專利名稱：利用轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速加速度檢測非對稱結(jié)冰的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)生在風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片上的積冰；而更具體地 涉及用于檢測非對稱結(jié)冰的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
風(fēng)力渦輪機(jī)通常安裝在氣候條件允許積水(以下稱結(jié)冰)的地 區(qū)。風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片(以下稱葉片)上的結(jié)水典型情況下會導(dǎo) 致一些問題，包括輸出功率的降低，以及一些部件上更高的應(yīng)力。 結(jié)冰可以分成兩類，對稱(所有葉片上都結(jié)水)結(jié)水和非對稱結(jié)水 (一些葉片上結(jié)水)。非對稱結(jié)水會增大風(fēng)力渦輪機(jī)塔架的振動， 和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的加速度。非對稱結(jié)水還可能產(chǎn)生導(dǎo)致更高的疲勞負(fù)載 的轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡，并因此而要求使用更堅固和昂貴的風(fēng)力渦輪機(jī) 部件。
現(xiàn)有檢測非對稱結(jié)水的系統(tǒng)典型情況下都要求使用附加硬件， 如傳感器，風(fēng)速計，壓電轉(zhuǎn)換器，或類似裝置。并且，通常風(fēng)力渦 輪機(jī)運營人必須自行購買并安裝這些附加硬件。
現(xiàn)有用于定位結(jié)冰的系統(tǒng)和方法存在 一 些問題。對附加硬件的 要求增加了風(fēng)力渦輪機(jī)安裝和運行的成本。而且，對于年平均溫度 高于水點的地理區(qū)域，和檢測非對稱結(jié)冰相關(guān)聯(lián)的附加成本可能使 風(fēng)力渦輪機(jī)的運行無法進(jìn)行。
由于上述原因，存在對利用現(xiàn)有風(fēng)力渦輪機(jī)硬件進(jìn)行非對稱結(jié) 冰檢測的方法和系統(tǒng)的需要。所述方法應(yīng)該不需要使用附加的硬件。 而且，所述方法應(yīng)該結(jié)合轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)來檢測非對稱結(jié)冰。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的 一 個實施例，檢測風(fēng)力渦輪機(jī)上非對稱結(jié)冰的方
法包括提供轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速加速度監(jiān)測系統(tǒng)；根據(jù)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速加速度監(jiān)測 系統(tǒng)判定轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速加速度是否超過轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速加速度極限；判定是否 存在轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡的狀態(tài)；并判定塔架縱向加速是否和轉(zhuǎn)子結(jié)水 是同時發(fā)生的。
根據(jù)本發(fā)明的另 一個實施例，檢測風(fēng)力渦輪機(jī)上非對稱結(jié)冰的 系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速加速度監(jiān)測系統(tǒng)；根據(jù)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速加速度監(jiān)測系 統(tǒng)判定轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速加速度是否超過轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速加速度極限的機(jī)構(gòu) (means);判定是否存在轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡的狀態(tài)的機(jī)構(gòu)；以及判定塔 架縱向加速是否和轉(zhuǎn)子結(jié)水同時發(fā)生的機(jī)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，風(fēng)力渦輪機(jī)包括塔架；短艙； 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速加速度監(jiān)測系統(tǒng)；判定轉(zhuǎn)子加速度數(shù)據(jù)是否可得到的機(jī)構(gòu)； 且如果轉(zhuǎn)子加速度數(shù)據(jù)可得到，則還包括接收轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速加速度數(shù) 據(jù)的機(jī)構(gòu)；以及判定轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速加速度是否超過轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速加速度極限 的機(jī)構(gòu)；否則如果轉(zhuǎn)子加速度數(shù)據(jù)不可得到，則還包括接收塔架 振動數(shù)據(jù)的機(jī)構(gòu)；以及判定塔架縱向加速度是否超過縱向加速度極 限的機(jī)構(gòu)；判定是否存在轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡狀態(tài)的機(jī)構(gòu)包括判定縱 向塔架加速度頻率是否約等于轉(zhuǎn)子頻率的機(jī)構(gòu)；以及接收轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 數(shù)據(jù)的機(jī)構(gòu)；或者判定在剛剛發(fā)生最大縱向塔架加速的轉(zhuǎn)子位置附 近是否重復(fù)發(fā)生最大縱向塔架加速的機(jī)構(gòu)；以及接收轉(zhuǎn)子位置數(shù)據(jù) 的機(jī)構(gòu)；判定縱向塔架加速是否和轉(zhuǎn)子上的結(jié)冰同時發(fā)生的機(jī)構(gòu)， 其中，轉(zhuǎn)子包括多個葉片；接收至少一個環(huán)境天氣狀況數(shù)據(jù)的機(jī)構(gòu)， 以及確認(rèn)是否多個葉片中至少有一個葉片有結(jié)冰可能的機(jī)構(gòu)；判定 多個葉片中的哪一個葉片正在發(fā)生結(jié)冰的機(jī)構(gòu)；以及發(fā)出關(guān)于多個 葉片中哪個葉片正在發(fā)生結(jié)水的通知的機(jī)構(gòu)。


圖1是一個示意圖，此圖顯示了本發(fā)明的一個實施例在其中工作的環(huán)境。
圖2A和2B (合稱圖2)是一個流程圖，此圖顯示了根據(jù)本發(fā) 明的一個實施例，用于檢測非〗寸稱結(jié)冰的方法的一個范例。
圖3是一個流程圖，此圖顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，用 于對非對稱結(jié)水檢測作出反應(yīng)的方法的一個范例。
圖4是一個方框圖，此圖顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，用 于檢測非對稱結(jié)水的示范性系統(tǒng)。
才示號列表
渦輪機(jī)層
塔架(tower)110
短搶(nacelle)120
輪轂130
多個葉片140
傳動箱150
發(fā)電機(jī)160
傳動列170
非對稱結(jié)水檢測系統(tǒng)180
傳感器190
轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速傳感器195
系統(tǒng)400
通信i殳備402
系統(tǒng)內(nèi)存404
操作系統(tǒng)楊
瀏覽器408
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)410
高速緩存412
處理單元414
系統(tǒng)總線416
輸入/輸出裝置418
介質(zhì)420
監(jiān)視器422
硬盤驅(qū)動器424
服務(wù)器426
網(wǎng)絡(luò)428
網(wǎng)絡(luò)接口430
內(nèi)存432
操作系統(tǒng)434
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)436
其它文件438
處理器442
I/O裝置444
其它裝置446
硬盤驅(qū)動器448
系統(tǒng)總線450
網(wǎng)絡(luò)接口45具體實施例方式
如本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所能理解的，本發(fā)明可以通過一種方 法，系統(tǒng)，或計算機(jī)程序產(chǎn)品來具體體現(xiàn)。因此，本發(fā)明可能采取 完全硬件的實施例形式，完全軟件的實施例(包括固件，常駐軟件， 微代碼，等)形式，或者綜合軟件和硬件方面(在本文獻(xiàn)中所有硬 件通常以"電路"，"模塊"或"系統(tǒng)"指代)的實施例形式。而 且，本發(fā)明還可能采取存儲于計算機(jī)可使用的存儲介質(zhì)上的計算機(jī) 程序產(chǎn)品的形式，所述存儲介質(zhì)上有包含在介質(zhì)中的計算機(jī)可使用 的程序代碼。任何合適的計算機(jī)可讀取的介質(zhì)均可利用。所述計算機(jī)可使用 或計算機(jī)可讀取介質(zhì)可以是，例如但不限于，電子的，/磁的，光學(xué) 的，電磁的，紅外的，或半導(dǎo)體的系統(tǒng)，設(shè)備，裝置，或傳播介質(zhì)。 計算機(jī)可讀取介質(zhì)的更具體的范例(一個無窮盡的列表)會包括如
下內(nèi)容有一根或多根線纜的電氣連接，移動計算機(jī)碟片，硬盤， 隨機(jī)存取內(nèi)存(RAM)，只讀內(nèi)存(ROM)，可擦寫可編程只讀內(nèi) 存(EPROM或閃存)，光纖，移動小型光盤只讀內(nèi)存(CD-ROM), 光存儲設(shè)備，傳輸介質(zhì)(如那些支持因特網(wǎng)或局域網(wǎng)的介質(zhì))，或 磁存儲設(shè)備。注意計算機(jī)可使用或計算機(jī)可讀取介質(zhì)甚至還可以是 程序可以打印在上面的紙張或者另一種適合的介質(zhì)，因為程序可以 通過例如對紙張和其它介質(zhì)的光學(xué)掃描而以電子化的方式獲取，然 后進(jìn)行編譯，解釋，或如果需要的話，用其它適當(dāng)?shù)姆绞教幚?，?后存儲在計算機(jī)內(nèi)存中。在本文獻(xiàn)的上下文中，計算機(jī)可使用或計 算機(jī)可讀取介質(zhì)可以是任何能夠容納，存儲，傳遞，傳播，或傳輸 由指令執(zhí)行系統(tǒng)，設(shè)備或裝置使用的，或與之相關(guān)聯(lián)的程序的介質(zhì)。
用于執(zhí)行本發(fā)明操作的計算機(jī)程序代碼可以用例如java7 ， Smalltalk或C十+或其它類似的面向?qū)ο蟮木幊陶Z言編寫。不過，用 于執(zhí)行本發(fā)明操作的計算機(jī)程序代碼也可以用常規(guī)的過程化編程語 言編寫，如"c"編程語言，或類似語言。程序代碼可以完全地在用 戶計算機(jī)上執(zhí)行，或者作為一個獨立軟件包部分地在用戶計算機(jī)上 執(zhí)行，或者部分地在用戶計算4幾上執(zhí)行且部分地在遠(yuǎn)程計算機(jī)上執(zhí) 行，或者完全地在遠(yuǎn)程計算機(jī)上執(zhí)行。在后一種情況下，遠(yuǎn)程計算 機(jī)可以通過局域網(wǎng)(LAN)或廣域網(wǎng)(WAN)連接到用戶的計算機(jī)， 或者可以通過外部計算機(jī)進(jìn)行連接(例如，使用因特網(wǎng)服務(wù)提供商 來通過因特網(wǎng)連接)。
通過參考根據(jù)本發(fā)明實施例的方法，設(shè)備(系統(tǒng))和計算機(jī)程 序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖，在下面對本發(fā)明進(jìn)行描述。應(yīng)該理解， 流程圖和/或方框圖中的每個方框，以及流程圖和/或方框圖的方框的
組合，都可以由計算機(jī)程序指令執(zhí)行。這些計算機(jī)程序指令可以提 供給公用計算機(jī)，專用計算機(jī)或其它可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器 來形成一臺機(jī)器，從而使這些通過計算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè) 備的處理器執(zhí)行的指令形成用來執(zhí)行流程圖和/或方框圖的 一個或多 個方框所指定的功能/行為的機(jī)構(gòu)。
這些計算機(jī)程序指令還可以存儲在計算機(jī)可讀取內(nèi)存中，所述 內(nèi)存能夠指示計算機(jī)或其它可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備按特定的方式運 行，從而使存儲在所述計算機(jī)可讀取內(nèi)存中的指令形成一個產(chǎn)品， 所述產(chǎn)品包括執(zhí)行流程圖和/或方框圖的 一個或多個方框所指定的功 能/行為的指令機(jī)構(gòu)。所述計算機(jī)程序指令也可以加栽到計算機(jī)或其 它可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，來引發(fā)在所述計算機(jī)或其它可編程數(shù)據(jù) 處理設(shè)備上執(zhí)行的 一 系列操作步驟，以形成一個計算機(jī)執(zhí)行過程， 從而使那些在計算機(jī)或其它可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上執(zhí)行的指令可以 提供用來執(zhí)行流程圖和/或方框圖的一個或多個方框所指定的功能/行 為的步驟。
以下關(guān)于優(yōu)選示范例的詳細(xì)描述參考了附圖，所述附示了 本發(fā)明的特定實施例。其它有不同結(jié)構(gòu)和操作的實施例沒有脫離本 發(fā)明的范圍。
本發(fā)明的 一個實施例采取了軟件應(yīng)用和過程的形式，其利用轉(zhuǎn) 子轉(zhuǎn)速加速度檢測風(fēng)力渦輪機(jī)上的非對稱結(jié)水。本發(fā)明可應(yīng)用于多 種形式的風(fēng)力渦輪機(jī)(以下稱渦輪機(jī))，包括那些位于某些特殊地 區(qū)的渦輪機(jī)，這些地區(qū)在典型情況下沒有支持結(jié)冰的大氣條件。
本發(fā)明可設(shè)置成當(dāng)渦輪機(jī)工作時自動或持續(xù)地監(jiān)測轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速加 速度，以判定是否可能發(fā)生非對稱結(jié)冰。作為備選，本發(fā)明還可以 設(shè)置成需要用戶動作來啟動操作。
本發(fā)明可作為一個獨立系統(tǒng)工作。作為備選，本發(fā)明也可以作 為一個模塊或類似裝置集成到更大的系統(tǒng)，如渦輪機(jī)控制或工廠控 制系統(tǒng)。圖1是本發(fā)明的一個實施例在其中工作的環(huán)境的示意圖。其中，
渦輪機(jī)100包括其上裝有短艙120的塔架110。在短艙120的橫向一 端，裝有輪轂130，其支撐著多個葉片140。如圖所示，在短艙120 內(nèi)安裝有傳動箱150和發(fā)電機(jī)160。傳動箱150和發(fā)電機(jī)160通過傳 動列170連接到輪轂130。此外，在短艙120中還可以安裝非對稱結(jié) 冰檢測系統(tǒng)180 (以下簡稱系統(tǒng)180)。和系統(tǒng)180通信的是振動傳 感器190和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速傳感器195。傳感器190測量塔架振動。本發(fā)明 的一個好處是，傳感器190, 195典型情況下是渦輪機(jī)100的普通部 件。因此，用戶不需要購買，安裝并維護(hù)新的傳感器。
本發(fā)明的系統(tǒng)180的一個實施例可以從轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速195接收轉(zhuǎn)子 轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)，以判定是否至少有一個葉片140可能正在結(jié)冰。在轉(zhuǎn)子 轉(zhuǎn)速傳感器195不可得到的情況下，本發(fā)明將使用振動傳感器190 來判定是否至少有一個葉片140可能正在結(jié)冰。
現(xiàn)在參見圖2A和圖2B (合稱圖2)，這兩個圖是方法200的 流程圖，所述方法根據(jù)本發(fā)明的一個實施例對非對稱結(jié)冰進(jìn)行檢測。 在步驟205，方法200被賦予監(jiān)測渦輪機(jī)活動的能力。方法200的一 個實施例可以被設(shè)置成持續(xù)工作來判定是否至少在一個葉片上正在 發(fā)生結(jié)水。
在步驟210，方法200判定轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速加速度數(shù)據(jù)是否可得到。如 果轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速加速度數(shù)據(jù)可得到，則方法200前進(jìn)至步驟215;否則方 法200前進(jìn)至步驟225。
在步驟215,方法200判定轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速加速度是否超出轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速加 速度極限。步驟215將實際的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速加速度數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn) 速加速度極限進(jìn)行比較。再參見圖1,本發(fā)明可以從轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速傳感器 195接收實際的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)。重新參考步驟215，預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 加速度極限可以是用戶可設(shè)置的參數(shù)。作為備選，預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 加速度極限可以由步驟215從另一個控制系統(tǒng)接收，如工廠控制系 統(tǒng)或類似系統(tǒng)。如圖所示，方法200在步驟215從步驟220接收轉(zhuǎn)
子轉(zhuǎn)速加速度數(shù)據(jù)。如果轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速加速度沒有超出極限，則方法200
返回至步驟205,否則方法200前進(jìn)至步驟235或步驟245。
在步驟225,方法200判定縱向塔架加速度是否超出縱向加速度 極限。步驟225結(jié)合實際的塔架振動數(shù)據(jù)來計算縱向塔架加速度， 該加速度然后被用來和預(yù)設(shè)的縱向加速度極限相比較。再參見圖1， 本發(fā)明可以從振動傳感器190接收實際的塔架振動數(shù)據(jù)。重新參考 步驟225,預(yù)設(shè)的加速度極限可以是用戶可設(shè)置的參數(shù)。作為備選， 預(yù)設(shè)的加速度極限可以由步驟225從另一個控制系統(tǒng)接收，如工廠 控制系統(tǒng)或類似系統(tǒng)。如圖所示，步驟225從步驟230接收塔架振 動數(shù)據(jù)。如果縱向塔架加速度沒有超出極限，則方法200返回至步 驟205,否則方法200前進(jìn)至步驟235或步驟245。
本發(fā)明可以在至少有一個能夠向方法200提供轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)或 轉(zhuǎn)子位置數(shù)據(jù)的傳感器的渦輪機(jī)上使用。如圖所示，如果本發(fā)明在 有一個提供轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的傳感器的渦輪機(jī)上使用，則方法200從步驟215 或225前進(jìn)至步驟235;否則如果本發(fā)明在有一個提供轉(zhuǎn)子位置的傳 感器的渦輪機(jī)上使用，則方法200從步驟215或225前進(jìn)至步驟245。
在步驟235,方法200判定縱向塔架加速度的頻率是否與轉(zhuǎn)子頻 率接近。步驟235將方框225的縱向塔架加速度的頻率和實際轉(zhuǎn)子 速度進(jìn)行比較。如圖所示，步驟235從步驟240接收轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)。 如前面的討論，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)可以從安裝在渦輪機(jī)上的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速傳 感器195接收。如果縱向塔架加速度的頻率和實際轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速相似， 則方法200前進(jìn)至步驟225;否則方法200返回步驟205。
在步驟245，方法200判定最大縱向塔架加速度是否在同一個轉(zhuǎn) 子位置附近周期性地發(fā)生。步驟230首先判定縱向塔架加速度的最 大值。然后，步驟245判定該值是否在同一個轉(zhuǎn)子位置上或其附近 反復(fù)發(fā)生。如圖所示，步驟245從步驟250接收轉(zhuǎn)子位置數(shù)據(jù)。如 前面的討論，轉(zhuǎn)子位置數(shù)據(jù)可以從一個已存在于渦輪機(jī)上的傳感器 接收。如果最大塔架加速度反復(fù)在同一個轉(zhuǎn)子位置上或其附近發(fā)生，則方法200前進(jìn)至步驟255;否則方法200返回步驟205。
在步驟255，方法200已經(jīng)判定可能有轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡的狀態(tài)。 所述方法200可以設(shè)置成發(fā)出關(guān)于可能有轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡狀態(tài)的通 知。所述通知可以是有多種形式的警報，例如，但不限于，聲音， 圖形，或文字信息。
在步驟260 ，方法200判定是否在至少 一個葉片上有結(jié)冰的可能 性。步驟260利用環(huán)境天氣狀況數(shù)據(jù)來判定結(jié)冰是否可能發(fā)生。例 如，但不限于，本發(fā)明的一個實施例可以利用溫度，濕度，以及氣 壓來判定是否可能發(fā)生結(jié)冰。如圖所示，步驟260從步驟265接收 環(huán)境天氣狀況數(shù)據(jù)。渦輪機(jī)典型情況下有提供環(huán)境天氣狀況數(shù)據(jù)的 硬件，因此本發(fā)明不需要使用附加的硬件。如果步驟260判定環(huán)境 天氣狀況支持結(jié)冰，則方法200前進(jìn)至步驟270;否則方法200返回 步驟205。
在步驟270，方法200判定實際縱向塔架加速度是否和由于至少 一個葉片上有結(jié)冰而引起的縱向塔架加速度一致。如圖所示，步驟270 從步驟275接收轉(zhuǎn)子數(shù)據(jù)(如轉(zhuǎn)子位置或轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速)，并從步驟280 接收塔架振動數(shù)據(jù)。然后，步驟270利用接收到的數(shù)據(jù)計算可能由 于至少一個葉片上有結(jié)水而導(dǎo)致的縱向塔架加速度范圍。接著將計 算出的縱向塔架加速度和步驟215所判定的實際轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速加速度， 或步驟225所判定的實際縱向塔架加速度(看哪個可得到)進(jìn)行比 較。作為備選，本發(fā)明的一個實施例可以將實際縱向塔架加速度和 之前存儲的值或估計值進(jìn)行比l^。如果步驟270判定實際轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 加速度或縱向塔架加速度與所計算的縱向塔架加速度一致，則方法 200前進(jìn)至步驟285;否則方法200返回步驟205。作為備選，如果 步驟270判定實際縱向塔架加速度和估計的或存儲的縱向塔架加速 度一致，則方法200前進(jìn)至步驟285;否則方法200返回步驟205。
在步驟285，方法200判定哪個或哪些葉片可能正在結(jié)水。例如， 但不限于，方法200在步驟285可以判定在葉片1，或葉片2，或葉片3，或它們的任何或所有組合上是否發(fā)生結(jié)冰。此外，在步驟290， 方法200可以發(fā)出關(guān)于哪個或p那些葉片可能正在結(jié)冰的通知。類似 于步驟255，所述通知可以是有多種形式的警報，例如，但不限于， 聲音，圖形，或文字信息。此外，方法200可設(shè)置成將結(jié)冰狀態(tài)傳 輸給其它控制系統(tǒng)，如渦輪機(jī)控制系統(tǒng)，工廠控制系統(tǒng)，或類似系 統(tǒng)。
現(xiàn)在參見圖3,該圖是一個流程圖，顯示了根椐本發(fā)明的一個實 施例，用于對非對稱結(jié)冰檢測作出反應(yīng)的方法的一個范例。
在方框310，方法300接收到來自方法200的至少有一個葉片有 結(jié)冰的通知。此處，方法300可以采取控制系統(tǒng)的形式。所述控制 系統(tǒng)可以包括例如，但不限于，渦輪機(jī)控制系統(tǒng)，工廠控制系統(tǒng)， 或類似系統(tǒng)。所述通知可以由所述控制系統(tǒng)通過例如，但不限于， 有線，無線，或其他以電子方式傳輸所述通知的形式接收。
在方框320,方法300可以采取至少一項反應(yīng)措施來減少或消除 結(jié)水。反應(yīng)措施可以包括例如，但不限于，降低轉(zhuǎn)子速度，降低發(fā) 電整定值，剎車程序，或類似措施。
在方框330，方法300提供了關(guān)于所執(zhí)行的反應(yīng)措施的狀態(tài)通 知。所述通知可以是有多種形式的警報，例如，但不限于，聲音， 圖形，或文字信息。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例來檢測非對稱結(jié)水的范例系統(tǒng) 200的步驟簡圖。方法200的要素可以由系統(tǒng)400體現(xiàn)并實施。系統(tǒng) 400可以包括一個或多個用戶或客戶端通信設(shè)備402或類似系統(tǒng)或裝 置(圖4中顯示了兩個)。每個通信設(shè)備402可以是例如，但不限 于，計算機(jī)系統(tǒng)，個人數(shù)字助理，手機(jī)，或類似的能夠發(fā)送和接送 電子信息的設(shè)備。
通信設(shè)備402可以包括系統(tǒng)內(nèi)存404或本地文件系統(tǒng)。系統(tǒng)內(nèi) 存404可以包括例如，但不限于，只讀內(nèi)存(ROM)和隨機(jī)存取內(nèi) 存(RAM)。所述ROM可以包括基本輸入/輸出系統(tǒng)(BIOS)。所述BIOS可以包含有助于在通信設(shè)備402的元件或部件之間傳輸信息 的基本程序。系統(tǒng)內(nèi)存404可以包含控制通信設(shè)備402總體運行的 操作系統(tǒng)406 。系統(tǒng)內(nèi)存404還可以包括瀏覽器408或網(wǎng)絡(luò)瀏覽器。 系統(tǒng)內(nèi)存404還可以包括檢測非對稱結(jié)冰的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)410或計算機(jī) 可執(zhí)行代碼，所述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或代碼可能和圖2A和2B中的方法200 相似，或包括該方法中的要素。
系統(tǒng)內(nèi)存404還可以包括^^莫板高速緩存412,此高速緩存可以和 圖2A和2B中的方法200結(jié)合使用，以自動記錄來自最近的非對稱 結(jié)水檢測的數(shù)據(jù)。
通信設(shè)備402還可以包括控制所述通信設(shè)備402的其它部件運 行的處理器或處理單元414。所述操作系統(tǒng)406，瀏覽器408,數(shù)據(jù) 結(jié)構(gòu)410可以在處理器414上工作。處理器414可以通過系統(tǒng)總線416 連接到內(nèi)存系統(tǒng)404及通信設(shè)備402的其它部件。
通信設(shè)備402還可以包括多個輸入裝置，輸出裝置或組合輸入/ 輸出裝置418。每個輸入/輸出裝置418可以通過輸入/輸出端口 (圖 4中沒有顯示)連接到系統(tǒng)總線416。輸入/輸出裝置或組合I/O裝置 418允許用戶操作并對接(interface with)通信設(shè)備402，并控制瀏覽器 408和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)410的操作來進(jìn)入，操縱和控制軟件，從而自動存儲 來自最近的非對稱結(jié)水檢測的數(shù)據(jù)。I/O裝置418可以包括鍵盤和計 算機(jī)指點裝置，或類似的裝置來執(zhí)行此處所討論的操作。
I/O裝置418還可以包括磁盤驅(qū)動器，光學(xué)，機(jī)械，磁，或紅外 輸入/輸出裝置，調(diào)制解調(diào)器或類似裝置。所述I/O裝置418可用來 存取介質(zhì)420。所述介質(zhì)420可以包含，存儲，傳遞或傳輸計算機(jī)可 讀取或計算機(jī)可執(zhí)行的指令或其它由系統(tǒng)(如通信設(shè)備402)使用或 與系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的信息。
通信設(shè)備402還可以包括或連接到其它裝置，如顯示器或監(jiān)視 器422。監(jiān)視器422可用于讓用戶對接通信設(shè)備402。
通信設(shè)備402還可以包括硬盤驅(qū)動器424。硬盤驅(qū)動器424可以
通過硬盤接口 (圖4中沒有顯示)連接到系統(tǒng)總線416。硬盤驅(qū)動器 還可以成為本地文件系統(tǒng)或系統(tǒng)內(nèi)存404的一部分。程序，軟件和 數(shù)據(jù)可以在系統(tǒng)內(nèi)存404和硬盤424之間進(jìn)行傳輸和交換，以用于 通信設(shè)備402的操作。
通信設(shè)備402可以通過網(wǎng)絡(luò)428和遠(yuǎn)端服務(wù)器426通信，并可 以進(jìn)入其它服務(wù)器和其它類似通信設(shè)備402的通信設(shè)備。系統(tǒng)總線416 可以通過一個網(wǎng)絡(luò)4^口 430連4妾到網(wǎng)絡(luò)428。網(wǎng)絡(luò)端口 430可以是用 來連接網(wǎng)絡(luò)428的調(diào)制解調(diào)器，以太網(wǎng)卡，路由器，網(wǎng)關(guān)或類似裝 置。連接可以是有線連接或無線連接。網(wǎng)絡(luò)428可以是因特網(wǎng)，專 用網(wǎng)絡(luò)，局域網(wǎng)或類4以網(wǎng)絡(luò)。
服務(wù)器426還可以包括系統(tǒng)內(nèi)存432 ，該系統(tǒng)內(nèi)存可以包括文件 系統(tǒng)，ROM， RAM及類似裝置。所述系統(tǒng)內(nèi)存432可以包括和通信 設(shè)備402中的操作系統(tǒng)406類似的操作系統(tǒng)434。所述系統(tǒng)內(nèi)存432 還可以包括自動存儲來自最近非對稱結(jié)冰檢測的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 436。所述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)436可以包括那些和所描述的，關(guān)于方法200根 據(jù)本發(fā)明的 一 個實施例用來檢測非對稱結(jié)冰的操作相似的操作。所 述服務(wù)器系統(tǒng)內(nèi)存432還可以包括其它文件438，應(yīng)用，才莫塊，及類 似內(nèi)容。
服務(wù)器426還可以包括控制所述服務(wù)器426中其它設(shè)備工作的 處理器442或處理單元。所述服務(wù)器426還可以包括I/O裝置444。 I/O 裝置444可以和通信設(shè)備402的I/O裝置418相似。服務(wù)器426還可 以包括其它的裝置446,例如監(jiān)視器，或類似裝置，從而給I/O裝置 444提供一個對接到服務(wù)器426的接口 。服務(wù)器426還可以包含硬盤 驅(qū)動器448。系統(tǒng)總線450可以連接到服務(wù)器426的不同部件。通過 系統(tǒng)總線450，網(wǎng)絡(luò)接口 452可以把服務(wù)器426連接到網(wǎng)絡(luò)428上。
附圖中的流程圖和步驟簡圖顯示了根據(jù)本發(fā)明的多個實施例的 系統(tǒng)，方法和計算機(jī)程序產(chǎn)品的可能實施的架構(gòu)，功能，和操作。 在這點上，流程圖或步驟簡圖的每一步都可以代表一個模塊，片斷，或部分代碼，其包括用來執(zhí)行特定邏輯功能的一條或多條可執(zhí)行指 令。還應(yīng)該注意的是，在一些備選執(zhí)行中，步驟中提到的功能可以 以不同于圖中所示的順序發(fā)生。例如，接連發(fā)生的兩個步驟可能實 際上被直接并行地執(zhí)行，或所述步驟有時可能按相反的順序執(zhí)行， 這取決于所涉及的功能。還要注意的是框圖和/或流程圖中的每一 步， 以及框圖和/或流程圖中步驟的組合，可以由專用的基于硬件的系統(tǒng) 實施，這些系統(tǒng)執(zhí)行的是專用硬件和計算機(jī)指令的特定功能或動作， 或功能或動作的組合。
本文獻(xiàn)所用用語其目的在于描述特定實施例，而不是限制本發(fā) 明。如本文獻(xiàn)所用，單數(shù)形式"一，，，"一個"，"此，，等，其意 圖是也包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文有清楚地指示。還應(yīng)該理解當(dāng)在 本說明書中使用用語"包括"、"包含"時，指的是所提到的特征，
整數(shù)(integer),步驟，操作，要素及/或部件的存在，但不排除一 個或多個特征，整數(shù)，步驟，操作，要素，部件，及組的存在或附 加。
雖然本發(fā)明描繪并且說明了特定的實施例，但是本領(lǐng)域的普通 技術(shù)人員應(yīng)理解，任何計劃達(dá)成同樣目的的布置或設(shè)置，均可取代 本發(fā)明中所顯示的實施例，且本發(fā)明在其它環(huán)境下會有其它應(yīng)用。 此應(yīng)用的目的在于覆蓋本發(fā)明的任何改動形式和變化形式。所附權(quán) 利要求絕不意味著將本發(fā)明的范圍限制于本文獻(xiàn)所描述的特定實施 例。
權(quán)利要求
1.一種用于檢測風(fēng)力渦輪機(jī)上的非對稱結(jié)冰的方法(200)，所述方法包括提供轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速加速度監(jiān)測系統(tǒng)；在步驟(215)，根據(jù)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速加速度監(jiān)測系統(tǒng)來判定轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速加速度是否超出轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速加速度極限；在步驟(235，245)，判定是否存在轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡的狀態(tài)；及在步驟(270)，判定縱向塔架加速度是否與轉(zhuǎn)子上的結(jié)冰是同時發(fā)生的，包括在步驟(250)接收轉(zhuǎn)子位置數(shù)據(jù)。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法(200),其特征在于，判定轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 加速度是否超出轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速加速度極限的步驟包括在步驟(210),判定轉(zhuǎn)子加速度數(shù)據(jù)是否可得到；并且 如果轉(zhuǎn)子加速度數(shù)據(jù)可得到，則進(jìn)一步包括在步驟(220)接收轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速加速度數(shù)據(jù)；且在步驟(215)判定轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速加速度是否超出轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速加速度極限；否則 如果轉(zhuǎn)子加速度數(shù)據(jù)不可得到，則進(jìn)一步包括在步驟(230)接收塔架振動數(shù)據(jù)；且在步驟(225)判定縱向塔架加速度是否超出縱向加速度極限。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法(200)，其特征在于，判定是否存在 轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡的步驟包括，在步驟(235)判定縱向塔架加速度頻率 是否約等于轉(zhuǎn)子頻率。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法(200)，還包括在步驟(240)接收轉(zhuǎn) 子速度數(shù)據(jù)。
5. 如權(quán)利要求1所述的方法(200),其特征在于，判定是否存在 轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡的步驟包括，在步驟(245)判定在最近出現(xiàn)最大塔架加速度的轉(zhuǎn)子位置附近是否重復(fù)出現(xiàn)最大塔架加速度。
6. 如權(quán)利要求5所述的方法(200)，還包括在步驟(250^婁收轉(zhuǎn)子位置數(shù)據(jù)。
7. 如權(quán)利要求1所述的方法(200),其特征在于，所述轉(zhuǎn)子包括 多個葉片(140),所述方法還包:fe,在步驟(260)判定是否多個葉片中 至少有一個葉片存在結(jié)水的可能。
8. 如權(quán)利要求7所述的方法(200),其特征在于，判定是否多個 葉片中至少有一個葉片存在結(jié)冰的可能的這一步驟還包括，在步驟 265接收至少一個環(huán)境天氣狀況數(shù)據(jù)。
9. 如權(quán)利要求1所述的方法(200),還包括 在步驟(285)判定多個葉片中哪個葉片正在結(jié)冰；且 在步驟(290)發(fā)出多個葉片中哪個葉片正在結(jié)冰的通知。
10. —種風(fēng)力渦輪機(jī)(IOO),包括塔架(110); 短艙(130);轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速加速度監(jiān)測系統(tǒng)；判定轉(zhuǎn)子加速度數(shù)據(jù)是否可得到的機(jī)構(gòu)；及 如果轉(zhuǎn)子加速度數(shù)據(jù)可得到，則還包括接收轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速加速度數(shù)據(jù)的機(jī)構(gòu)；及 判定轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速加速度是否超出轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速加速度極 限的機(jī)構(gòu)；否則 如果轉(zhuǎn)子加速度數(shù)據(jù)不可得到，則還包括 接收塔架振動數(shù)據(jù)的機(jī)構(gòu)；及 判定縱向塔架加速度是否超出縱向加速度極限的 機(jī)構(gòu)；判定是否存在轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡狀態(tài)的機(jī)構(gòu)，其包括判定縱向塔架加速度頻率是否約等于轉(zhuǎn)子頻率的機(jī) 構(gòu)；及接收轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)的機(jī)構(gòu)；或判定在最近出現(xiàn)最大塔架加速度的轉(zhuǎn)子位置附近是否重復(fù)出現(xiàn)最大縱向塔架加速度；及 接收轉(zhuǎn)子位置數(shù)椐的機(jī)構(gòu)； 判定縱向塔架加速度是否與轉(zhuǎn)子上的結(jié)水同時發(fā)生的機(jī)構(gòu)，其 特征在于，轉(zhuǎn)子包括多個葉片(140);用于接收至少 一 個環(huán)境天氣狀況數(shù)據(jù)的機(jī)構(gòu)，以及用于判定所述多個葉片(l 40)中是否至少有 一個葉片有結(jié)水可能性的機(jī)構(gòu)； 判定所述多個葉片(140)中哪個葉片正在結(jié)冰的機(jī)構(gòu)；及 發(fā)出關(guān)于所述多個葉片中哪個葉片正在結(jié)水的通知的機(jī)構(gòu)。
全文摘要
一種利用縱向塔架加速度數(shù)據(jù)來檢測非對稱結(jié)冰的方法，可能包括提供轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速加速度監(jiān)測系統(tǒng)；在步驟(215)，根據(jù)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速加速度監(jiān)測系統(tǒng)判定轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速加速度是否超出轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速加速度極限；在步驟(235，245)判定是否存在轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡的狀態(tài)；并在步驟(270)判定縱向塔架加速度是否和轉(zhuǎn)子上的結(jié)冰是同時發(fā)生的。
文檔編號G01M15/00GK101206161SQ20071030535
公開日2008年6月25日 申請日期2007年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月21日
發(fā)明者B·孫德曼, C·西厄次, H·奧英 申請人:通用電氣公司