CN104728055A - 风力发电机组偏航装置的无线状态监测系统 - Google Patents

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本发明涉及风力发电机组偏航装置的监测技术，具体是一种风力发电机组偏航装置的无线状态监测系统。本发明解决了现有风力发电机组偏航装置的监测系统布线难度大、布线成本高、导线易松动、传输信号易失真的问题。风力发电机组偏航装置的无线状态监测系统，包括信号采集部分、信号传输部分、信号处理部分、信号存储部分、信号显示部分；所述信号采集部分包括加速度传感器、温湿度传感器、烟雾传感器；所述信号传输部分包括终端节点、协调器节点、IIC总线、RS232接口、光纤；所述信号处理部分包括双核处理器；所述信号存储部分包括数据库服务器；所述信号显示部分包括上位机。本发明适用于对偏航装置的状态进行实时监测。

Description

风力发电机组偏航装置的无线状态监测系统
技术领域
本发明涉及风力发电机组偏航装置的监测技术，具体是一种风力发电机组偏航装置的无线状态监测系统。
背景技术
偏航装置是风力发电机组的重要组成部分，其作用在于：当风机的正方向与自然风风向发生一定的角度偏移时，确保风机的正方向能够快速平稳地对准自然风风向，以此保持风能的最大可利用率。偏航装置在实际使用过程中，通常容易出现以下几种隐患：一、由于风机的自重过大，其惯性也就很大，偏航装置在进行启动和刹车时，噪声和振动加剧，引起齿轮磨损、疲劳剥落、断裂、变形等深度隐患，极易引发其他故障。二、风机机舱油箱漏油，含有杂质颗粒的油渗到偏航装置上，会增加偏航旋转部分的摩擦力，加强振动。三、雨水会渗到偏航装置的电缆接头上，造成线缆短路。四、绕组温度过高会引起发热，损坏线路绝缘。上述各种隐患都会不同程度地影响偏航装置的稳定运行，由此影响风力发电机组的稳定运行。因此，为了保证偏航装置的稳定运行，需要对偏航装置的状态进行实时监测，以便及早发现和消除偏航装置的上述各种隐患。目前，偏航装置的状态监测主要通过有线监测系统来实现。实践表明，有线监测系统由于自身结构所限，普遍存在布线难度大、布线成本高、导线易松动、传输信号易失真的问题。为此有必要发明一种全新的风力发电机组偏航装置的监测系统，以解决现有风力发电机组偏航装置的监测系统存在的上述问题。
发明内容
本发明为了解决现有风力发电机组偏航装置的监测系统布线难度大、布线成本高、导线易松动、传输信号易失真的问题，提供了一种风力发电机组偏航装置的无线状态监测系统。
本发明是采用如下技术方案实现的：风力发电机组偏航装置的无线状态监测系统，包括信号采集部分、信号传输部分、信号处理部分、信号存储部分、信号显示部分；所述信号采集部分包括加速度传感器、温湿度传感器、烟雾传感器；所述信号传输部分包括终端节点、协调器节点、IIC总线、RS232接口、光纤；所述信号处理部分包括双核处理器；所述信号存储部分包括数据库服务器；所述信号显示部分包括上位机；其中，加速度传感器、温湿度传感器、烟雾传感器均通过IIC总线与终端节点双向连接；终端节点与协调器节点自动组网构成ZigBee自组织网络，且终端节点与协调器节点双向无线连接；协调器节点通过RS232接口与双核处理器双向连接；双核处理器通过光纤与数据库服务器双向连接；数据库服务器与上位机双向连接。
工作时，将加速度传感器、温湿度传感器、烟雾传感器安装在偏航装置的偏航电机和偏航减速器上。具体工作过程如下：加速度传感器实时采集偏航电机和偏航减速器的振动信号，并通过IIC总线将采集到的振动信号实时发送至终端节点。温湿度传感器实时采集偏航电机和偏航减速器的温湿度信号，并通过IIC总线将采集到的温湿度信号实时发送至终端节点。烟雾传感器实时采集偏航电机和偏航减速器的烟雾信号，并通过IIC总线将采集到的烟雾信号实时发送至终端节点。终端节点通过ZigBee自组织网络将接收到的振动信号、温湿度信号、烟雾信号实时无线发送至协调器节点。协调器节点对接收到的振动信号、温湿度信号、烟雾信号进行实时区分（区分信号来自偏航装置的哪个部位），并通过RS232接口将区分完毕的振动信号、温湿度信号、烟雾信号实时发送至双核处理器。双核处理器对接收到的振动信号、温湿度信号、烟雾信号依次进行协议转换、信号压缩、自动诊断，由此得到有效信号，并通过光纤将有效信号实时发送至数据库服务器。数据库服务器对接收到的有效信号进行实时存储，并将接收到的有效信号实时发送至上位机。上位机对接收到的有效信号进行实时显示，由此实现了对偏航装置的状态进行实时监测，从而实现了及早发现偏航装置的各种隐患。基于上述过程，与现有风力发电机组偏航装置的监测系统相比，本发明所述的风力发电机组偏航装置的无线状态监测系统通过采用终端节点与协调器节点自动组网构成ZigBee自组织网络，使得信号无需通过导线进行传输，而只需通过ZigBee自组织网络即可进行无线传输，由此有效减小了布线难度，有效降低了布线成本，彻底消除了导线松动、传输信号易失真的问题。
本发明有效解决了现有风力发电机组偏航装置的监测系统布线难度大、布线成本高、导线易松动、传输信号易失真的问题，适用于对偏航装置的状态进行实时监测。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
风力发电机组偏航装置的无线状态监测系统，包括信号采集部分、信号传输部分、信号处理部分、信号存储部分、信号显示部分；所述信号采集部分包括加速度传感器、温湿度传感器、烟雾传感器；所述信号传输部分包括终端节点、协调器节点、IIC总线、RS232接口、光纤；所述信号处理部分包括双核处理器；所述信号存储部分包括数据库服务器；所述信号显示部分包括上位机；其中，加速度传感器、温湿度传感器、烟雾传感器均通过IIC总线与终端节点双向连接；终端节点与协调器节点自动组网构成ZigBee自组织网络，且终端节点与协调器节点双向无线连接；协调器节点通过RS232接口与双核处理器双向连接；双核处理器通过光纤与数据库服务器双向连接；数据库服务器与上位机双向连接。
具体实施时，所述加速度传感器采用ADXL345型三轴加速度传感器；所述温湿度传感器采用SHT10型温湿度传感器；所述烟雾传感器采用GQQ0.1型烟雾传感器；所述终端节点、所述协调器节点均采用CC2530芯片；所述双核处理器采用OMAPL138型双核处理器；所述数据库服务器搭载有SQL关系型数据库。

Claims (2)

1.一种风力发电机组偏航装置的无线状态监测系统，其特征在于：包括信号采集部分、信号传输部分、信号处理部分、信号存储部分、信号显示部分；所述信号采集部分包括加速度传感器、温湿度传感器、烟雾传感器；所述信号传输部分包括终端节点、协调器节点、IIC总线、RS232接口、光纤；所述信号处理部分包括双核处理器；所述信号存储部分包括数据库服务器；所述信号显示部分包括上位机；其中，加速度传感器、温湿度传感器、烟雾传感器均通过IIC总线与终端节点双向连接；终端节点与协调器节点自动组网构成ZigBee自组织网络，且终端节点与协调器节点双向无线连接；协调器节点通过RS232接口与双核处理器双向连接；双核处理器通过光纤与数据库服务器双向连接；数据库服务器与上位机双向连接。
2.根据权利要求1所述的风力发电机组偏航装置的无线状态监测系统，其特征在于：所述加速度传感器采用ADXL345型三轴加速度传感器；所述温湿度传感器采用SHT10型温湿度传感器；所述烟雾传感器采用GQQ0.1型烟雾传感器；所述终端节点、所述协调器节点均采用CC2530芯片；所述双核处理器采用OMAPL138型双核处理器；所述数据库服务器搭载有SQL关系型数据库。
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