【BK-JB3H】山東博科儀器團結(jié)、拼搏、務實，共創(chuàng)企業(yè)美好明天。

　　風電結(jié)冰厚度監(jiān)測系統(tǒng)的傳感器創(chuàng)新正聚焦于高精度感知、多模態(tài)融合與自適應能力，以應對復雜工況下的監(jiān)測需求。以下從技術突破、結(jié)構優(yōu)化及智能決策三個維度展開創(chuàng)新設計。

　　微波-紅外復合感知技術創(chuàng)新

　　研發(fā)雙頻段微波雷達與長波紅外熱像儀的集成傳感器。微波模塊采用24GHz FMCW體制，通過發(fā)射線性調(diào)頻連續(xù)波并分析回波頻率偏移，實現(xiàn)冰層厚度0.1mm級分辨率。紅外模塊工作于8-14μm波段，利用冰層與葉片基材的熱輻射差異，構建三維熱分布圖譜。通過數(shù)據(jù)融合算法，將微波測量的絕對厚度與紅外識別的冰層邊界結(jié)合，使透明冰(介電常數(shù)接近空氣)的檢測準確率提升至92%，較傳統(tǒng)單模態(tài)傳感器提高30%。

　　柔性基底分布式傳感網(wǎng)絡

　　突破剛性傳感器易開裂的局限，開發(fā)基于聚酰亞胺薄膜的柔性傳感器陣列。傳感器厚度僅0.2mm，可貼合葉片曲面布置，沿展向每米部署8個測點，形成全域監(jiān)測網(wǎng)絡。采用液態(tài)金屬互連技術替代傳統(tǒng)焊點，使傳感器在-50℃至120℃溫變范圍內(nèi)仍保持0.1%的電阻穩(wěn)定性。每個測點集成微機電系統(tǒng)(MEMS)加速度計，通過振動頻譜分析區(qū)分覆冰載荷與氣動載荷，避免因葉片舞動導致的誤報。

　　自校準智能傳感節(jié)點

　　設計具備環(huán)境自適應能力的智能傳感節(jié)點。內(nèi)置微型光譜儀實時監(jiān)測冰層介電常數(shù)，結(jié)合溫度補償算法動態(tài)修正微波測量參數(shù)，使-30℃至0℃溫區(qū)的厚度計算誤差穩(wěn)定在±0.15mm。節(jié)點集成低功耗邊緣計算芯片，運行輕量化YOLOv5目標檢測模型，可識別0.5mm厚度的早期覆冰并自動觸發(fā)局部加熱除冰。通過LoRaWAN與5G雙模通信，數(shù)據(jù)傳輸時延低于200ms，支持風電場級集中監(jiān)控與分布式控制。

　　上述創(chuàng)新使傳感器在凍雨、濕雪等復雜結(jié)冰場景下的監(jiān)測響應速度提升40%，運維成本降低25%，為風電行業(yè)防冰減災提供關鍵技術支撐。