CN117969882A - 一种用于风力发电的风速测定测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及风力发电技术领域，具体为一种用于风力发电的风速测定测试系统，包括测试系统，测试系统包括风速测量装置、上位机、数据处理与分析软件以及通信模块，风速测量装置包括风速传感器和供电装置，供电装置包括数据采集器以及电性接头，电性接头包括正极接头和负极环，正极接头上设置有第一铷磁铁，数据采集器上设置有第二铷磁铁。本发明电性接头上的第一铷磁铁与数据采集器上的第二铷磁铁接触面的磁性相反，因此在磁力的作用下相互排斥，进而能减少风速传感器转动过程中的阻力，提升检测的效率，数据采集器能够采集风速传感器上的信息，并进行处理，结构简单，大幅提升检测的效率以及精确度。

Description

一种用于风力发电的风速测定测试系统

技术领域

本发明涉及一种用于风力发电的风速测定测试系统，特别是涉及一种用于风力发电的风速测定测试系统，属于风力发电技术领域。

背景技术

风力发电是一种利用风能转化为电能的清洁能源技术，其基本原理是，通过风力作用驱动风车叶片旋转，这种旋转的动能通过增速机提升转速，进而驱动发电机产生电能，在这个过程中，风能首先被转化为风车叶片旋转的机械能，然后再被转化为发电机内的电能。

风力发电的风速测定测试系统是一个高度集成、智能化的系统，能够实时监测和记录风速数据，为风力发电机的运行和优化提供重要的依据，现有的传感器叶轮直接固定在设备上，因此会存在一定的摩擦，影响检测的精确度，而且长时间暴露在空气中，在进入雨水以及与空气中的氧气接触后会发生氧化，导致摩擦力进一步的增大，很大程度上的降低检测的精度。

因此，亟需对测试系统的风速测量装置进行改进，以解决上述存在的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于风力发电的风速测定测试系统，电性接头上的第一铷磁铁与数据采集器上的第二铷磁铁接触面的磁性相反，因此在磁力的作用下相互排斥，进而能减少风速传感器转动过程中的阻力，提升检测的效率，数据采集器能够采集风速传感器上的信息，并进行处理，结构简单，大幅提升检测的效率以及精确度。

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种用于风力发电的风速测定测试系统，包括测试系统，所述测试系统包括风速测量装置、上位机、数据处理与分析软件以及通信模块，所述风速测量装置、所述数据处理与分析软件以及所述通信模块均与所述上位机建立通信连接；

所述风速测量装置包括风速传感器和供电装置，所述供电装置固定连接在所述风速传感器的底部，所述供电装置包括数据采集器以及与所述数据采集器连接的电性接头，所述电性接头固定设置在所述风速传感器的底部，所述电性接头包括正极接头和负极环，所述正极接头上固定设置有第一铷磁铁，所述数据采集器上固定设置有第二铷磁铁，所述第一铷磁铁与所述第二铷磁铁接触面的磁性相同，所述数据采集器的中部开设有电性连接仓，所述电性连接仓的内部固定设置有正极触头，所述正极触头与所述正极接头电性连接，所述数据采集器的外侧面固定设置有负极触头，所述负极触头与所述负极环电性连接。

优选的，所述数据采集器的外侧面开设有旋转槽，所述负极环转动设置在所述旋转槽的内部，所述负极触头上开设有缓冲槽，所述缓冲槽的内部固定设置有第一弹簧，所述第一弹簧上固定连接有球型接头；

所述负极环的内部固定设置有环形触头，所述环形触头与所述球型接头相抵。

优选的，所述正极触头包括第二弹簧以及与所述第二弹簧固定连接的第三铷磁铁，所述第二弹簧的一端与所述电性连接仓的内部固定连接；

所述第二弹簧的另一端与所述第三铷磁铁固定连接，所述第三铷磁铁的上侧面固定设置有凹型触头，所述正极接头的底部固定设置有凸型触头；

所述凸型触头与所述凹型触头相对应，且所述凸型触头与所述凹型触头电性连接。

优选的，所述风速传感器的周侧面固定设置有若干个均分布的叶片支撑臂，所述叶片支撑臂上通过螺栓固定设置有叶片；

所述风速传感器的上端固定连接有导向杆，所述导向杆的正上方连接有导向连接头，所述导向连接头的底部开设有导向孔，所述导向杆转动设置在所述导向孔的内部，所述导向连接头的上端开设有螺纹孔，所述螺纹孔的内部通过螺纹连接有上连接块，所述上连接块通过固定螺栓固定连接有检测装置固定环，所述数据采集器的底部固定连接有下连接块，所述下连接块以及所述上连接块均固定设置在所述检测装置固定环上。

优选的，所述检测装置固定环内部的上下两侧面均开设有连接块卡槽，所述上连接块以及所述下连接块均固定设置在所述连接块卡槽的内部，所述检测装置固定环的底部固定连接有导向固定杆，所述检测装置固定环的底部通过螺纹连接有检测固定底座，所述检测固定底座的底部开设有若干个均匀分布的装配孔；

所述检测装置固定环上开设有若干个均匀分布的过风孔。

优选的，所述通信模块包括无线发射端和无线接收端，所述风速传感器的内部开设有无线发射端仓，所述无线发射端固定设置在所述无线发射端仓的内部，所述无线发射端与风速传感器建立通信连接，所述数据采集器的内部开设有连接块槽，所述无线接收端固定设置在所述连接块槽的内部，所述数据采集器的上侧面开设有磁铁槽，所述第二铷磁铁固定设置在所述磁铁槽的内部，所述风速传感器通过导线与所述上位机建立通信连接。

本发明至少具备以下有益效果：

1、电性接头上的第一铷磁铁与数据采集器上的第二铷磁铁接触面的磁性相反，因此在磁力的作用下相互排斥，进而能减少风速传感器转动过程中的阻力，提升检测的效率，数据采集器能够采集风速传感器上的信息，并进行处理，结构简单，大幅提升检测的效率以及精确度。

2、在旋转槽的内部固定设置有第一弹簧，而第一弹簧上固定设置有球型接头，球型接头与负极环相抵，由于球型接头为球型，再与负极环相抵时，减少与负极环之间的接触面积，从而减少与负极环之间的摩擦，通过降低摩擦力来提升检测的精确度。

3、在正极接头深入到电性连接仓的内部后，第三铷磁铁会在正极接头的作用下向上提起，第三铷磁铁上的凹型触头便于正极接头接触，在第三铷磁铁向上提起时，第三铷磁铁上的凹型触头与正极接头上的凸型触头接触，因此方便数据采集器收集风速传感器的信息。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本发明的立体图；

图2为本发明的检测装置固定环结构图；

图3为本发明的数据采集器剖视图；

图4为本发明的主视图；

图5为本发明的通信模块分布图；

图6为本发明的风速传感器立体图一；

图7为本发明的局部结构图；

图8为本发明的风速传感器立体图二；

图9为本发明的系统图。

图中，1、测试系统；2、风速测量装置；3、上位机；4、数据处理与分析软件；5、通信模块；501、无线发射端；502、无线接收端；6、风速传感器；601、叶片支撑臂；602、叶片；603、导向杆；604、无线发射端仓；7、正极触头；701、第二弹簧；702、第三铷磁铁；703、凹型触头；8、数据采集器；801、电性连接仓；802、第二铷磁铁；803、磁铁槽；804、负极触头；805、缓冲槽；806、第一弹簧；807、球型接头；808、旋转槽；809、下连接块；810、连接块槽；9、电性接头；901、正极接头；902、负极环；903、第一铷磁铁；904、环形触头；905、凸型触头；10、导线；11、供电装置；12、导向连接头；120、导向孔；121、螺纹孔；13、上连接块；14、固定螺栓；15、检测装置固定环；150、连接块卡槽；151、导向固定杆；152、过风孔；16、检测固定底座；17、装配孔。

具体实施方式

以下将配合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式，借此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。

如图1-图9所示，本实施例提供的用于风力发电的风速测定测试系统，包括测试系统1，测试系统1包括风速测量装置2、上位机3、数据处理与分析软件4以及通信模块5，风速测量装置2、数据处理与分析软件4以及通信模块5均与上位机3建立通信连接，上位机3是整个系统的核心，负责接收、处理来自各个风速测量装置的数据，以及控制整个测量过程，上位机3通常具有高处理能力和大容量存储，以便实时分析数据并作出相应决策，除了硬件设备外，还需要相应的软件来处理和分析测量数据，数据处理与分析软件4能够帮助工程师和运营人员了解风力发电场的性能，优化风力发电机的布局和运行策略，测试系统1是一个集测量、数据采集、处理、通信的综合性系统，它能够为风力发电机的安全、高效运行提供有力保障，促进风力发电行业的可持续发展；

风速测量装置2包括风速传感器6和供电装置11，供电装置11固定连接在风速传感器6的底部，供电装置11包括数据采集器8以及与数据采集器8连接的电性接头9，电性接头9固定设置在风速传感器6的底部，电性接头9包括正极接头901和负极环902，正极接头901上固定设置有第一铷磁铁903，数据采集器8上固定设置有第二铷磁铁802，第一铷磁铁903与第二铷磁铁802接触面的磁性相同，数据采集器8的中部开设有电性连接仓801，电性连接仓801的内部固定设置有正极触头7，正极触头7与正极接头901电性连接，数据采集器8的外侧面固定设置有负极触头804，负极触头804与负极环902电性连接，电性接头9固定设置在风速传感器6的底部，电性接头9上的第一铷磁铁903与数据采集器8上的第二铷磁铁802接触面的磁性相反，因此在磁力的作用下，第一铷磁铁903与第二铷磁铁802相互排斥，风速传感器6便能够悬空转动在数据采集器8的正上方，进而能减少风速传感器6转动过程中的阻力，提升检测的效率，另外电性接头9上的正极接头901与电性连接仓801内部的正极触头7电性连接，负极环902与负极触头804电性连接，因此数据采集器8能够采集风速传感器6上的信息，并进行处理，结构简单，大幅提升检测的效率以及精确度；

数据采集器8的外侧面开设有旋转槽808，负极环902转动设置在旋转槽808的内部，负极触头804上开设有缓冲槽805，缓冲槽805的内部固定设置有第一弹簧806，第一弹簧806上固定连接有球型接头807，负极环902的内部固定设置有环形触头904，环形触头904与球型接头807相抵，在旋转槽808的内部固定设置有第一弹簧806，而第一弹簧806上固定设置有球型接头807，球型接头807与负极环902相抵，由于球型接头807为球型，再与负极环902相抵时，减少与负极环902之间的接触面积，从而减少与负极环902之间的摩擦，通过降低摩擦力来提升检测的精确度；

正极触头7包括第二弹簧701以及与第二弹簧701固定连接的第三铷磁铁702，第二弹簧701的一端与电性连接仓801的内部固定连接，第三铷磁铁702通过第二弹簧701固定设置在电性连接仓801的内部，在正极接头901深入到电性连接仓801的内部后，第三铷磁铁702会在正极接头901的作用下向上提起，第三铷磁铁702上的凹型触头703便于正极接头901接触，第二弹簧701的另一端与第三铷磁铁702固定连接，第三铷磁铁702的上侧面固定设置有凹型触头703，正极接头901的底部固定设置有凸型触头905，凸型触头905与凹型触头703相对应，且凸型触头905与凹型触头703电性连接，在第三铷磁铁702向上提起时，第三铷磁铁702上的凹型触头703与正极接头901上的凸型触头905接触，因此方便数据采集器8收集风速传感器6的信息。

进一步的，如图5和图6所示，风速传感器6的周侧面固定设置有若干个均分布的叶片支撑臂601，叶片支撑臂601上通过螺栓固定设置有叶片602，风速传感器6的外侧面固定设置有多个叶片支撑臂601，叶片支撑臂601上固定设置有叶片602，因此在气流流动时，便能够带动风速传感器6发生转动，收集风速以及风向，风速传感器6的上端固定连接有导向杆603，导向杆603的正上方连接有导向连接头12，在风速传感器6的上方固定设置有导向杆603，导向杆603上的导向连接头12对导向杆603起到一定的支撑和导向作用，防止风速传感器6在转动的过程中发生歪斜，影响转动的稳定性，具体为：

导向连接头12的底部开设有导向孔120，导向杆603转动设置在导向孔120的内部，导向连接头12的底部连接有导向孔120，导向杆603便转动设置在导向孔120的内部，导向杆603悬空在导向孔120的内部，也是为了减少风速传感器6的摩擦，导向连接头12的上端开设有螺纹孔121，螺纹孔121的内部通过螺纹连接有上连接块13，上连接块13通过固定螺栓14固定连接有检测装置固定环15，导向连接头12通过上连接块13固定在检测装置固定环15上，上连接块13固定在检测装置固定环15上，导向连接头12的上端连接有螺纹孔121，螺纹孔121与上连接块13通过螺旋旋合连接，因此能够通过转动导向连接头12调节导向连接头12整体的高度，达到对导向杆603防护的目的，提升使用的便捷性以及稳定性。

更进一步的，如图4、图5以及图7所示，数据采集器8的底部固定连接有下连接块809，下连接块809以及上连接块13均固定设置在检测装置固定环15上，检测装置固定环15内部的上下两侧面均开设有连接块卡槽150，上连接块13以及下连接块809均固定设置在连接块卡槽150的内部，上连接块13以及数据采集器8底部的下连接块809均固定设置在检测装置固定环15的连接块卡槽150上，方便后期对风速传感器6进行维修，提升使用的便捷性；

检测装置固定环15的底部固定连接有导向固定杆151，检测装置固定环15的底部通过螺纹连接有检测固定底座16，检测固定底座16的底部开设有若干个均匀分布的装配孔17，通过检测固定底座16上的装配孔17将检测固定底座16固定设置在风力发电机上，提升检测固定底座16的稳定性，同时在检测装置固定环15的底部连接有导向固定杆151，导向固定杆151与检测固定底座16通过螺纹旋合连接，因此能够调节检测装置固定环15整体的高度，结构简单，提升使用的便捷性，检测装置固定环15上开设有若干个均匀分布的过风孔152，在检测装置固定环15上开设有多个过风孔152，方便通过气流，提升检测装置固定环15的稳定性。

再进一步的，如图1、图3以及图5所示，通信模块5包括无线发射端501和无线接收端502，风速传感器6的内部开设有无线发射端仓604，无线发射端501固定设置在无线发射端仓604的内部，无线发射端501与风速传感器6建立通信连接，数据采集器8的内部开设有连接块槽810，无线接收端502固定设置在连接块槽810的内部，风速传感器6上的无线发射端501发送信息后，传输到数据采集器8的无线接收端502上，通过无线的方式建立通信连接，无需使用导线，避免导线风化，提升装置的使用寿命；

数据采集器8的上侧面开设有磁铁槽803，第二铷磁铁802固定设置在磁铁槽803的内部，风速传感器6通过导线10与上位机3建立通信连接，第二铷磁铁802固定设置在磁铁槽803的内部，提升第二铷磁铁802的稳定性，在数据采集器8接收到信息后在传输至上位机3，方便后期对数据进行收集和处理，便于优化风力发电的效率。

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决技术问题，基本达到技术效果。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于风力发电的风速测定测试系统，包括测试系统（1），其特征在于，所述测试系统（1）包括风速测量装置（2）、上位机（3）、数据处理与分析软件（4）以及通信模块（5），所述风速测量装置（2）、所述数据处理与分析软件（4）以及所述通信模块（5）均与所述上位机（3）建立通信连接；

所述风速测量装置（2）包括风速传感器（6）和供电装置（11），所述供电装置（11）固定连接在所述风速传感器（6）的底部，所述供电装置（11）包括数据采集器（8）以及与所述数据采集器（8）连接的电性接头（9），所述电性接头（9）固定设置在所述风速传感器（6）的底部，所述电性接头（9）包括正极接头（901）和负极环（902），所述正极接头（901）上固定设置有第一铷磁铁（903），所述数据采集器（8）上固定设置有第二铷磁铁（802），所述第一铷磁铁（903）与所述第二铷磁铁（802）接触面的磁性相同，所述数据采集器（8）的中部开设有电性连接仓（801），所述电性连接仓（801）的内部固定设置有正极触头（7），所述正极触头（7）与所述正极接头（901）电性连接，所述数据采集器（8）的外侧面固定设置有负极触头（804），所述负极触头（804）与所述负极环（902）电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于风力发电的风速测定测试系统，其特征在于：所述数据采集器（8）的外侧面开设有旋转槽（808），所述负极环（902）转动设置在所述旋转槽（808）的内部，所述负极触头（804）上开设有缓冲槽（805），所述缓冲槽（805）的内部固定设置有第一弹簧（806），所述第一弹簧（806）上固定连接有球型接头（807）；

所述负极环（902）的内部固定设置有环形触头（904），所述环形触头（904）与所述球型接头（807）相抵。

3.根据权利要求1所述的一种用于风力发电的风速测定测试系统，其特征在于：所述正极触头（7）包括第二弹簧（701）以及与所述第二弹簧（701）固定连接的第三铷磁铁（702），所述第二弹簧（701）的一端与所述电性连接仓（801）的内部固定连接；

所述第二弹簧（701）的另一端与所述第三铷磁铁（702）固定连接，所述第三铷磁铁（702）的上侧面固定设置有凹型触头（703），所述正极接头（901）的底部固定设置有凸型触头（905）；

所述凸型触头（905）与所述凹型触头（703）相对应，且所述凸型触头（905）与所述凹型触头（703）电性连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于风力发电的风速测定测试系统，其特征在于：所述风速传感器（6）的周侧面固定设置有若干个均分布的叶片支撑臂（601），所述叶片支撑臂（601）上通过螺栓固定设置有叶片（602）；

所述风速传感器（6）的上端固定连接有导向杆（603），所述导向杆（603）的正上方连接有导向连接头（12）。

5.根据权利要求4所述的一种用于风力发电的风速测定测试系统，其特征在于：所述导向连接头（12）的底部开设有导向孔（120），所述导向杆（603）转动设置在所述导向孔（120）的内部，所述导向连接头（12）的上端开设有螺纹孔（121），所述螺纹孔（121）的内部通过螺纹连接有上连接块（13），所述上连接块（13）通过固定螺栓（14）固定连接有检测装置固定环（15）。

6.根据权利要求5所述的一种用于风力发电的风速测定测试系统，其特征在于：所述数据采集器（8）的底部固定连接有下连接块（809），所述下连接块（809）以及所述上连接块（13）均固定设置在所述检测装置固定环（15）上。

7.根据权利要求6所述的一种用于风力发电的风速测定测试系统，其特征在于：所述检测装置固定环（15）内部的上下两侧面均开设有连接块卡槽（150），所述上连接块（13）以及所述下连接块（809）均固定设置在所述连接块卡槽（150）的内部。

8.根据权利要求5所述的一种用于风力发电的风速测定测试系统，其特征在于：所述检测装置固定环（15）的底部固定连接有导向固定杆（151），所述检测装置固定环（15）的底部通过螺纹连接有检测固定底座（16），所述检测固定底座（16）的底部开设有若干个均匀分布的装配孔（17）；

所述检测装置固定环（15）上开设有若干个均匀分布的过风孔（152）。

9.根据权利要求1所述的一种用于风力发电的风速测定测试系统，其特征在于：所述通信模块（5）包括无线发射端（501）和无线接收端（502），所述风速传感器（6）的内部开设有无线发射端仓（604），所述无线发射端（501）固定设置在所述无线发射端仓（604）的内部，所述无线发射端（501）与风速传感器（6）建立通信连接，所述数据采集器（8）的内部开设有连接块槽（810），所述无线接收端（502）固定设置在所述连接块槽（810）的内部。

10.根据权利要求1所述的一种用于风力发电的风速测定测试系统，其特征在于：所述数据采集器（8）的上侧面开设有磁铁槽（803），所述第二铷磁铁（802）固定设置在所述磁铁槽（803）的内部，所述风速传感器（6）通过导线（10）与所述上位机（3）建立通信连接。