基于4g技術(shù)的風(fēng)電機(jī)組維修監(jiān)控裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種風(fēng)電技術(shù)，更具體的說是涉及一種基于4G技術(shù)的風(fēng)電機(jī)組維修監(jiān)控裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)能是一種取之不盡、用之不竭的清潔環(huán)保的可再生能源，將成為21世紀(jì)最主要的綠色能源之一。風(fēng)況是影響風(fēng)力發(fā)電設(shè)備效率的主要因素，年平均風(fēng)速大于6m/s的地區(qū)適宜建造大型并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電場，而年平均風(fēng)速為3~5m/s的地區(qū)由于風(fēng)力小、不穩(wěn)定，宜應(yīng)用小型離網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電設(shè)備。我國占全國土地76%的地區(qū)年平均風(fēng)速都在3~5m/s，因此發(fā)展小型離網(wǎng)型風(fēng)電站對我國有特別重要的意義。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是風(fēng)力發(fā)電站的關(guān)鍵設(shè)備，為了提高小型離網(wǎng)型風(fēng)電站運行的安全可靠性和使用壽命，研宄開發(fā)離網(wǎng)型小型風(fēng)電機(jī)組的監(jiān)控系統(tǒng)是一項十分重要的工作。目前國內(nèi)外在風(fēng)電機(jī)組的在線監(jiān)測、遠(yuǎn)程控制技術(shù)方面已經(jīng)進(jìn)行了一定的研宄。國外許多大型風(fēng)電廠都配置了風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，如Flender、Clipper、NRG等公司。國內(nèi)外已有的風(fēng)電機(jī)組監(jiān)測系統(tǒng)和的風(fēng)電機(jī)組監(jiān)測方法大多是針對大型并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)計的，而小型離網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組與大型并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在偏航系統(tǒng)等結(jié)構(gòu)上有較大的差別，因而不適用于小型離網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。
[0003]有公告號為CN 102541042B的專利公開了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的離網(wǎng)型小型風(fēng)電站監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:包括風(fēng)電機(jī)組、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、集線器、工控機(jī)、服務(wù)器和用戶端；風(fēng)電機(jī)組包括風(fēng)力機(jī)主體、塔桿和控制供電系統(tǒng)；風(fēng)力機(jī)主體包括風(fēng)輪、發(fā)電機(jī)、回轉(zhuǎn)體和減震器；控制供電系統(tǒng)包括剎車控制器、風(fēng)機(jī)控制器、蓄電池組、逆變器和卸荷箱；風(fēng)力機(jī)主體安裝在室外塔桿上，控制供電系統(tǒng)、集線器和工控機(jī)安裝在控制室內(nèi)，風(fēng)電機(jī)組發(fā)電機(jī)發(fā)出的交流電經(jīng)風(fēng)機(jī)控制器整流變成直流電并儲存在蓄電池組內(nèi)，蓄電池組輸出的直流電經(jīng)過逆變器逆變成交流電后供給用電電器工作；風(fēng)電機(jī)組發(fā)電機(jī)和蓄電池組分別通過電纜與風(fēng)機(jī)控制器相連接，風(fēng)機(jī)控制器內(nèi)裝有電壓傳感器和電流傳感器；無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由至少兩個無線傳感器節(jié)點構(gòu)成，無線傳感器節(jié)點包括終端節(jié)點和匯聚節(jié)點，終端節(jié)點安裝在風(fēng)電機(jī)組的塔桿頂部的維修平臺上，匯聚節(jié)點安裝在風(fēng)電機(jī)組控制室內(nèi)；在所述終端節(jié)點內(nèi)根據(jù)實際需要安裝相應(yīng)的傳感器用于監(jiān)測風(fēng)機(jī)的運行情況，所安裝的傳感器至少包括風(fēng)速傳感器、風(fēng)向傳感器和振動傳感器；終端節(jié)點周期性地采集風(fēng)速、風(fēng)向和塔桿振動等數(shù)據(jù)，并將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送給匯聚節(jié)點，匯聚節(jié)點將接收到的數(shù)據(jù)傳輸給集線器；集線器匯總各風(fēng)機(jī)控制器和匯聚節(jié)點的采集數(shù)據(jù)，并和工控機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；工控機(jī)對集線器上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、分析并將數(shù)據(jù)經(jīng)Internet或GPRS傳輸至服務(wù)器，當(dāng)工控機(jī)檢測到風(fēng)速或振動超過工控機(jī)內(nèi)的預(yù)設(shè)值時，工控機(jī)向風(fēng)機(jī)控制器發(fā)出指令控制風(fēng)機(jī)剎車，該專利通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置就可以有效的達(dá)到一個遠(yuǎn)程監(jiān)控風(fēng)電機(jī)組的效果，但是由于該專利所采用的無線傳感器的傳輸方式為RS485傳輸，由于RS485傳輸需要服務(wù)器來實現(xiàn)傳輸，這樣就會加大了監(jiān)控系統(tǒng)的安裝成本，同時還需要對風(fēng)電場設(shè)備進(jìn)行大規(guī)模改造，進(jìn)一步加大了風(fēng)電場的運營成本，同時其客戶端基本都為PC機(jī)，而PC機(jī)無法移動，只能夠定點的放置在固定的位置，需要人每隔一段時間去看一下PC機(jī)，若是在人不在的情況下風(fēng)電機(jī)組出現(xiàn)故障的話，就無法達(dá)到一個很好的監(jiān)控作用，容易導(dǎo)致風(fēng)電機(jī)組嚴(yán)重?fù)p壞的問題，加大了風(fēng)電場的運營成本。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實用新型的目的在于提供一種能夠有效減低風(fēng)電場的運營成本的基于4G技術(shù)的風(fēng)電機(jī)組維修監(jiān)控裝置。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了如下技術(shù)方案:一種基于4G技術(shù)的風(fēng)電機(jī)組維修監(jiān)控裝置，包括風(fēng)電機(jī)組、風(fēng)電場控制室和主機(jī)，所述主機(jī)包括顯示屏、UPS電源、用于與外部遠(yuǎn)程移動設(shè)備進(jìn)行通訊的4G通訊部分以及分別用于與風(fēng)電場控制室通訊和風(fēng)電機(jī)組通訊的兩個通訊接口，所述兩個通訊接口均與顯示屏耦接，所述兩個通訊接口均與4G通訊部分耦接。
[0006]通過采用上述技術(shù)方案，通過主機(jī)的設(shè)置，在風(fēng)電機(jī)組出現(xiàn)故障的時候就可以有效的監(jiān)測到，在主機(jī)監(jiān)測到之后，就可以通過4G通訊部分來將故障信號通過短信發(fā)送到維護(hù)人員的外部遠(yuǎn)程移動設(shè)備上，或者是直接與外部遠(yuǎn)程移動設(shè)備上的維護(hù)軟件建立單項連接，這樣就可以在故障發(fā)生時，無論維護(hù)人員身在何處都可以及時有效的得知故障信號，就可以及時的對風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行遠(yuǎn)程維修，避免風(fēng)電機(jī)組出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p壞，最大程度減少了對于維護(hù)人員親臨現(xiàn)場的需求，有效的降低了風(fēng)電場的運營成本，同時在主機(jī)通過4G通訊部分與外部遠(yuǎn)程移動設(shè)備通訊時，為直接通訊，其中間并不需要通過任何額外設(shè)立的服務(wù)器，就不需要對風(fēng)電場的設(shè)備進(jìn)行大規(guī)模的改造，只需要提供相應(yīng)的接口即可，這樣就可以有效的降低了監(jiān)控系統(tǒng)的安裝成本，進(jìn)一步降低了風(fēng)電場的運營成本。
[0007]本實用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述外部遠(yuǎn)程移動設(shè)備為手機(jī)或平板電腦或筆記本電腦。
[0008]通過采用上述技術(shù)方案，手機(jī)、平板電腦以及筆記本電腦都是目前使用的最為廣泛的遠(yuǎn)程移動設(shè)備，用在這里就可以有效的接收到主機(jī)發(fā)出的故障信號，使得維護(hù)人員及時有效的得知故障信號，及時的對風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行維修，避免重大損失的產(chǎn)生，降低了風(fēng)電場的運營成本。
[0009]本實用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述主機(jī)的兩個通訊接口與風(fēng)電機(jī)組和風(fēng)電場控制室均通過有線方式連接。
[0010]通過采用上述技術(shù)方案，通過有線的方式將兩個通訊接口分別于風(fēng)電機(jī)組合風(fēng)電場控制室有效的連接起來，使得三者之間可以有效的進(jìn)行通訊，這樣在風(fēng)電機(jī)組出現(xiàn)故障時，主機(jī)和風(fēng)電場控制室就可以及時有效的得知。
[0011]本實用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述主機(jī)的兩個通訊接口均耦接有第一無線通訊部分，所述風(fēng)電場控制室和風(fēng)電機(jī)組均耦接有第二無線通訊部分，所述第一無線通訊部分與第二無線通訊部分通訊。
[0012]通過采用上述技術(shù)方案，通過第一無線通訊部分和第二無線通訊部分的設(shè)置，就可以有效的將風(fēng)電機(jī)組的故障信號轉(zhuǎn)換成無線信號輸送到主機(jī)的通訊接口，主機(jī)就可以根據(jù)故障信號及時的做出反應(yīng)。
[0013]本實用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述第一無線通訊部分和第二無線通訊部分均包括發(fā)射部分和接收部分。
[0014]通過采用上述技術(shù)方案，通過將第一無線通訊部分和第二無線通訊部分均設(shè)置有發(fā)射部分和接收部分，這樣就可以通過發(fā)射部分來將所需要通訊的信號發(fā)射出去，通過接收部分來接收由發(fā)射部分發(fā)射出去的信號，如此便能夠有效的實現(xiàn)主機(jī)與風(fēng)電場控制室以及風(fēng)電機(jī)組之間的無線通訊，比采用有線的方式進(jìn)行通訊要方便的多。
[0015]本實用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述發(fā)射部分包括振蕩電路、放大電路和天線，所述振蕩電路包括振蕩三極管、電阻、變壓器以及電容，所述振蕩三極管的基極耦接電阻后耦接至通訊接口，其還耦接電容后耦接至變壓器的次級，其集電極耦接一電容之后耦接至變壓器的次級，電容與電容并聯(lián)，其發(fā)射極接地，所述放大電路包括放大三極管、電阻、電容、電感、電容以及電感，所述放大三極管的基極耦接電容之后耦接至振蕩三極管的集電極并還耦接電源，所述電阻耦接在電容與放大三極管基極之間所形成的節(jié)點與地之間，所述放大三極管的集電極耦接于電感后耦接至變壓器的次級，所述電容與電感串聯(lián)，并耦接在電感與放大三極管與電感之間所形成的節(jié)點與天線之間。
[0016]通過采用上述技術(shù)方案，通過振蕩三極管與變壓器的設(shè)置，就可以有效的將主機(jī)或是風(fēng)電場控制室或是風(fēng)電機(jī)組所需要發(fā)出的低頻信號進(jìn)行高頻調(diào)制，將其調(diào)制成高頻信號，接著通過放大三極管與電阻和電容所組成的緩沖放大電路，就可以有效的對上述調(diào)制完成的高頻信號進(jìn)行緩沖放大，之后再通過天線發(fā)射出去，這樣就能夠有效的將所需要發(fā)送的信號調(diào)制之后發(fā)射出去，供接收部分接收。
[0017]本實用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述接收部分包括接收天線和放大電路，所述放大電路包括功率放大器、電阻和電阻，所述功率放大器的同相輸入耦接接收天線，其反向輸入端耦接電阻后接地；所述電阻的一端耦接于電阻和功率放大器反向輸入端之間所形成的節(jié)點上，其另一端耦接至功率放大器的輸出端。
[0018]通過采用上述技術(shù)方案，通過功率放大器的設(shè)置，就可以有效的與兩個電阻組成一個簡易的放大電路，這樣便能夠?qū)⑼ㄟ^接收天線接收到的高頻信號進(jìn)行放大之后輸送到主機(jī)、風(fēng)電場控制室和風(fēng)電機(jī)組了，確保了所接收到的信號的準(zhǔn)確性。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型的基于4G技術(shù)的風(fēng)電機(jī)組維修監(jiān)控裝置的整體結(jié)構(gòu)圖；
[0020]圖2為本實用新型的發(fā)射部分的電路圖；
[0021]圖3為本實用新型的接收部分的電路圖。
[0022]圖中:1、風(fēng)電場控制室；2、主機(jī)；21、攝像頭；22、4G通訊部分；23、UPS電源；24、第一無線通訊部分；3、風(fēng)電機(jī)組；31、第二無線通訊部分；4、外部遠(yuǎn)程移動設(shè)備；5、發(fā)射部分；51、振蕩電路；52、放大電路；53、天線；6、接收部分；61、接收天線；62、放大電路。
【具體實施方式】
[0023]參照圖1所示，本實施例的一種基于4G技術(shù)的風(fēng)電機(jī)組3維修監(jiān)控系統(tǒng)，包括風(fēng)電機(jī)組3、風(fēng)電場控制室I和主機(jī)2，所述主機(jī)2包括顯示屏、UPS電源23、用于與外部遠(yuǎn)程移動設(shè)備4進(jìn)行通訊的4G通訊部分22以及分別用于與風(fēng)電場控制室I通訊和風(fēng)