專利名稱：風(fēng)力發(fā)電機組錄波裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
風(fēng)力發(fā)電機組錄波裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及風(fēng)電技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及風(fēng)力發(fā)電機組錄波裝置。
技術(shù)背景[0002]目前，國內(nèi)還沒有一種專門用于風(fēng)力發(fā)電機組的錄波裝置，無法實時記錄風(fēng)機運行期間的參數(shù)數(shù)據(jù)。風(fēng)力發(fā)電機組的主控程序循環(huán)周期非常短，一般為IOms 20ms，很多故障信號持續(xù)時間也很短，只有幾十毫秒至幾百毫秒，通訊干擾引起的噪聲信號時間更短， 往往與主控周期同步，這些故障信號在調(diào)試現(xiàn)場很難通過萬用表等普通設(shè)備測量出來，而傳統(tǒng)的示波器或邏輯分析儀通道非常有限，無法同時監(jiān)測風(fēng)機上百個變量，并且這些設(shè)備昂貴易損，不適合在風(fēng)場惡劣的條件中使用，這給風(fēng)機調(diào)試、故障的診斷和處理帶來很多不便。實用新型內(nèi)容[0003]本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點和不足，提供一種通道多、采樣頻率高、通用性強并可實時記錄風(fēng)機運行期間參數(shù)數(shù)據(jù)的風(fēng)力發(fā)電機組錄波裝置。[0004]實現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案如下[0005]風(fēng)力發(fā)電機組錄波裝置，包括位于最底層的適配層，作為硬件接口與風(fēng)力發(fā)電機組物理總線連接并根據(jù)用戶指令讀取數(shù)據(jù)；位于適配層之上并與適配層連接的緩沖層，作為數(shù)據(jù)寄存器將從適配層讀取的數(shù)據(jù)進行分配、存取；位于緩沖層之上并與緩沖層連接的分析層，作為算法處理單元從緩沖層讀取數(shù)據(jù)并進行算法處理；位于分析層之上并與分析層連接的應(yīng)用層，作為用戶程序單元根據(jù)用戶不同程序需求進行指令發(fā)送，并接收分析層處理后的數(shù)據(jù)，進行判斷、監(jiān)測、記錄和故障診斷。[0006]進一步地，所述物理總線包括Profibus、Ethernet、CANoperuModus中的一種或多種。[0007]進一步地，所述算法處理單元包括濾波模塊、FFT (傅里葉變換)模塊、數(shù)值運算模塊、延時模塊中的一種或多種。[0008]進一步地，所述用戶程序單元包括實時狀態(tài)監(jiān)測模塊、運行參數(shù)記錄模塊及故障診斷模塊。[0009]本實用新型的風(fēng)力發(fā)電機組錄波裝置，主要用于風(fēng)力發(fā)電機組(尤其是兆瓦級風(fēng)力發(fā)電機組)數(shù)據(jù)采集與記錄等工作，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下有益效果[0010]1、采用與物理總線連接的適配層，將應(yīng)用層的用戶程序模塊和物理接口分離開來，使用戶程序模塊不受物理接線方式的影響，從而使該錄波裝置具有良好的可擴展性。實際使用時，用戶可以根據(jù)實際情況非常方便的選擇硬件連接方式，只需在錄波裝置的設(shè)置中激活相應(yīng)的硬件配置，即可實現(xiàn)物理連接與錄波裝置的銜接，無需做其他改動。[0011]2、緩沖層將從物理總線讀取的數(shù)據(jù)存在數(shù)據(jù)寄存器中，用戶程序模塊從數(shù)據(jù)寄存器中讀取數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了用戶程序模塊和物理連接的分離，從而使得該錄波裝置具有很好的可移植性和通用性。[0012]3、分析層能根據(jù)信號的原始特征做針對性處理，例如濾波、FFT、數(shù)值運算、延時等，這將極大的提高風(fēng)機信號的準(zhǔn)確性和可靠性。[0013]4、應(yīng)用層主要是用戶程序模塊，面向用戶，通過分析層運算處理的結(jié)果，用戶可以選擇記錄風(fēng)機各部分的運行參數(shù)、判斷風(fēng)力發(fā)電機組的狀態(tài)。如果風(fēng)機出現(xiàn)故障，可以通過該錄波裝置快速準(zhǔn)確定位故障所在的部位，導(dǎo)出各個參數(shù)的原始數(shù)值供用戶分析。[0014]本實用新型通過上述結(jié)構(gòu)的設(shè)置，采樣頻率很高，能夠達到與風(fēng)機主控程序同步甚至更高，可以方便的觀察、記錄風(fēng)機的運行參數(shù)，快速準(zhǔn)確的定位故障出現(xiàn)的部位，而且該錄波裝置通用性強，結(jié)構(gòu)簡單、功能全面、可靠、實用。[0015]下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。

[0016]圖1為本實用新型的原理框圖。
具體實施方式
[0017]
以下結(jié)合附圖對本實用新型的優(yōu)選實施例進行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。[0018]如圖1所示，本實用新型的風(fēng)力發(fā)電機組錄波裝置，構(gòu)架分為四層適配層、緩沖層、分析層、應(yīng)用層。適配層為最底層。緩沖層位于適配層和分析層之間，下與適配層相連， 上與分析層相連。分析層位于緩沖層和應(yīng)用層之間，下與緩沖層相連，上與應(yīng)用層相連。應(yīng)用層位于最頂層。[0019]其中，位于最底層的適配層，作為硬件接口與風(fēng)力發(fā)電機組物理總線連接并根據(jù)用戶指令從物理總線讀取數(shù)據(jù)；其中物理總線可包括Prof ibus、Ethernet、CANopen, Modus 或者其他總線，例如讀取PLC中的變量可以通過Khernet、讀取變槳系統(tǒng)、變頻器等總線數(shù)據(jù)可以通過 Profibus、CANoperuModus 等。[0020]位于適配層之上并與適配層連接的緩沖層，作為數(shù)據(jù)寄存器將從適配層讀取的數(shù)據(jù)進行地址分配、堆棧存取等操作，為用戶程序模塊和底層物理接口之間的一個媒介。[0021]位于緩沖層之上并與緩沖層連接的分析層，作為算法處理單元從緩沖層讀取數(shù)據(jù)并進行算法處理，算法處理單元包括濾波模塊、FFT模塊、數(shù)值運算模塊、延時模塊等?？蛇M行濾波、FFT、數(shù)值運算、延時等處理，得到用戶關(guān)心的部分。[0022]位于分析層之上并與分析層連接的應(yīng)用層，作為用戶程序單元根據(jù)用戶不同程序需求進行指令發(fā)送，并接收分析層處理后的數(shù)據(jù)，進行判斷、監(jiān)測、記錄和故障診斷。用戶程序單元包括實時狀態(tài)監(jiān)測模塊、運行參數(shù)記錄模塊及故障診斷模塊。應(yīng)用層面向用戶，通過分析層運算處理的結(jié)果，用戶可以選擇記錄風(fēng)機各部分的運行參數(shù)、判斷風(fēng)力發(fā)電機組的狀態(tài)。如果風(fēng)機出現(xiàn)故障，可以通過該錄波裝置快速準(zhǔn)確定位故障所在的部位，導(dǎo)出各個參數(shù)的原始數(shù)值供用戶分析。[0023]本實用新型的風(fēng)力發(fā)電機組錄波裝置的使用順序是[0024]選擇硬件連接方式JrofibusjthernelCANoperuModus，并在錄波裝置中激活相應(yīng)的硬件配置[0025]以CANopen為例在錄波裝置中將“DisableCANopen”前面的對勾去掉，CANopen 數(shù)據(jù)通過PDO傳遞，用戶需要將用戶程序中的變量地址一列填入PDO中的對應(yīng)參數(shù)的名稱， 格式為CAN/##/****，##為CANopen網(wǎng)絡(luò)名稱，該錄播裝置可以同時監(jiān)測多個網(wǎng)絡(luò)，****為 CANopen網(wǎng)絡(luò)中的PDO參數(shù)名稱。緩沖層會自動將通過總線傳過來的PDO數(shù)據(jù)存儲、映射， 將之與用戶程序中的變量匹配起來。其他總線配置情況類似。[0026]2)根據(jù)用戶指令，啟動數(shù)據(jù)采集、記錄。[0027]3)根據(jù)用戶指令，停止數(shù)據(jù)采集、記錄。能夠記錄的時間長短由數(shù)據(jù)寄存器的存儲空間決定。[0028]4)可以對采集、記錄的數(shù)據(jù)做相應(yīng)的處理，例如傅里葉變換、濾波、數(shù)值運算、延時寸。[0029]5)將記錄、處理后的數(shù)據(jù)導(dǎo)出，可以存儲為xls、txt、matlab格式。[0030]最后應(yīng)說明的是以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.風(fēng)力發(fā)電機組錄波裝置，其特征在于，包括位于最底層的適配層，作為硬件接口與風(fēng)力發(fā)電機組物理總線連接并根據(jù)用戶指令讀取數(shù)據(jù)；位于適配層之上并與適配層連接的緩沖層，作為數(shù)據(jù)寄存器將從適配層讀取的數(shù)據(jù)進行分配、存取；位于緩沖層之上并與緩沖層連接的分析層，作為算法處理單元從緩沖層讀取數(shù)據(jù)并進行算法處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錄波裝置，其特征在于，所述物理總線包括ftOfibus、 Ethernet、CANopen> Modus 中的一種或多種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錄波裝置，其特征在于，所述算法處理單元包括濾波模塊、 FFT模塊、數(shù)值運算模塊、延時模塊中的一種或多種。
專利摘要本實用新型公開了一種風(fēng)力發(fā)電機組錄波裝置，包括位于最底層的適配層，作為硬件接口與風(fēng)力發(fā)電機組物理總線連接并根據(jù)用戶指令讀取數(shù)據(jù)；位于適配層之上并與適配層連接的緩沖層，作為數(shù)據(jù)寄存器將從適配層讀取的數(shù)據(jù)進行分配、存?。晃挥诰彌_層之上并與緩沖層連接的分析層，作為算法處理單元從緩沖層讀取數(shù)據(jù)并進行算法處理；位于分析層之上并與分析層連接的應(yīng)用層，作為用戶程序單元根據(jù)用戶不同程序需求進行指令發(fā)送，并接收分析層處理后的數(shù)據(jù)，進行判斷、監(jiān)測、記錄和故障診斷。本實用新型采樣頻率高，可以方便的觀察、記錄風(fēng)機的運行參數(shù)，快速準(zhǔn)確的定位故障出現(xiàn)的部位，通用性強，結(jié)構(gòu)簡單、可靠、實用。
文檔編號G01R31/34GK202256626SQ20112032802
公開日2012年5月30日 申請日期2011年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月2日
發(fā)明者劉國君, 潘磊, 紀(jì)國瑞 申請人:國電聯(lián)合動力技術(shù)有限公司