基于光纤光栅的风机桨叶监测系统设计
孙智鹏1
陈平2
田勇2
钱楷1
邱达1
张婷婷1
1.湖北民族大学 智能科学与工程学院,湖北 恩施 4450002.湖北能源集团齐岳山风电有限公司,湖北 恩施 445410
摘要：风力发电机桨叶作为捕获风能的重要部件,其运行的安全性与稳定性将直接影响风电机组的效率与安全,因此亟需采取一种准确、有效的方法对风机桨叶的应变进行监测.论文采用布拉格光栅传感器(fiber Bragg grating,FBG)与解调设备对桨叶应变信号进行实时监测.首先使用高速模拟数字转换器(analog to digital converter,ADC)对FBG传感器的信号进行采集,通过现场可编程逻辑门阵列(field programmable gate array,FPGA)将数据解调,再利用串行外围设备接口(serial peripheral interface,SPI)与微控制器芯片建立通信,通过远距离无线电(long range ra-dio,LoRa)配合第 4 代移动通信技术(fourth generation communications technology,4G)将信号传递至上位机.其次采用小波变换对噪声进行滤波,设置阈值去除异常波形,提高了寻峰精度.最后对布拉格光栅中心波长进行分析,验证了波长漂移量与应力呈正相关.结果表明:此系统能够实现对风力发电机桨叶应力变化的监测.
关键词：光纤光栅解调系统FPGA寻峰算法桨叶监测
分类号：TP23(自动化技术及设备)
资助基金：国家自然科学基金(61665002)
论文发表日期：2023-06-20
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：6( 206-211 )
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