根據需求,載荷測試主要針對葉片的彎矩進行測試,需要對一臺機組三支葉片中在揮舞方向、擺振方向進行載荷監測。共安裝27支光纖傳感器,其中光纖應變傳感器21支,光纖溫度傳感器6支。傳感器的具體安裝方案如下:
葉片根部彎矩測量:在每支葉片的葉根處布置測量葉根載荷的光纖應變傳感器5支,其中揮舞方向2支,擺振方向2支,另外光纖溫度傳感器1支。如圖3左側所示。
葉片運行載荷監測:在風機中一支葉片安裝光纖傳感器4支,布置位置見圖3右側。4支傳感器全部布置在工作面,其中光纖應變傳感器3支監測載荷,光纖溫度傳感器1支監測工作溫度。此外,通過載荷監測可以實時反應葉片各監測區域的彎矩值。
解調儀表安裝在輪轂處,與葉片一同旋轉,如圖3左側所示。
3 風場到顯示終端的數據傳輸
設計與解調儀表相配套的數據存儲及遠程傳輸設備,設備通過以太網與解調儀表連接,接收監測數據。采用CF卡進行數據存儲,同時記錄監測時間。同時,根據風場運營商的要求,進行數據遠程傳輸。傳輸方式采用3G或GPRS,傳輸速率不低于40kbit/s。系統工作原理如圖4所示。設計與解調儀表相配。
數據傳輸有兩條路徑:
路徑1:數據從3G模塊發出,通過運營商網絡到達接收端的3G模塊;
路徑2:光纖解調器與風場所用的數據傳輸網絡進行無線對接,需要研制專用的發送和接收模塊,原因在于光纖解調在工作過程中隨風機旋轉,而風場傳輸網絡安裝在塔架上,不可與解調器直接連接。