一种用于风电场机组超速远程监测装置的制作方法

1.本实用新型涉及风力发电机组安全保护的技术领域，尤其涉及一种用于风电场机组超速远程监测装置。


背景技术：

2.当前机组都具备转速检测与保护装置，一般主控装置安全链设置两个以上硬件转速检测与超速保护模块，并将“机组转速正常”和“变桨紧急顺桨”热线信号经滑环传给变桨系统。当前风电场机组多用外部通讯接口与监测系统通讯，接线过程中需要大量的线缆，施工有一定的难度，出现通讯故障时，检修抢修的过程也颇为艰难。
3.风电场内风电机组监测系统依托于主控系统，目前通常的做法是通过通讯将风轮转速下发或者将接近开关的脉冲信号传给超速继电器，这样可以根据风轮反馈信号进行相关逻辑判断，本风电场机组超速远程监测系统独立于主控系统之外，可自主实现监测功能。
4.风电场机组超速远程监测系统无需外部通讯接口，通过远程无线装置即可实现风电场机组风电机组状态监测功能，早期的风电场机组不具备远程监测报警功能，基于此，自主开发本监测系统。
5.例如公告号为cn203705613u的实用新型公开了一种基于无线传感器网络的风电机故障监测设备，包括风电机状态传感器组、平滑滤波器、数值转化器、监测端无线传感器模块、服务端无线传感器模块、数码显示器、数模转换器、蜂鸣报警器，通过基于无线传感器网络的监测端，实现检测点的动态加入，检测点数可以随着风电场的不断建设而不断增加，使得系统以较为廉价和灵活的方式扩展。通过包含数码显示器、蜂鸣报警器的服务端，可对多个节点的故障数据进行实时的监控，并及时的获得故障类型并报警，为风电场的安全高效运行提供保障。但该实用新型对风机故障检测种类较为单一，对众多风机实时监测时需要分别安装监测端，成本较高，并且无法远程向风机场负责人发送邮件。


技术实现要素：

6.针对现有风电场机组超速监测装置成本较高，且监测故障较为单一的技术问题，本实用新型提出一种风电场机组超速远程监测装置，同时对风电场机组的超速问题和超速保护装置故障问题进行监测，提升了超速监测装置的智能化程度，同时大大降低了监测成本。
7.为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：一种用于风电场机组超速远程监测装置，包括无线通讯模块、远程监测单元、状态识别单元、触控单元和报警单元，所述远程监测单元和状态识别单元均与无线通讯模块相连接，触控单元与远程监测单元相连接，状态识别单元与报警单元相连接，远程监测单元与状态识别单元相连接，无线通讯模块与超速保护装置内的信息传输模块相匹配，超速保护装置内的信息传输模块与超速保护装置内的传感器相连接，报警单元与移动设备相连接。
8.所述无线通讯模块包括通信单元、看门狗、cpu和储存单元，通信单元、看门狗和储
存单元均与cpu相连接，通信单元与超速保护装置相匹配，储存单元与通信单元相连接，无线通讯模块设置在保护外壳的顶部。
9.所述无线通讯模块包括至少两个通信单元，通信单元上设置有接口，各通信单元的接口通过不同频段与超速保护装置相匹配。
10.所述通信单元为高频段的无线通讯芯片。
11.所述报警单元包括通讯装置、蜂鸣器、故障告警灯和超速警告灯，通讯装置、蜂鸣器、故障告警灯和超速警告灯均与状态识别单元相连接，通讯装置与移动设备相匹配。
12.所述故障警告灯为口字型灯，故障警告灯为设置在上端盖上，超速警告灯设置在外侧顶部，触控单元设置在上端盖上的口字型灯内。
13.所述状态识别单元包括微控制器，微控制器与远程监测单元相连接。
14.所述触控单元为触控屏。
15.本实用新型的有益效果为：本实用新型通过无线通讯模块获取风电场机组风机转速、风机加速度、风机超速状态和风机超速保护装置状态信息，并通过状态识别单元对风机状态和安装在风机上的超速保护装置状态进行分析判断，远程监测风机与超速保护装置，有效提升了风场机组超速监测装置的智能化程度，并有效降低了风电场机超速监测成本。本实用新型通过操作触控单元即可查看各个风电机的情况，大大简化了操作流程，且运行稳定，有效提升了风电场机组超速监测效率。
附图说明
16.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。
17.图1为风电场机组超速远程监测装置的结构图。
18.图2为风电场机组超速远程监测装置的组成框图。
19.图3为无线通讯模块工作原理图。
20.图4为状态识别单元工作原理图。
21.图5为报警单元工作原理图。
22.图中，1为无线通讯模块，2为远程监测单元，3为状态识别单元，4为触控单元，5为报警单元，6为上端盖，7为保护外壳，8为固定螺丝，41为触控屏，51为故障告警灯，52为超速警告灯。
具体实施方式
23.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付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。
24.如图1所示，一种用于风电场机组超速远程监测装置，包括无线通讯模块1、远程监测单元2、状态识别单元3、触控单元4和报警单元5，远程监测单元2和状态识别单元3均与无
线通讯模块1相连接，触控单元4与远程监测单元2相连接，状态识别单元3与报警单元5相连接，远程监测单元2与状态识别单元3相连接，无线通讯模块1与超速保护装置内的信息传输模块相匹配，超速保护装置内的信息传输模块与超速保护装置内的传感器相连接，报警单元5与移动设备相连接，无线通讯模块1设置在保护外壳7顶端，远程监测单元2和状态识别单元3设置在保护外壳7内，保护外壳7和上端盖6通过固定螺丝8相固定。
25.如图2所示，无线通讯模块1包括通信单元、看门狗、cpu和储存单元，通信单元、看门狗和储存单元均与cpu相连接，通信单元与超速保护装置相匹配，储存单元与通信装置相连接。其中，风电机组内设置有超速保护装置，通信单元通过与超速保护装置向匹配获取风电机组的转速等信息，无线通讯模块1内设置有三个通信单元，每个通信单元上分别设置有接口，三个通信单元接口分别通过三个不同频段的信号与超速保护装置相匹配，通信单元为高频段的无线通讯芯片，该无线通讯芯片的型号为e22-400t-22d，三个不同频段的信号分别对应三组风电机组，每个信号内的每台风电机组分配一个地址。看门狗装置的主要作用为确保监测系统正常工作，当监测系统因异常发生死机时，看门狗装置将自动重启，保证监测系统继续按照之前设置的参数运行。cpu的主要作用为控制无线通讯模块1通过通信单元接收风电机组的相关信息，并将通信单元接收到的信息传输给远程监测单元2。储存单元的主要作为存储通信单元接收的风电机组信息，并按照不同信号不同地址对风电机组信息进行分类储存。远程监测单元2的主要作用为从无线通讯模块1的储存单元中读取风电机组风机的转速、加速度等信息，并将信息传输至触控单元4，有效提升了风场机组超速监测装置的智能化程度，并有效降低了风电场机超速监测成本，该远程监测单元2可选用dmg80480c043_01wtc。如图3所示，状态识别单元3的主要作用为读取储存单元中风电机组中风机转速、风机加速度和风机超速状态，并对风机数据进行综合分析，判断风电机组是否超速，同时状态识别单元3对风机超速保护装置状态进行读取，判断风机超速保护装置是否故障，该状态识别单元3采用cortex-m4 内核的32位arm微控制器stm32f407，在状态识别单元3内预先设定各项监测数据的阈值，当被监测的风电机组数据超过阈值，则状态识别单元3判定风电机组或风电超速保护装置异常。若识别到风电机组状态异常或风机超速保护装置出现故障，状态识别单元3将向报警单元5发送警告信息。触控单元4为触控屏41，该触控单元4接收来自远程监测单元2传输的风电机组信息，并将接收到的相关信息显示在触控屏上，使相关人员可以通过操作触控屏41读取不同风机的状态信息，同时接收风电机组的异常警告，大大简化了操作流程，且运行稳定，有效提升了风电场机组超速监测效率。当相关人员通过触控单元4操作风电场机组超速远程监测系统接入某一频段时，远程监测单元2会自动扫描该频段内所分配的地址并显示出来，该地址与该频段内风机地址相对应，通过操作触控单元4可以接入不同的频段查看其它风机的情况。如图4所示，报警单元5包括通讯装置、蜂鸣器、故障告警灯51和超速警告灯52，通讯装置、蜂鸣器、故障告警灯51和超速警告灯52均与状态识别单元3相连接，通讯装置与移动设备相匹配。报警单元5的主要作用为接收来自状态识别单元3的警告信息，并根据不同的警告信息发出告警信息。故障警告灯51为口字型灯，故障警告灯51为设置在上端盖上，触控单元4设置在口字型灯内，超速警告灯52设置在外侧顶部，触控屏41设置在上端盖上的口字型灯内。报警单元5包括通讯装置、蜂鸣器、故障告警灯51和超速警告灯52，通讯装置、蜂鸣器、故障告警灯51和超速警告灯52均与状态识别单元3相连接，通讯装置与移动设备相匹配。当报警单元5接收到风轮超速的警告信息
时，报警单元5将调用蜂鸣器发出蜂鸣告警，同时调用超速警告灯52以1秒一闪的频率闪烁，在触控单元4上显示告警信息，将告警信息上传云端，并给风电场负责人发送告警邮件；当报警单元5接收到风轮超速保护装置故障信息，报警单元5将调用故障告警灯51以1秒一闪的频率闪烁，并在触控单元4上显示告警信息。其中，故障警告灯51为口字型灯，故障警告灯51为设置在上端盖上，超速警告灯52设置在外侧顶部，触控单元4设置在上端盖上的口字型灯内。
26.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。