风电设备声发射监测-解决方案

风电设备声发射监测-解决方案北京采声科技有限公司

一.声发射技术介绍

风电设备采用声发射技术实现监测检测。声发射是一种先进的动态监测技术，可以更早的发现叶片结构的潜在问题，实现“早期缺陷预警”为技术人员提供更充足的处理问题时间。简单的讲，声发射现象就是：当被测对象，受到应力作用下，其具有的缺陷就会发出“瞬态弹性波”，这个缺陷信号会被声发射传感器接收到，经过信号处理提取有价值的高频声纹特征就可以得到缺陷的相关信息了。

二. 声发射在线监测优势

1.全叶片实时观测：实时观察整个叶片的状态，追踪叶片运行全过程，捕捉损伤早期信号，第一时间掌握损伤情况。

①内部结构活性损伤②叶片表面严重性破损③雷击/外物撞击损伤④叶片异常振动/气动颤振⑤叶根处结构开裂过程实时监测

2.瞬态事件动态捕捉：持续监测叶片运行中实时发生的瞬态事件，跟踪损伤产生后的发展演化趋势。

3.前置运维筹备：提前制定修复计划，完成零配件采购，统筹设备与人员，缩短修复工期、降低维修成本。

4.重大事故预警：在叶片发生重大事故前识别主要损伤，为规避重大事故提供可靠决策依据。

5.全域风场统筹管理：纵览全场风机叶片健康状态，快速筛选重点损伤叶片，为风场优化检测维修方案提供数据支撑。

6.运维模式升级：由被动的反应性维护转变为主动预测性维护。

7.云端网络化监测：支持网络云端在线监测，高效开展风场整体运行与设备管理工作。

声发射技术与声纹技术对比

三.TCS-BMS风力发电机叶片监测系统

北京采声TCS-BMS风力发电机叶片监测系统，将每个叶片安装一个传感器，远距离监测叶片的表面损伤和结构损伤，4G通讯上传至云平台和室内数据中心，通过云平台实时展示数据历程信息，反应风机叶片的安全状态信息，具有大动能事件（雷击、冰雹、飞鸟撞击等）监测预警，具有单机自动评价，风场风机对比评价。

在风机叶片上安装声发射传感器/空耦传感器（3个传感器，每个叶片一个），叶片的损伤处在风机转动过程中发出弹性波，被传感器捕捉到，再经过数据分析和处理，就可以实现对整个风机的叶片进行监测

四.声发射叶片损伤信号

五、云平台监测软件（声发射叶片监测云平台）

该云平台是配套风电叶片声发射在线监测主机的网页端管理系统，依托 4G/5G 传输接收轮毂内采集的声发射信号、三向转速数据，实现多风场、多风机设备集中远程监控、数据可视化与损伤预警，为风电叶片结构健康状态提供数字化管理能力。

云平台核心功能

1. 设备集中管理

①支持多风场项目分组管理，在设备管理看板展示各项目下设备总数、在线设备、离线设备、预警设备统计信息；

②可对监测设备进行编辑、查看操作，快速查看每台风机监测主机的在线状态，批量管理风场监测站点；

③支持设备检索，快速定位目标风机监测单元。

2. 实时监测与数据可视化

①接入声发射主机上传的声发射特征参数、波形流、转速数据；

②多图表分区展示监测趋势曲线，可实时查看参数变化趋势，支持图表缩放、导出，直观捕捉叶片结构异常信号；

③叶片监测界面搭载风机模型状态标识，直观显示设备在线 / 离线状态。

3. 数据管理模块

包含数据视图、数据监测、数据文件、数据对比功能：

①数据视图：实时查看声发射各项参数趋势；

② 数据文件：存储历史波形、特征参数记录，支持回溯调取；

③数据对比：可对不同时段、不同风机监测数据做对比分析，追踪叶片损伤演化趋势。

4. 预警中心

系统内置预警判定规则，当声发射信号出现异常（叶片裂纹扩展等损伤事件）时，自动生成预警记录，区分预警设备，提醒运维人员及时开展现场核查，实现叶片损伤早期预警。

5. 系统管理

支持账户权限管理（如 admin 管理员账号）、系统基础配置，保障平台安全稳定运行。

工作逻辑

轮毂内置声发射监测主机采集叶片声发射信号、XYZ 三向转速，经 4G/5G 网络远程上传至云平台；平台接收数据后完成存储、绘图、状态判别与预警，运维人员可通过网页随时随地登录平台，远程查看风机叶片健康状态，无需现场上塔，降低运维成本。