CN202907189U - 一种带wifi模块的风电故障信息传输系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种带WIFI模块的风电故障信息传输系统，其包括故障信息处理单元、WIFI通信单元和故障信息采集终端单元。故障信息采集单元负责采集处理故障信息，发送给存储单元，并按照统一的数据模型进行分析整合；WIFI通信单元作为故障信息传输的中间环节，其通过SPI接口、I/O控制接口与故障信息处理单元的发送单元相连接，与故障信息采集终端单元则通过无线以点对点方式连接。采用本实用新型所述的系统，通过无线方式将变流器的故障信息传输到塔底的接收单元，然后进行故障分析，免去了爬几十米梯子去读取故障信息的麻烦，方便了现场人员对变流器的维护，并且整个系统的功耗比较低、使用方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种带WIFI模块的风电故障信息传输系统。属于风力发电应用技术领域。
背景技术
近几年，由于风力发电的诸多优点以及国家政策的大力支持，国内风力发电行业得到了快速的发展。风电产业逐渐形成一定规模，而变流器是整个产业的关键环节之一。不同的整机对变流器的安装位置有不同的要求，有的变流器安装在塔底基座上，有的安装在塔顶机舱内。对于安装在塔顶的变流器，如果出现故障，需要爬到塔顶读取故障信息，然后分析故障原因，不便于现场人员维护。
发明内容
本实用新型针对以上现有技术存在的缺点，设计出一种带WIFI模块的风电故障信息传输系统，通过无线的方式方便的将变流器的故障信息传输到塔底的接收单元，然后进行故障分析，免去了爬几十米梯子去读取故障信息的麻烦，方便了现场人员对变流器的维护。
为了达到以上目的，本实用新型是采取以下的技术方案来实现的：
一种带WIFI模块的风电故障信息传输系统，它主要包括：
故障信息处理单元，与WIFI模块相连，用于采集故障信息，并将存储好的故障信息通过接口发送给WIFI模块进行处理；
WIFI通信单元，用于对故障信息进行打包处理，然后通过增益天线发送给故障信息采集终端单元；
故障信息采集终端单元，与WIFI模块通过无线方式连接，用于接收故障信息，并对故障信息进行处理。
所述的故障信息处理单元包括：
故障信息采集单元，通过定时将变流器运行时的长期正常参数，包括运行过程中的电网电压、电流，输出电压、电流，以及控制过程中的中间变量，循环记录到第一缓存队列的各个数据存储单元，并当变流器出现故障时，在等待一段时间后将当前故障标识以及第一缓存队列中数据记录到故障信息缓存队列，并写入故障信息存储单元；
故障信息存储单元，采用非易失性随机访问存储器（NVRAM），用于快速存储故障信息采集单元采集的故障信息，并保证变流器出现断电等不可修复故障时，故障信息能够及时保存；
故障信息发送单元，用于发送存储好的故障信息给WIFI通信单元，并通过接口来配置WIFI通信单元，保证其正常的收发数据。
所述的WIFI通信单元包括：
WIFI芯片，用于对数据进行打包处理，实现无线网络功能；
WIFI模块驱动芯片，用于驱动WIFI芯片，保证其正常工作；
增益天线，用于对WIFI信号进行增益。
所述的故障信息采集终端单元通过具备WIFI功能的终端设备来实现，通过开发好的TCP&UDP接收工具来实现故障信息的接收和处理。
本实用新型是这样实现的：本发明通过定时将变流器运行时的长期正常参数，包括运行过程中的电网电压、电流，输出电压、电流，以及控制过程中的中间变量，循环记录到第一缓存队列的各个数据存储单元，并当变流器出现故障时，在等待一段时间后将当前故障标识以及第一缓存队列中数据记录到故障信息缓存队列，并写入故障信息存储单元——非易失性随机访问存储器（NVRAM）；发送单元通过调用特定的命令代码将读取出来的故障数据通过SPI接口向WIFI模块发送，WIFI模块接收到故障信息后，进行打包处理，然后通过无线以点对点方式发送给接收单元，接收单元再对故障信息进行解包读取。
本实用新型采用的WIFI模块带有SPI接口，通过SPI接口与变流器主控芯片连接进行数据收发，并集成了TCP/IP协议栈，可以方便的实现数据的无线发送；模块同时还支持HTML网页配置，并提供11个Hi-EMSP命令集，方便的实现对模块的功能控制、参数配置和数据收发。采用本实用新型设计的信息传输系统，变流器无故障时可以通过I/O接口将WIFI模块设置成“休眠”模式，只有在变流器故障时才将模块“唤醒”，整个系统的功耗很低；通过无线方式发送故障信息，实现起来比较方便，提高了安装在塔顶机舱的变流器的维护便利性。
附图说明
图1为本实用新型整个系统框图。
图2为变流器故障信息发送单元与WIFI通信单元连接示意图。
具体实施方式
参见附图1、2所示。
一种带WIFI模块的风电故障信息传输系统的主要特征是：由故障信息处理单元、WIFI通信单元和故障信息采集终端单元三部分组成，其中故障信息处理单元中的发送单元与WIFI通信单元之间通过SPI接口和I/O控制接口相连接，故障信息采集终端单元通过无线以点对点方式接收WIFI模块发送的打包好的故障信息。
故障信息发送单元通过SPI接口给WIFI模块发送命令代码，在设备初始化时配置好WIFI通信单元的工作参数、模式、设备名称等，无线连接方式设为点对点的AD-Hoc模式，变流器正常运行时，定时地把运行过程中的电网电压、电流，输出电压、电流，以及控制过程中的中间变量等循环记录到第一缓存队列的各个数据存储单元，当变流器出现故障时，在等待一段时间后故障信息采集单元将当前故障标识以及第一缓存队列中数据记录到故障信息缓存队列，并写入故障信息存储单元，发送单元通过MOSI引脚调用Hi-EMSP命令集中的发送命令，将该故障信息存储单元中的故障信息发送给WIFI通信单元，并读取MISO引脚返回的WIFI通信单元指令执行代码来确认指令是否正确执行，整个过程中发送单元通过4个I/O引脚来查询和设置WIFI通信单元的工作状态，WIFI通信单元接收到发送过来的故障信息后，通过其内部芯片对信息进行打包处理，然后通过无线以点对点的方式发送出去，这样，现场人员通过故障信息采集终端（该终端可以是智能仪器终端、智能手机终端、平板电脑终端、台式计算机终端等具备WIFI功能的设备），然后打开无线网络搜索到对应设备名称的网络设备（即WIFI通信单元）就可以接收变流器的故障信息，之后再通过编写好的TCP&UDP接收工具对数据进行解包分析。
上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种带WIFI模块的风电故障信息传输系统，包括故障信息处理单元、WIFI通信单元、故障信息采集终端单元，其特征在于：所述故障信息处理单元与WIFI通信单元相连，所述WIFI通信单元通过增益天线与故障信息采集终端单元无线相连。
2.根据权利要求1所述的风电故障信息传输系统，其特征在于：所述故障信息处理单元包括故障信息采集单元、故障信息存储单元和故障信息发送单元，所述故障信息存储单元采用非易失性随机访问存储器（NVRAM）。
3.根据权利要求1所述的风电故障信息传输系统，其特征在于：所述WIFI通信单元包括WIFI芯片、WIFI模块驱动芯片和增益天线，所述WIFI芯片用于对数据进行打包处理实现无线网络功能，所述WIFI模块驱动芯片用于驱动WIFI芯片，所述增益天线用于对WIFI信号进行增益。
4.根据权利要求1所述的风电故障信息传输系统，其特征在于：所述故障信息采集终端单元通过具备WIFI功能的终端设备来实现，通过开发好的TCP&UDP接收工具来实现故障信息的接收和处理。
5.根据权利要求1所述的风电故障信息传输系统，其特征在于：所述WIFI通信单元通过SPI接口、I/O控制接口与所述故障信息处理单元的发送单元相连接，所述WIFI通信单元与所述故障信息采集终端单元通过无线以点对点方式连接。
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