一种偏航集电环温湿度控制系统及方法与流程

本发明涉及风力发电领域，特别是一种偏航集电环温湿度控制系统及方法。

背景技术：

1、随着我国风力发电技术不断创新和改进，风机容量和效率持续提高，大容量机组动力传输电缆随之增多，动力电缆开裂、偏心、集束、缠绕、干涉等一系列问题也接踵而来。为助力风电行业发展，从根本上解决机组容量快速增长带来的电缆故障问题，偏航集电环被广泛应用于风力发电的旋转电传输领域。

2、偏航集电环主要是将发电机发出的电能通过转子滑环传送到定子碳刷再到定子汇流排，最后通过电缆传送到变流器。由于偏航集电环工作时会产生热量，因此在偏航集电环运行过程中需要风扇冷却，同时为了保证风机停机时，偏航集电环的防潮性能，停机状态下偏航集电环内部需要设有加热器加热，防止凝露和高湿度环境对环体寿命及性能产生影响。因此，需要设置温度控制系统对箱体内的温度和湿度进行调控。

技术实现思路

1、本发明的目的就是提供一种偏航集电环温湿度控制系统及方法。用于解决现有技术中无法对偏航集电环内部的温度和湿度进行自动化调节的问题。

2、一种偏航集电环温湿度控制系统，包括中央处理器模块，以及设置在偏航集电环箱体内用于采集箱体内温度和湿度的温湿度传感器模块，以及设置在所述偏航集电环箱体外的温度传感器模块；

3、所述偏航集电环箱体内还设置有用于对箱体内加热除湿的加热模块，所述偏航集电环箱体外壁上还设置有用于对箱体内通风散热的散热模块，所述温湿度传感器模块、温度传感器模块、加热器模块和散热风机模块均与所述中央处理器模块数据互通。

4、可选的，所述温湿度传感器模块包括第一温度传感器、湿度传感器、温湿度控制器和第一采样调理电路；

5、所述第一温度传感器与所述温湿度控制器连通，所述湿度传感器与温湿度控制器之间通过ph2.0端口连通，所述温湿度控制器与所述第一采样调理电路的数据输入端连通，所述第一采样调理电路与所述中央处理器模块数据互通。

6、可选的，所述温度传感器模块包括第二温度传感器和第二采样调理电路；

7、所述第二温度传感器与所述第二采样调理电路的数据输入端连通，所述第二采样调理电路与所述中央处理器模块数据互通。

8、可选的，所述加热模块包括加热器，所述散热模块包括若干散热风机；

9、所述加热器和若干散热风机分别通过加热继电器和若干散热继电器控制启停，所述加热继电器和若干散热继电器均与所述中央处理器模块数据互通。

10、可选的，还包括存储模块和指示灯模块，所述存储模块和指示灯模块均与所述中央处理器模块数据互通；

11、所述指示灯模块包括工作指示灯、加热指示灯、散热指示灯和湿度传感器失效指示灯，所述中央处理器模块根据温湿度控制系统的工作状态控制所述工作指示灯、加热指示灯、散热指示灯和湿度传感器失效指示灯的点亮或熄灭；

12、所述工作指示灯点亮时为绿色，所述加热指示灯点亮时为红色，所述散热指示灯点亮时为蓝色，所述湿度传感器失效指示灯点亮时为黄色。

13、一种偏航集电环温湿度控制方法，采用上述的偏航集电环温湿度控制系统，具体步骤为：

14、s1：所述第一温度传感器、湿度传感器和第二温度传感器分别以△t的时间间隔采集温度和湿度数据，获得采样数据，并将采样数据传输至于中央处理器模块；

15、s2：中央处理器模块对采样数据进行处理判断，并根据判断结果，发送对应的控制指令控制加热器和散热风机启停；

16、s3：重复步骤s1-步骤s2，对偏航集电环的温湿度进行实时控制。

17、可选的，步骤s1中获得采样数据的具体方法为：

18、s1.1所述第一温度传感器和湿度传感器分别采集偏航集电环箱体内的温度和湿度，获得第一温度数据pi1和湿度数据qi，所述第二温度传感器采集偏航集电环箱体外的温度，获得第二温度数据pi2，其中：i为第i次采样；

19、s1.2所述第一温度数据pi1和湿度数据qi以电阻信号的形式依次通过温湿度控制器和第一采样调理电路，所述第一采样调理电路将第一温度数据pi1和湿度数据qi的电阻信号转换为模拟量电压信号并传输至于中央处理器模块；

20、s1.3所述第二温度数据pi2以电阻信号的形式通过第二采样调理电路，所述第二采样调理电路将第二温度数据pi2的电阻信号转换为模拟量电压信号并传输至于中央处理器模块。

21、可选的，步骤s2中所述中央处理器模块对采样数据进行处理判断，并根据判断结果，发送对应的控制指令控制加热器和散热风机启停的具体步骤为：

22、s2.1所述中央处理器模块内部的模拟/数字量转换子模块分别将第一温度数据pi1、湿度数据qi和第二温度数据pi2的模拟量电压信号转换为数字信号，并换算成对应实时的第一温度值pi′1、湿度值qi′和第二湿度值pi′2；

23、s2.2根据第一温度值pi′1、湿度值qi′和第二湿度值pi′2判断所述偏航集电环箱体内是否需要加热或散热操作，发送对应的控制指令控制加热器和若干散热风机启停。

24、可选的，步骤s2.2中判断所述偏航集电环箱体内是否需要加热或散热操作的具体方法为：

25、当pi′2<m1且pi′1<m2时，若散热风机未启动，则加热器开始加热，若散热风机已启动，则关闭散热风机且加热器开始加热，当时，加热器停止加热，其中：j为第j次采样；

26、当m1<pi′2<m4且pi′1<pi′2+m5时，若散热风机未启动，则加热器开始加热，若散热风机已启动，则关闭散热风机且加热器开始加热，当且qi′≤n1时，加热器停止加热；

27、当pi′1>m7时，则散热风机启动散热风机，当时，散热风机停止工作。

28、由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：

29、本申请统筹考虑偏航集电环的应用场景，设置第一、第二温度传感器和湿度传感器对温湿度进行采集，并设置加热和散热的控制逻辑对加热其和散热风机进行控制，实现了偏航集电环箱体内温湿度的自动化控制，保证偏航集电环设备在安全可靠的温度内运行。

30、本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

技术特征：

1.一种偏航集电环温湿度控制系统，其特征在于，包括中央处理器模块，以及设置在偏航集电环箱体内用于采集箱体内温度和湿度的温湿度传感器模块，以及设置在所述偏航集电环箱体外的温度传感器模块；

2.根据权利要求1所述的一种偏航集电环温湿度控制系统，其特征在于，所述温湿度传感器模块包括第一温度传感器、湿度传感器、温湿度控制器和第一采样调理电路；

3.根据权利要求2所述的一种偏航集电环温湿度控制系统，其特征在于，所述温度传感器模块包括第二温度传感器和第二采样调理电路；

4.根据权利要求3所述的一种偏航集电环温湿度控制系统，其特征在于，所述加热模块包括加热器，所述散热模块包括若干散热风机；

5.根据权利要求4所述的一种偏航集电环温湿度控制系统，其特征在于，还包括存储模块和指示灯模块，所述存储模块和指示灯模块均与所述中央处理器模块数据互通；

6.一种偏航集电环温湿度控制方法，其特征在于，采用根据权利要求1-5任一项所述的偏航集电环温湿度控制系统，具体步骤为：

7.根据权利要求6所述的一种偏航集电环温湿度控制方法，其特征在于，步骤s1中获得采样数据的具体方法为：

8.根据权利要求7所述的一种偏航集电环温湿度控制方法，其特征在于，步骤s2中所述中央处理器模块对采样数据进行处理判断，并根据判断结果，发送对应的控制指令控制加热器和散热风机启停的具体步骤为：

9.根据权利要求8所述的一种偏航集电环温湿度控制方法，其特征在于，步骤s2.2中判断所述偏航集电环箱体内是否需要加热或散热操作的具体方法为：

技术总结
本申请提供一种偏航集电环温湿度控制系统及方法，用于解决现有技术中无法对偏航集电环内部的温度和湿度进行自动化调节的问题。包括中央处理器模块，以及设置在偏航集电环箱体内的温湿度传感器模块，以及设置在所述偏航集电环箱体外的温度传感器模块；所述偏航集电环箱体内还设置有用于对箱体内加热除湿的加热模块，以及用于对箱体内通风散热的散热模块，所述温湿度传感器模块、温度传感器模块、加热器模块和散热风机模块均与所述中央处理器模块数据互通。本申请统筹考虑偏航集电环的应用场景，设置温度和湿度传感器对温湿度进行采集，并通过加热和散热的控制逻辑对加热其和散热风机进行控制，实现了偏航集电环箱体内温湿度的自动化控制。

技术研发人员：柳林生,曾庆刚,张念海,岳龙,吴化敏
受保护的技术使用者：大连宜顺机电有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/29