[實用新型]一種風力發電機塔筒安全數據在線采集系統

有效

• 申請號: 202020794780.2
• 申請日: 2020-05-14
• 公開（公告）號: CN212054994U
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 蔡云龍;郭亞麗;郭贊;翟慧英
• 申請（專利權）人: 陜西中科啟航科技有限公司
• 主分類號: F03D17/00
• 分類號: F03D17/00
• 代理公司: 武漢誠儒知識產權代理事務所(普通合伙) 42265
• 代理人: 劉天鈺

本實用新型提供了一種風力發電機塔筒安全數據在線采集系統，包括傳感器層，還包括傳輸層、數據存儲層和顯控層，傳感器層和傳輸層分別布置于每一座風力發電機塔筒，傳感器層包括螺栓松動傳感器、多參量傳感器和組合定位定向傳感系統，傳輸層包括數據采集模塊和交換機，數據存儲層包括服務器，顯控層包括顯控終端，其中螺栓松動傳感器、多參量傳感器和組合定位定向傳感系統分別通過數據采集模塊與交換機連接，交換機通過服務器與顯控終端連接。本實用新型通過設置結構層次合理的傳感器層、傳輸層、數據存儲層和顯控層，實現了風力發電機塔筒安全數據全方位采集，為后續進行塔筒健康狀態評估提供了完整的數據依據。

技術領域

本實用新型涉及一種風力發電機塔筒安全數據在線采集系統，屬于機械設備監測領域。

背景技術

風力發電設備的塔筒作為風力發電機的關鍵部件，主要起到支撐作用，同時吸收機組的振動，其安全與健康狀態是風電運營和發展過程中重點關注的問題。隨著機組容量的不斷增大，這要求使用更高的塔筒，得到更好的風資源，這也使得塔筒監測更為重要。塔筒承受著推力、彎矩和扭矩負荷等復雜多變的載荷，在機組運行過程中，塔筒會出現一定幅度的扭擺和彎曲變形。而塔筒的變形和倒塌不是一蹴而就的，由于各種原因引起的缺陷形成是一個從輕微逐步發展到嚴重的一個過程。連接部件的失效、基礎不均勻性沉降、基礎環松動、等因素，將引起塔筒產生額外應力，嚴重時甚至將誘發倒塔事故。

現有的塔筒監測主要通過定期人工檢修的方式進行，也存在部分整機廠開始進行塔筒基礎不均勻沉降的在線監測。人工定期檢修成本高，周期長，對于螺栓的監測還容易造成二次傷害。而現有的塔筒基礎不均勻沉降系統監測數據單一，功能單一，可靠性不高。

發明內容

為了解決現有技術的不足，本實用新型提供了一種風力發電機塔筒安全數據在線采集系統，通過設置結構層次合理的傳感器層、傳輸層、數據存儲層和顯控層，實現了風力發電機塔筒安全數據全方位采集，為后續進行塔筒健康狀態評估提供了完整的數據依據。

本實用新型為解決其技術問題所采用的技術方案是：提供了一種風力發電機塔筒安全數據在線采集系統，包括傳感器層，還包括傳輸層、數據存儲層和顯控層，傳感器層和傳輸層分別布置于每一座風力發電機塔筒，傳感器層包括螺栓松動傳感器、多參量傳感器和組合定位定向傳感系統，傳輸層包括數據采集模塊和交換機，數據存儲層包括服務器，顯控層包括顯控終端，其中螺栓松動傳感器、多參量傳感器和組合定位定向傳感系統分別通過數據采集模塊與交換機連接，交換機通過服務器與顯控終端連接。

對于布置于各風力發電機塔筒的傳輸層，數據采集模塊和交換機的數目分別為2個以上，其中數據采集模塊與交換機之間通過網線一對一連接，交換機之間通過光纖或網線連接。

對于布置于各風力發電機塔筒的傳輸層，其中至少一個數據采集模塊同時與風力發電機的主控連接。

多參量傳感器包括多參量傾角傳感器、多參量位移傳感器和多參量振動傳感器。

螺栓松動傳感器、多參量傳感器和組合定位定向傳感系統分別通過RS485總線與數據采集模塊進行連接。

交換機通過風場環網與服務器進行連接。

本實用新型基于其技術方案所具有的有益效果在于：

(1)本實用新型提供的一種風力發電機塔筒安全數據在線采集系統為風場設計了完善的網絡拓撲結構，設置了完整的數據采集硬件架構，能夠實現每一座風力發電機塔筒獨立對該塔筒各參數進行采集，然后通過各自的傳輸層傳輸至數據存儲層進行數據匯總存儲，最終顯示于顯控終端，其中顯控終端還可用于采集頻率等參數的預設值；