一种角度倾斜采集监测系统及方法与流程

本发明涉及监测设备，具体涉及一种角度倾斜采集监测系统和方法。

背景技术：

1、在建设风力发电塔时，为避免处于高处的风力发电机可能发生倾斜，威胁发电塔正常工作和安全性，需要长期对风力发电机的垂直度和倾斜情况进行监测，防止风力发电机倾斜超出安全值，影响电塔的正常工作。

2、公布号为cn 105371821 a的中国专利公开了一种基于倾角传感器的风力发电机基础倾斜检测方法，包括：设置基准平台，并在基准平台的x、y方向上安装四个单轴倾角传感器，每个单轴倾角传感器的轴沿塔筒侧边设置；接收单轴倾角传感器采集的信号；采用滤波算法提取各单轴倾角传感器输出的信号进行滤波，获得塔筒振动低频部分信号；采用积分算法对滤波后的信号进行处理，得到x、y两个方向上设置的单轴倾角传感器的输出信号的直流分量，即x、y方向上塔筒侧壁的倾斜值；根据标准锥形体轴心与圆锥面之间的角度关系，得到风力发电机基础倾斜角度。

3、上述方案采用单轴倾角传感器仅能检测有限角度，导致对风力发电机的倾角检测不精确。

4、同时，上述方案及现有技术通常是对已建的风机发电机进行倾斜监测，防止已建风机发电机产生倾斜造成塔筒的工作不稳定，然而，作为对塔筒正常工作造成影响的根本原因，风力发电机在施工过程中的垂直度和倾斜情况却没有被监测，风力发电机施工时的倾斜会造成完工后的进一步倾斜。

5、因此，如何对施工过程中的风力发电机进行倾角情况监测，同时提高倾角的检测精度，成为了本领域亟需解决的问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种能精确检测风力发电机施工过程中的倾斜情况，并及时报警的角度倾斜采集监测系统及方法。

2、为了达到上述目的，本发明提供的角度倾斜采集监测系统，用来与风力发电机及与所述风力发电机连接的施工设备配合，包括

3、采集模块，所述采集模块包括三轴加速度传感器和数据处理器，所述三轴加速度传感器设置在所述风力发电机的施工构件和/或所述施工设备上，所述采集模块配置成所述三轴加速度传感器能实时检测所述施工构件和/或所述施工设备上三个轴向的加速度值，所述数据处理器能将所述三个轴向的加速度值处理转换为所述三轴加速度传感器相对于各个轴向的倾斜角度值，

4、通信模块，所述通信模块连接所述采集模块，配置成能将所述采集模块生成的倾斜角度值通过无线通信实时传输至报警模块和控制显示模块，

5、报警模块，所述报警模块连接所述通信模块，配置成能实时接收所述通信模块传输的倾斜角度值，并将所述倾斜角度值与倾斜角度阈值进行对比判断，发出报警提示信号，

6、控制显示模块，所述控制显示模块连接所述采集模块、通信模块和报警模块，配置成能控制所述采集模块、通信模块和报警模块的工作状态，还能实时接收并显示所述通信模块传输的倾斜角度值和所述报警模块传输的报警提示信号。

7、进一步地，所述数据处理器还能对所述三轴加速度传感器获取的加速度值进行滤波降噪处理。

8、进一步地，所述数据处理器将所述倾斜角度值进行数据拟合处理转换为倾斜曲线。

9、进一步地，所述三轴加速度传感器设置在所述施工构件和/或所述施工设备的顶端。

10、进一步地，所述三轴加速度传感器沿所述施工构件和/或所述施工设备的高度方向分布并设置。

11、进一步地，所述数据处理器由单片机构成。

12、进一步地，还包括时钟监测系统，所述时钟监测系统配置成能为所述采集模块、通信模块、报警模块和控制显示模块提供同步的时钟信号。

13、为了达到上述目的，本发明提供的角度倾斜采集监测方法，采用了所述的角度倾斜采集监测系统，所述监测方法包括：

14、s1：在所述风力发电机的施工构件和/或施工设备上设置至少一个三轴加速度传感器，

15、s2：所述采集模块实时采集所述施工构件和/或所述施工设备上三个轴向的加速度值，并转换为所述三轴加速度传感器相对于各个轴向的倾斜角度值，同时将所有倾斜角度值转换为所述施工构件和/或所述施工设备的整体倾斜角度曲线，将倾斜角度值和整体倾斜角度曲线通过通信模块实时传输至报警模块和控制显示模块；

16、s3：所述报警模块实时接收并判断所述倾斜角度值和整体倾斜角度曲线，发出报警提示信号，同时，所述控制显示模块实时显示所述倾斜角度值和/或整体倾斜角度曲线和报警提示信号。

17、本发明提供的角度倾斜采集监测系统及方法，采用三轴加速度传感器设置在风力发电机的施工构件和/或施工设备上，以检测施工构件和/或施工设备的倾斜角，从而检测风力发电机在施工过程中的倾斜情况；同时，三轴加速度传感器能检测三个轴向上的加速度值，并通过数据处理器将加速度值转换为相对于各轴的倾斜角度值，从而全面掌握风力发电机施工过程中各方向的运动状态，提高检测精度；进一步地，采用报警模块和控制显示模块对倾斜角度值进行判断报警和显示，以实现对风力发电机施工过程中的倾斜情况实时监测和预警，从而防止风力发电机施工过程中的倾斜导致完工后的进一步倾斜，造成塔筒的工作不稳定。

技术特征：

1.一种角度倾斜采集监测系统，用来与风力发电机及与所述风力发电机连接的施工设备配合，其特征在于，包括

2.根据权利要求1所述的角度倾斜采集监测系统，其特征在于，所述数据处理器还能对所述三轴加速度传感器获取的加速度值进行滤波降噪处理。

3.根据权利要求1所述的角度倾斜采集监测系统，其特征在于，所述数据处理器将所述倾斜角度值进行数据拟合处理转换为倾斜曲线。

4.根据权利要求1所述的角度倾斜采集监测系统，其特征在于，所述三轴加速度传感器设置在所述施工构件和/或所述施工设备的顶端。

5.根据权利要求1所述的角度倾斜采集监测系统，其特征在于，所述三轴加速度传感器沿所述施工构件和/或所述施工设备的高度方向分布并设置。

6.根据权利要求1所述的角度倾斜采集监测系统，其特征在于，所述数据处理器由单片机构成。

7.根据权利要求1所述的角度倾斜采集监测系统，其特征在于，还包括时钟监测系统，所述时钟监测系统配置成能为所述采集模块、通信模块、报警模块和控制显示模块提供同步的时钟信号。

8.一种角度倾斜采集监测方法，其特征在于，所述监测方法采用了权利要求1至7中任一项所述的角度倾斜采集监测系统，所述监测方法包括：

技术总结本发明公开了一种角度倾斜采集监测系统及方法，采用三轴加速度传感器设置在风力发电机的施工构件和/或施工设备上，以检测施工构件和/或施工设备的倾斜角，从而检测风力发电机在施工过程中的倾斜情况；同时，三轴加速度传感器能检测三个轴向上的加速度值，并通过数据处理器将加速度值转换为相对于各轴的倾斜角度值，从而全面掌握风力发电机施工过程中各方向的运动状态，提高检测精度；进一步地，采用报警模块和控制显示模块对倾斜角度值进行判断报警和显示，以实现对风力发电机施工过程中的倾斜情况实时监测和预警，从而防止风力发电机施工过程中的倾斜导致完工后的进一步倾斜，造成塔筒的工作不稳定。技术研发人员：刘逸超,马昕煦,包新宇,贾鹏,魏森,于科,黄运昌,李红德,杨宝三,陈泽锋,王修军受保护的技术使用者：中国建筑第八工程局有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/20