1.一種對(duì)風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的塔筒進(jìn)行監(jiān)測(cè)的方法,所述塔筒底部的塔基平面布置有第一雙軸傾角傳感器,所述塔筒頂部的機(jī)艙平面布置有第二雙軸傾角傳感器和晃動(dòng)傳感器,所述方法包括步驟:
經(jīng)由所述第一雙軸傾角傳感器獲取塔基的第一雙軸傾角;
至少根據(jù)所述第一雙軸傾角計(jì)算塔筒頂部的靜態(tài)雙軸傾角;
經(jīng)由所述第二雙軸傾角傳感器計(jì)算塔筒頂部晃動(dòng)處于平衡位置時(shí)塔筒頂部的第二雙軸傾角;
經(jīng)由所述晃動(dòng)傳感器獲取塔筒頂部的雙軸晃動(dòng)加速度;以及
至少根據(jù)所述第一雙軸傾角、靜態(tài)雙軸傾角、第二雙軸傾角和雙軸晃動(dòng)加速度中的一個(gè)或多個(gè)計(jì)算塔筒的狀態(tài)指標(biāo),所述狀態(tài)指標(biāo)指示塔筒的健康狀態(tài),并包括塔基指標(biāo)、塔頂指標(biāo)和塔筒指標(biāo)中的至少一個(gè)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法,其中,所述塔基指標(biāo)包括塔基傾斜角指標(biāo)和塔基最大沉降量指標(biāo),計(jì)算塔基指標(biāo)的步驟包括:
根據(jù)所述第一雙軸傾角計(jì)算所述塔基傾斜角指標(biāo);以及
根據(jù)所述塔基傾斜角指標(biāo)和塔底半徑計(jì)算塔基最大沉降量指標(biāo)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法,其中,根據(jù)所述第一雙軸傾角計(jì)算所述塔基傾斜角指標(biāo)的公式如下:
以及根據(jù)所述塔基傾斜角指標(biāo)和塔底半徑計(jì)算塔基最大沉降量指標(biāo)的公式如下:Δr=2R·sinα;
其中,α為塔基傾斜角指標(biāo),Δr為塔基最大沉降量指標(biāo),αx、αy為第一雙軸傾角,R為塔底半徑。
4.如權(quán)利要求1或2所述的方法,其中,所述塔頂指標(biāo)包括晃動(dòng)平衡位移指標(biāo),所述晃動(dòng)平衡位移指標(biāo)為塔筒頂部晃動(dòng)處于平衡位置時(shí)塔筒頂部的位移,計(jì)算塔頂指標(biāo)的步驟包括:
根據(jù)所述靜態(tài)雙軸傾角和塔筒的絕對(duì)高度計(jì)算塔筒頂部的靜態(tài)傾斜位移;
根據(jù)所述靜態(tài)雙軸傾角、第二雙軸傾角和塔筒的絕對(duì)高度計(jì)算塔筒頂部晃動(dòng)處于平衡位置時(shí)塔筒頂部的變形撓度;以及
根據(jù)所述靜態(tài)傾斜位移和變形撓度計(jì)算所述晃動(dòng)平衡位移指標(biāo)。
5.如權(quán)利要求4所述的方法,其中,所述塔頂指標(biāo)還包括晃動(dòng)瞬時(shí)位移指標(biāo),所述晃動(dòng)瞬時(shí)位移指標(biāo)為塔筒頂部晃動(dòng)時(shí)塔筒頂部的瞬時(shí)位移,計(jì)算塔頂指標(biāo)的步驟還包括:
至少根據(jù)所述雙軸晃動(dòng)加速度計(jì)算塔筒頂部的雙軸晃動(dòng)位移;以及
根據(jù)所述靜態(tài)傾斜位移、變形撓度以及雙軸晃動(dòng)位移計(jì)算所述晃動(dòng)瞬時(shí)位移指標(biāo)。
6.一種對(duì)風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的塔筒進(jìn)行監(jiān)測(cè)的系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括:
布置于塔筒底部塔基平面上的第一雙軸傾角傳感器;
布置于塔筒頂部機(jī)艙平面上的第二雙軸傾角傳感器和晃動(dòng)傳感器;以及
數(shù)據(jù)處理裝置,適于經(jīng)由所述第一雙軸傾角傳感器獲取塔基的第一雙軸傾角;還適于至少根據(jù)所述第一雙軸傾角計(jì)算塔筒頂部的靜態(tài)雙軸傾角;還適于經(jīng)由所述第二雙軸傾角傳感器計(jì)算塔筒頂部晃動(dòng)處于平衡位置時(shí)塔筒頂部的第二雙軸傾角;還適于經(jīng)由所述晃動(dòng)傳感器獲取塔筒頂部的雙軸晃動(dòng)加速度;還適于至少根據(jù)所述第一雙軸傾角、靜態(tài)雙軸傾角、第二雙軸傾角和雙軸晃動(dòng)加速度中的一個(gè)或多個(gè)計(jì)算塔筒的狀態(tài)指標(biāo),所述狀態(tài)指標(biāo)指示塔筒的健康狀態(tài),并包括塔基指標(biāo)、塔頂指標(biāo)和塔筒指標(biāo)中的至少一個(gè)。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng),其中,所述塔基指標(biāo)包括塔基傾斜角指標(biāo)和塔基最大沉降量指標(biāo),所述數(shù)據(jù)處理裝置還適于根據(jù)所述第一雙軸傾角計(jì)算所述塔基傾斜角指標(biāo);
根據(jù)所述塔基傾斜角指標(biāo)和塔底半徑計(jì)算塔基最大沉降量指標(biāo)。
8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng),其中,根據(jù)所述第一雙軸傾角計(jì)算所述塔基傾斜角指標(biāo)的公式如下:根據(jù)所述塔基傾斜角指標(biāo)和塔底半徑計(jì)算塔基最大沉降量指標(biāo)的公式如下:Δr=2R·sinα;
其中,α為塔基傾斜角指標(biāo),Δr為塔基最大沉降量指標(biāo),αx、αy為第一雙軸傾角,R為塔底半徑。
9.如權(quán)利要求6或7所述的系統(tǒng),其中,所述塔頂指標(biāo)包括晃動(dòng)平衡位移指標(biāo),所述晃動(dòng)平衡位移指標(biāo)為塔筒頂部晃動(dòng)處于平衡位置時(shí)塔筒頂部的位移,所述數(shù)據(jù)處理裝置還適于根據(jù)所述靜態(tài)雙軸傾角和塔筒的絕對(duì)高度計(jì)算塔筒頂部的靜態(tài)傾斜位移;
根據(jù)所述靜態(tài)雙軸傾角、第二雙軸傾角和塔筒的絕對(duì)高度計(jì)算塔筒頂部晃動(dòng)處于平衡位置時(shí)塔筒頂部的變形撓度;
根據(jù)所述靜態(tài)傾斜位移和變形撓度計(jì)算所述晃動(dòng)平衡位移指標(biāo)。
10.一種風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的塔筒,包括如權(quán)利要求6-9中任一項(xiàng)所述的對(duì)風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的塔筒進(jìn)行監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)。