风力发电以其能源蕴藏量大、环境破坏小、装机速度快、投资回收期短等优点受到各国广泛重视，至2020年末，世界风机建造总容量将接近800gw，中国装机量有望达200gw。然而，随着我国内陆风机装机规模的不断扩大，作为主要承重部件的风机基础问题逐渐呈现出来。我国风机使用寿命仅为20年，但在实际工程中存在部分机组在运行的前2～5年内就出现因基础疲劳损伤而导致机组无法正常运行的情况，问题严重的甚至需拆除重建，造成了巨大的经济损失。

  在风机疲劳损伤中，基础锚栓预紧力矩损失过大和失效是最为常见和易发的严重问题，常引发风机停机，造成重大的经济损失。为预防基础锚栓预紧力矩损失过大或失效导致的严重后果，博感科技提出一种经济实用的风电机组基础锚栓监测解决方案。

  基础地脚锚栓监测主要由针对锚栓设计的无线螺栓预紧力传感器SAS100A、网关GU100P、风电场级服务器组成。螺栓监测传感器通过无线传感网络传输数据到网关，网关通过以太网接入风电场的环网，将螺栓监测数据传送到位于风电场中控室的服务器上。

  系统拓扑如下：

  在锚栓一端的端面安装螺栓预紧力传感器，利用超声波在另一个端面反射的原理测量超声飞行时间，计算锚栓长度，通过超声波在不同预紧力下的飞行时间差，计算锚栓伸长量，再经过专业算法可得到实时的预紧力；如锚栓出现断裂情况，超声信号会在断裂的位置返回，测量到的锚栓长度和实际长度不相符，还可判断锚栓是否出现断裂和断裂位置。

实施案例：

  某内蒙古风场，对风力发电机组的地脚锚栓进行监测。锚栓为M42，长度为4米。在锚栓上加装无线螺栓预紧力传感器SAS100A，对锚栓的预紧力、裂纹裂缝、长度、温度等进行监测。

  网关安装于附近的塔筒壁上，传感器和网关之间无线通讯，网关通过风场光纤将数据传回服务器。

服务器数据展示如下图：

     通过无线锚栓监测系统，可监测长达数米长的锚栓，能及时获取锚栓的断裂、预紧力、松动状态和松动趋势，并发出预警和报警信息，预测需要维护的时间。整套系统为超低功耗设计，安装便捷，测量精准，能够大大降低维护费用和成本，延长发电机系统的寿命，减少停机时间，降低安全事故。