風電結冰厚度監測系統傳感器創新

　　【BK-JB3H】山東博科儀器團結、拼搏、務實，共創企業美好明天。

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

　　微波-紅外復合感知技術創新

　　研發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，通過發射線性調頻連續波并分析回波頻率偏移，實現冰層厚度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。通過數據融合算法，將微波測量的絕對厚度與紅外識別的冰層邊界結合，使透明冰(介電常數接近空氣)的檢測準確率提升至92%，較傳統單模態傳感器提高30%。

　　柔性基底分布式傳感網絡

　　突破剛性傳感器易開裂的局限，開發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，形成全域監測網絡。采用液態金屬互連技術替代傳統焊點，使傳感器在-50℃至120℃溫變范圍內仍保持0.1%的電阻穩定性。每個測點集成微機電系統(MEMS)加速度計，通過振動頻譜分析區分覆冰載荷與氣動載荷，避免因葉片舞動導致的誤報。

　　自校準智能傳感節點

　　設計具備環境自適應能力的智能傳感節點。內置微型光譜儀實時監測冰層介電常數，結合溫度補償算法動態修正微波測量參數，使-30℃至0℃溫區的厚度計算誤差穩定在±0.15mm。節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局部加熱除冰。通過LoRaWAN與5G雙模通信，數據傳輸時延低于200ms，支持風電場級集中監控與分布式控制。

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