混塔监测（组件缝隙、锚索拉力）
2025-09-26 北京公司

1.产品概况

随着国家能源结构转型和对新能源领域发展的重视，风力发电产业得到了快速发展。风电机组数量逐年增加，每年为社会提供可观绿色能源。同时，风电场的大量建设，也存在着风电场运行安全事故频发的问题。随着风电技术的发展，尤其是超高柔性塔筒得以大批量运用推广，然而柔塔也带来了共振、涡激振动等风险。随着存量机组使用年限加长，塔筒螺栓失效，基础开裂、不均匀沉降等成为仅次于风电机组安全链失效的风险点。这些安全隐患是个漫长的缓变过程，中期难以准确发现，一旦无法及时发现，可能造成倒塔等严重事故，存在着经济损失大、人员伤亡风险高的问题，负面影响尤为突出。因此，行业内迫切需要对塔筒的安全与健康状态进行在线实时监测。

图 1 风电机组倒塔案例

1.1系统原理

针对风力发电行业内塔筒安全问题，陕西中科启航开发出一套塔筒安全监测系统，用于风电机组塔筒倾斜状态、基础沉降状态、塔筒相对晃动及振动的塔筒状态监测系统，通过自主开发的专业计算软件实时计算塔筒倾斜、基础不均匀沉降与塔筒相对位移实时变化。系统采用高精度的传感器对风机的塔筒进行全方位、有效地实时监测，通过边缘计算单元实时、同步、高速采集传感器数据，利用强大数据处理和计算分析功能，准确输出塔筒倾斜、基础沉降和塔筒晃动幅度。

该系统不仅能够为业主及维护方提供全方位的塔筒倾斜状态、基础姿态，还能实现对塔筒共振、塔筒异常振动和塔基倾斜状态的异常识别，实现有效预警监测。

1.2硬件说明

风力发电机组塔筒安全监测系统由相对位移传感器MT18、倾角仪MT200、边缘采集单元和风场中控室的服务器组成。风机端边缘采集单元进行传感器数据采集，并通过风场环网将数据传输至风场服务器拉格朗日系统，可实现数据的存储、分析、显示。通讯协议为ModubsTCP，采样频率为20Hz。同时系统平台运行多种预警算法，通过故障诊断模型实现异常状态的监测及预警。

具体配置如下图所示。