機組的風(fēng)機塔筒以及風(fēng)機底部基礎(chǔ)的溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù)進行解調(diào)所得到。[0093] 步驟S402,對所述解調(diào)后的溫度變化數(shù)據(jù)、位移變化數(shù)據(jù)以及應(yīng)變變化數(shù)據(jù)進行可視化顯示。[0094] 本發(fā)明實施例還提供一種存儲介質(zhì),本發(fā)明實施例還提供一種存儲介質(zhì),所述存儲介質(zhì)中存儲有計算機程序,所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)本發(fā)明提供的判別風(fēng)機塔筒形變和基礎(chǔ)沉降的方法的各實施例中的部分或全部步驟。所述的存儲介質(zhì)可為磁碟、光盤、只讀存儲記憶體(英文:Read-OnlyMemory,簡稱:ROM)或隨機存儲記憶體(英文:RandomAccessMemory,簡稱:RAM)等。
[0095] 本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到本發(fā)明實施例中的技術(shù)可借助軟件加必需的通用硬件平臺的方式來實現(xiàn)。基于這樣的理解,本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來,該計算機軟件產(chǎn)品可以存儲在存儲介質(zhì)中,如ROM/RAM、磁碟、光盤等,包括若干指令用以使得一臺計算機設(shè)備(可以是個人計算機,服務(wù)器,或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個實施例或者實施例的某些部分所述的方法。[0096] 本說明書中各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可。以上所述的本發(fā)明實施方式并不構(gòu)成對本發(fā)明保護范圍的限定。
聲明:
“判別風(fēng)機塔筒形變和基礎(chǔ)沉降的系統(tǒng)及方法” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)