CN208153250U - 用于监测风力发电机的发电效率的监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于监测风力发电机的发电效率的监测系统，解决了服务器配电箱内温度过高容易出现故障的问题，其技术方案要点是，当温度检测单元检测到配电箱内的温度超过标准温度时，控制单元控制执行单元工作，以使执行单元控制排风机运行，本实用新型的用于监测风力发电机的发电效率的监测系统，排风机能够将配电箱内的热空气通过出风口排放出去，从而有效降低配电箱内的温度，避免配电箱因为长期处于高温状态而出现故障；温度控制器能通过配电箱内的温度变化自动改变排风机的启停状态，使得排风机能够在配电箱内的温度过高时自动运行，省去了人工操作的麻烦；同时排风机又能在配电箱内的温度下降后自动停止，从而节省电能。

Description

用于监测风力发电机的发电效率的监测系统

技术领域

本实用新型涉及风力发电监测系统，特别涉及用于监测风力发电机的发电效率的监测系统。

背景技术

风力发电机是将风能转换成为机械能，机械能转换为电能的电力设备，广义地说，它是一种以太阳为热源，以大气为工作介质的热能利用发动机，风力发电利用的是自然能源，相对柴油发电要好得多，但是若应急来用的话，还是不如柴油发电机，风力发电不可视为备用电源，但是却可以长期利用。传统的风力发电机在工作时无法实时监测风力发电机的发电功率，使得工作人员不能够及时了解到风力发电机实时的发电功率。

公告号为CN206386231U的实用新型专利公开了一种用于监测风力发电机的发电功率的监测系统，该监测系统包括功率监测装置；数据发送装置：与功率监测装置连接，用于发送功率数据；服务器：与数据发送装置连接，用于传递功率数据；数据接收装置：与服务器连接，用于接收功率数据；显示屏：与数据接收装置连接，用于显示功率数据；信号发送装置：与功率监测装置连接，当监测到监测装置输出功率数据为0时，发送提醒信号；信号接收装置：与信号发送装置连接，用于接收提醒信号，当接收到提醒信号时，用于发送驱动信号；报警器：与信号接收装置连接，用于接收驱动信号。该监测系统能够实时对风力发电机所输出的发电功率进行监测。

上述的监测系统中，服务器是较为重要的运行设备之一，其通常由配电箱构成，配电箱内部安装有各种电力设备以及电子元器件；当系统在运行过程中，这些电力设备以及电子元器件会因电流做功而发热，若遇到高温天气，比如炎热的夏季，聚集在配电箱内的热量无法及时排出，容易导致这些电力设备以及电子元器件出现故障甚至烧毁，严重影响监控系统的正常运行，因此还存在一定的改进空间。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于监测风力发电机的发电效率的监测系统，当服务器配电箱内的温度过高时，能够及时将热量排出。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种用于监测风力发电机的发电效率的监测系统，包括服务器，所述服务器包括配电箱，所述配电箱内设置有排风组件和温度控制器；所述排风组件包括开设于配电箱侧壁上的出风口、设置于出风口处并受控于温度控制器的排风机，所述排风机的排风口与出风口相连通；

所述温度控制器包括设置于配电箱内并用于检测配电箱内的温度变化以输出温度检测信号的温度检测单元、耦接于温度检测单元以接收温度检测信号的比较单元，所述比较单元具有一对应于标准温度的基准值，所述比较单元将温度检测信号的值与基准值进行比较后输出相应的比较信号，所述比较单元上耦接有用于接收比较信号并输出控制信号的控制单元，所述控制单元上耦接有响应于控制信号的执行单元；

当温度检测单元检测到配电箱内的温度超过标准温度时，所述控制单元控制执行单元工作，以使执行单元控制排风机运行；反之，执行单元不工作，以使排风机停止运行。

采用上述方案，排风机能够将配电箱内的热空气通过出风口排放出去，从而有效降低配电箱内的温度，避免配电箱因为长期处于高温状态而出现故障；温度控制器能通过配电箱内的温度变化自动改变排风机的启停状态，使得排风机能够在配电箱内的温度过高时自动运行，省去了人工操作的麻烦；同时排风机又能在配电箱内的温度下降后自动停止，从而节省电能，更加人性化。

作为优选，所述比较单元的输出端还耦接有用于提高基准值电压以降低标准温度值的反馈部。

采用上述方案，反馈部为比较单元提供正反馈信号，使比较单元在输出高电平的比较信号后，能够通过正反馈提高其基准值电压，从而降低基准值所对应的标准温度，即恢复温度，避免温度检测信号的值在基准值附近波动，而导致控制单元与执行单元的工作状态不断发生跳变，从而避免排风机的启停状态在短时间内不断进行切换，进而保证了排风机运行时的稳定性，同时延长了排风机的使用寿命。

作为优选，所述比较单元还耦接有用于调节基准值的调节部。

采用上述方案，调节部可以调整比较单元的基准值，从而调节对应的标准温度值，以适应不同工况，增加了温度控制器的适用范围。

作为优选，所述控制单元还耦接有响应于控制信号以指示排风机运行状态的提示单元。

采用上述方案，通过指示单元能够时刻了解排风机是否处于运行状态，更加人性化。

作为优选，所述提示单元为发光报警器。

采用上述方案，发光报警较为醒目，能够让人清楚地识别其整体，同时发光报警不会发出任何声音，因此不会影响到周围环境，更加人性化。

作为优选，所述配电箱上枢接有箱门，所述配电箱内对应于箱门枢接端的位置设置有支架，所述箱门的盖合面上对应于支架的位置设置有磁性件；所述支架上设置有用于检测磁性件的靠近或远离以输出磁性检测信号的磁性检测单元，所述磁性检测单元上耦接有响应于磁性检测信号的控制部；

当磁性检测单元检测到磁性件靠近时，所述控制部导通排风机的供电回路，以使排风机能够被启动；反之，当磁性检测单元检测到磁性件远离时，所述控制部切断排风机的供电回路。

采用上述方案，磁性件能够随箱门的开合进行相应的运动，通过磁性检测单元检测磁性件的靠近或远离，能够有效判断箱门的开合与否；当磁性检测单元检测到磁性件靠近时，说明箱门处于闭合状态，此时控制部控制排风机能够被正常启动；反之，当磁性检测单元检测到磁性件远离时，说明箱门处于打开状态，此时控制部能够切断排风机，以使排风机停止运行，避免人们在对配电箱进行检查或者维修的过程中，排风机发出的声音以及形成的气流对人们的操作造成影响，同时也能消除排风机风叶的高速转动所带来的安全隐患；另外，由于箱门处于打开状态，因此排风机的停运并不会对配电箱的正常运行造成影响。

作为优选，所述排风组件设有两个，两个排风组件分别设置于配电箱内相对的两个侧壁上。

采用上述方案，两个排风组件能够形成两组排风通道，从而提升其散热效果。

作为优选，所述出风口上排列有若干导风叶片。

采用上述方案，通过导风叶片能有效引导出风口排出的热风能朝着特定方向流动，从而提升出风口的导流性能。

作为优选，所述导风叶片呈向下倾斜设置。

采用上述方案，使得导风叶片能够起隔挡作用，既能起到导风作用，又能避免外界灰尘通过出风口进入到配电箱内。

作为优选，所述磁性检测单元为霍尔传感器。

采用上述方案，霍尔传感器灵敏度较高，体积很小，便于制成特殊规格的探头，并且能够有效监测磁性件的磁场，从而判断磁性件的靠近或远离。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：排风机能够将配电箱内的热空气通过出风口排放出去，从而有效降低配电箱内的温度，避免配电箱因为长期处于高温状态而出现故障；温度控制器能通过配电箱内的温度变化自动改变排风机的启停状态，使得排风机能够在配电箱内的温度过高时自动运行，省去了人工操作的麻烦；同时排风机又能在配电箱内的温度下降后自动停止，从而节省电能，更加人性化。

附图说明

图1为本实施例的结构示意图；

图2为本实施例的爆炸图；

图3为本实施例的电路示意图一；

图4为本实施例的电路示意图二；

图5为本实施例的电路示意图三。

图中：1、配电箱；3、温度控制器；4、出风口；5、排风机；6、温度检测单元；7、比较单元；8、控制单元；9、执行单元；10、反馈部；11、调节部；12、提示单元；13、箱门；14、支架；15、磁性件；16、磁性检测单元；17、控制部；18、导风叶片。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

本实施例公开的一种用于监测风力发电机的发电效率的监测系统，包括服务器，服务器包括配电箱1，如图1所示，配电箱1上枢接有箱门13，该箱门13的转动平面呈水平设置。配电箱1内设置有排风组件和温度控制器3。

其中，如图2所示，排风组件设有两个，两个排风组件分别对称设置于配电箱1内相对的两个侧壁上。更具体的，排风组件包括开设于配电箱1侧壁上的出风口4、设置于出风口4处并受控于温度控制器3的排风机5，排风机5的排风口与出风口4相连通，即排风机5的排风口与出风口4正对，同时排风机5的排风方向朝向配电箱1的外侧，出风口4优选设置于靠近配电箱1顶部的位置。出风口4上排列有若干导风叶片18，这些导风叶片18呈水平且呈等间隔设置，同时导风叶片18呈向下倾斜设置。在本实施例中，两个排风机5呈并联设置。

如图3所示，温度控制器3包括设置于配电箱1内并用于检测配电箱1内的温度变化以输出温度检测信号的温度检测单元6、耦接于温度检测单元6以接收温度检测信号的比较单元7，比较单元7具有一对应于标准温度的基准值，比较单元7将温度检测信号的值与基准值进行比较后输出相应的比较信号。

如图3所示，温度检测单元6包括热敏电阻Rt、电阻R6和R7；电阻R7的一端耦接于电压V2，另一端耦接于热敏电阻Rt的一端，热敏电阻Rt的另一端接地；电阻R6的一端耦接于热敏电阻Rt和电阻R7的连接点，另一端输出温度检测信号至比较单元7；电阻R6的输出端还通过电容C2接地。其中热敏电阻Rt优选采用负温度系数热敏电阻，即电阻值随温度的升高而减小，反之，随温度的降低而增加。

热敏电阻Rt与电阻R7构成了分压电路，当配电箱1内的温度上升时，热敏电阻Rt的阻值减小，其与电阻R7之间的连接点电压随之降低；相反地，当配电箱1内的温度下降时，热敏电阻Rt的阻值增加，其与电阻R7之间的连接点电压随之升高。其中电容C2起稳压滤波的作用，电阻R6起限流作用。

比较单元7为比较器U，比较器U的反相输入端耦接于电阻R6和电容C2的连接点，输出端输出相应的比较信号。

如图3所示，比较单元7上耦接有用于接收比较信号并输出控制信号的控制单元8，控制单元8包括继电器KA、NPN型的三极管Q1和续流二极管D2，继电器KA的线圈的一端耦接于电压V3，另一端耦接于三极管Q1的集电极，三极管Q1的基极耦接于比较器U的输出端以接收相应的比较信号，发射极接地；续流二极管D2与继电器KA的线圈反并联。

如图3所示，控制单元8上耦接有响应于控制信号的执行单元9，执行单元9为继电器KA的常开触点KA-1，其串联于两个排风机5的公共供电回路。当温度检测单元6检测到配电箱1内的温度超过标准温度时，控制单元8控制执行单元9工作，以使执行单元9控制排风机5运行；反之，执行单元9不工作，以使排风机5停止运行。

如图3所示，比较单元7的输出端还耦接有用于提高基准值电压以降低标准温度值的反馈部10。反馈部10包括可变电阻R2和二极管D1，二极管D1的阳极耦接于比较器U的输出端，阴极耦接于可变电阻R2的a端，可变电阻R2的b端耦接于比较器U的同相输入端。

通过二极管D1和可变电阻R2形成了正反馈回路，当比较器U输出高电平时，通过正反馈回路将输出信号叠加到比较器U的同相输入端，使同相输入端的电压升高；其中二极管D1起单向导通作用，防止电压V1通过正反馈回路倒灌到比较器U的输出端；通过调节可变电阻R2的阻值可以改变流入到比较器U同相输入端的电流大小，从而调节正反馈电压的值。

如图3所示，比较单元7还耦接有用于调节基准值的调节部11。调节部11包括可变电阻R1、可变电阻R3和电容C1，可变电阻R1的a端耦接于电压V1，b端耦接于可变电阻R3的a端；可变电阻R3的b端接地，可变电阻R1和可变电阻R3的连接点耦接于比较器U的同相输入端。

可变电阻R1与R3共同构成了分压电路，通过调节R1与R3的阻值能够调节两者之间的连接点电压，该电压作为比较单元7的基准值电压作用于比较器U的同相输入端，其对应于配电箱1内的标准温度，且电压值越高，对应的标准温度值就越低。电容C1的两端分别耦接于可变电阻R3的两端，电容C1起稳压作用，使得可变电阻R3在进行调节时，其两端的电压变化能够更加平滑。

如图4所示，控制单元8还耦接有响应于控制信号以指示排风机5运行状态的提示单元12，该提示单元12优选设置于配电箱1的外侧，以使人们能够更加清楚地接收到提示。提示单元12为发光报警器，其包括继电器KA的常开触点KA-2和发光二极管LED，继电器KA的常开触点KA-2的一端耦接于电压V4，另一端耦接于发光二极管LED的阳极，发光二极管LED的阴极接地。

如图1所示，配电箱1内对应于箱门13枢接端的位置设置有支架14，该支架14呈“L”型。箱门13的盖合面上对应于支架14的位置设置有磁性件15，该磁性件15优选为永久磁铁。支架14上设置有用于检测磁性件15的靠近或远离以输出磁性检测信号的磁性检测单元16，磁性检测单元16为霍尔传感器。当霍尔传感器检测到磁性件15的磁场时，其能输出高电平的磁性检测信号；反之，当霍尔传感器检测不到磁场时，其能输出低电平的磁性检测信号。

如图3和图5所示，磁性检测单元16上耦接有响应于磁性检测信号的控制部17，控制部17包括继电器K、NPN型的三极管Q2和续流二极管D3，继电器K的线圈的一端耦接于电压V5，另一端耦接于三极管Q2的集电极，三极管Q2的基极耦接于霍尔传感器的输出端以接收相应的磁性检测信号，发射极接地；续流二极管D3与继电器K的线圈反并联。继电器K的常开触点K-1串联于两个排风机5的公共供电回路。当磁性检测单元16检测到磁性件15靠近时，控制部17导通排风机5的供电回路，以使排风机5能够被启动；反之，当磁性检测单元16检测到磁性件15远离时，控制部17切断排风机5的供电回路。

具体工作过程如下：

当配电箱1的箱门13处于打开状态，则磁性件15远离支架14，使得磁性检测单元16检测不到磁性件15的磁场，从而输出低电平的磁性检测信号至三极管Q2的基极，使三极管Q2截止，继电器K的线圈失电复位，其对应的常开触点K-1断开，以切断排风机5的公共供电回路，使得排风机5无法运行。

当配电箱1的箱门13处于闭合状态，则磁性件15靠近支架14，使得磁性检测单元16能够检测到磁性件15的磁场，从而输出高电平的磁性检测信号至三极管Q2的基极，使三极管Q2导通，继电器K的线圈得电吸合，其对应的常开触点K-1闭合，以使排风机5进入待机模式。

此时，当配电箱1内的温度正常时，热敏电阻Rt的阻值较高，使比较器U的反相输入端电压大于其同相输入端的电压，这时比较器U输出低电平的比较信号至三极管Q1的基极，使三极管Q1截止，继电器KA的线圈失电复位，其对应的常开触点KA-1与KA-2全都断开，以分别切断排风机5与发光二极管LED的供电回路，使得排风机5不运行，同时发光二极管LED不工作。

反之，当配电箱1内的温度升高时，设置于配电箱1内部的热敏电阻Rt的阻值随之减小，使作用于比较器U上的反相输入端的电压减小；当温度超过标准温度时，比较器U的反相输入端电压正好减小至小于其同相输入端的电压，使比较器U输出高电平的比较信号至三极管Q1的基极，使三极管Q1导通，继电器KA的线圈得电吸合，其对应的常开触点KA-1与KA-2全都闭合，以导通排风机5与发光二极管LED的供电回路，使得排风机5运行，以将配电箱1内的热空气通过出风口4排放至配电箱1外，从而降低配电箱1内的温度，同时发光二极管LED发光进行提示，以指示排风机5当前正处于运行状态。

同时比较器U的输出端通过反馈部10使同相输入端的电压升高，从而使配电箱1内的恢复温度小于原来的标准温度值，通过调节可变电阻R2的阻值可以调节恢复温度的高低。

当配电箱1内部的温度开始下降，热敏电阻Rt的阻值随之增加，从而使比较器U的反相输入端电压不断升高，当温度下降到小于原来标准温度的恢复温度时，比较器U的反相输入端电压才能重新大于其同相输入端的电压，使比较器U再次输出低电平的比较信号至三极管Q1的基极，使三极管Q1截止，继电器KA的线圈失电复位，其对应的常开触点KA-1与KA-2全都断开，以分别切断排风机5与发光二极管LED的供电回路，使得排风机5停止运行，同时发光二极管LED停止发光。

Claims (5)

1.一种用于监测风力发电机的发电效率的监测系统，包括服务器，所述服务器包括配电箱(1)，其特征是：所述配电箱(1)内设置有排风组件和温度控制器(3)；所述排风组件包括开设于配电箱(1)侧壁上的出风口(4)、设置于出风口(4)处并受控于温度控制器(3)的排风机(5)，所述排风机(5)的排风口与出风口(4)相连通；

所述温度控制器(3)包括设置于配电箱(1)内并用于检测配电箱(1)内的温度变化以输出温度检测信号的温度检测单元(6)、耦接于温度检测单元(6)以接收温度检测信号的比较单元(7)，所述比较单元(7)具有一对应于标准温度的基准值，所述比较单元(7)将温度检测信号的值与基准值进行比较后输出相应的比较信号，所述比较单元(7)上耦接有用于接收比较信号并输出控制信号的控制单元(8)，所述控制单元(8)上耦接有响应于控制信号的执行单元(9)；当温度检测单元(6)检测到配电箱(1)内的温度超过标准温度时，所述控制单元(8)控制执行单元(9)工作，以使执行单元(9)控制排风机(5)运行；反之，执行单元(9)不工作，以使排风机(5)停止运行；所述比较单元(7)的输出端还耦接有用于提高基准值电压以降低标准温度值的反馈部(10)；所述比较单元(7)还耦接有用于调节基准值的调节部(11)；所述控制单元(8)还耦接有响应于控制信号以指示排风机(5)运行状态的提示单元(12)；所述提示单元(12)为发光报警器；所述配电箱(1)上枢接有箱门(13)，所述配电箱(1)内对应于箱门(13)枢接端的位置设置有支架(14)，所述箱门(13)的盖合面上对应于支架(14)的位置设置有磁性件(15)；所述支架(14)上设置有用于检测磁性件(15)的靠近或远离以输出磁性检测信号的磁性检测单元(16)，所述磁性检测单元(16)上耦接有响应于磁性检测信号的控制部(17)；当磁性检测单元(16)检测到磁性件(15)靠近时，所述控制部(17)导通排风机(5)的供电回路，以使排风机(5)能够被启动；反之，当磁性检测单元(16)检测到磁性件(15)远离时，所述控制部(17)切断排风机(5)的供电回路。

2.根据权利要求1所述的用于监测风力发电机的发电效率的监测系统，其特征是：所述排风组件设有两个，两个排风组件分别设置于配电箱(1)内相对的两个侧壁上。

3.根据权利要求1所述的用于监测风力发电机的发电效率的监测系统，其特征是：所述出风口(4)上排列有若干导风叶片(18)。

4.根据权利要求3所述的用于监测风力发电机的发电效率的监测系统，其特征是：所述导风叶片(18)呈向下倾斜设置。

5.根据权利要求1所述的用于监测风力发电机的发电效率的监测系统，其特征是：所述磁性检测单元(16)为霍尔传感器。