風電機組發(fā)電機運行數(shù)據(jù)采集裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提出了一種風電機組發(fā)電機運行數(shù)據(jù)采集裝置，包括：電壓互感器，用于采集發(fā)電機的工作電壓，并按比例轉(zhuǎn)換成低電壓；電流互感器，用于采集發(fā)電機的工作電流，并按比例轉(zhuǎn)換成低電流；溫度傳感器，用于檢測發(fā)電機軸承的溫度；模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，分別與所述電壓互感器、電流互感器和溫度傳感器連接；中央處理單元，與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元連接，用于對模數(shù)轉(zhuǎn)換處理后的信號進行打包處理；通信單元，與所述中央處理單元連接，用于將所接收的中央處理單元所輸出的信號進行編碼處理后上傳輸出。通過對發(fā)電機的運行數(shù)據(jù)進行實時準確的采集，為準確對故障進行判斷提供良好基礎(chǔ)。
【專利說明】 風電機組發(fā)電機運行數(shù)據(jù)采集裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種風電機組發(fā)電機運行數(shù)據(jù)采集裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)電機是風力發(fā)電機組的關(guān)鍵設(shè)備，長期以來一直采用計劃維修的方式，即一般風力機運行2500小時或5000小時后進行例行維護。這種維修方式無法全面、及時的了解發(fā)電機的運行狀況，而事后維修則由于事先的準備不夠充分，造成維修工作的耗時太長、損
失嚴重。
[0003]有鑒于此，在線監(jiān)測以及信號分析對發(fā)電機的養(yǎng)護便異常重要，將發(fā)電機的實時運行數(shù)據(jù)與事先設(shè)定的值進行比較，能夠及時地發(fā)現(xiàn)運行異常并報警，可對采集到的數(shù)據(jù)進行各種分析處理，從而可以準確地確定設(shè)備故障。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)對風電機組發(fā)電機運行數(shù)據(jù)采集還處在初始階段，由于無法全面準確的采集發(fā)電機運行數(shù)據(jù)，導致無法做到準確對故障進行判斷。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型提供一種風電機組發(fā)電機運行數(shù)據(jù)采集裝置，通過對發(fā)電機的運行數(shù)據(jù)進行實時準確的采集，為準確對故障進行判斷提供良好基礎(chǔ)。
[0006]所述風電機組發(fā)電機運行數(shù)據(jù)采集裝置包括:
[0007]電壓互感器，用于采集發(fā)電機的工作電壓，并按比例轉(zhuǎn)換成低電壓；
[0008]電流互感器，用于采集發(fā)電機的工作電流，并按比例轉(zhuǎn)換成低電流；
[0009]溫度傳感器，用于檢測發(fā)電機軸承的溫度；
[0010]模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，分別與所述電壓互感器、電流互感器和溫度傳感器連接；
[0011]中央處理單元，與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元連接，用于對模數(shù)轉(zhuǎn)換處理后的信號進行打包處理；
[0012]通信單元，與所述中央處理單元連接，用于將所接收的中央處理單元所輸出的信號進行編碼處理后上傳輸出。
[0013]由上，通過對發(fā)電機的運行數(shù)據(jù)進行實時準確的采集，為準確對故障進行判斷提供良好基礎(chǔ)。
[0014]可選的，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元與中央處理單元之間，還包括電平轉(zhuǎn)換單元，用于5?
3.3V的雙向電平轉(zhuǎn)換。
[0015]由上，實現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換單元與中央處理單元的無障礙通信。
[0016]可選的，所述電平轉(zhuǎn)換單元為包括型號為74LVC4245芯片的電路。
[0017]可選的，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元為包括型號為MAX125芯片的電路。
[0018]可選的，所述中央處理單元為包括型號為DSP F2812芯片的電路。
[0019]較佳的，所述通信單元包括以下之一:RS485串口通信電路、HOMBUS通信模塊、CANBUS通信模塊、WIFI通信模塊和WIFIDIRECT通信模塊。[0020]由上，實現(xiàn)通過不同的通信協(xié)議與上位機通信，提高與上位機通信的兼容性。
[0021]較佳的,還包括存儲單元,與中央處理單元連接。
[0022]由此，上位機檢測發(fā)電機故障時，可調(diào)取存儲單元數(shù)據(jù)，進行故障分析。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為風電機組發(fā)電機運行數(shù)據(jù)采集裝置的原理示意圖；
[0024]圖2為模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的電路原理圖；
[0025]圖3為電平轉(zhuǎn)換單元的電路原理圖；
[0026]圖4為中央處理單元的電路原理圖；
[0027]圖5為通信單元的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0028]下面將結(jié)合附圖，對本實用新型風電機組發(fā)電機運行數(shù)據(jù)采集裝置的實施例進行詳細描述。
[0029]如圖1所示的風電機組發(fā)電機運行數(shù)據(jù)采集裝置的原理示意圖，包括與發(fā)電機連接的電壓互感器11、電流互感器12和溫度傳感器13，分別與上述裝置連接的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元20，以及與模數(shù)轉(zhuǎn)換單元20依次連接的中央處理單元30和通信單元40。
[0030]其中，所述電壓互感器11用于采集發(fā)電機的工作電壓，并按比例轉(zhuǎn)換成低電壓。其工作原理為:所述電壓互感器由一、二次線圈、鐵心和絕緣組成。當在一次繞組上施加一個電壓ui時，在鐵心中就產(chǎn)生一個磁通φ，根據(jù)電磁感應定律，則在二次繞組中就產(chǎn)生一個二次電壓U2。通過改變一次或二次繞組的匝數(shù)，可以產(chǎn)生不同的一次電壓與二次電壓比。
[0031]電流互感器12用于采集發(fā)電機的工作電流，并按比例轉(zhuǎn)換成低電流。電流互感器12由相互絕緣的一次繞組、二次繞組、鐵心以及構(gòu)架、殼體、接線端子等組成。其一次繞組的匝數(shù)NI較少，直接串聯(lián)于發(fā)電機的電源線路中，發(fā)電機的工作電流Il通過一次繞組時，產(chǎn)生的交變磁通感應產(chǎn)生按比例減小的二次電流12。
[0032]溫度傳感器13設(shè)置于發(fā)電機軸承處，用于檢測發(fā)電機軸承的溫度。
[0033]模數(shù)轉(zhuǎn)換單元20分別與電壓互感器11、電流互感器12和溫度傳感器13連接，用于將上述傳感器所輸出的模擬進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。如圖2所示，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元20的功能可通過包括型號為ΜΑΧ125芯片的電路實現(xiàn)。進一步的，由于ΜΑΧ125的數(shù)字信號為5V電平，而后文所述的中央處理單元30的數(shù)字信號為3.3V，故還包括一電平轉(zhuǎn)換單元，與模數(shù)轉(zhuǎn)換單元20連接，用于實現(xiàn)5?3.3V的雙向電平轉(zhuǎn)換。如圖3所示，所述電平轉(zhuǎn)換單元的功能可通過包括型號為74LVC4245芯片的電路實現(xiàn)。
[0034]中央處理單元30，通過電平轉(zhuǎn)換單元與模數(shù)轉(zhuǎn)換單元20連接，用于將所接收的數(shù)字信號進行打包處理并輸出。如圖4所示，所述中央處理單元30的功能可通過包括型號為DSP F2812芯片的電路實現(xiàn)。
[0035]進一步的，所述中央處理單元30與電平轉(zhuǎn)換單元之間，還包括放大電路以及濾波電路，由于上述電路屬于現(xiàn)有技術(shù)，故不再贅述并圖示。
[0036]較佳的，還包括一存儲單元(未圖示)，與中央處理單元30連接，用于存儲中央處理單元30的數(shù)據(jù)。由此，后文所述上位機檢測發(fā)電機故障時，可調(diào)取存儲單元數(shù)據(jù)，進行故障分析。
[0037]通信單元40與中央處理單元30連接，用于接收中央處理單元30所輸出的代表發(fā)電機運行數(shù)據(jù)的信號，將上述信號進行編碼處理后上傳輸出。如圖5所示，所述通信單元40采用RS485串口通信電路實現(xiàn)，通過RS485串口通信電路連接成一個網(wǎng)絡并由一臺上位機對其進行監(jiān)控，采用RS485串口通信電路時，一個網(wǎng)絡中最多可以包括128部風電機組發(fā)電機運行數(shù)據(jù)采集裝置。
[0038]另外，所述通信單元40的功能還可通過HOMBUS通信模塊、CANBUS通信模塊、WIFI通信模塊或和WIFI DIRECT通信模塊實現(xiàn)。
[0039]進一步的,還包括圖像處理單元和顯示驅(qū)動單元(未圖示)，圖像處理單元與中央處理單元30連接，用于將發(fā)電機參數(shù)進行編碼處理，生成曲線圖像數(shù)據(jù)。所述顯示驅(qū)動單元包括型號為LM3S2793芯片的電路。
[0040]顯示驅(qū)動單元用于將圖像處理單元所輸出的曲線圖像數(shù)據(jù)進行編碼處理，并轉(zhuǎn)換為RGB格式。所述顯示驅(qū)動單元通過包括型號為SSD1963QL8芯片的電路實現(xiàn)。
[0041 ] 進一步的，還包括上位機(未圖示)，上位機與通信單元40通信連接，依據(jù)采集數(shù)據(jù)進行分析，以得知發(fā)電機的工作狀態(tài)，將發(fā)電機的實時運行數(shù)據(jù)與事先設(shè)定的值進行比較，能夠及時地發(fā)現(xiàn)運行異常并報警。
[0042]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種風電機組發(fā)電機運行數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，包括: 電壓互感器，用于采集發(fā)電機的工作電壓，并按比例轉(zhuǎn)換成低電壓； 電流互感器，用于采集發(fā)電機的工作電流，并按比例轉(zhuǎn)換成低電流； 溫度傳感器，用于檢測發(fā)電機軸承的溫度； 模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，分別與所述電壓互感器、電流互感器和溫度傳感器連接； 中央處理單元，與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元連接，用于對模數(shù)轉(zhuǎn)換處理后的信號進行打包處理； 通信單元，與所述中央處理單元連接，用于將所接收的中央處理單元所輸出的信號進行編碼處理后上傳輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元與中央處理單元之間，還包括電平轉(zhuǎn)換單元，用于5?3.3V的雙向電平轉(zhuǎn)換。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述電平轉(zhuǎn)換單元為包括型號為74LVC4245芯片的電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元為包括型號為MAXI 25芯片的電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述中央處理單元為包括型號為DSPF2812芯片的電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述通信單元包括以下之一:RS485串口通信電路、HOMBUS通信模塊、CANBUS通信模塊、WIFI通信模塊和和WIFI DIRECT通信模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括存儲單元，與中央處理單元連接。
【文檔編號】G01M15/00GK203376161SQ201320397137
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年7月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月4日
【發(fā)明者】張 林, 蘇文利, 張波, 周繼威, 王棟, 張寧 申請人:中能電力科技開發(fā)有限公司