基于无线声发射传感器网络的风电叶片损伤监测定位系统

摘要

本发明涉及风电叶片健康监测与安全评估领域，具体提供了一种基于无线声发射传感器网络的风电叶片损伤监测与定位系统。本发明一种基于无线声发射传感器网络的风电叶片损伤监测与定位系统，包括叶片裂纹数据采集无线声发射传感器节点(1)、对数据进行中继传输的簇头节点(2)、汇聚数据的网管汇聚节点(3)以及监控中心。本发明结合了无线传感器网络和声发射技术的优势，构建了一套应用于风电叶片的部署灵活、扩展性强、安装维护方便、裂纹感知灵敏的损伤监测与定位系统，克服了传统电缆布线时采集点安装难、维护难、成本高、扩展性差等问题，整个系统配置简单、安装灵活、使用便捷。

主权项

一种基于无线声发射传感器网络的风电叶片损伤监测与定位系统，包括叶片裂纹数据采集无线声发射传感器节点(1)、对数据进行中继传输的簇头节点(2)、汇聚数据的网管汇聚节点(3)以及监控中心，其特征在于：每个叶片上部署多个无线声发射传感器节点（1）用于采集数据，每个叶片上的无线声发射传感器节点构成一个簇，并为每个簇分配一个作为数据中继的簇头节点（2），无线声发射传感器节点在规定的时隙内向簇头节点发送数据，簇内节点通过D‑S证据理论和三点定位方法实现裂纹的位置定位；簇头节点部署在叶片根部，采用电源/锂电池供电，不间断的监听簇内节点的数据，每个簇分配一个常用工作频率；簇头节点将数据发送到网管汇聚节点（3），不间断的监听簇头节点发送的数据；网管汇聚节点（3）通过以太网或者GPRS/3G网络连接现场监测网络，将裂纹数据存储入数据中心；无线声发射传感器节点（1）、簇头节点（2）和汇聚节点（3）都具有自检模块，在节点启动或者根据用户指令完成节点自检，检测节点各模块是否正常工作；如果出现异常，将及时在客户端进行显示和预警；终端用户通过监控中心实时掌握风电叶片的服役状态，实时了解叶片裂纹的扩展情况，及时预警。