一种风力发电机机舱智能巡检系统

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，具体为一种风力发电机机舱智能巡检系统。

背景技术

随着新能源风电站将迎来快速的发展，随着风机的持续建设，以及运维年限的不断增加，运行产生的安全风险也越来越高，风力发电机的现场运维巡检压力也越来越大；

现有的发电机巡检存在如下弊端：

(1)风机的运维巡检，人工需要定期上机舱进行巡检，由于机舱高度较高，人员攀爬过程存在一定的安全风险；

(2)目前机舱内除开建设期布置的部分在线检测设备外，机舱内整体运行状态无法被监视，一旦出现故障，若无法及时被发现，将增加运行安全隐患。

发明内容

本发明提供一种风力发电机机舱智能巡检系统，用以解决上述提出的至少一项技术问题。

为解决上述技术问题，本发明公开了一种风力发电机机舱智能巡检系统，包括巡检机器人、数据处理器、报警单元和系统管理平台，巡检机器人上搭载有若干采集传感器和图像采集摄像头，若干采集传感器和图像采集摄像头与数据处理器电连接，数据处理器与系统管理平台电连接，报警单元与系统管理平台电连接，若干采集传感器用于对机舱内部的环境信息进行采集，并将采集数据传输至数据处理器，数据处理器用于将接收到的数据转换为数字信号，并将数字信号传输至系统管理平台，系统管理平台用于接收数据处理器发送的数据，并对其进行储存和分析，并基于分析结果控制报警单元的工作状态，同时系统管理平台可将数据通过网络传输至信息接收端。

优选的，采集传感器包括温度传感器、声音传感器、湿度传感器、振动传感器中的任意一种或多种。

优选的，巡检机器人包括巡检箱，巡检箱上转动连接有两对称布置的履带组件，巡检箱上安装有机械手臂，图像采集摄像头安装在巡检箱上，巡检箱上还安装有烟雾报警器和消防组件，烟雾报警器和消防组件电连接。

优选的，消防组件包括消防组件壳体，消防组件壳体转动连接在巡检箱上，消防组件壳体上滑动连接有进料盖体，进料盖体用于与加料口配合，消防组件壳体内固定连接有隔板，隔板将消防组件壳体分为储料腔和加工腔，隔板上转动连接有填料板，加工腔内壁铰链连接有伸缩控制件，伸缩控制件远离加工腔内壁的一端滑动连接在填料板背面；

加工腔内设有粉末加工组件，粉末加工组件底部设有出粉箱，出粉箱与加工腔和给气组件连通，出粉箱左右两侧设有消防接通管道。

优选的，给气组件包括空气压缩机，包括空气压缩机固定连接在巡检箱内，空气压缩机输出端通过真空发生器与给气管道连通，给气管道远离真空发生器的一端通过给气软管与出粉箱连通。

优选的，粉末加工组件包括刀片安装筒体，刀片安装筒体转动连接在加工腔内，刀片安装筒体上固定连接有若干破碎刀片，刀片安装筒体上开设有若干进料槽，加工腔内转动连接有加工主轴，加工主轴上设有加工驱动件，加工驱动件用于驱动加工主轴转动，刀片安装筒体固定连接在加工主轴上，加工主轴上固定连接有异形盘体，刀片安装筒体内上下滑动连接有碾压筒，碾压筒上固定连接有导向滑块，导向滑块上下滑动连接在环形槽内，环形槽内固定链接有缓冲弹性件，碾压筒内壁固定连接有抵接块，抵接块始终滑动连接在异形盘体上表面，加工主轴贯穿碾压筒；

加工主轴上碾压筒正下方固定连接有研磨载块，研磨载块上表面为弧形面，研磨载块周向上开设有若干研磨导向滑槽，研磨导向滑槽内滑动连接有研磨齿安装块，研磨齿安装块上固定连接有若干研磨齿一，研磨齿安装块与研磨导向滑槽之间通过连接弹性件固定连接，加工腔内壁固定连接有若干研磨齿二，研磨齿二用于与研磨齿一相互配合。

优选的，加工主轴上固定连接有弧形块，弧形块底部固定连接有毛刷，加工腔与出粉箱通过下粉通道相通。

优选的，给气管道下方设有储尘腔，储尘腔与给气管道通过负压管连接，负压管内设有电磁阀，储尘腔内设有滤网，巡检箱上安装有伸缩吸尘头，伸缩吸尘头与储尘腔相通，储尘腔前后侧壁滑动连接有滤网刮条。

优选的，巡检机器人的巡检箱上转动连接有箱门，巡检箱和箱门上分别固定连接有电磁铁一和电磁铁二，巡检箱上固定连接有两组前后对称布置的剪叉机构，剪叉机构工作端固定连接有清洁辊安装板，清洁辊安装板上转动连接有电动丝杠，电动丝杠上螺纹连接有丝杠螺母，丝杠螺母上固定连接有固定杆件，固定杆件上转动连接有电动姿态调节转轴，电动姿态调节转轴上固定连接有辊体伸缩件，辊体伸缩件上转动连接有清洁辊体。

优选的，巡检箱内设有辊体清洗组件，辊体清洗组件用于对清洁辊体进行清洁；

辊体清洗组件包括两前后对称布置的清洗组件壳体，清洗组件壳体内滑动连接有L型电动闭合板，清洗组件壳体上设有烘干机，清洗组件壳体内上下滑动连接有清洁齿板，清洁齿板内设有通水腔，通水腔用于与外界水源相通，清洗组件壳体底部设有疏水通道，疏水通道输出端用于与外界下水管道相通。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

与现有技术对比，本发明具备以下有益效果：

本发明的设计可以用巡检机器人代替人工，通过智能化巡检实现对机舱内部的实时监测，降低人工日常攀爬风机巡检作业的频次，降低安全风险，同时巡检机器人搭载若干采集传感器和图像采集摄像头，可以实现对机舱内状体运行状态的实时监视，一旦出现故障可及时发现，降低安全隐患。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明整体结构示意图；

图2位本发明三维示意图；

图3为本发明侧视图；

图4为本发明巡检箱结构示意图；

图5为本发明消防组件结构示意图；

图6为本发明剪叉机构结构示意图；

图7为本发明图6的A处局部放大图。

图中：1、巡检机器人；100、巡检箱；101、履带组件；102、机械手臂；2、图像采集摄像头；3、消防组件；300、消防组件壳体；3000、进料盖体；3001、加料口；3002、隔板；3003、储料腔；3004、加工腔；3005、填料板；3006、消防接通管道；3007、伸缩控制件；301、刀片安装筒体；3010、破碎刀片；3011、进料槽；3012、加工主轴；3013、异形盘体；3014、碾压筒；3015、导向滑块；3016、环形槽；3017、缓冲弹性件；3018、抵接块；3019、研磨载块；302、研磨导向滑槽；3020、研磨齿安装块；3021、连接弹性件；3022、研磨齿二；3023、研磨齿一；303、出粉箱；4、给气组件；400、空气压缩机；401、真空发生器；402、给气管道；403、给气软管；404、储尘腔；4040、负压管；4041、滤网；4042、伸缩吸尘头；4043、滤网刮条；5、剪叉机构；500、清洁辊安装板；501、电动丝杠；502、丝杠螺母；503、固定杆件；504、电动姿态调节转轴；505、辊体伸缩件；506、清洁辊体；507、箱门；5070、电磁铁一；5071、电磁铁二；6、辊体清洗组件；600、清洗组件壳体；601、L型电动闭合板；602、烘干机；603、清洁齿板；604、通水腔；605、疏水通道。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案以及技术特征可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提供如下实施例

实施例1

本发明实施例提供了一种风力发电机机舱智能巡检系统，如图1-7所示，包括巡检机器人1、数据处理器、报警单元和系统管理平台，巡检机器人1上搭载有若干采集传感器和图像采集摄像头2，若干采集传感器和图像采集摄像头2与数据处理器电连接，数据处理器与系统管理平台电连接，报警单元与系统管理平台电连接，若干采集传感器用于对机舱内部的环境信息进行采集，并将采集数据传输至数据处理器，数据处理器用于将接收到的数据转换为数字信号，并将数字信号传输至系统管理平台，系统管理平台用于接收数据处理器发送的数据，并对其进行储存和分析，并基于分析结果控制报警单元的工作状态，同时系统管理平台可将数据通过网络传输至信息接收端。

优选的，采集传感器包括温度传感器、声音传感器、湿度传感器、振动传感器中的任意一种或多种。

优选的，信息接收端包括机舱监控中心或维护人员的设备。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：使用时，巡检机器人1沿预设路线在机舱内巡检，在巡检过程中其上搭载的若干采集传感器对机舱内部的环境信息进行采集，其中环境信息包括声音、温度、湿度、振动，采集完毕后将采集数据传输至数据处理器，同时图像采集摄像头2也将采集图像传至数据处理器，数据处理器将接收到的环境数据和图像数据进行处理并转换为数字信号，之后将数字信号传输至系统管理平台，系统管理平台接收数据处理器发送的数据后对其进行储存和分析，当系统管理平台的分析结果为采集传感器的检测值或图像采集摄像头的检测值异常时，系统管理平台控制报警单元进行报警提示，同时系统管理平台可将数据通过网络传输至机舱监控中心或维护人员的设备上，便于维护人员实时知道机舱的内部情况；

本发明的设计可以用巡检机器人1代替人工，通过智能化巡检实现对机舱内部的实时监测，降低人工日常攀爬风机巡检作业的频次，降低安全风险，同时巡检机器人搭载若干采集传感器和图像采集摄像头，可以实现对机舱内状体运行状态的实时监视，一旦出现故障可及时发现，降低安全隐患。

实施例2

在实施例1的基础上，巡检机器人1包括巡检箱100，巡检箱100上转动连接有两对称布置的履带组件101，巡检箱100上安装有机械手臂102，图像采集摄像头2安装在巡检箱100上，巡检箱100上还安装有烟雾报警器和消防组件3，烟雾报警器和消防组件3电连接；

消防组件3包括消防组件壳体300，消防组件壳体300转动连接在巡检箱100上，消防组件壳体300上滑动连接有进料盖体3000，进料盖体3000用于与加料口3001配合，消防组件壳体300内固定连接有隔板3002，隔板3002将消防组件壳体300分为储料腔3003和加工腔3004，隔板3002上转动连接有填料板3005，加工腔3004内壁铰链连接有伸缩控制件3007，伸缩控制件3007远离加工腔3004内壁的一端滑动连接在填料板3005背面；

加工腔3004内设有粉末加工组件，粉末加工组件底部设有出粉箱305，出粉箱305与加工腔3004和给气组件4连通，出粉箱305左右两侧设有消防接通管道3006；

给气组件4包括空气压缩机400，包括空气压缩机400固定连接在巡检箱100内，空气压缩机400输出端通过真空发生器401与给气管道402连通，给气管道402远离真空发生器401的一端通过给气软管403与出粉箱305连通；

给气管道402下方设有储尘腔404，储尘腔404与给气管道402通过负压管4040连接，负压管4040内设有电磁阀，储尘腔404内设有滤网4041，巡检箱100上安装有伸缩吸尘头4042，伸缩吸尘头4042与储尘腔404相通，储尘腔404前后侧壁滑动连接有滤网刮条4043。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：当烟雾报警器检测到发生火灾时，图像采集摄像头2配合消防组件3实现对着火点的灭火，并通过网络实时传输着火及灭火情况至信息接收端；

消防组件3在灭火前，需走到机舱的粉料颗粒加料点进行加料，加料过程时进料盖体3000处于打开状态，粉料颗粒经加料口3001进入储料腔3003内，之后伸缩控制件3007缩短，使得储料腔3003内的粉料颗粒落入加工腔3004内，粉料颗粒在加工腔3004经粉末加工组件加工后落入出粉箱305，当出粉箱305加满后，继续向储料腔3003内加入粉料颗粒直至储料腔3003被加满；

灭火时，巡检机器人1通过机械手臂102将消防接通管道3006取出，并将其对准着火点，通过给气组件4的作用使得出粉箱305内的粉末喷向着火点，直至将其盖灭；

给气组件4工作时，空气压缩机400将压缩空气经过真空发生器401压入给气管道402，压缩空气经给气管道402和给气软管403进入出粉箱305，出粉箱305内的粉末在气流的作用下经消防接通管道3006喷出；

在巡检机器人1对着火点进行灭火的过程中，为保证喷出的多余粉末和燃烧产生的黑灰污染整个机舱，巡检机器人1可在消防过程中进行及时的地面清理，清理时电磁阀打开，由于给气管道402内气压的作用，使得伸缩吸尘头4042靠近地面的一端产生负压，在压强的作用下落在地面上的多余粉末和黑灰会被吸入伸缩吸尘头4042中，并伸缩吸尘头4042进入储尘腔404内，由于滤网4041的过滤可有效避免其进入给气管道402中，当对滤网4041进行清洁时，滤网刮条4043左右运动即可，当消防完毕后巡检机器人1到指定垃圾排出地点将储尘腔404内的粉末和黑灰排出。

实施例3

在实施例2的基础上，粉末加工组件包括刀片安装筒体301，刀片安装筒体301转动连接在加工腔3004内，刀片安装筒体301上固定连接有若干破碎刀片3010，刀片安装筒体301上开设有若干进料槽3011，加工腔3004内转动连接有加工主轴3012，加工主轴3012上设有加工驱动件，加工驱动件用于驱动加工主轴3012转动，刀片安装筒体301固定连接在加工主轴3012上，加工主轴3012上固定连接有异形盘体3013，刀片安装筒体301内上下滑动连接有碾压筒3014，碾压筒3014上固定连接有导向滑块3015，导向滑块3015上下滑动连接在环形槽3016内，环形槽3016内固定链接有缓冲弹性件3017，碾压筒3014内壁固定连接有抵接块3018，抵接块3018始终滑动连接在异形盘体3013上表面，加工主轴3012贯穿碾压筒3014；

加工主轴3012上碾压筒3014正下方固定连接有研磨载块3019，研磨载块3019上表面为弧形面，研磨载块3019周向上开设有若干研磨导向滑槽302，研磨导向滑槽302内滑动连接有研磨齿安装块3020，研磨齿安装块3020上固定连接有若干研磨齿一3023，研磨齿安装块3020与研磨导向滑槽302之间通过连接弹性件3021固定连接，加工腔3004内壁固定连接有若干研磨齿二3022，研磨齿二3022用于与研磨齿一3023相互配合。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：粉末加工组件工作时，加工驱动件驱动加工主轴3012转动，加工主轴3012转动带动刀片安装筒体301和异形盘体3013转动，刀片安装筒体301转动带动破碎刀片3010转动，对粉末颗粒进行粉碎，粉碎后的粉末颗粒经进料槽3011落入研磨载块3019上方，加工主轴3012转动带动异形盘体3013转动，异形盘体3013转动带动抵接块3018上下运动,抵接块3018上下运动带动碾压筒3014上下运动，碾压筒3014上下运动对落到研磨载块3019上的粉末颗粒进行碾压，当碾压到粒径小于预设粒径时，粉末可以可继续下落至研磨齿二3022和研磨齿一3023之间的间隙中，从而实现研磨；

在研磨齿二3022和研磨齿一3023工作时过程中，连接弹性件3021的设计可以起到自动调节研磨齿二3022和研磨齿一3023之间间距的效果，从而延长研磨齿二3022和研磨齿一3023的使用寿命；

研磨后粉末落到弧形块3024上，并弧形块3024滑落至下粉通道3026，之后经下粉通道3026落入出粉箱305备用。

实施例4

在实施例1的基础上，巡检机器人1的巡检箱100上转动连接有箱门507，巡检箱100和箱门507上分别固定连接有电磁铁一5070和电磁铁二5071，巡检箱100上固定连接有剪叉机构5，剪叉机构5工作端固定连接有清洁辊安装板500，清洁辊安装板500上转动连接有电动丝杠501，电动丝杠501上螺纹连接有丝杠螺母502，丝杠螺母502上固定连接有固定杆件503，固定杆件503上转动连接有电动姿态调节转轴504，电动姿态调节转轴504上固定连接有辊体伸缩件505，辊体伸缩件505上固定连接有清洁辊体506。

上述技术方案的工作原理及有益效果：清洁辊体506工作时，电磁铁一5070和电磁铁二5071失电，箱门507打开，剪叉机构5伸长，带动清洁辊体506伸出巡检箱100，之后电动姿态调节转轴504转动带动辊体伸缩件505转动，辊体伸缩件505转动带动清洁辊体506转动，最终将清洁辊体506移动至待清洁物体处，之后清洁辊体506转动对待清洁物体进行清洁；

在清洁过程中电动丝杠501转动带动丝杠螺母502上下运动，从而增加清洁辊体506的清洁范围。

实施例5

在实施例4的基础上，巡检箱100内设有辊体清洗组件6，辊体清洗组件6用于对清洁辊体506进行清洁；

辊体清洗组件6包括两前后对称布置的清洗组件壳体600，清洗组件壳体600内滑动连接有L型电动闭合板601，清洗组件壳体600上设有烘干机602，清洗组件壳体600内上下滑动连接有清洁齿板603，清洁齿板603内设有通水腔604，通水腔604用于与外界水源相通，清洗组件壳体600底部设有疏水通道605，疏水通道605输出端用于与外界下水管道相通。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：对清洁辊体506进行清洗时，通过剪叉机构5将清洁辊体506移动至清洗组件壳体600内，之后两L型电动闭合板601相向运动至相互抵接，从而使得清洗组件壳体600处于闭合状态，之后巡检机器人1移动至外界水源处，并将外界水源与通水腔604接通，水源通过通水腔604和清洁齿板603上的空隙喷洒至清洁辊体506表面，同时清洁辊体506转动，在转动过程中与清洁辊安装板500接触，从而达到对清洁辊体506清洗的目的，清洗过程中产生的脏水会经疏水通道605流入外界下水通道。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。