這些年，由(you)於風機整體結構(gou)體係的損傷等問(wen)題，引起了一係列的風電安全事故，內蒙古風機其中如結構(gou)部分，比如說(shuo)風機倒塔事故，它占(zhan)風機損壞總數(shu)的18%，保障風機的結構(gou)安全，延長了其使(shi)用(yong)壽命是(shi)迫(po)切需(xu)要研究的問(wen)題。其實在除了在風電領域，像(xiang)其他的一些工程結構(gou)領域也常有結構(gou)倒塌(ta)事故發生。我們原(yuan)來一直從事大型(xing)橋梁結構(gou)的安全監測，它同樣也麵臨安全問(wen)題。內蒙古鍍鋅風管在橋梁領域，早期主要是(shi)傳(chuan)統的人工檢測為主，但(dan)人工檢測存在著效率低、難到達、難實時一些問(wen)題。後來從90年代開始，在國際(ji)上提出了結構(gou)健康(kang)監測一個技(ji)術(shu)，就是(shi)在橋上布設大量的傳(chuan)感器，通過實時監測數(shu)據來評估橋梁結構(gou)的安全，實現橋梁的信息化和智能化的管理維護。結構(gou)健康(kang)監測有兩大核心技(ji)術(shu)，其中是(shi)高耐(nai)久(jiu)性傳(chuan)感技(ji)術(shu)，就是(shi)研發一係列的一個傳(chuan)感器，滿足真實環境下結構(gou)的長期監測需(xu)求(qiu)。第二是(shi)監測大數(shu)據挖掘和健康(kang)診斷理論(lun)，就通過對監測數(shu)據的分析挖掘，來實現對結構(gou)狀態(tai)監測和評估。

在橋梁領域和一些大型(xing)工程，我國目前有將(jiang)近500餘(yu)座(zuo)重(zhong)大工程，已(yi)經安裝了實時監測係統，內蒙古風機這些監測係統對大型(xing)工程的養(yang)維護起到了非常好的作用(yong)。這兩個例子，一個是(shi)在台風中的，一個是(shi)在地震中，這些數(shu)據實時顯示了結構(gou)在災害(hai)事件中的狀態(tai)。結構(gou)健康(kang)監測係統，非常有助於重(zhong)大工程的科學管養(yang)。

我們後來有機會(hui)和金風科技(ji)合作，就把我們原(yuan)來用(yong)在橋上的監測技(ji)術(shu)，用(yong)到了風機結構(gou)安全監測方麵。我具體介紹一個工程實例，來介紹一下在風機結構(gou)安全監測方麵的一些工作。這是(shi)山(shan)西的一個風電場(chang)，當時和金風科技(ji)合作，對一個1.5兆瓦的實驗樣機安裝了結構(gou)健康(kang)監測係統。這是(shi)監測係統的設計方案，主要包括振動和應變的監測。振動就是(shi)采用(yong)加速度傳(chuan)感器監測塔筒的振動。還有應變，采用(yong)的是(shi)光(guang)纖光(guang)柵(zha)傳(chuan)感技(ji)術(shu)，對葉片、動定軸和整個塔筒的一些關鍵點，都布設了光(guang)纖光(guang)柵(zha)應變傳(chuan)感器。

通過現場(chang)安裝的傳(chuan)感器，我們得(de)到了很多數(shu)據，其中包括振動、葉片變形、溫度等。接下來是(shi)對數(shu)據的分析，主要包括塔筒振動監測數(shu)據的分析，內蒙古風機我們采用(yong)結構(gou)模(mo)態(tai)參數(shu)識別(bie)的方法，識別(bie)它在不同季節模(mo)態(tai)參數(shu)，這是(shi)夏(xia)季的塔筒頻率識別(bie)結果，這是(shi)冬季的結果，主要包括前三(san)階振動模(mo)態(tai)，那不同季節可(ke)以畫一些曲(qu)線來表示塔筒振動頻率的變化規(gui)律。通過分析塔筒的這種(zhong)頻率特性，可(ke)以了解結構(gou)動力特性的改變。

風機葉片的監測數(shu)據分析，是(shi)對風機在常見的六個工作狀態(tai)下——風機停(ting)機葉片不旋轉、風機停(ting)機葉片旋轉、風機正常發電運轉、風機停(ting)機到開機、風機開機到停(ting)機、風機風大停(ting)機的實時監測數(shu)據。這些數(shu)據非常好，是(shi)我們提出的一個新的指(zhi)標，內蒙古防火閥對葉片的揮(hui)舞和擺振方向(xiang)它的應變數(shu)據進行了分析，其中的話揮(hui)舞方向(xiang)是(shi)圖裏(li)麵藍色(se)的點，因(yin)為風機葉片總是(shi)在隨著風速的變化不停(ting)的在變槳(jiang)，所以這個指(zhi)標是(shi)和風速是(shi)相關的，但(dan)是(shi)在擺正方向(xiang)就是(shi)葉片前後翼(yi)緣，指(zhi)標和時間(jian)有一定的關係，後來我們發現他在一個結冰期，比如說(shuo)從冬天的11月份到第二年的4月份時間(jian)的前後，指(zhi)標值變小這樣一個趨勢(shi)。是(shi)否可(ke)以通過這個指(zhi)標來判斷葉片結冰情(qing)況？我們發現這個指(zhi)標異(yi)常之(zhi)後，特意去現場(chang)拍了照(zhao)片，內蒙古風機發現葉片上確(que)實處於這樣一個結冰狀態(tai)，翼(yi)緣上有結冰。我們還進一步進行了實驗，在實驗室對做(zuo)了驗證，我們提出的這個指(zhi)標確(que)實隨著結冰厚度的增加指(zhi)標值變小，進一步證實了用(yong)來判斷結冰可(ke)行性。