[實用新型]一種風機狀態監測裝置

有效

• 申請號: 201220711497.4
• 申請日: 2012-12-20
• 公開（公告）號: CN202995996U
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 楊金明;李偉;曾君;姚國興
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G08C17/02
• 分類號: G08C17/02;G05B19/048
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 蔡茂略

技術領域

本實用新型涉及風力發電領域，具體涉及一種專用于風力發電機的狀態監測裝置。

背景技術

風力發電技術是方興未艾的新能源發電技術，在全世界都有廣泛的應用。風力發電機（簡稱風機）通常包括風輪葉片、發電機、齒輪箱以及塔筒等，風輪葉片將風能轉換為機械轉動能，通過齒輪箱帶動發電機進行發電，塔筒作為主體部分用于支撐整個風機，發電機和齒輪箱通常位于塔筒內部。

同時，為維護和監控風機的運行，現有的風力發電廠通常在風機群附近建立主控樓，從而對附近的風機狀態進行監控。

部分風力發電機在安裝時未預留出供后期擴展用的通信信道，或者采用較老的同軸電纜通信，傳輸速度慢且信道容量有限。風電場一般位于地形復雜的山地區域，地勢開闊但不平坦，使得常用的線纜通信或光纖通信鋪設困難。

超五類雙絞線為市場上現有的一種線型，具有衰減小，串擾少，并且具有更高的衰減與串擾的比值（ACR）和信噪比（Structural?Return?Loss）、更小的時延誤差，性能得到很大提高。超5類線主要用于千兆位以太網（1000Mbps）。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種專用于風力發電機的狀態監測裝置，具有成本低、適用于復雜地形的特點。

為實現本實用新型的目的所采用的技術方案：一種風機狀態監測裝置包括有線通信模塊和無線通信模塊；所述有線通信模塊設于風機的塔筒內部，有線通信模塊包括上位機和下位機，上位機和下位機通過超五類雙絞線連接；所述上位機用于采集發電機和齒輪箱的振動信號，并將振動信號通過超五類雙絞線傳輸給下位機；所述下位機用于采集風機輸出的電流信號，并存儲該電流信號和接收到的振動信號；所述無線通信模塊包括無線熱點裝置、外置Wi-Fi接收器、無線網卡和主控終端；所述無線熱點裝置用于建立無線Wi-Fi網絡，與外置Wi-Fi接收器和無線網卡進行通信；所述無線網卡與下位機連接，所述外置Wi-Fi接收器與主控終端連接。

優選的，所述無線熱點裝置包括避雷針、平板定向天線、饋線、無線AP接入器和固定立柱，所述避雷針、平板定向天線、饋線和無線AP接入器設于固定立柱上，平板定向天線和無線AP接入器之間通過饋線連接。

所述無線熱點裝置設于主控樓頂層，所處位置地勢開闊，風機與主控樓之間無明顯障礙物。無線熱點裝置采用24dBi平板定向天線搭配無線AP接入器,增強了無線Wi-Fi信號的覆蓋面積，實現風機與主控樓的無線通信。

優選的，所述外置Wi-Fi接收器和主控終端之間使用USB數據線連接，USB數據線長度為5米。

所述外置Wi-Fi接收器使用5米USB延長線，末端連接至主控樓控制臺，接收器設于主控樓外，接入頂層的無線熱點裝置，以減少樓內電器設備及樓層本身結構對無線通信的干擾。

所述無線網卡設于風機底艙外側，固定在風機塔筒外殼上，其高度和角度均可進行調節，適用于不同風電機組的位置情況。

優選的，所述無線網卡內置11N無線模塊和高增益20dbi天線，無線網卡與下位機之間使用USB數據線連接，USB數據線長度為10米。

所述無線網卡的接收端固定于塔筒外殼5-8米的高度上，使得與主控樓無線熱點裝置的通信更加穩定。

與現有技術相比，本實用新型具有如下優點和有益效果：

（1）本實用新型采用無線通信原理，適于風力發電地形復雜條件下的數據傳輸且節約成本。

（2）本實用新型通過有線和無線的混合組網，提供了高速、穩定的通信信道。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例監測裝置的結構連接示意圖

圖2為本實用新型實施例監測裝置無線熱點裝置的結構示意圖

具體實施方式

下面結合實施例及附圖對本實用新型作進一步詳細的描述，但本實用新型的實施方式不限于此。

如圖1所示，本實施例使用時的結構示意圖，一種風機狀態監測裝置，主要包括無線通信模塊和有線通信模塊。

本實施例設于風機機艙內部的上位機1，用于采集風力發電機和齒輪箱的振動信號，通過固定在塔筒9內部的超五類雙絞線5將采集數據傳輸至設于風機底艙電源柜的下位機3上并存儲。下位機3通過電流互感器采集發電機的輸出電流信號并存儲，同時下位機3通過無線網卡4接入由無線熱點裝置2構建的Wi-Fi網絡，主控終端6通過外置Wi-Fi接收器7也連入無線網絡，下位機3將采集到的全部數據通過Wi-Fi網絡傳輸至主控終端6，在主控終端6上即可實現對采集數據的存儲、查詢、處理等功能。