CN215339927U - 风电数据采集设备 - Google Patents
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Abstract
一种风电数据采集设备，包括：空速管、具有惠通桥的压差变送器、主控芯片、显示设备、具有RS232串口的计算机、通信组件、安全重启电路以及抗温差干扰电路；所述空速管设置在风电机组所处地点，所述空速管的全压孔和排孔分别与压差变送器的两个压力接口通过管道相连，所述空速管用于将收集到的风电机组所处地点的空气气流传递至压差变送器的两个压力接口中；结合其它结构有效避免了现有技术中监控风电机组所处地点的实时空气流速用到的压差变送器在温差变化大的条件下采集的空气流速信号不精确、无法把采集来的空气流速信号传递到计算机中、灵活性差以及压差变送器的装置的主控芯片没有安全的重启结构的缺陷。
Description
技术领域
本实用新型属于风电技术领域，具体涉及一种风电数据采集设备。
背景技术
我国风能资源丰富，可开发利用的风能储量约10亿kW，其中，陆地上风能储量约2.53亿kW(陆地上离地10m高度资料计算)，海上可开发和利用的风能储量约7.5亿kW，共计10亿kW。而2003年底全国电力装机约5.67亿kW。风是没有公害的能源之一。而且它取之不尽，用之不竭。对于缺水、缺燃料和交通不便的沿海岛屿、草原牧区、山区和高原地带，因地制宜地利用风力发电，非常适合。
要合理利用风力发电，就必须引入风力发电机组，也就是风电机组，而为了达到监控风电机组的目的，其中很重要的一项监控环节就是要对风电机组所处地点的实时空气流速进行监控，这样能够根据风电机组所处地点的实时空气流速来进一步分析风电机组的发电效率。
而要监控风电机组所处地点的实时空气流速往往要用到压差变送器，而现有压差变送器普遍采用惠斯通桥的电子部件，这样在实际应用中，就会发生：如果风电机组所处地点的温点变动大，也就是温差变化大就会对压差变送器的惠斯通桥的电阻有干扰，从而使得压差变送器采集的空气流速信号不精确。
另外，现有的测量风电机组所处地点的实时空气流速的包含压差变送器的装置普遍无法把采集来的空气流速信号传递到计算机中，只能本地处理，这样灵活性差。
另外，在测量风电机组所处地点的实时空气流速的包含压差变送器的装置的主控芯片出现故障无法正常运行时，只能采用直接断电的方式缺乏有效手段来进行重启，这样对压差变送器的装置的主控芯片的伤害很大，没有安全的重启结构。
发明内容
为解决上述问题，本实用新型提供了一种风电数据采集设备，有效避免了现有技术中监控风电机组所处地点的实时空气流速用到的压差变送器在温差变化大的条件下采集的空气流速信号不精确、无法把采集来的空气流速信号传递到计算机中、灵活性差以及压差变送器的装置的主控芯片没有安全的重启结构的缺陷。
为了克服现有技术中的不足，本实用新型提供了一种风电数据采集设备的解决方案，具体如下：
一种风电数据采集设备，其包括：
空速管、具有惠通桥的压差变送器、主控芯片、显示设备、具有RS232串口的计算机、通信组件、安全重启电路以及抗温差干扰电路；
所述空速管设置在风电机组所处地点，所述空速管的全压孔和排孔分别与压差变送器的两个压力接口通过管道相连，所述空速管用于将收集到的风电机组所处地点的空气气流传递至压差变送器的两个压力接口中，以此把空气气流送达所述惠通桥来形成空气流速信号；
所述具有惠通桥的压差变送器通过抗温差干扰电路与主控芯片连接，所述抗温差干扰电路用于在所述具有惠通桥的压差变送器对主控芯片发送空气流速信号时起到抗温差干扰的目的；
所述主控芯片通过通信组件与具有RS232串口的计算机和显示设备相连，所述主控芯片用于通过通信组件来将空气流速信号传送到具有RS232串口的计算机和显示设备上显示；
所述主控芯片电连接着安全重启电路，所述安全重启电路用于安全重启主控芯片。
进一步的，所述具有惠通桥U3的压差变送器的型号为3051DR型压差变送器,所述抗温差干扰电路包括电阻一R1-1和电阻二R1-2；
所述3051DR型压差变送器的惠通桥U3的第一端与所述主控芯片U1的15脚电连接，相对于所述3051DR型压差变送器的惠通桥U3的第一端的所述3051DR型压差变送器的惠通桥U3的第二端接地，所述3051DR型压差变送器的惠通桥U3的作为输出正极的第三端与电阻一R1-1的一端电连接，所述电阻一R1-1的另一端与主控芯片U1的3脚电连接，所述3051DR型压差变送器的惠通桥U3的作为输出负极的第四端与电阻二R1-2的一端电连接，所述电阻二R1-2的另一端与主控芯片U1的4脚电连接。
进一步的，所述通信组件包括通信芯片U2，所述通信芯片U2的DIO17脚与主控芯片的32脚电连接，所述通信芯片U2的DIO18脚与主控芯片的33脚电连接，所述通信芯片U2的SCLK脚与主控芯片的34脚电连接，所述通信芯片U2的DIO20脚与主控芯片的35脚电连接，所述通信芯片U2的DIO19脚与主控芯片的36脚电连接。
进一步的，所述通信组件还包括中转芯片U5，所述计算机的RS232串口D89/F的5脚接地，所述计算机的RS232串口D89/F的3脚与中转芯片U5的13脚电连接，所述计算机的RS232串口D89/F的7脚与中转芯片U5的8脚电连接，所述计算机的RS232串口D89/F的2脚与中转芯片U5的14脚电连接，所述中转芯片U5的11脚和中转芯片U5的12脚分别与通信芯片U2的DIO15脚和通信芯片U2的DIO16脚电连接。
进一步的，所述显示设备U4的16脚与通信芯片U2的DIO0脚电连接，所述显示设备U4的15脚与通信芯片U2的DIO1脚电连接，所述显示设备U4的17脚与通信芯片U2的DIO2脚电连接，所述显示设备U4的4脚与通信芯片U2的DIO3脚电连接，所述显示设备U4的5脚与通信芯片U2的DIO4脚电连接，所述显示设备U4的6脚与通信芯片U2的DIO5脚电连接，所述显示设备U4的14脚、显示设备U4的13脚、显示设备U4的12脚、显示设备U4的11脚、显示设备U4的10脚、显示设备U4的9脚、显示设备U4的8脚与显示设备U4的7脚分别与所述通信芯片U2的DIO6脚、通信芯片U2的DIO7脚、通信芯片U2的DIO8脚、通信芯片U2的DIO9脚、通信芯片U2的DI10脚、通信芯片U2的DI 11脚、通信芯片U2的DI12脚与通信芯片U2的DI 13脚电连接。
进一步的，所述安全重启电路包括按钮SW1、电阻三R1、二极管D1、3.3V电压源3.3V与电容C1；
所述电阻三R1的一端、二极管D1的负极与3.3V电压源3.3V电连接，所述电阻三R1的另一端、二极管D1的正极、按钮SW1的一端、电容C1的一极与主控芯片的24脚电连接；
所述按钮SW1的另一端与电容C1的另一极均接地。
本实用新型的有益效果为：
本实用新型的所述具有惠通桥的压差变送器通过抗温差干扰电路与主控芯片连接，所述抗温差干扰电路用于在所述具有惠通桥的压差变送器对主控芯片发送空气流速信号时起到抗温差干扰的目的，由此就能提高在温差变化大的条件下采集的空气流速信号更为精确的效果；所述主控芯片通过通信组件与具有RS232串口的计算机和显示设备相连，所述主控芯片用于通过通信组件来将空气流速信号传送到具有RS232串口的计算机和显示设备上显示；由此就能把采集来的空气流速信号传递到计算机中，灵活性佳；所述主控芯片电连接着安全重启电路，所述安全重启电路用于安全重启主控芯片，由此就能达成所述主控芯片具有安全的重启结构的效果。有效避免了现有技术中监控风电机组所处地点的实时空气流速用到的压差变送器在温差变化大的条件下采集的空气流速信号不精确、无法把采集来的空气流速信号传递到计算机中、灵活性差以及压差变送器的装置的主控芯片没有安全的重启结构的缺陷。
附图说明
图1是本实用新型的风电数据采集设备的原理图。
图2是本实用新型的所述具有惠通桥的压差变送器与抗温差干扰电路的部分电路连接图。
图3是本实用新型的所述主控芯片与通信组件的部分电路连接图。
图4是本实用新型的所述计算机的串口RS232的部分电路连接图。
图5是本实用新型的所述显示设备的部分电路连接图。
图6是本实用新型的所述安全重启电路的部分电路连接图。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本实用新型做进一步地说明。
如图1-图6所示，风电数据采集设备，其包括：
空速管、具有惠通桥的压差变送器、主控芯片、显示设备、具有RS232串口的计算机、通信组件、安全重启电路以及抗温差干扰电路；所述空速管设置在风电机组所处地点，所述空速管的全压孔和排孔分别与压差变送器的两个压力接口通过管道相连，所述空速管用于将收集到的风电机组所处地点的空气气流传递至压差变送器的两个压力接口中，以此把空气气流送达所述惠通桥来形成空气流速信号；所述具有惠通桥的压差变送器通过抗温差干扰电路与主控芯片连接，所述抗温差干扰电路用于在所述具有惠通桥的压差变送器对主控芯片发送空气流速信号时起到抗温差干扰的目的；所述主控芯片通过通信组件与具有RS232串口的计算机和显示设备相连，所述主控芯片用于通过通信组件来将空气流速信号传送到具有RS232串口的计算机和显示设备上显示；所述主控芯片电连接着安全重启电路，所述安全重启电路用于安全重启主控芯片。这样，所述具有惠通桥的压差变送器通过抗温差干扰电路与主控芯片连接，所述抗温差干扰电路用于在所述具有惠通桥的压差变送器对主控芯片发送空气流速信号时起到抗温差干扰的目的，由此就能提高在温差变化大的条件下采集的空气流速信号更为精确的效果；所述主控芯片通过通信组件与具有RS232串口的计算机和显示设备相连，所述主控芯片用于通过通信组件来将空气流速信号传送到具有RS232串口的计算机和显示设备上显示；由此就能把采集来的空气流速信号传递到计算机中，灵活性佳；所述主控芯片电连接着安全重启电路，所述安全重启电路用于安全重启主控芯片，由此就能达成所述主控芯片具有安全的重启结构的效果。
所述具有惠通桥U3的压差变送器的型号为3051DR型压差变送器,所述主控芯片U1的型号为毗邻在图3中“U1”字符串右侧的字符串所标识，所述抗温差干扰电路包括电阻一R1-1和电阻二R1-2；所述3051DR型压差变送器的惠通桥U3的第一端与所述主控芯片U1的15脚电连接，相对于所述3051DR型压差变送器的惠通桥U3的第一端的所述3051DR型压差变送器的惠通桥U3的第二端接地，所述3051DR型压差变送器的惠通桥U3的作为输出正极的第三端与电阻一R1-1的一端电连接，所述电阻一R1-1的另一端与主控芯片U1的3脚电连接，所述3051DR型压差变送器的惠通桥U3的作为输出负极的第四端与电阻二R1-2的一端电连接，所述电阻二R1-2的另一端与主控芯片U1的4脚电连接。由于所述3051DR型压差变送器的惠通桥要1/2毫安的电流源驱动，所述主控芯片U1的15脚就能送出1/2毫安的电流来作为电流源驱动所述3051DR型压差变送器的惠通桥，所述电阻一R1-1和电阻二R1-2起到的放大电阻的作用，这样电阻一R1-1和电阻二R1-2就能经由调配所述3051DR型压差变送器的放大倍率来调准所述3051DR型压差变送器采集的空气流速信号的敏感度，于是在所述3051DR型压差变送器的惠通桥的高电位送出时就有了不错的抗干扰效果，降低了风电机组所处地点的温差变化大对所述3051DR型压差变送器的惠通桥的不利影响。
所述通信组件包括通信芯片U2，所述通信芯片U2的型号为毗邻在图3中“U2”字符串右侧的字符串所标识，所述通信芯片U2的DIO17脚与主控芯片的32脚电连接，所述通信芯片U2的DIO18脚与主控芯片的33脚电连接，所述通信芯片U2的SCLK脚与主控芯片的34脚电连接，所述通信芯片U2的DIO20脚与主控芯片的35脚电连接，所述通信芯片U2的DIO19脚与主控芯片的36脚电连接。这样所述主控芯片就能将接收到的空气流速信号传送至所述通信芯片U2，这样就能由通信芯片U2进一步转发出去。
所述通信组件还包括中转芯片U5，所述中转芯片U5的型号为毗邻在图4中“U5”字符串右侧的字符串所标识，所述计算机的RS232串口D89/F的5脚接地，所述计算机的RS232串口D89/F的3脚与中转芯片U5的13脚电连接，所述计算机的RS232串口D89/F的7脚与中转芯片U5的8脚电连接，所述计算机的RS232串口D89/F的2脚与中转芯片U5的14脚电连接，所述中转芯片U5的11脚和中转芯片U5的12脚分别与通信芯片U2的DIO15脚和通信芯片U2的DIO16脚电连接。这样所述中转芯片U5就能将从通信芯片U2发来并接收到的空气流速信号传送至所述计算机的RS232串口并进一步传送到计算机上显示。
所述显示设备U4的型号为毗邻在图5中“U4”字符串右侧的字符串所标识，所述显示设备U4的16脚与通信芯片U2的DIO0脚电连接，所述显示设备U4的15脚与通信芯片U2的DIO1脚电连接，所述显示设备U4的17脚与通信芯片U2的DIO2脚电连接，所述显示设备U4的4脚与通信芯片U2的DIO3脚电连接，所述显示设备U4的5脚与通信芯片U2的DIO4脚电连接，所述显示设备U4的6脚与通信芯片U2的DIO5脚电连接，所述显示设备U4的14脚、显示设备U4的13脚、显示设备U4的12脚、显示设备U4的11脚、显示设备U4的10脚、显示设备U4的9脚、显示设备U4的8脚与显示设备U4的7脚分别与所述通信芯片U2的DIO6脚、通信芯片U2的DIO7脚、通信芯片U2的DIO8脚、通信芯片U2的DIO9脚、通信芯片U2的DI10脚、通信芯片U2的DI11脚、通信芯片U2的DI 12脚与通信芯片U2的DI13脚电连接。这样所述显示设备U4就能将从通信芯片U2发来并接收到的空气流速信号传送至所述显示设备上显示。
所述安全重启电路包括按钮SW1、电阻三R1、二极管D1、3.3V电压源3.3V与电容C1；所述电阻三R1的一端、二极管D1的负极与3.3V电压源3.3V电连接，所述电阻三R1的另一端、二极管D1的正极、按钮SW1的一端、电容C1的一极与主控芯片的24脚电连接；所述按钮SW1的另一端与电容C1的另一极均接地。这样，按下按钮SW1后就能安全重启主控芯片；并且经由D1，在失电之际C1可高效泄电，在重启之际等到供电部件如常时达成安全重启，进一步加大了重启过程的安全性。
以上以用实施例说明的方式对本实用新型作了描述，本领域的技术人员应当理解，本公开不限于以上描述的实施例，在不偏离本实用新型的范围的情况下，可以做出各种变化、改变和替换。
Claims (6)
1.一种风电数据采集设备，其特征在于，包括：
空速管、具有惠通桥的压差变送器、主控芯片、显示设备、具有RS232串口的计算机、通信组件、安全重启电路以及抗温差干扰电路；
所述空速管设置在风电机组所处地点，所述空速管的全压孔和排孔分别与压差变送器的两个压力接口通过管道相连，所述空速管用于将收集到的风电机组所处地点的空气气流传递至压差变送器的两个压力接口中，以此把空气气流送达所述惠通桥来形成空气流速信号；
所述具有惠通桥的压差变送器通过抗温差干扰电路与主控芯片连接，所述抗温差干扰电路用于在所述具有惠通桥的压差变送器对主控芯片发送空气流速信号时起到抗温差干扰的目的；
所述主控芯片通过通信组件与具有RS232串口的计算机和显示设备相连，所述主控芯片用于通过通信组件来将空气流速信号传送到具有RS232串口的计算机和显示设备上显示；
所述主控芯片电连接着安全重启电路，所述安全重启电路用于安全重启主控芯片。
2.根据权利要求1所述的风电数据采集设备，其特征在于，所述具有惠通桥U3的压差变送器的型号为3051DR型压差变送器,所述抗温差干扰电路包括电阻一R1-1和电阻二R1-2；
所述3051DR型压差变送器的惠通桥U3的第一端与所述主控芯片U1的15脚电连接，相对于所述3051DR型压差变送器的惠通桥U3的第一端的所述3051DR型压差变送器的惠通桥U3的第二端接地，所述3051DR型压差变送器的惠通桥U3的作为输出正极的第三端与电阻一R1-1的一端电连接，所述电阻一R1-1的另一端与主控芯片U1的3脚电连接，所述3051DR型压差变送器的惠通桥U3的作为输出负极的第四端与电阻二R1-2的一端电连接，所述电阻二R1-2的另一端与主控芯片U1的4脚电连接。
3.根据权利要求1所述的风电数据采集设备，其特征在于，所述通信组件包括通信芯片U2，所述通信芯片U2的DIO17脚与主控芯片的32脚电连接，所述通信芯片U2的DIO18脚与主控芯片的33脚电连接，所述通信芯片U2的SCLK脚与主控芯片的34脚电连接，所述通信芯片U2的DIO20脚与主控芯片的35脚电连接，所述通信芯片U2的DIO19脚与主控芯片的36脚电连接。
4.根据权利要求1所述的风电数据采集设备，其特征在于，所述通信组件还包括中转芯片U5，所述计算机的RS232串口D89/F的5脚接地，所述计算机的RS232串口D89/F的3脚与中转芯片U5的13脚电连接，所述计算机的RS232串口D89/F的7脚与中转芯片U5的8脚电连接，所述计算机的RS232串口D89/F的2脚与中转芯片U5的14脚电连接，所述中转芯片U5的11脚和中转芯片U5的12脚分别与通信芯片U2的DIO15脚和通信芯片U2的DIO16脚电连接。
5.根据权利要求1所述的风电数据采集设备，其特征在于，所述显示设备U4的16脚与通信芯片U2的DIO0脚电连接，所述显示设备U4的15脚与通信芯片U2的DIO1脚电连接，所述显示设备U4的17脚与通信芯片U2的DIO2脚电连接，所述显示设备U4的4脚与通信芯片U2的DIO3脚电连接，所述显示设备U4的5脚与通信芯片U2的DIO4脚电连接，所述显示设备U4的6脚与通信芯片U2的DIO5脚电连接，所述显示设备U4的14脚、显示设备U4的13脚、显示设备U4的12脚、显示设备U4的11脚、显示设备U4的10脚、显示设备U4的9脚、显示设备U4的8脚与显示设备U4的7脚分别与所述通信芯片U2的DIO6脚、通信芯片U2的DIO7脚、通信芯片U2的DIO8脚、通信芯片U2的DIO9脚、通信芯片U2的DI10脚、通信芯片U2的DI11脚、通信芯片U2的DI 12脚与通信芯片U2的DI13脚电连接。
6.根据权利要求1所述的风电数据采集设备，其特征在于，所述安全重启电路包括按钮SW1、电阻三R1、二极管D1、3.3V电压源3.3V与电容C1；
所述电阻三R1的一端、二极管D1的负极与3.3V电压源3.3V电连接，所述电阻三R1的另一端、二极管D1的正极、按钮SW1的一端、电容C1的一极与主控芯片的24脚电连接；
所述按钮SW1的另一端与电容C1的另一极均接地。
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