CN219176495U - 一种用于监测风力发电机组雷击的自动警报装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于监测风力发电机组雷击的自动警报装置，包括感应线圈，系统主机和监控平台，其中，所述感应线圈为罗氏线圈，与风机叶片连接，将获取的所述叶片的雷电信号传输到所述系统主机，并通过所述系统主机监控平台传输到所述监控平台。利用罗氏线圈工作原理，感应线圈感应流经叶片引下雷电流，将信号传至系统主机，再通过主机传至监控平台，在风力发电机叶片遭受雷击时，监控平台能够实时、准确地接收到雷击警报，并且能提示此时哪支叶片遭受雷击，同时记录下雷击时间、雷击电流幅值、放电极性等信息，为及时高效排查风机故障隐患提供依据，保障风力发电机组的安全可靠运行。

Description

一种用于监测风力发电机组雷击的自动警报装置

技术领域

本实用新型涉及风力发电机技术领域，更具体地说，涉及一种用于监测风力发电机组雷击的自动警报装置。

背景技术

风力发电机组由于一般需要设置在分离较大的区域，其多分布于闪电频发的山区和高原地区。

当闪电发生时，空旷区域里高耸的风机易遭受雷击，其中三支叶片都会轮流到达风机最高点，一旦闪电击中叶片，没有及时进行雷击故障排查维修，将会埋下重大隐患，等叶片出现故障，风机无法正常运行时，将会带来更大的维修成本和经济损失。

因此，叶片是雷电防护系统的重点关注和保护对象，需要一种监测警报雷击风机的系统，可以准确得到雷击警报，并且记录下风机遭受雷击的时间、雷击部位、雷击电流幅值等参数，便于现场故障排查维修，为保险理赔提供依据，保障机组的安全运行。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种用于监测风力发电机组雷击的自动警报装置，可以准确得到雷击警报，并且记录下风机遭受雷击的时间、雷击部位、雷击电流幅值等参数，便于现场故障排查维修，保障机组的安全运行。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种用于监测风力发电机组雷击的自动警报装置，包括感应线圈，系统主机和监控平台，其中，所述感应线圈为罗氏线圈，与风机叶片连接，将获取的所述叶片的雷电信号传输到所述系统主机，并通过所述系统主机监控平台传输到所述监控平台。

其中，所述感应线圈安装在风机轮毂内部叶片根部引下线处。

其中，每个所述风机叶片对应至少一个所述感应线圈。

其中，所述感应线圈为可开口式感应线圈，所述可开口式感应线圈的开口处设置有感应线圈安装孔和传感信号接线口，所述感应线圈安装孔用于将所述感应线圈安装到所述风机轮毂内部叶片根部引下线处，传感信号线通过所述传感信号接线口与所述感应线圈连接，所述感应线圈与所述传感信号线位于所述传感信号接线口的异侧。

其中，所述传感信号线通过第一扎带穿过所述感应线圈固定孔与所述感应线圈固定孔固定或与所述感应线圈固定孔卡接。

其中，还包括设置在所述系统主机的工作信号灯，用于指示电源、通讯、所述感应线圈的工作状态。

其中，所述工作信号灯与所述系统主机的系统主机安装孔通过螺栓或扎带固定连接。

其中，所述系统主机安装在轮毂变桨控制柜，所述系统主机的电源线通过所述轮毂变桨控制柜为所述系统主机供电，所述系统主机的数据通讯线从所述系统主机引出，通过电滑环与机舱主控通讯连接，所述机舱主控与所述监控平台连接。

其中，还包括与所述机舱主控连接的无线通信单元，所以机舱主控通过所述无线通信单元与所述监控平台进行信号传输。

其中，所述无线通信单元包括WIFI模块、4G模块、5G模块中的至少一种。

相比于现有技术介绍内容，上述用于监测风力发电机组雷击的自动警报装置具有以下优点：

所述用于监测风力发电机组雷击的自动警报装置，利用罗氏线圈工作原理，感应线圈感应流经叶片引下雷电流，将信号传至系统主机，再通过主机传至监控平台，在风力发电机叶片遭受雷击时，监控平台能够实时、准确地接收到雷击警报，并且能提示此时哪支叶片遭受雷击，同时记录下雷击时间、雷击电流幅值、放电极性等信息，为及时高效排查风机故障隐患提供依据，保障风力发电机组的安全可靠运行。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的用于监测风力发电机组雷击的自动警报装置的一个实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的用于监测风力发电机组雷击的自动警报装置的一个实施例的感应线圈结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的用于监测风力发电机组雷击的自动警报装置的一个实施例的系统主机结构示意图；

其中，数据通讯线-1、电源线-2、读取本地数据通讯线-3、感应线圈-4-A、B和C、传感信号线-5、系统主机-6、监控平台-7、感应线圈安装孔-8、传感信号接线口-9、感应线圈开口-10、系统主机安装孔-11、电源开关-12、工作信号灯-13。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，图1为本实用新型实施例提供的用于监测风力发电机组雷击的自动警报装置的一个实施例的结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的用于监测风力发电机组雷击的自动警报装置的一个实施例的感应线圈结构示意图；图3为本实用新型实施例提供的用于监测风力发电机组雷击的自动警报装置的一个实施例的系统主机结构示意图。

本实用新型的一个具体实施方式提供了一种用于监测风力发电机组雷击的自动警报装置，包括感应线圈4，系统主机6和监控平台7，其中，所述感应线圈4为罗氏线圈，与风机叶片连接，将获取的所述叶片的雷电信号传输到所述系统主机6，并通过所述系统主机6监控平台7传输到所述监控平台7。

通过利用罗氏线圈工作原理，感应线圈4感应流经叶片引下雷电流，将信号传至系统主机6，再通过主机传至监控平台7，在风力发电机叶片遭受雷击时，监控平台7能够实时、准确地接收到雷击警报，并且能提示此时哪支叶片遭受雷击，同时记录下雷击时间、雷击电流幅值、放电极性等信息，为及时高效排查风机故障隐患提供依据，保障风力发电机组的安全可靠运行。

本申请对于感应线圈4的尺寸、数量以及具体安装位置不做限定，所述感应线圈4安装在风机轮毂内部叶片根部引下线处。

优选的，每个所述风机叶片对应至少一个所述感应线圈4。

为了进一步方便信号的传输，在一个实施例中，所述感应线圈4为可开口式感应线圈4，所述可开口式感应线圈4的开口处设置有感应线圈安装孔8和传感信号接线口9，所述感应线圈安装孔8用于将所述感应线圈4安装到所述风机轮毂内部叶片根部引下线处，传感信号线5通过所述传感信号接线口9与所述感应线圈4连接，所述感应线圈4与所述传感信号线5位于所述传感信号接线口9的异侧。

本申请对于传感信号线5的连接方式以及固定方式不做限定，所述传感信号线5通过第一扎带穿过所述感应线圈4固定孔与所述感应线圈4固定孔固定或与所述感应线圈4固定孔卡接，或者采用其它的连接方式，如采用粘接。

为了进一步提高管理效率，在一个实施例中，所述用于监测风力发电机组雷击的自动警报装置还包括设置在所述系统主机6的工作信号灯13，用于指示电源、通讯、所述感应线圈4的工作状态。

本申请对于工作信号灯13的连接方式、数量以及显示方式不做限定，一般所述工作信号灯13与所述系统主机6的系统主机6安装孔通过螺栓或扎带固定连接。

本申请中作为初始信号的接收者，对于其安装位置不做限定，一个实施例中，所述系统主机6安装在轮毂变桨控制柜，所述系统主机6的电源线2通过所述轮毂变桨控制柜为所述系统主机6供电，所述系统主机6的数据通讯线1从所述系统主机6引出，通过电滑环与机舱主控通讯连接，所述机舱主控与所述监控平台7连接。

一个实施例中，所述系统主机6可根据轮毂内部实际情况调整安装位置，安装在轮毂变桨控制柜中或者柜外其他便于安装的位置，传感信号线5根据轮毂内部实际布置安全走线，三个感应线圈4A、B和C分别安装在风机轮毂内部三支叶片根部引下线处，系统主机6通过传感信号线5与三个感应线圈4A、B和C连接。

为了进一步提高管理效率，方便集中管理，在一个实施例中，所述用于监测风力发电机组雷击的自动警报装置还包括与所述机舱主控连接的无线通信单元，所以机舱主控通过所述无线通信单元与所述监控平台7进行信号传输。

优选的，所述无线通信单元包括WIFI模块、4G模块、5G模块中的至少一种。

本申请对于无线通信单元的结构以及安装位置等不做型。

一个实施例中，所述用于监测风力发电机组雷击的自动警报装置，包括数据通讯线1、电源线2、读取本地数据通讯线3、感应线圈4A、B和C、传感信号线5、系统主机6、监控平台7、感应线圈安装孔8、传感信号接线口9、感应线圈开口10、系统主机6安装孔、电源开关12、工作信号灯13，其中，三个感应线圈4A、B和C分别安装在风机轮毂内部三支叶片根部引下线处，传感信号线5根据轮毂内部实际布置与系统主机6相连，系统主机6安装在轮毂变桨控制柜中，电源线2通过变桨驱动柜为系统主机6供电，数据通讯线1从系统主机6引出，通过电滑环与机舱主控通讯连接，可视化监控软件安装在后台联网监控系统中。

所述感应线圈4A、B和C设计为可开口式结构，可打开感应线圈开口10套在引下线上，便于现场安装。传感信号线5通过传感信号接线口9和感应线圈4A、B和C④连接，用扎带穿过感应线圈4固定孔进行固定安装。

系统主机6有五个工作信号灯13，分别用于指示电源、通讯、感应线圈4A通道信号1、感应线圈4B通道信号2和感应线圈4C通道信号3工作情况，电源开关12控制系统通断电，可用螺栓或扎带通过系统主机6安装孔将系统主机6固定安装。

综上所述，本申请实施例提供的所述用于监测风力发电机组雷击的自动警报装置，利用罗氏线圈工作原理，感应线圈感应流经叶片引下雷电流，将信号传至系统主机，再通过主机传至监控平台，在风力发电机叶片遭受雷击时，监控平台能够实时、准确地接收到雷击警报，并且能提示此时哪支叶片遭受雷击，同时记录下雷击时间、雷击电流幅值、放电极性等信息，为及时高效排查风机故障隐患提供依据，保障风力发电机组的安全可靠运行。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

应当理解，本申请中如若使用了“系统”、“装置”、“单元”和/或“模块”，仅是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换该词语。

如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

其中，在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，在本申请实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。

以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

本申请中如若使用了流程图，则该流程图是用来说明根据本申请的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于监测风力发电机组雷击的自动警报装置，其特征在于，包括感应线圈，系统主机和监控平台，其中，所述感应线圈为罗氏线圈，与风机叶片连接，将获取的所述叶片的雷电信号传输到所述系统主机，并通过所述系统主机监控平台传输到所述监控平台。

2.如权利要求1所述用于监测风力发电机组雷击的自动警报装置，其特征在于，所述感应线圈安装在风机轮毂内部叶片根部引下线处。

3.如权利要求2所述用于监测风力发电机组雷击的自动警报装置，其特征在于，每个所述风机叶片对应至少一个所述感应线圈。

4.如权利要求3所述用于监测风力发电机组雷击的自动警报装置，其特征在于，所述感应线圈为可开口式感应线圈，所述可开口式感应线圈的开口处设置有感应线圈安装孔和传感信号接线口，所述感应线圈安装孔用于将所述感应线圈安装到所述风机轮毂内部叶片根部引下线处，传感信号线通过所述传感信号接线口与所述感应线圈连接，所述感应线圈与所述传感信号线位于所述传感信号接线口的异侧。

5.如权利要求4所述用于监测风力发电机组雷击的自动警报装置，其特征在于，所述传感信号线通过第一扎带穿过所述感应线圈固定孔与所述感应线圈固定孔固定或与所述感应线圈固定孔卡接。

6.如权利要求5所述用于监测风力发电机组雷击的自动警报装置，其特征在于，还包括设置在所述系统主机的工作信号灯，用于指示电源、通讯、所述感应线圈的工作状态。

7.如权利要求6所述用于监测风力发电机组雷击的自动警报装置，其特征在于，所述工作信号灯与所述系统主机的系统主机安装孔通过螺栓或扎带固定连接。

8.如权利要求7所述用于监测风力发电机组雷击的自动警报装置，其特征在于，所述系统主机安装在轮毂变桨控制柜，所述系统主机的电源线通过所述轮毂变桨控制柜为所述系统主机供电，所述系统主机的数据通讯线从所述系统主机引出，通过电滑环与机舱主控通讯连接，所述机舱主控与所述监控平台连接。

9.如权利要求8所述用于监测风力发电机组雷击的自动警报装置，其特征在于，还包括与所述机舱主控连接的无线通信单元，所以机舱主控通过所述无线通信单元与所述监控平台进行信号传输。

10.如权利要求9所述用于监测风力发电机组雷击的自动警报装置，其特征在于，所述无线通信单元包括WIFI模块、4G模块、5G模块中的至少一种。

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