一種新型的風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種新型的風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]雖然目前風(fēng)力發(fā)電在我國迅猛發(fā)展，但是還處于發(fā)展初期，有許多技術(shù)還處于摸索階段，再加上風(fēng)力發(fā)電機(jī)的工況比較復(fù)雜，受外界的影響較大，且檢修成本很高，傳統(tǒng)的計(jì)劃維修或事后檢修的方式不適用于風(fēng)電場實(shí)際情況，風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)便應(yīng)運(yùn)而生，現(xiàn)有技術(shù)中主要是通過傳感器或者SCADA數(shù)據(jù)采集模塊對風(fēng)電機(jī)狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，將所采集的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)通訊模塊傳遞到風(fēng)電機(jī)場數(shù)據(jù)服務(wù)器，風(fēng)電機(jī)場數(shù)據(jù)服務(wù)器將數(shù)據(jù)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總后傳遞到數(shù)據(jù)接收終端，達(dá)到風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測的目的，然而較大的數(shù)據(jù)流對監(jiān)測系統(tǒng)的硬件提出了較高的要求，可能使監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)不穩(wěn)定，針對性較差，極大程度地提高了系統(tǒng)的制造成本。
[0003]另外，在風(fēng)力發(fā)電機(jī)停機(jī)或掉電的工況下，風(fēng)力發(fā)電機(jī)會出現(xiàn)共振現(xiàn)象，其傳動鏈容易發(fā)生故障，因此對風(fēng)力發(fā)電機(jī)停機(jī)或掉電過程的狀態(tài)監(jiān)測非常有必要，現(xiàn)有的風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)中還沒有對風(fēng)力發(fā)電機(jī)停機(jī)或掉電工況進(jìn)行有效的監(jiān)測手段。
[0004]鑒于此提出本實(shí)用新型。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的第一目的為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可采集風(fēng)力發(fā)電機(jī)的振動、轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)以及風(fēng)電機(jī)組的SCADA系統(tǒng)已有數(shù)據(jù)的，并進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸?shù)摹⑨槍π暂^強(qiáng)的、系統(tǒng)穩(wěn)定性較高的、具有一定量數(shù)據(jù)存儲能力的，還可對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組停機(jī)或掉電工況下傳動鏈進(jìn)行監(jiān)測的新型風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)；
[0006]本實(shí)用新型的第二目的在于提供一種新型的風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的供電設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)對風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的不間斷供電，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組掉電情況下監(jiān)測系統(tǒng)依然可持續(xù)工作的目的；
[0007]本實(shí)用新型的第三目的在于提供一種新型的風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的供電設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)利用太陽能形式的清潔能源進(jìn)行發(fā)電，為檢測系統(tǒng)提供動力電能的目的。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0009]一種新型的風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，包括依次相連接的機(jī)組數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、風(fēng)電機(jī)場數(shù)據(jù)服務(wù)器和數(shù)據(jù)接收終端，每個所述機(jī)組數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括控制器、傳動鏈狀態(tài)數(shù)據(jù)采集模塊和設(shè)置在風(fēng)電機(jī)傳動鏈上的多個監(jiān)測風(fēng)電機(jī)狀態(tài)的傳感器，所述的傳感器均與傳動鏈狀態(tài)數(shù)據(jù)采集模塊相連接，傳動鏈狀態(tài)數(shù)據(jù)采集模塊與控制器相連接，所述的控制器還連接有數(shù)據(jù)處理模塊和SCADA數(shù)據(jù)采集模塊，所述的SCADA數(shù)據(jù)采集模塊還與風(fēng)電機(jī)主控PLC通訊連接，所述的控制器通過數(shù)據(jù)通訊模塊與風(fēng)電機(jī)場數(shù)據(jù)服務(wù)器相連接；所述的監(jiān)測系統(tǒng)還包括供電設(shè)備，所述的供電設(shè)備包括由風(fēng)電機(jī)組發(fā)電輸出端構(gòu)成的主供電設(shè)備，還包括在風(fēng)電機(jī)組停機(jī)或掉電時為機(jī)組數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)供電的備用供電設(shè)備，且所述的主供電設(shè)備和備用供電設(shè)備分別與風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的控制器相電連接。
[0010]進(jìn)一步，所述的供電設(shè)備還包括構(gòu)成USP不間斷電源的蓄電池，蓄電池的充電端與風(fēng)電機(jī)組的發(fā)電輸出端相浮充連接；蓄電池的放電端與控制器相電連接。
[0011]進(jìn)一步，所述的備用供電設(shè)備包括風(fēng)電機(jī)的塔筒外部掛設(shè)的太陽能板，太陽能板的發(fā)電輸出端與蓄電池的充電端相浮充連接，令太陽能板經(jīng)蓄電池與控制器相電連接。
[0012]進(jìn)一步，風(fēng)電機(jī)的塔筒外壁上掛設(shè)有多塊太陽能板，各太陽能板分別間隔地排布于塔筒的不同高度處。
[0013]進(jìn)一步，太陽能板呈下口大、上口小的圓錐狀，且太陽能板的上口與塔筒的外徑等大設(shè)置。
[0014]進(jìn)一步，太陽能板的上端設(shè)有多個向內(nèi)延伸的掛扣，塔筒的外壁對應(yīng)處設(shè)有供掛扣安裝的第一掛槽；太陽能板的下端設(shè)有多個向內(nèi)水平延伸的支撐桿，支撐桿的內(nèi)端部設(shè)有卡扣，塔筒的外壁對應(yīng)處設(shè)有供卡扣安裝的第二掛槽。
[0015]進(jìn)一步，太陽能板上的各掛扣和各支撐桿均分別相對塔筒軸線等間隔角度地排布；且同一太陽能板上的掛扣與支撐桿相交錯排布。
[0016]進(jìn)一步，第一掛槽和/或第二掛槽呈水平設(shè)置的環(huán)狀，其橫斷面呈“凸”形，且“凸”形的第一掛槽和/或第二掛槽的小口端開口設(shè)置；掛扣和/或卡扣的橫斷面呈與對應(yīng)掛槽相配合的、翻轉(zhuǎn)90度設(shè)置的” T”形；第一掛槽和/或第二掛槽的開口端設(shè)有多個間隔設(shè)置的、供掛扣和/或卡扣裝入的豁口，使裝入第一掛槽和/或第二掛槽中的掛扣和/或卡扣可沿對應(yīng)掛槽的開口水平轉(zhuǎn)動。從而，實(shí)現(xiàn)太陽能板繞風(fēng)電機(jī)塔筒的軸線水平旋轉(zhuǎn)的目的。
[0017]本實(shí)用新型中，傳動鏈狀態(tài)數(shù)據(jù)采集模塊通過傳感器采集機(jī)組的傳動鏈的振動和速度的電信號，并將采集到的電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)信號后通過數(shù)據(jù)處理模塊對采集到的數(shù)據(jù)信號進(jìn)行預(yù)處理并將處理后得到的感興趣的數(shù)字信號通過控制器和數(shù)據(jù)通訊模塊傳遞到風(fēng)電機(jī)場數(shù)據(jù)服務(wù)器進(jìn)而傳遞到數(shù)據(jù)接收終端實(shí)現(xiàn)機(jī)組的傳動鏈的狀態(tài)監(jiān)測；同理，SCADA數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可以從風(fēng)電機(jī)主控PLC中對機(jī)組的功率和溫度等其余的機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，SCADA數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將采集到的通過數(shù)據(jù)控制器和數(shù)據(jù)通訊模塊傳遞到風(fēng)電機(jī)場數(shù)據(jù)服務(wù)器進(jìn)而傳遞到數(shù)據(jù)接收終端實(shí)現(xiàn)機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測。通過數(shù)據(jù)處理模塊的預(yù)處理后，對所得到的機(jī)組運(yùn)行的數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選得到需要重點(diǎn)監(jiān)測的數(shù)據(jù)，極大程度地減小了遠(yuǎn)程傳遞的數(shù)據(jù)流，使系統(tǒng)可以更穩(wěn)定的運(yùn)行。其中控制器負(fù)責(zé)溝通協(xié)調(diào)各個模塊的功能的實(shí)現(xiàn)。
[0018]前述的這種新型的風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)中，所述的機(jī)組數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)還包括與控制器相連接的用于存儲數(shù)據(jù)處理模塊處理過的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲模塊。數(shù)據(jù)存儲模塊可以將數(shù)據(jù)處理模塊處理后的得到的指定數(shù)據(jù)存放其中，并且可以通過數(shù)據(jù)通訊模塊實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)運(yùn)。
[0019]前述的這種新型的風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)中，所述的傳感器包括振動傳感器和/或轉(zhuǎn)速傳感器。機(jī)組的傳動鏈主要由主軸、主軸承、增速箱、聯(lián)軸器和發(fā)電機(jī)組成，這些傳動件出現(xiàn)故障時往往出現(xiàn)振動和轉(zhuǎn)速異常，因此通過振動傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器就可以對其實(shí)現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測。
[0020]前述的這種新型的風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)中，所述的數(shù)據(jù)通訊模塊與風(fēng)電機(jī)場數(shù)據(jù)服務(wù)器之間采用TCP/IP有線通信協(xié)議通信或無線通訊協(xié)議通信。數(shù)據(jù)通訊模塊與風(fēng)電機(jī)場數(shù)據(jù)服務(wù)器之間可以采用有線或者無線的信號傳遞介質(zhì)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞。
[0021]前述的這種新型的風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)中，所述的數(shù)據(jù)通訊模塊與風(fēng)電機(jī)場數(shù)據(jù)服務(wù)器之間采用光纖通訊。為了實(shí)現(xiàn)更好的傳遞效果和降低系統(tǒng)成本，常采用光纖作為數(shù)據(jù)信號的傳遞介質(zhì)。
[0022]前述的這種新型的風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)中，所述的SCADA數(shù)據(jù)采集模塊使用Modbus通訊協(xié)議與風(fēng)電機(jī)主控PLC進(jìn)行通訊。SCADA數(shù)據(jù)采集模塊可以從風(fēng)電機(jī)主控PLC中獲取感興趣的數(shù)據(jù)，獲得的數(shù)據(jù)可以通過數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行篩選預(yù)處理。
[0023]前述的這種新型的風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)中，所述的備用供電設(shè)備為USP不間斷供電設(shè)備。其中UPS設(shè)備可以對電壓過大或者過小均具有保護(hù)作用，工作性能更加穩(wěn)定。
[0024]前述的這種新型的風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)中，所述的數(shù)據(jù)處理模塊采用DSP數(shù)據(jù)處理模塊。
[0025]采用本實(shí)用新型所述的技術(shù)方案后，帶來以下有益效果:
[0026]1、本實(shí)用新型的風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)中，通過為監(jiān)測系統(tǒng)提供兩組供電設(shè)備，以使得監(jiān)測系統(tǒng)在風(fēng)電機(jī)組供電、掉電兩種情況下均可對風(fēng)電機(jī)進(jìn)行實(shí)時檢測，達(dá)到在機(jī)組停機(jī)或掉電后保證數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行一段時間，確保風(fēng)電機(jī)組的停機(jī)過程數(shù)據(jù)采集的完整性。
[0027]2、本實(shí)用新型中，在風(fēng)電機(jī)組的外部掛設(shè)多組太陽能板以構(gòu)成檢測系統(tǒng)的備用供電設(shè)備，以達(dá)到利用清潔的太陽能對風(fēng)電機(jī)組掉電情況下備用供電的作用；同時，將太陽能板所產(chǎn)生的電能經(jīng)蓄電池后再傳輸至監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對備用供電設(shè)備所發(fā)電能進(jìn)行穩(wěn)壓穩(wěn)流處理的目的。
[0028]3、本實(shí)用新型中，將太陽能板經(jīng)掛扣和/或卡扣安裝于風(fēng)電機(jī)塔筒的環(huán)形掛槽中，實(shí)現(xiàn)太陽能板可套塔筒軸線旋轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)太陽能板安裝位置的目的。
[0029]4、通過SCADA數(shù)據(jù)采集模塊可以從風(fēng)電機(jī)主控PLC通訊并采集感興趣的SCADA數(shù)據(jù)，并通過在每個發(fā)電機(jī)組上設(shè)置數(shù)據(jù)處理模塊可將傳動鏈狀態(tài)數(shù)據(jù)采集模塊以及SCADA數(shù)據(jù)采集模塊所采集的數(shù)據(jù)通過DSP數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行處理預(yù)處理，將處理后得到的有效數(shù)據(jù)通過控制器和數(shù)據(jù)通訊模塊將數(shù)據(jù)傳到風(fēng)電機(jī)場數(shù)據(jù)服務(wù)器，使所要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流大大減小，并提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性；同時，通過設(shè)置數(shù)據(jù)存儲模塊可以將數(shù)據(jù)處理模塊處理過的指定數(shù)據(jù)存放在數(shù)據(jù)存儲模塊中，并可以通過數(shù)據(jù)通訊模塊實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)運(yùn)。
[0030]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
【附圖說明】
[0031]圖1:機(jī)組數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)整體架構(gòu)圖；
[0032]圖2:本實(shí)用新型所述監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示圖；
[0033]圖3:本實(shí)用新型所述監(jiān)控系統(tǒng)的供電設(shè)備結(jié)構(gòu)示圖；
[0034]圖4:本實(shí)用新型中風(fēng)電機(jī)塔筒外掛太陽能板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖5:本實(shí)用新型中太陽能板與風(fēng)電機(jī)塔筒的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖6:本實(shí)用新型中太陽能板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖7:本實(shí)用新型中風(fēng)電機(jī)塔筒的供太陽能板安裝處的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]兀件說明:10—控制器，20—蓄電池，30—主供電設(shè)備，40—備用供電設(shè)備，I一塔筒，2—太陽能板，3—掛扣，4一支撐桿，5—卡扣，6—第一掛槽，7—第二掛槽，8—豁口。
【具體實(shí)施方式】
[0039]如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型介紹了一種新型的風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，包括依次相連接的機(jī)組數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、風(fēng)電機(jī)場數(shù)據(jù)服務(wù)器和數(shù)據(jù)接收終端，每個所述機(jī)組數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括控制器、傳動鏈狀態(tài)數(shù)據(jù)采集模塊和設(shè)置在風(fēng)電機(jī)傳動鏈上的多個監(jiān)測風(fēng)電機(jī)狀態(tài)的傳感器，所述的傳感器均與傳動鏈狀態(tài)數(shù)據(jù)采集模塊相連接，傳動鏈狀態(tài)數(shù)據(jù)采集模塊與控制器相連接，所述的控制器還連接有數(shù)據(jù)處理模塊和SCADA數(shù)據(jù)采集模塊，所述的SCADA數(shù)據(jù)采集模塊還與風(fēng)電機(jī)主控PLC通訊連接，所述的控制器通過數(shù)據(jù)通訊模塊與風(fēng)電機(jī)場數(shù)據(jù)服務(wù)器相連接。所述的機(jī)組數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)還包括與控制器相連接的用于存儲數(shù)據(jù)處理模塊處理過的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲模塊。
[0040]本實(shí)用新型中，風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)還包括由USP不間斷電源模塊構(gòu)成的供電設(shè)備，所述的USP不間斷電源模塊與控制器相電連接，以為風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)提供動力電源。
[0041]如圖3所示，本實(shí)用新型中，構(gòu)成USP不間斷電