[實用新型]嵌入式監測儀表及其風力發電機組

無效

• 申請號: 201020176820.3
• 申請日: 2010-04-30
• 公開（公告）號: CN201835985U
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發明（設計）人: 王駿;張中先
• 申請（專利權）人: 武漢中科昊宇科技有限公司
• 主分類號: F03D7/06
• 分類號: F03D7/06;G01D21/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種嵌入式監測儀表及其風力發電機組。?

背景技術

風能作為一種清潔的可再生能源，越來越受到世界各國的重視。而且它取之不盡，用之不竭。對于缺水、缺燃料和交通不便的沿海島嶼、草原牧區、山區和高原地帶，因地制宜地利用風力發電，非常適合，大有可為。隨著國家可持續科學發展戰略的開展，對可再生能源的重視，風力發電技術開始在中國得到推廣。但是隨著風力發電機組的投運量不斷增加，大量的風機進入了設備故障的發展期，因此急需能對發電機的運行狀態進行監測并作出故障診斷。?

國外對風力發電系統的故障診斷研究工作開展較早，針對風力發電系統容易發生故障的部件已經展開了較多的研究。目前的研究重點主要在電氣系統(發電機)、葉片、傳動系統(齒輪箱)等方面。國外主要是通過對風力發電機的振動、電流、電壓和功率等來進行分析，以診斷故障。但是國內外的故障診斷系統大多是針對風電機組的某個或某些設備進行監測診斷，并不能完全監測整個風力發電機組的故障情況。?

但是，目前的檢測裝置通常設有信號適配器、監控主機，這些設備之間通過信號線相連，但是通過這種方式監測傳感器信號的輸送路徑較遠，并且需要占用較大空間，但是由于風力機機艙空間有限，占用過大的空間會給風力機機艙設計增加難度，并且信號輸送過程中有信號會發生改變和丟失；并且由于監控主機離各設備較遠，信號在長距離輸送過程中存在丟失。?

實用新型內容

針對現有技術中存在的缺陷，本實用新型的目的在于提供一種適合于現場控制，信號傳輸誤差小，能對風力發電機的機械和電氣故障進行自動診斷?？梢耘c風力發電機組的緊急剎車系統進行通信，在危險狀態下保護設備的嵌入式監測儀表及其風力發電機組。?

為達到以上目的，本實用新型采取的技術方案是：?

一種嵌入式檢測儀表，所述嵌入式檢測儀表與外部感應器相連，所述嵌入式檢測儀表包括中央處理模塊；與中央處理模塊相連的信號處理模塊、制信號輸出模塊、遠程通信模塊及緊急剎車通信模塊，中央處理模塊設有存儲模塊及與存儲模塊相連的數據傳輸模塊，所述存儲模塊存儲有風力發電機組正常工作時參數值。?

在上述技術方案的基礎上，所述嵌入式檢測儀表與一顯示模塊相連。?

在上述技術方案的基礎上，所述外部傳感器包括轉速傳感器、振動傳感器、溫度傳感器及風速傳感器。?

在上述技術方案的基礎上，所述中央處理模塊采用嵌入式芯片作為MCU處理單元。?

在上述技術方案的基礎上，顯示模塊顯示傳感信號和中央處理模塊運行狀態和分析結果。?

在上述技術方案的基礎上，遠程通信模塊具備串行通信接口、USB通信接口、CAN總線接口、IIS總線接口和1000M以太網接口。?

在上述技術方案的基礎上，一種風力發電機組，所述風力發電機?組設所述的嵌入式檢測儀表，且所述嵌入式檢測儀表在風機機艙內，所述轉速傳感器安裝在風力發電機葉輪上，振動傳感器安裝在齒輪箱和發電機上，溫度傳感器安裝在齒輪箱潤滑油、液壓系統和剎車系統上，同時，所述顯示模塊為一液晶顯示屏，所述液晶顯示屏安裝在風力發電裝置的塔桿上。?

本實用新型的有益效果在于：通過對系統模塊的集成，該儀表系統可以安裝在風力發電機組設備上。減少了傳感器信號的遠程輸送，同時也不會受緊湊的風力機機艙空間的影響，適合于現場控制。該系統儀表在設備上進行在線監控和狀態處理，減少了傳感信號和控制信號在長距離輸送過程的丟失風險。該儀表具有信號分析和診斷功能，能對風力發電機的機械和電氣故障進行自動診斷。該儀表具有保護輸出功能，可以與風力發電機組的緊急剎車系統進行通信，在危險狀態下保護設備。?

附圖說明

圖1為嵌入式風力發電機組狀態監測儀表的安裝位置示意圖；?

圖2為嵌入式風力發電機組狀態監測儀表的功能模塊結構圖。?

附圖標記：圖1中標記的說明：1-風機機艙，2-液晶顯示屏，3-風力發電機組。?

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。?

如圖1所示，本實用新型嵌入式檢測儀表安裝在風機機艙1內，其液晶顯示屏2安裝在風力發電裝置的塔桿上，用以顯示監測儀表中分析的運行狀態結果以及報警信號。可集成的外部傳感器有安裝在風力發電機葉輪上的轉速傳感器；安裝在齒輪箱和發電機上的振動傳感器；安裝在齒輪箱潤滑油、液壓系統和剎車系統的溫度傳感器；風速?傳感器等。通過對這些傳感信號進行監測，利用多參數的動態響應與多種故障之間聯系進行故障分析和預測。?

本實用新型依據的風力發電機組安全診斷規則為：?