在低溫冰凍的惡劣氣候下，風(fēng)速儀與風(fēng)向標(biāo)極易出現(xiàn)故障，致使所采集的數(shù)據(jù)誤差大幅增加。盡管這些設(shè)備配備了加熱裝置，但該裝置僅針對(duì)旋轉(zhuǎn)部位發(fā)揮作用。一旦遭遇嚴(yán)重冰凍，風(fēng)杯以及尾舵等部位依舊會(huì)結(jié)冰，導(dǎo)致轉(zhuǎn)動(dòng)慣量增大，造成數(shù)據(jù)出現(xiàn)較大偏差。這種數(shù)據(jù)偏差會(huì)干擾機(jī)組的控制策略，對(duì)機(jī)組的出力情況以及運(yùn)行安全構(gòu)成威脅。

風(fēng)機(jī)葉片覆冰會(huì)使葉片承受的載荷上升，不僅縮短葉片使用壽命，而且由于各葉片上冰載分布不均，致使機(jī)組不平衡載荷急劇加大。若在此種狀態(tài)下持續(xù)運(yùn)行，機(jī)組極易受損。覆冰嚴(yán)重時(shí)，機(jī)組不得不脫網(wǎng)停機(jī)，這大大降低了低溫地區(qū)機(jī)組的利用率。

葉片覆冰改變了原本的翼型，影響了載荷分布。尤其明冰對(duì)葉片氣動(dòng)性能影響更為嚴(yán)重，會(huì)造成葉片升力下降、升阻比減小，最大降幅達(dá)61%，翼型還會(huì)提前進(jìn)入失速狀態(tài)，使得氣動(dòng)性能惡化。當(dāng)溫度回升，冰塊脫落會(huì)對(duì)設(shè)備及現(xiàn)場(chǎng)人員安全產(chǎn)生威脅。基于此，構(gòu)建一套有效的覆冰監(jiān)測(cè)系統(tǒng)極為必要。

覆冰監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由結(jié)冰探測(cè)傳感器、控制PLC以及除冰子系統(tǒng)構(gòu)成。結(jié)冰傳感器安裝在機(jī)艙頂部，能夠?qū)⑻綔y(cè)到的結(jié)冰厚度信息轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷夯螂娏餍盘?hào)，然后傳輸至風(fēng)機(jī)主控系統(tǒng)PLC。PLC依據(jù)設(shè)定好的冰層厚度閾值，精確控制除冰裝置的啟動(dòng)與停止。利用機(jī)組主控系統(tǒng)PLC預(yù)留的IO接口，既能采集結(jié)冰厚度數(shù)據(jù)，又能管控除冰裝置，有效降低成本。

風(fēng)途覆冰監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的安裝無需停電，利用獨(dú)特微波檢測(cè)技術(shù)結(jié)合溫度分析，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各類桿塔、絕緣子及輸電線路的結(jié)冰狀況。該裝置的傳感器基于微波信號(hào)對(duì)不同物質(zhì)反饋信號(hào)的差異，監(jiān)測(cè)敏感區(qū)域結(jié)冰信息，計(jì)算結(jié)冰厚度，并可設(shè)置報(bào)警值以啟動(dòng)除冰系統(tǒng)。主機(jī)對(duì)結(jié)冰信號(hào)進(jìn)行采樣、濾波等處理，經(jīng)專有算法得出結(jié)冰速率與厚度，達(dá)到預(yù)設(shè)閾值時(shí)便通過4G網(wǎng)絡(luò)向后臺(tái)發(fā)出告警，保障線路安全。

該裝設(shè)備能實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)鐵塔區(qū)域結(jié)冰、覆冰厚度及多種氣象參數(shù)，自動(dòng)存儲(chǔ)并上傳數(shù)據(jù)，還能分析結(jié)冰情況并報(bào)警提示。