大规模风电场实时在线监控装置的制作方法

1.本发明属于风电场监测技术领域，尤其涉及大规模风电场实时在线监控装置。


背景技术：

2.风能的随机性、间歇性特点，导致风电功率波动幅度很大。给电网实时运行调度带来很大困难，在一定程度上影响了电网的安全稳定经济运行，随着风电场规模的继续增大，大型风电场并网运行对电网的影响会越来越显著，调度中心如何像对常规发电厂一样对大规模风电场进行实时监控成为制约风电大规模接人电网的关键技术问题；
3.现有的一些大规模风电场在使用的过程中，由于面积规模较大，对于环境中的人或动物无法准确的进行监控，发现，容易发生危险，同时由于电厂所处的环境的不同，风力的变化对于风力发电装置也有着不同程度的影响，以及对于电能的传输以及各电力部件之间的顺利运行，对于电厂的整体使用，有着极其重要的作用，因此对于各部件的监控就显得十分必要，对此需要设计一种监控装置。


技术实现要素：

4.本发明实施例的目的在于提供大规模风电场实时在线监控装置，旨在解决监控不足的问题。
5.本发明是这样实现的，所述大规模风电场实时在线监控装置包括：风电场；
6.风力发电装置，设置有多个且随机分布在所述风电场区域；
7.环境监控网络基箱，设置在所述风电场的中心区域处，用于对风电场中的各种电力部件控制，信息的收集、分析、处理，以及电力的存储等操作；
8.每组所述风力发电装置均通过传输电缆有线电性连接到环境监控网络基箱上，风力发电装置产生的电能传输到环境监控网络基箱中进行存储；
9.电流监测设备，设置在每组所述风力发电装置与所述环境监控网络基箱之间的传输电缆上，用于对电流的传输进行实时的监测，确保每组风力发电装置正常运行；
10.风速检测设备，设置有多个，且均匀位于所述风电场的四周，所述风速检测设备与环境监控网络基箱无线电性连接，风速检测设备用于实时监控风电场的风力变化；
11.视频监控设备，设置有四组，且环形等间隔设置在所述风电场的边缘，所述视频监控设备与环境监控网络基箱无线电连，每组所述视频监控设备录像拍摄的范围覆盖四分之一圆区域，视频监控设备同时运行，用于风电场进行整体视频覆盖监控；
12.其中，风力发电装置根据实际情况随机的分布设置在风电场上，风力发电装置在运行的过程中，利用环境监控网络基箱的监控功能，控制风速检测设备实时检测风电场中的风速变化，确保风速处于风力发电装置正常的使用范围内，启动四组视频监控设备同时运行，对于整个风电场进行全方位的视频监控，同时利用电流监测设备，对电流的传输进行实时的监控，确保电能的正常传输存储使用。
13.本发明提供的大规模风电场实时在线监控装置，通过在风电场中设置多个对不同
方向的风速进行实时检测监控的风速检测设备，在风力发电装置与环境监控网络基箱之间设置对传输电缆内部传输的电流进行实时检测的电流传感器，以及设置四组对风电场进行全面性视频环境监控的视频监控设备，实现了大规模风电场在运行时，各个方面的安全实时监控，确保风电场的正常运转；通过将视频监控设备、风速检测设备以及电流监测设备监控时的数据信息通过无线传输到环境监控网络基箱中，通过环境监控网络基箱对信息进行实时的分析处理，实现在线监控处理的功能，极大的提高了监控的效率。
附图说明
14.图1为大规模风电场实时在线监控装置的结构示意图；
15.图2为大规模风电场实时在线监控装置中风力发电装置的结构示意图；
16.图3为大规模风电场实时在线监控装置中信号增强塔的结构示意图；
17.图4为大规模风电场实时在线监控装置中视频监控设备的立体结构示意图；
18.图5为大规模风电场实时在线监控装置中视频监控设备的主视内部结构示意图；
19.图6为大规模风电场实时在线监控装置中风速检测机构的结构示意图；
20.图7为大规模风电场实时在线监控装置中电流监测机构的结构示意图；
21.图8为大规模风电场实时在线监控装置中监控流程示意图；
22.附图中：风电场10，风力发电装置11，信号增强塔12，环境监控网络基箱13，视频监控设备14，风速检测设备15，传输电缆16，电流监测设备17，电流传感器防护外壳18，电流传感器19，无线信号发生器20，风叶21，支杆22，伺服电机23，转动杆24，伸缩筒25，伸缩杆26，视频探头27，双向齿排28，气缸29，齿轮30，单向齿排31，风速检测仪32，进风通道33，滤网34。
具体实施方式
23.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
24.以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
25.如图1、8所示，为本发明实施例提供的大规模风电场实时在线监控装置的结构图，包括：风电场10，风电场10区域随机分布设置有多个风力发电装置11，且位于风电场10的中心区域处设置有环境监控网络基箱13，环境监控网络基箱13用于对风电场10中的各种电力部件控制，信息的收集、分析、处理，以及电力的存储等操作；同时每组风力发电装置11均通过传输电缆16有线电性连接到环境监控网络基箱13上，风力发电装置11产生的电能传输到环境监控网络基箱13中进行存储，每组风力发电装置11与环境监控网络基箱13之间的传输电缆16上均设置有电流监测设备17，电流监测设备17用于对电流的传输进行实时的监测，确保每组风力发电装置11正常运行；位于风电场10的四周均匀设置有多个风速检测设备15，风速检测设备15与环境监控网络基箱13无线电性连接，风速检测设备15用于实时监控风电场10的风力变化，从而根据风力的变化及时做出应对；风电场10的边缘处环形等间隔设置有四组与环境监控网络基箱13无线电连的视频监控设备14，每组视频监控设备14录像拍摄的范围覆盖四分之一圆区域，利用四组视频监控设备14同时运行，可将风电场10进行
整体视频覆盖监控，确保对风电场10进行全方位的环境监控；
26.其中，风力发电装置11根据实际情况随机的分布设置在风电场10上，风力发电装置11在运行的过程中，利用环境监控网络基箱13的监控功能，控制风速检测设备15实时检测风电场10中的风速变化，确保风速处于风力发电装置11正常的使用范围内，启动四组视频监控设备14同时运行，对于整个风电场10进行全方位的视频监控，同时利用电流监测设备17，对电流的传输进行实时的监控，确保电能的正常传输存储使用。
27.参阅图2，在本发明的一个实例中，所述风力发电装置11包括支杆22,支杆22的顶端转动连接有转动杆24,转动杆24的一侧设置有风叶21，通过将风叶21转动至迎风的角度，然后带动风叶21旋转发电；所述支杆22的顶端固定安装有一组伺服电机23,伺服电机23的自由端固定连接到转动杆24上，通过启动伺服电机23运行驱动转动杆24转动进行风叶21的角度调节。
28.参阅图7，作为本发明的一种优选实施例，所述电流监测设备17包括电性连接到传输电缆16上的电流传感器19，电流传感器19的一侧设置有无线信号发生器20，利用无线信号发生器20的无线信号传输能力，将电流传感器19实时检测的信息传输到环境监控网络基箱13中，实现对风力发电装置11运行电能传输的实时监控；为了降低外部环境对电流传感器19的破坏，通过在电流传感器19以及无线信号发生器20的外部盖设有一个电流传感器防护外壳18，电流传感器防护外壳18的底部固定在土壤中。
29.参阅图6，作为本发明的一种优选实施例，所述风速检测设备15包括固定在地面上的支杆22，支杆22的顶端安装有风速检测仪32，且支杆22的内部设置有无线信号发生器20，风速检测仪32的两侧对称向外连通有进风通道33，通过进风通道33将风电场10中的风实时输入到进风通道33中，然后经过风速检测仪32进行检测，再通过设置在风速检测仪32内部的无线信号发生器20将监测的信息传输到环境监控网络基箱13中进行分析处理，然后控制风力发电装置11的运行。所述进风通道33的外侧甚至有滤网34，用于防止空气中漂浮的大颗粒杂质进入到进风通道33中，影响风速检测仪32的正常运行。
30.参阅图4，作为本发明的一种优选实施例，视频监控设备14包括固定安装在地面上的伸缩筒25，伸缩筒25顶部连接有伸缩杆26，伸缩杆26的顶部安装有视频探头27，视频探头27的一侧电性连接有无线信号发生器20，视频探头27的视频监控范围设置为四分之一圆，为了通过四组视频探头27实现对风电场10整体全面的视频监控，通过视频探头27实时录入的视频，然后通过无线传输到环境监控网络基箱13中，通过环境监控网络基箱13对其进行分析处理，从而控制相应的设备启停，以及进行报警提醒等处理方式。
31.参阅图5，作为本发明的一种优选实施例，为了提高视频探头27的视频监控的纵向范围，通过在伸缩筒25的内中部设置有板状结构的双向齿排28，双向齿排28的底端连接有固定在伸缩筒25内底部的与环境监控网络基箱13电性连接的气缸29，启动气缸29带动双向齿排28控制伸缩杆26升降，从而调整视频探头27的使用高度；同时双向齿排28两侧的伸缩筒25内侧壁固定安装有与双向齿排28同齿形的单向齿排31，且双向齿排28与单向齿排31之间转动连接有齿轮30，利用气缸29驱动双向齿排28带动伸缩杆26升降的同时，设置齿轮30、单向齿排31之间的啮合，便于提高双向齿排28控制伸缩杆26升降的稳定性。
32.如图3所示，作为本发明的另一种优选实施例，所述环境监控网络基箱13的顶部设置有一组底部固定在地面上的信号增强塔12，通过信号增强塔12的信号增强作用，便于处
在大规模的风电场10中，对于每个角落的无线信号传输，均可保持稳定。
33.本发明上述实施例中提供了大规模风电场实时在线监控装置，风力发电装置11根据实际情况随机的分布设置在风电场10上，风力发电装置11在运行的过程中，同时启动视频监控设备14、风速检测设备15、电流监测设备17运行，通过气缸29将每组视频监控设备14中的视频探头27调节到合适的视频监控高度，然后利用四组视频探头27将风电场10进行全面覆盖性监控，视频探头27将实时监控的信息无线传输到环境监控网络基箱13中，环境监控网络基箱13内部的处理模块对信息进行实时分析处理，进而做出应对，同时通过风速检测仪32对风电场10中的风速进行实时的检测，然后通过无线传输将实时的风速检测结果传输到环境监控网络基箱13中，同样，环境监控网络基箱13对其进行分析处理，确保风速处于风力发电装置11安全运行的范围内，再者风力发电装置11运行产生的电能通过传输电缆16实时的传输到环境监控网络基箱13内存储，然后通过电流传感器19对传输电缆16中传输的电流进行实时的检测，检测的结果通过无线传输到环境监控网络基箱13中，同样进行分析处理，确保电流的正常传输。
34.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。