CN218066811U - 一种用于风力发电机主轴承的分布式多点位失温检测器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种用于风力发电机主轴承的分布式多点位失温检测器，包括检测盒、设在检测盒内的控制器、设在检测盒上并与控制器电连接的多个连接端、贴片式温度传感器、设在检测盒内并与控制器电连接的天线以及设在检测盒内配置为向控制器和天线供电的电源，贴片式温度传感器的检测端用于粘贴在风力发电机轴承外壁上，信号输出端与一个连接端连接，天线配置为与周围环境中的上位机或者另一个天线建立数据通讯通道。本申请公开的用于风力发电机主轴承的分布式多点位失温检测器，通过接触式的温度检测方式得到连续且全面的温度检测数据，然后通过自组网的方式来传递数据，用以保证数据的连续性。

Description

一种用于风力发电机主轴承的分布式多点位失温检测器

技术领域

本申请涉及检测技术领域，尤其是涉及一种用于风力发电机主轴承的分布式多点位失温检测器。

背景技术

因为扇叶受到的风速和风向不确定，使得风力发电机主轴承承担的负荷变化幅度大，这会导致在复杂的工作环境中，风力发电机主轴承在运行过程中的温度变化不可控，当风力发电机主轴承的温度过高时，会出现高温损坏的情况。

目前的监测手段多以人工定期检查和远程红外检测方式为主，人工到达风力发电机顶部的耗时长，频次低，部分海上风力发电机还存在人工无法到达的情况，检测时也不一定正好出现高温情况。

远程红外检测的方式覆盖面积小，无法全面反应风力发电机主轴承的温度情况，并且风力发电机所在区域的信号质量差，得到的检测数据也不连贯。

发明内容

本申请提供一种用于风力发电机主轴承的分布式多点位失温检测器，通过接触式的温度检测方式得到连续且全面的温度检测数据，然后通过自组网的方式来传递数据，用以保证数据的连续性。

本申请的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

本申请提供了一种用于风力发电机主轴承的分布式多点位失温检测器，包括：

检测盒；

控制器，设在检测盒内；

多个连接端，设在检测盒上并与控制器电连接；

贴片式温度传感器，检测端用于粘贴在风力发电机轴承外壁上，信号输出端与一个连接端连接；

无线通讯单元，设在检测盒内并与控制器电连接；以及

电源，设在检测盒内，配置为向控制器和无线通讯单元供电；

其中，无线通讯单元配置为与周围环境中的上位机或者另一个无线通讯单元建立数据通讯通道。

在本申请的一种可能的实现方式中，贴片式温度传感器具有一个信号输出端和多个检测端。

在本申请的一种可能的实现方式中，电源包括：

连接线；以及

变压器，与连接线电连接，变压器配置为向控制器和无线通讯单元供电。

在本申请的一种可能的实现方式中，电源包括：

连接线；

变压器，与连接线电连接；以及

蓄电池，与变压器的输出端连接，蓄电池配置为向控制器和无线通讯单元供电。

在本申请的一种可能的实现方式中，无线通讯单元在与周围环境中的上位机或者无线通讯单元建立数据通讯通道时，选择信号强度高的上位机或者无线通讯单元建立数据通讯通道。

在本申请的一种可能的实现方式中，无线通讯单元仅向连接的上位机或者无线通讯单元发送数据。

在本申请的一种可能的实现方式中，无线通讯单元在与周围环境中的上位机或者无线通讯单元断开连接后，重新建立数据通讯通道。

在本申请的一种可能的实现方式中，还包括与控制器连接的存储器，无法重新建立数据通讯通道时，控制器将收到的数据存入存储器。

整体而言，本申请提供的用于风力发电机主轴承的分布式多点位失温检测器，使用了直接接触式的数据获取方式来得到风力发电机主轴承的实时温度，贴片式温度传感器的数量为多个，能够对风力发电机主轴承的覆盖更加全面。得到的温度数据可以通过一个或者多个无线通讯单元发送给上位机，这样在部分信号弱甚至没有信号的区域，也能够收集到多个风力发电机上主轴承的温度数据。

附图说明

图1是本申请提供的一种分布式多点位失温检测器的结构示意图。

图2是本申请提供的一种风力发电机主轴承上的检测位置（图中黑色矩形区域）示意图。

图3是本申请提供的一种变压器的结构示意图。

图4是本申请提供的另一种变压器的结构示意图。

图5是本申请提供的一种贴片式温度传感器的结构示意图。

图6是本申请提供的一种数据流向示意图。

图7是本申请提供的一种控制器的结构示意框图。

图8是本申请提供的一种无线通讯单元的结构示意框图。

图中，1、检测盒，2、连接端，3、贴片式温度传感器，4、无线通讯单元，5、电源，6、控制器，7、存储器，51、连接线，52、变压器，53、蓄电池，601、CPU，602、RAM，603、ROM，604、系统总线，605、通讯电路，606、存储控制器，401、通讯天线，402、射频装置，403、基带装置。

具体实施方式

以下结合附图，对本申请中的技术方案作进一步详细说明。

请参阅图1，为本申请公开的一种用于风力发电机主轴承的分布式多点位失温检测器，由检测盒1、连接端2、贴片式温度传感器3、无线通讯单元4、电源5和控制器6等组成，无线通讯单元4、电源5和控制器6均安装在检测盒1内，连接端2安装在检测盒1上，一端位于检测盒1外，用于与贴片式温度传感器3连接，一端位于检测盒1内，与控制器6连接。

贴片式温度传感器3的检测端用于粘贴在风力发电机轴承外壁上，信号输出端与一个连接端2连接。贴片式温度传感器3的连接方式是直接插在连接端2上，这样就可以根据风力发电机主轴承上的检测点数量来增减贴片式温度传感器3。例如连接端2的数量为八个，就能够同时支持八个贴片式温度传感器3进行温度检测，当需要6个贴片式温度传感器3时，可以仅使用六个连接端2。

请参阅图2，图中检测位置的数量为七个，应理解，风力发电机主轴承有固定部分和转动部分两个部分组成，贴片式温度传感器3可以直接粘贴在固定部分的外壁上。

无线通讯单元4的作用是与周围环境中的上位机或者另一个无线通讯单元4建立数据通讯通道，这样贴片式温度传感器3采集到的数据就能够通过一个或者多个无线通讯单元4传递给上位机。

检测盒1内的电源5配置为向控制器6和无线通讯单元4供电，电源5的结构有以下两种形式：

第一种，请参阅图3，电源5由连接线51和变压器52两部分组成，连接线51的一端与风力发电机上的一个电力输出端连接，另一端与变压器52连接，变压器52将电压进行升高或者降低后向控制器6和无线通讯单元4供电。

第二种，请参阅图4，电源5由连接线51、变压器52和蓄电池53组成，连接线51的一端与风力发电机上的一个电力输出端连接，另一端与变压器52连接，变压器52将电压进行升高或者降低后输送给与之连接的蓄电池53，由蓄电池53向控制器6和无线通讯单元4供电。

使用蓄电池53的优势有两个，一个是电压更加稳定，另一个就是在风机不发电但是扇叶转动（例如断开转轴对风力发电机的各部分进行检查）的情况下，仍然能够对风力发电机轴承的温度进行监控。

整体而言，本申请提供的用于风力发电机主轴承的分布式多点位失温检测器，使用了直接接触式的数据获取方式来得到风力发电机主轴承的实时温度，贴片式温度传感器3的数量为多个，能够对风力发电机主轴承的覆盖更加全面。

得到的温度数据可以通过一个或者多个无线通讯单元4发送给上位机，这样在部分信号弱甚至没有信号的区域，也能够收集到多个风力发电机上主轴承的温度数据。

应理解，风力发电机在部署时会组成风力发电机阵，对于安装了本申请提供的用于风力发电机主轴承的分布式多点位失温检测器而言，每一个失温检测器中的无线通讯单元4都能够与附近的无线通讯单元4连接，这样就不再需要在地面上加装中继，安装完成后就能够投入使用。

上位机中存储的数据可以定期收集或者借助高功率信号发射器或者借助某个专属网络进行发送，这样可以有效降低数据发送的成本。

对比图1和图5，作为申请提供的用于风力发电机主轴承的分布式多点位失温检测器的一种具体实施方式，一个贴片式温度传感器3具有一个信号输出端和多个检测端，也就是一个贴片式温度传感器3可以同时覆盖多个点位，能够得到更多的温度数据。

作为申请提供的用于风力发电机主轴承的分布式多点位失温检测器的一种具体实施方式，无线通讯单元4在与周围环境中的上位机或者无线通讯单元4建立数据通讯通道时，选择信号强度高的上位机或者无线通讯单元4建立数据通讯通道，信号强度高意味着数据通讯通道的稳定性更高，不易发生掉线情况。

同时，无线通讯单元4仅向连接的上位机或者无线通讯单元4发送数据，这样可以保证数据流动的单方向性，用以保证数据都能够汇集到上位机处。

当无线通讯单元4在与周围环境中的上位机或者无线通讯单元4断开连接后，会重新建立数据通讯通道，这样可以保证数据通讯通道的连贯性，因为可能同时存在多个无线通讯单元4和该无线通讯单元4连接，因此需要该无线通讯单元4立即连入到网络中。

在一些可能的实现方式中，每一个无线通讯单元4均具有编号，当第一个无线通讯单元4与第二个无线通讯单元4连接时，第二个无线通讯单元4就会获取到第一个无线通讯单元4的编号，这样在后续重新建立数据通讯通道的过程中，第二个无线通讯单元4就会避免与第一个无线通讯单元4连接。用以保证数据流动的单向性，如图6所示，图中箭头表示数据的流动方向。

同时，为了避免掉线情况的出现，还增加了一个与控制器6连接的存储器7，如图1所示存储器7的作用是当无线通讯单元4无法重新建立数据通讯通道时，控制器6将收到的数据存入存储器7，等待数据通讯通道重新建立时，再将存储器7存入的数据进行发送。

请参阅图7，控制器6可以是一个CPU，微处理器，ASIC，或一个或多个用于控制上述内容的程序执行的集成电路。控制器6主要由CPU601、RAM602、ROM603和系统总线604等组成，其中CPU601，RAM602和ROM603均连接在系统总线604上。

贴片式温度传感器3和无线通讯单元4通过对应的通讯电路605连接在系统总线604上，存储器7通过存储控制器606连接在系统总线604上。

请参阅图8，无线通讯单元4由通讯天线401、射频装置402、基带装置403。通讯天线401与射频装置402连接。在上行方向上，射频装置402通过通讯天线401接收终端发送的信息，将终端设备发送的信息发送给基带装置403进行处理。在下行方向上，基带装置403对终端的信息进行处理，并发送给射频装置402，射频装置402对终端设备的信息进行处理后经过通讯天线401发送给终端。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于风力发电机主轴承的分布式多点位失温检测器，其特征在于，包括：

检测盒（1）；

控制器（6），设在检测盒（1）内；

多个连接端（2），设在检测盒（1）上并与控制器（6）电连接；

贴片式温度传感器（3），检测端用于粘贴在风力发电机轴承外壁上，信号输出端与一个连接端（2）连接；

无线通讯单元（4），设在检测盒（1）内并与控制器（6）电连接；以及

电源（5），设在检测盒（1）内，配置为向控制器（6）和无线通讯单元（4）供电；

其中，无线通讯单元（4）配置为与周围环境中的上位机或者另一个无线通讯单元（4）建立数据通讯通道。

2.根据权利要求1所述的用于风力发电机主轴承的分布式多点位失温检测器，其特征在于，贴片式温度传感器（3）具有一个信号输出端和多个检测端。

3.根据权利要求1所述的用于风力发电机主轴承的分布式多点位失温检测器，其特征在于，电源（5）包括：

连接线（51）；以及

变压器（52），与连接线（51）电连接，变压器（52）配置为向控制器（6）和无线通讯单元（4）供电。

4.根据权利要求1所述的用于风力发电机主轴承的分布式多点位失温检测器，其特征在于，电源（5）包括：

连接线（51）；

变压器（52），与连接线（51）电连接；以及

蓄电池（53），与变压器（52）的输出端连接，蓄电池（53）配置为向控制器（6）和无线通讯单元（4）供电。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的用于风力发电机主轴承的分布式多点位失温检测器，其特征在于，无线通讯单元（4）在与周围环境中的上位机或者无线通讯单元（4）建立数据通讯通道时，选择信号强度高的上位机或者无线通讯单元（4）建立数据通讯通道。

6.根据权利要求5所述的用于风力发电机主轴承的分布式多点位失温检测器，其特征在于，无线通讯单元（4）仅向连接的上位机或者无线通讯单元（4）发送数据。

7.根据权利要求5所述的用于风力发电机主轴承的分布式多点位失温检测器，其特征在于，无线通讯单元（4）在与周围环境中的上位机或者无线通讯单元（4）断开连接后，重新建立数据通讯通道。

8.根据权利要求7所述的用于风力发电机主轴承的分布式多点位失温检测器，其特征在于，还包括与控制器（6）连接的存储器（7），无法重新建立数据通讯通道时，控制器（6）将收到的数据存入存储器（7）。

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