CN101725461A - 用于风力涡轮机构件的无线信息系统 - Google Patents

用于风力涡轮机构件的无线信息系统 Download PDF

Info

Publication number
CN101725461A
CN101725461A CN200910207609A CN200910207609A CN101725461A CN 101725461 A CN101725461 A CN 101725461A CN 200910207609 A CN200910207609 A CN 200910207609A CN 200910207609 A CN200910207609 A CN 200910207609A CN 101725461 A CN101725461 A CN 101725461A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wind turbine
rfid label
information
rfid
turbine according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN200910207609A
Other languages
English (en)
Inventor
P·W·程
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of CN101725461A publication Critical patent/CN101725461A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D7/00—Controlling wind motors 
    • F03D7/02—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/04—Automatic control; Regulation
    • F03D7/042—Automatic control; Regulation by means of an electrical or electronic controller
    • F03D7/047—Automatic control; Regulation by means of an electrical or electronic controller characterised by the controller architecture, e.g. multiple processors or data communications
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D17/00—Monitoring or testing of wind motors, e.g. diagnostics
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

本发明涉及用于风力涡轮机构件的无线信息系统。公开了一种用于风力涡轮机(100)的风力涡轮机构件的无线信息系统。该无线信息系统包括附连到风力涡轮机构件上的射频识别(RFID)标签(200)。该RFID标签(200)包含诸如标识、启用日期以及维护信息的构件信息。该系统允许技术员识别和/或验证构件。技术员可使用允许在多种位置处读取RFID标签的手持装置。

Description

用于风力涡轮机构件的无线信息系统
技术领域
本公开大体涉及风场构件识别，且尤其涉及用于风场的构件的无线识别的方法和系统。
背景技术
目前，作为环境安全且相对较廉价的替代能源，风力涡轮机受到了越来越多的关注。随着关注的不断增加，已做出了大量努力来发展可靠且高效的风力涡轮机。
通常，风力涡轮机包括通过轮毂联接到转子上的多个叶片。转子安装在定位于管状塔筒或基座的顶部上的壳体或机舱内。公用级风力涡轮机(即设计成为公共电网提供电功率的风力涡轮机)可具有大型转子(例如直径为三十米或更大)。这些转子上的叶片将风能转换成驱动转子的旋转扭矩或力。转子旋转地联接到一个或多个发电机或液压系统上，发电机或液压系统是将机械能转换成电的主功率变换系统中的构件。在风力涡轮机使用液压系统来进行功率变换的情况下，液压系统包括用于驱动马达和辅助装备的油路。风力涡轮机还可包括另外的系统，例如齿轮箱、主轴承、辅助功率变换器和制动系统，其也可包括用于润滑和冷却的油路。
在风力涡轮机的服务和维护期间，希望能够识别风力涡轮机构件，包括主要构件，以便执行正确的动作。通过材料清单来识别构件以及确定部件序列号的当前方法是非常耗时的，且可能会由于材料清单中的错误和操作员失误而产生错误信息。
此外，希望使诸如启用日期、使用寿命和维护说明的相关信息可靠地与特定构件相关联。
此外，希望可靠地远程地对安装在特定风力涡轮机中的风力涡轮机构件建立目录。
因此，需要允许操作员远程地确定特定风力涡轮机构件和相关联的数据的、用于以电子的方式给风力涡轮机构件加标签的方法和系统。
发明内容
本公开的目的是要提供一种允许操作员远程地获取特定风力涡轮机构件信息和相关联的数据的电子无线信息系统和方法。
根据本公开的第一个实施例，公开了一种包括附连到至少一个风力涡轮机构件上的至少一个RFID标签的风力涡轮机。该至少一个RFID标签配置成在被询问时将构件信息提供给RFID阅读器。
根据本公开的第二个实施例，公开了一种风力涡轮机构件信息系统，该风力涡轮机构件信息系统包括配置成以便提供构件信息的至少一个RFID标签，以及配置成以便询问该至少一个RFID标签且从该至少一个RFID标签接收构件信息的RFID阅读器。
根据本公开的第三个实施例，公开了一种识别风力涡轮机的构件的方法，该方法包括将至少一个RFID标签固定到风力涡轮机构件上，以及用RFID阅读器询问该至少一个RFID标签以获得构件信息。
本文公开了该方法和系统的其它方面。根据以下详细描述和附图，本领域技术人员将了解和理解本公开的上述特征以及其它特征和优点。
附图简述
图1显示了示例性风力涡轮机的侧视图的图示。
图2是根据本公开的、具有RFID标签的风力涡轮机发电系统的一个示例性实施例的图示。
图3A是图2的RFID标签的一个示例性实施例的正视图。
图3B是图2的RFID标签的一个示例性实施例的后视图。
在任何可能的情况下，在所有附图中将使用相同参考标号来引用相同或类似的部件。
部件列表
100风力涡轮机
101传动系统
102机舱
104塔筒
106转子
108转子叶片
110旋转的轮毂
116主转子轴
118齿轮箱
120发电机
122联接件
124偏航驱动器
126偏航板
128风速计
130主轴承
132发电机框架
200RFID标签
210签条信息
220条形码
具体实施方式
现将在下文中参看附图对本公开进行更全面的描述，在附图中显示了本公开的优选实施例。然而，本公开可实施为许多不同的形式，且本公开不应理解为限于本文阐述的实施例；相反，提供这些实施例使本公开将全面和完整，且将对本领域技术人员完整地传达本公开的范围。
图1显示了根据本公开的示例性风力涡轮机100。风力涡轮机100包括安装在塔筒104顶部的机舱102和转子106。机舱102容纳用于将由转子106捕获的风能转换成电的传动系统101(图2)。机舱102可进一步容纳用于控制和操作风力涡轮机100的其它装备。转子106包括附连到旋转的轮毂110上的转子叶片108。旋转的轮毂110连接到风力涡轮机传动系统101上，且构造成以便将机械能提供给风力涡轮机传动系统101。在此示例性实施例中，风力涡轮机100包括三个转子叶片108。在另一个实施例中，风力涡轮机可包含一个或多个转子叶片108。塔筒104的高度是基于本领域已知的因素和条件来选择的，且可延伸到高达60米或更高的高度。风力涡轮机100可安装在提供对具有合乎需要的风力条件的区域的接近的任何地带上。该地带可以有很大的变化，且可包括但不限于山区地带或近海位置。
在一些构造中，且参看图2，显示了容纳于塔筒104顶部的机舱102中的风力涡轮机传动系统101的示例性构造。风力涡轮机传动系统101包括构件，所述构件包括主转子轴116(也称为“低速轴”)，主转子轴116连接到旋转的轮毂110上且由主轴承130支承，且在轴116的相对端部处连接到齿轮箱118上。齿轮箱118使用双路径几何结构来驱动被封起来的高速轴(未示出)。高速轴通过联接件122驱动发电机120。发电机120安装在主框架或发电机框架132上。发电机120可为任何合适的类型，例如绕线转子感应发电机。
偏航驱动器124和偏航板126为风力涡轮机100提供偏航定向系统。风力测定数据为偏航定向系统提供信息，包括在风力涡轮机处测得的瞬时的和时间平均的风向和风速。风力测定数据可由风向标和风速计128提供。在一些构造中，偏航轴承系统安装在提供于塔筒104顶部的固定凸缘(未示出)上。包括主轴承130、偏航板126、发电机框架132以及相关联的支承结构的结构通常称为“底座”或“底座框架”。
RFID标签法是某些领域中的已知的标识方法。特别地，当被询问场激活时，传统的RFID阅读器会以特定的频率产生和发射无线电磁询问场。RFID标签通常包括具有RF电路、逻辑电路和存储器以及天线的半导体芯片。该装置响应于经编码的射频(RF)询问场信号来起作用。如果该装置定位在询问场内足够的时间，则RFID标签将被激活，且将传送经唯一地编码的信号，该信号由阅读器或单独的接收天线接收。对RF载波信号解调，以恢复存储在RFID标签中的信息。多种结构、电路和编程协议在本领域是已知的。在美国专利No.5,682,143和No.5,444,223中描述了实例，这两个专利都通过引用而结合在本文中。
在另一种已知的RFID系统，使用了无芯片RFID标签(也称为RF光纤)。无芯片RFID标签不使用任何集成电路技术来存储信息。无芯片RFID标签使用光纤或将阅读器的信号的一部分反射回来的材料，且唯一的返回信号可用作标识符。
RFID标签可从商业上获得，且本质上不能体现本发明。RFID标签的特征在于它们是薄的、平的且其通常为柔性的装置，它们合乎需要地层压在标签的外部薄片或层之间，从而保护电子特征不受周围环境的影响，更具体地，不受它们被施用于其上的构件可能遇到的湿气和/或热暴露的影响。
另外，RFID阅读器可从商业上获得，且本质上不能体现本发明。RFID阅读器可为发射RF询问信号以及从RFID标签接收返回的RF信号的永久性的或可移动的手持单元。在美国专利No.7,161,470中描述了手持RFID阅读器的实例，该专利通过引用而结合在本文中。
根据本公开，且如在图2中可看到的，射频识别(RFID)标签200设置在主转子轴116上。RFID标签200可在安装在机舱102中之前和之后固定到主转子轴116上。在另一个实施例中，RFID标签200可设置在传动系统构件101中的一个或多个上，例如但不限于齿轮箱118和主轴承130。另外，RFID标签200可设置在其它风力涡轮机构件上，例如但不限于发电机120、旋转的轮毂110和叶片108。
图3A和3B示出了根据本公开的示例性RFID标签200。RFID标签200容许对RFID标签200附连到其上的任何构件进行识别和跟踪。RFID标签200进一步包括用于存储和处理信息、调制和解调(RF)信号以及其他专门的功能的集成电路230。第二个是用于接收和传输信号的天线240。在另一个实施例中，无芯片RFID标签(未示出)允许离散地识别标签，而不需要集成电路，从而允许以比传统标签更低的成本将标签直接印刷到设备上。
如可在图3中看到的，RFID标签200包括签条信息210和条形码200。RFID标签200可进一步包括任何人类可读的或机器可读的标记，以有利于风力涡轮机运行。
RFID标签200可为包括RFID标签200和RFID阅读器的风力涡轮机构件信息系统的一部分。该风力涡轮机构件信息系统可包括另外的构件，包括但不限于发送应答器和继电器，以有利于RFID标签200和RFID阅读器之间的访问。
RFID标签200可由邻近风力涡轮机100(图1)的操作员通过便携式手持RFID阅读器(未示出)来读取。在另一个实施例中，RFID阅读器可永久地安装在风力涡轮机100的附近，以便由操作员访问RFID信息。
在一个实施例中，RFID阅读器询问至少一个RFID标签200，以便为服务技术员提供服务和维护信息。RFID标签200可编程有以其它方式称为“只读”信息的不变的预编程的信息。在一个实施例中，RFID标签200编程为提供存在该构件的指示。在另一个实施例中，RFID标签200编程为提供标识信息。在另一个实施例中，RFID标签200可编程为以便访问动态信息，例如但不限于构件和/或风力涡轮机系统信息，且在被询问时将该信息提供给RFID阅读器。
在另一个实施例中，RFID阅读器询问至少一个RFID标签200，以提供关于涡轮机的构造的信息，以对备件编制正确的计划。在又一个实施例中，RFID阅读器询问至少一个RFID标签200，以提供构件信息，包括但不限于构件标识、启用日期、使用寿命以及服务过程说明。在再一个实施例中，RFID标签200是提供构件标识符信息的无芯片RFID标签。
尽管已经参照优选实施例对本发明进行了描述，但是本领域技术人员将理解的是，在不脱离本发明的范围的情况下，可进行各种改变，且可用等效物来代替其元件。另外，在不脱离本发明的实质范围的情况下，可进行许多修改来使特定的情况或材料适应本发明的教导。因此，意图的是本发明不限于作为所构思的用来实施本发明的最佳模式而公开的特定实施例，而是本发明将包括落在所附权利要求书的范围内的所有实施例。

Claims (10)

1.一种风力涡轮机(100)，包括：
附连到至少一个风力涡轮机构件上的至少一个RFID标签(200)；
其中，所述至少一个RFID标签(200)配置成在被询问时将构件信息提供给RFID阅读器。
2.根据权利要求1所述的风力涡轮机(100)，其特征在于，所述RFID标签(200)设置在传动系统构件(101)上。
3.根据权利要求1所述的风力涡轮机(100)，其特征在于，所述构件信息选自包括构件标识、服务和维护信息的组。
4.根据权利要求1所述的风力涡轮机(100)，其特征在于，所述RFID标签(200)包括半导体芯片和天线。
5.根据权利要求1所述的风力涡轮机(100)，其特征在于，所述RFID标签(200)是无芯片RFID标签。
6.根据权利要求1所述的风力涡轮机(100)，其特征在于，所述RFID标签(200)包括人类可读的标记。
7.根据权利要求1所述的风力涡轮机(100)，其特征在于，所述风力涡轮机(100)进一步包括手持RFID阅读器。
8.根据权利要求1所述的风力涡轮机(100)，其特征在于，所述RFID标签(200)设置在主转子轴(116)上。
9.根据权利要求1所述的风力涡轮机(100)，其特征在于，所述风力涡轮机(100)进一步包括配置成以便传输所述RFID标签构件信息的发送应答机。
10.根据权利要求1所述的风力涡轮机(100)，其特征在于，所述构件信息包括构件标识。
CN200910207609A 2008-10-17 2009-10-16 用于风力涡轮机构件的无线信息系统 Pending CN101725461A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/253,556 US20100097220A1 (en) 2008-10-17 2008-10-17 Wireless information system for wind turbine components
US12/253556 2008-10-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101725461A true CN101725461A (zh) 2010-06-09

Family

ID=41631244

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200910207609A Pending CN101725461A (zh) 2008-10-17 2009-10-16 用于风力涡轮机构件的无线信息系统

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20100097220A1 (zh)
EP (1) EP2177753A2 (zh)
CN (1) CN101725461A (zh)
CA (1) CA2681896A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103020573A (zh) * 2011-09-22 2013-04-03 通用电气公司 用于装备监测组件配置的系统和方法
CN103197618A (zh) * 2013-02-22 2013-07-10 上海电机学院 一种监测风力发电机的方法及系统
CN105069495A (zh) * 2015-08-12 2015-11-18 洛阳双瑞风电叶片有限公司 一种用于风电叶片生产状态及运维状态监控的方法

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011008701A2 (en) * 2009-07-14 2011-01-20 Enphase Energy, Inc. Method and apparatus for identifying redeployed distributed generator components
US20120219418A1 (en) * 2009-11-13 2012-08-30 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Gps automated tracking of mobile monitoring units
US9721223B2 (en) * 2012-05-14 2017-08-01 Atrium Windows And Doors, Inc. Method and system for retrieving information using serialized scannable codes
CN104411968B (zh) 2012-06-04 2018-07-24 维斯塔斯风力系统集团公司 用于风力涡轮机的控制系统
DE102012214450A1 (de) * 2012-08-14 2014-02-20 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Überwachung des Betriebszustandes einer Turbinenanlage sowie Computerprogrammprodukt, elektronisches Mobilfunkendgerät und System zur Durchführung des Verfahrens
DK201470277A1 (en) * 2014-05-08 2015-01-05 Vestas Wind Sys As A smart device with a screen for visualizing a wind turbine component
US10352299B2 (en) 2016-08-05 2019-07-16 General Electric Company System and method for automatically updating wind turbine data based on component self-identification
WO2021094400A1 (en) 2019-11-13 2021-05-20 Mhi Vestas Offshore Wind A/S Component management system for wind turbine and maintenance method for wind turbine
WO2021244718A1 (en) 2020-06-03 2021-12-09 Vestas Offshore Wind A/S Component management system for wind turbine and maintenance method for wind turbine

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5444223A (en) * 1994-01-11 1995-08-22 Blama; Michael J. Radio frequency identification tag and method
US5682143A (en) * 1994-09-09 1997-10-28 International Business Machines Corporation Radio frequency identification tag
AU781719B2 (en) * 2000-01-14 2005-06-09 3M Innovative Properties Company User interface for portable RFID reader
US7878905B2 (en) * 2000-02-22 2011-02-01 Creative Kingdoms, Llc Multi-layered interactive play experience
EP1615091B1 (en) * 2003-02-14 2013-04-24 NTN Corporation Machine component using ic tag and its method for quality control and system for inspecting abnormality
US7064668B2 (en) * 2004-10-25 2006-06-20 The Boeing Company Reducing electromagnetic interference in radio frequency identification applications
US7183924B1 (en) * 2005-10-13 2007-02-27 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Storing configuration information and a service record for an item in an RFID tag
US7400054B2 (en) * 2006-01-10 2008-07-15 General Electric Company Method and assembly for detecting blade status in a wind turbine
NZ569819A (en) * 2006-01-25 2010-07-30 Vestas Wind Sys As A wind turbine comprising at least one gearbox and an epicyclic gearbox
US7432812B2 (en) * 2006-04-26 2008-10-07 Xerox Corporation Passive radio frequency device for monitoring wear in components
US7832258B2 (en) * 2006-07-20 2010-11-16 Rpm Solutions, Inc. Atomizer monitoring system
CN101675245A (zh) * 2007-03-30 2010-03-17 维斯塔斯风力系统有限公司 风力涡轮机叶片位置确定系统

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103020573A (zh) * 2011-09-22 2013-04-03 通用电气公司 用于装备监测组件配置的系统和方法
CN103197618A (zh) * 2013-02-22 2013-07-10 上海电机学院 一种监测风力发电机的方法及系统
CN105069495A (zh) * 2015-08-12 2015-11-18 洛阳双瑞风电叶片有限公司 一种用于风电叶片生产状态及运维状态监控的方法
CN105069495B (zh) * 2015-08-12 2018-02-16 洛阳双瑞风电叶片有限公司 一种用于风电叶片生产状态及运维状态监控的方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP2177753A2 (en) 2010-04-21
CA2681896A1 (en) 2010-04-17
US20100097220A1 (en) 2010-04-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101725461A (zh) 用于风力涡轮机构件的无线信息系统
CN101000040B (zh) 用于检测风力涡轮机的叶片条件/状况的方法和装置
US7454968B2 (en) Wind-powered wireless (RF) anemometer
CN101446260B (zh) 具有数据接收器的风力涡轮机
US20120248929A1 (en) Brush wear detector system with wireless sensor
JP5210869B2 (ja) 無線で読み出し可能なデータ収集要素を備えた主軸
EP1757480A1 (en) In-wheel motor system-use transponder and wheel provided with it
DK2116721T3 (en) Wind turbine with wireless pitch control
US20120086209A1 (en) System for remote monitoring of aerodynamic flow conditions
US20120219418A1 (en) Gps automated tracking of mobile monitoring units
CN105324797A (zh) 用于检测车辆的部件的系统
CN101551651B (zh) 基于rfid和gps技术的输电资源监控方法
JP3679801B1 (ja) 風力発電装置
WO2020200725A1 (en) Energy supply for sensors in a wind turbine
CN202475158U (zh) 带远程控制服务装置的一体化油田用变频电机
US20120106655A1 (en) Apparatus for transferring data between bodies undergoing rotation
CN103210214A (zh) 传动装置/发电机联接件
CN106379574A (zh) 一种集样桶自动封装集样器
CN206141888U (zh) 一种集样桶自动封装集样器
Lee et al. Condition based monitoring in railway
JP2020149190A (ja) データ収集装置、データ管理装置および状態監視システム
CN211401290U (zh) 一种电机记录仪
WO2021094400A1 (en) Component management system for wind turbine and maintenance method for wind turbine
KR101659401B1 (ko) 회전자의 위치 제어가 가능한 풍력발전기 및 그 방법
CN106778975A (zh) 一种基于信息化标识变电站智能监测系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20100609