风机轴承螺栓松动检测标签、系统以及方法

791 编辑：管理员来源：西安翔迅科技有限责任公司

2024-03-12 16:40:02

权利要求书： 1.一种风机轴承螺栓松动检测标签，其特征在于：所述检测标签(1)为长条形状，且包括从下往上依次设置的下端胶层(12)、安装层(13)、电子线路(14)、上端胶层(15)和上端保护层(16)；

所述下端胶层(12)、安装层(13)、电子线路(14)、上端胶层(15)和上端保护层(16)在宽度方向的两端向中间凹陷形成豁口；

所述上端保护层(16)为标识层，设置有检测标签(1)的标识信息；所述标识信息包括编号和编码；

所述上端胶层(15)用于粘贴上端保护层(16)；

所述电子线路(14)用于向外界传输信号；

所述安装层(13)用于安装电子线路(14)；

所述下端胶层(12)用于将检测标签(1)粘贴在测试位置。

2.根据权利要求1所述的一种风机轴承螺栓松动检测标签，其特征在于：还包括设置在下端胶层(12)下方的下端保护层(11)；所述下端胶层(12)用于防止运输过程中豁口处断裂。

3.根据权利要求1或2所述的一种风机轴承螺栓松动检测标签，其特征在于：所述电子线路(14)为射频RFID的Inlay层。

4.根据权利要求3所述的一种风机轴承螺栓松动检测标签，其特征在于：所述上端保护层(16)使用塑料制作；所述上端胶层(15)使用高强度胶制作；所述安装层(13)使用绝缘易变型材料进行制作，所述绝缘易变型材料包括树脂、泡沫棉或塑料；所述下端保护层(11)采用PET/PP/铜版纸进行制作。

5.一种风机轴承螺栓松动检测系统，其特征在于：包括如权利要求1所述的检测标签(1)和检测终端(2)，检测终端(2)用于扫描检测标签(1)，所述检测终端(2)包括依次连接的电源模块(21)、通讯模块(22)、处理器模块(23)、射频收发模块(24)以及天线(25)；

所述射频收发模块(24)通过天线(25)发射信号和接收信号，进行信号调制解调，获取检测标签(1)的信息；

所述处理器模块(23)处理射频收发模块(24)获取的检测标签(1)的信息，从而判断螺栓是否有松动；

所述通讯模块(22)完成和外部环境的通讯；

所述电源模块(21)负责向通讯模块(22)、处理器模块(23)和射频收发模块(24)提供稳定的电源。

6.根据权利要求5所述的一种风机轴承螺栓松动检测系统，其特征在于：所述通讯模块(22)支持以太网、RS485、Profibus以及CAN硬件，同时支持modbus?RTU，modbus?TCP，TCP/IP，profibus以及canOpen协议。

7.一种基于权利要求5所述风机轴承螺栓松动检测系统的检测方法，其特征在于，步骤如下：步骤1，将检测标签(1)以折弯形态粘贴在每个风机轴承螺栓的螺母和螺栓交界处，要求从豁口处折弯，且豁口正对螺母和螺栓交界处；

步骤2，在风机上设置多个检测终端(2)，使得多个检测终端(2)覆盖全部的检测标签(1)；

步骤3，检测终端(2)与转动到附近的检测标签(1)实时通讯；若检测终端无法接收到该检测标签(1)的信号，说明该处螺母螺栓已经松动。

8.根据权利要求7所述的一种风机轴承螺栓松动检测方法，其特征在于：若检测终端(2)的检测范围较大，使得多个检测终端(2)检测到同一个检测标签(1)，通讯模块(23)将信息传输到外部系统时，外部系统会自动判定为重复，并标记重复中的一个为有效数据。

说明书：一种风机轴承螺栓松动检测标签、系统以及方法技术领域[0001] 本发明涉及一种检测方法，具体涉及一种风机轴承螺栓松动检测标签、系统以及方法。背景技术[0002] 随着近年来对环境的整治力度加大，我国逐渐从煤炭发电转向环保的风力发电，风力发电量逐年增长，如今已成为风能利用的主要形式。随着风机装机量的增加和风机时间变长，风机的健康运维变的越来越重要，通过各种传感器检测风机健康状态尤为重要，它可以提前预报风机状况，避免发现安全事故，为风场业主挽回重要损失。[0003] 风机叶片轴承在叶片高速转动和受力下，由于长时间的损耗会发生螺栓断裂、螺母脱落、齿轮带断裂等问题，如果不能及时发现问题，轻则叶轮不平衡，影响发电量，重则导致叶片扫塔或掉落，导致严重安全生产事故，严重威胁着风机的健康运行。[0004] 目前，行业内大多是通过定期组织人工巡检的方式进行检查，还有一部分通过在螺母上布置锡箔纸、漆线等方法，根据锡箔纸和漆线的状态来判断是否断裂，但是这些方法存在着可靠性不高、检测结果不准确的问题。还有一部分采用视频的方式进行检查，视频的缺点是只要风机不变桨，一个相机仅能看到有限的2?3个螺母，但是整个风机常规情况下具有90个作用的螺母，风机上没有空间安装足够多的相机，从成本考虑也无法接受。发明内容[0005] 本发明提供了一种风机轴承螺栓松动检测标签、系统以及方法，用于解决现有方法无法精确、及时的判断每个螺母的松动情况。[0006] 为实现上述目的，本发明的技术方案如下：[0007] 一种风机轴承螺栓松动检测标签，其特殊之处在于：所述检测标签为长条形状，且包括从下往上依次设置的下端胶层、安装层、电子线路、上端胶层和上端保护层；[0008] 所述下端胶层、安装层、电子线路、上端胶层和上端保护层在宽度方向的两端向中间凹陷形成豁口；[0009] 所述上端保护层为标识层，设置有检测标签的标识信息；所述标识信息包括编号和编码；[0010] 所述上端胶层用于粘贴上端保护层；[0011] 所述电子线路用于向外界传输信号；[0012] 所述安装层用于安装电子线路；[0013] 所述下端胶层用于将检测标签粘贴在测试位置。[0014] 进一步地，还包括设置在下端胶层下方的下端保护层；所述下端胶层用于防止运输过程中豁口处断裂。[0015] 进一步地，所述电子线路为射频RFID的Inlay层。[0016] 进一步地，所述上端保护层使用塑料制作；所述上端胶层使用高强度胶制作；所述安装层使用绝缘易变型材料进行制作，所述绝缘易变型材料包括树脂、泡沫棉或塑料；所述下端保护层采用PET/PP/铜版纸进行制作。[0017] 一种风机轴承螺栓松动检测系统，其特征在于：包括检测标签和检测终端，检测终端用于扫描检测标签，所述检测终端包括依次连接的电源模块、通讯模块、处理器模块、射频收发模块以及天线；[0018] 所述射频收发模块通过天线发射信号和接收信号，进行信号调制解调，获取检测标签的信息；[0019] 所述处理器模块处理射频收发模块获取的检测标签的信息，从而判断螺栓是否有松动；[0020] 所述通讯模块完成和外部环境的通讯；[0021] 所述电源模块负责向通讯模块、处理器模块和射频收发模块提供稳定的电源。[0022] 进一步地，所述通讯模块支持以太网、RS485、Profibus以及CAN硬件，同时支持modbus?RTU，modbus?TCP，TCP/IP，profibus以及canOpen协议。[0023] 一种基于上述风机轴承螺栓松动检测系统的检测方法，其特殊之处在于，步骤如下：[0024] 步骤1，将检测标签以折弯形态粘贴在每个风机轴承螺栓的螺母和螺栓交界处，要求从豁口处折弯，且豁口正对螺母和螺栓交界处；[0025] 步骤2，在风机上设置多个检测终端，使得多个检测终端覆盖全部的检测标签；[0026] 步骤3，检测终端与转动到附近的检测标签实时通讯；若检测终端无法接收到该检测标签的信号，说明该处螺母螺栓已经松动。[0027] 进一步地，若检测终端的检测范围较大，使得多个检测终端检测到同一个检测标签，通讯模块将信息传输到外部系统时，外部系统会自动判定为重复，并标记重复中的一个为有效数据。[0028] 与现有技术相比，本发明的有益效果如下：[0029] 1、本发明中提供发电子标签抗干扰能力强，能够适合多种环境。本发明中的电子标签通过上端保护层。下端保护层以及安装层的共同保护下，能够适应恶劣环境，且使用寿命长。[0030] 2、本发明中提供的电子标签，检测终端在其检测范围内可同时读取多个电子标签的信息，大大提升了识别速度。[0031] 3、本发明中的电子标签安装方便，且能够对所有的螺栓螺母进行测试，大大降低了检测的难度。[0032] 4、本发明中的电子标签在安装后并不会影响巡检过程中对螺母的检验。附图说明[0033] 图1为本发明实施例中检测标签的结构示意图；[0034] 图2为本发明实施例中检测标签的安装示意图；[0035] 图3为本发明实施例中检测终端和检测标签安装在变桨轴承上的示意图；[0036] 图4为本发明实施例中检测终端的结构示意图。[0037] 其中，附图标记如下：[0038] 1、检测标签，11、下端保护层，12、下端胶层，13、安装层，14、电子线路，15、上端胶层，16、上端保护层；[0039] 2、检测终端，21、电源模块，22、通讯模块，23、处理器模块，24、射线收发模块，25、天线；[0040] 3、风机轴承面，31、螺栓，32、螺母。具体实施方式[0041] 下面结合附图以及具体实施方式对本发明做进一步阐述。[0042] 本发明提供了如图1所示的一种风机轴承螺栓松动检测标签，检测标签1为条形状，包括从下往上依次设置的下端保护层11、下端胶层12、安装层13、电子线路14、上端胶层15和上端保护层16。在本实施例中检测标签为RFID标签。

[0043] 下端保护层11、下端胶层12、安装层13和电子线路14、上端胶层15和上端保护层16在宽度方向的两端向中间凹陷形成豁口，豁口位置最终形成了易断处。[0044] 位于第一层的上端保护层16且为标识层，采用PET/PP/铜版纸进行制作，主要是在上面印刷标签的标识信息等，如编号，编码等；位于第二层的上端胶层15用于粘贴第一层；位于第三层的安装层13用于安装电子线路14和抬高不小于2mm的高度，防止天线离金属表面太近，影响信号接收。安装层13采用树脂、泡沫棉、或塑料等绝缘易变型材料进行制作；电子线路14即射频RFID的Inlay层，包含有RFID芯片、天线以及保护层等；第五层是下端胶层

12，采用高强度胶制作，主要用于方便粘接在螺栓31和螺母32处。第六层为下端保护层11，通常使用塑料制作，用于防止在平时测试、运输、安装过程中损坏易断处，安装时去掉该层然后通过下端胶层12可以把检测标签贴在测试位置。

[0045] Inlay是RFID行业专用术语，也叫镶嵌，是指一种由多层PC片材含有芯片及线圈层合在一起的预层压产品。一般由两层或三层组成。表面无任何印刷图案，Inlay产品适用多品种卡片的前期大量生产。[0046] 下面以三层结构的INLAY为例，上面一层为0.01mm的PC材料，打有长方孔，中间一层为0.024mm的PC材料，打有小孔，芯片镶嵌在小孔内，电子线圈也埋在此层，并且与芯片连接构成一个射频回路。下面一层为0.01mm的PC材料，起到补偿厚度的作用。[0047] 当检测标签1中的上端保护层11以L型粘贴在螺栓31和螺母32连接处后，去掉位于最外层的下端保护层16，如图2所示。当螺母32松动时，就会带动检测标签1运动，最终导致检测标签1从易断处(即豁口处)断裂，导致其失效，从而使得检测终端2无法检测到检测标签1。[0048] 本发明还提供了一种检测终端，检测终端2用于扫描检测标签1，检测终端2和检测标签1配合在一起使用，组成了一种风机轴承螺栓松动的检测系统。检测终端2如图4所示，包括依次连接的电源模块21、通讯模块22、处理器模块23、射频收发模块24以及天线25。[0049] 射频收发模块24主要用来通过天线25发射信号和接收信号，进行信号调制解调，获取检测标签的信息。[0050] 处理器模块23主要用于检测终端的控制，能够控制对检测标签1的识别，从而判断是否有松动的螺栓；对后台的通讯，完成对检测终端2的设置和检测结果的上传；系统的自检、日志记录等。[0051] 通讯模块22主要完成和外部如服务器等的通讯，设计支持以太网、RS485、Profibus、CAN等硬件支持。同时支持modbus?RTU，modbus?TCP，TCP/IP，profibus，canOpen等协议。[0052] 电源模块21主要负责给整个系统供电，为各个模块提供稳定的电源。[0053] 检测标签1和检测终端2在应用时，如图3所示，检测标签1周向均匀的粘贴在变桨轴承上，使得变桨轴承上的每个螺母均对应粘贴了一个检测标签1，检测标签1如图2所示L型的粘贴在螺母螺栓上；根据圆周方向螺栓的个数以及分布情况，标记三个120°的分度螺栓的位置，从而将圆周方向的所有螺母螺栓分成三份。将检测终端2安装在变桨轴承上，并且位于圆周的中心。操作检测终端2，检测检测终端2是否能够识别圆周方向的所有检测标签1，如果能够识别则安装正常，如果识别的数量少于圆周方向检测标签的数量，则调整检测终端2安装的位置，直至检测到圆周方向上的所有检测标签。若检测终端2的检测范围较大，使得多个检测终端2检测到同一个检测标签1，通讯模块23将信息传输到外部系统时，外部系统会自动判定为重复，并标记重复中的一个为有效数据。