一種新型的風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)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(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]雖然目前風(fēng)力發(fā)電在我國(guó)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(chǎng)實(shí)際情況，風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)便應(yīng)運(yùn)而生，現(xiàn)有技術(shù)中主要是通過(guò)傳感器或者SCADA數(shù)據(jù)采集模塊對(duì)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(guò)數(shù)據(jù)通訊模塊傳遞到風(fēng)電機(jī)場(chǎng)數(shù)據(jù)服務(wù)器，風(fēng)電機(jī)場(chǎng)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(cè)的目的，然而較大的數(shù)據(jù)流對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的硬件提出了較高的要求，可能使監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)不穩(wěn)定，針對(duì)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(huì)出現(xiàn)共振現(xiàn)象，其傳動(dòng)鏈容易發(fā)生故障，因此對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)停機(jī)或掉電過(guò)程的狀態(tài)監(jiān)測(cè)非常有必要，現(xiàn)有的風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中還沒(méi)有對(duì)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(cè)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(dòng)、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?duì)性較強(qiáng)的、系統(tǒng)穩(wěn)定性較高的、具有一定量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力的，還可對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組停機(jī)或掉電工況下傳動(dòng)鏈進(jìn)行監(jiān)測(cè)的新型風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)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(cè)系統(tǒng)的供電設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)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(cè)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(cè)系統(tǒng)的供電設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)利用太陽(yáng)能形式的清潔能源進(jìn)行發(fā)電，為檢測(cè)系統(tǒng)提供動(dòng)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(cè)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(chǎng)數(shù)據(jù)服務(wù)器和數(shù)據(jù)接收終端，每個(gè)所述機(jī)組數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括控制器、傳動(dòng)鏈狀態(tài)數(shù)據(jù)采集模塊和設(shè)置在風(fēng)電機(jī)傳動(dòng)鏈上的多個(gè)監(jiān)測(cè)風(fēng)電機(jī)狀態(tài)的傳感器，所述的傳感器均與傳動(dòng)鏈狀態(tài)數(shù)據(jù)采集模塊相連接，傳動(dòng)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(guò)數(shù)據(jù)通訊模塊與風(fēng)電機(jī)場(chǎng)數(shù)據(jù)服務(wù)器相連接；所述的監(jiān)測(cè)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(shí)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(cè)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(yáng)能板，太陽(yáng)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(yáng)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(yáng)能板，各太陽(yáng)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(yáng)能板呈下口大、上口小的圓錐狀，且太陽(yáng)能板的上口與塔筒的外徑等大設(shè)置。
[0014]進(jìn)一步，太陽(yáng)能板的上端設(shè)有多個(gè)向內(nèi)延伸的掛扣，塔筒的外壁對(duì)應(yīng)處設(shè)有供掛扣安裝的第一掛槽；太陽(yáng)能板的下端設(shè)有多個(gè)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(duì)應(yīng)處設(shè)有供卡扣安裝的第二掛槽。
[0015]進(jìn)一步，太陽(yáng)能板上的各掛扣和各支撐桿均分別相對(duì)塔筒軸線等間隔角度地排布；且同一太陽(yáng)能板上的掛扣與支撐桿相交錯(cuò)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(kāi)口設(shè)置；掛扣和/或卡扣的橫斷面呈與對(duì)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(kāi)口端設(shè)有多個(gè)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(duì)應(yīng)掛槽的開(kāi)口水平轉(zhuǎn)動(dòng)。從而，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)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(dòng)鏈狀態(tài)數(shù)據(jù)采集模塊通過(guò)傳感器采集機(jī)組的傳動(dòng)鏈的振動(dòng)和速度的電信號(hào)，并將采集到的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)信號(hào)后通過(guò)數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)采集到的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理并將處理后得到的感興趣的數(shù)字信號(hào)通過(guò)控制器和數(shù)據(jù)通訊模塊傳遞到風(fēng)電機(jī)場(chǎng)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(dòng)鏈的狀態(tài)監(jiān)測(cè)；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(duì)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(guò)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(chǎng)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(cè)。通過(guò)數(shù)據(jù)處理模塊的預(yù)處理后，對(duì)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(cè)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(gè)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(cè)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(chǔ)數(shù)據(jù)處理模塊處理過(guò)的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(guò)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(cè)系統(tǒng)中，所述的傳感器包括振動(dòng)傳感器和/或轉(zhuǎn)速傳感器。機(jī)組的傳動(dòng)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(dòng)件出現(xiàn)故障時(shí)往往出現(xiàn)振動(dòng)和轉(zhuǎn)速異常，因此通過(guò)振動(dòng)傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器就可以對(duì)其實(shí)現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測(cè)。
[0020]前述的這種新型的風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，所述的數(shù)據(jù)通訊模塊與風(fēng)電機(jī)場(chǎng)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(wú)線通訊協(xié)議通信。數(shù)據(jù)通訊模塊與風(fēng)電機(jī)場(chǎng)數(shù)據(jù)服務(wù)器之間可以采用有線或者無(wú)線的信號(hào)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(cè)系統(tǒng)中，所述的數(shù)據(jù)通訊模塊與風(fēng)電機(jī)場(chǎng)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(hào)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(cè)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(guò)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(cè)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(duì)電壓過(guò)大或者過(guò)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(cè)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(lái)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(cè)系統(tǒng)中，通過(guò)為監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供兩組供電設(shè)備，以使得監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在風(fēng)電機(jī)組供電、掉電兩種情況下均可對(duì)風(fēng)電機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，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(shí)間，確保風(fēng)電機(jī)組的停機(jī)過(guò)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(yáng)能板以構(gòu)成檢測(cè)系統(tǒng)的備用供電設(shè)備，以達(dá)到利用清潔的太陽(yáng)能對(duì)風(fēng)電機(jī)組掉電情況下備用供電的作用；同時(shí)，將太陽(yáng)能板所產(chǎn)生的電能經(jīng)蓄電池后再傳輸至監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)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(yáng)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(yáng)能板可套塔筒軸線旋轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)太陽(yáng)能板安裝位置的目的。
[0029]4、通過(guò)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(guò)在每個(gè)發(fā)電機(jī)組上設(shè)置數(shù)據(jù)處理模塊可將傳動(dòng)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(guò)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(guò)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(chǎng)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(shí)，通過(guò)設(shè)置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊可以將數(shù)據(jù)處理模塊處理過(guò)的指定數(shù)據(jù)存放在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊中，并可以通過(guò)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(duì)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(shuō)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(yáng)能板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖5:本實(shí)用新型中太陽(yáng)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(yáng)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(yáng)能板安裝處的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]兀件說(shuō)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(yáng)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(cè)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(chǎng)數(shù)據(jù)服務(wù)器和數(shù)據(jù)接收終端，每個(gè)所述機(jī)組數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括控制器、傳動(dòng)鏈狀態(tài)數(shù)據(jù)采集模塊和設(shè)置在風(fēng)電機(jī)傳動(dòng)鏈上的多個(gè)監(jiān)測(cè)風(fēng)電機(jī)狀態(tài)的傳感器，所述的傳感器均與傳動(dòng)鏈狀態(tài)數(shù)據(jù)采集模塊相連接，傳動(dòng)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(guò)數(shù)據(jù)通訊模塊與風(fēng)電機(jī)場(chǎng)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(chǔ)數(shù)據(jù)處理模塊處理過(guò)的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊。
[0040]本實(shí)用新型中，風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)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(cè)系統(tǒng)提供動(dòng)力電源。
[0041]如圖3所示，本實(shí)用新型中，構(gòu)成USP不間斷電