專利名稱：一種監(jiān)測風力發(fā)電機的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及風電場數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種監(jiān)測風力發(fā)電機的方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，人類對能源的需求量將會越來越大。然而，人類對能源的過度開采利用，勢必造成資源的日益枯竭，如何找到一種新型能源來擺脫能源危機成了世界普遍關(guān)注的熱點。風能是太陽能的一種轉(zhuǎn)化形式，是一種不產(chǎn)生任何污染物排放的可再生自然資源，是人類社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的一種主要新動力源。但風能又是一種極為不穩(wěn)定的資源，駕馭它需要很多技術(shù)手段，包括電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃、準確的風力預(yù)測、無風時充足的后備電源、良性運作的電力市場、買賣雙方的供需平衡等。風電技術(shù)已日趨成熟，產(chǎn)品質(zhì)量可靠，發(fā)電成本已接近煤電，它將作為解決生產(chǎn)和生活能源的一種有效途徑而被廣泛利用。風力發(fā)電機是機電設(shè)備，用于將風能轉(zhuǎn)換為電能。通常，風力發(fā)電機利用風來驅(qū)動一個齒輪箱，轉(zhuǎn)子軸，和一個發(fā)電機(或其他機械元件)，最終產(chǎn)生電力。發(fā)電機是風力發(fā)電機組的重要組成部分之一，研制和選用適合于風電轉(zhuǎn)換、運行可靠、效率高、控制性能良好的發(fā)電機系統(tǒng)是風力發(fā)電工作的關(guān)鍵所在。然而，由于風機長期連續(xù)運轉(zhuǎn)，不同用途風機處理的空氣成分不同，再加上某些風機前期選型不當，風機在運行過程中難免會出現(xiàn)各種故障，通過長期觀察研究風機在運行過程中一般出現(xiàn)的故障是風量風壓不足，軸承溫度過高，風機振動過大，電機超負荷運轉(zhuǎn)、風機溫度過高，皮帶跳動及打滑等等。風力發(fā)電機由于振動的作用可能引起很多部件的變形。經(jīng)過一段時間的運行，可能需要監(jiān)測風力發(fā)電機的機械元件的異常行為，以及預(yù)測性維修或保修檢查。因此，實時監(jiān)測風力發(fā)電機的運行狀態(tài)，提供關(guān)于風力發(fā)電機狀態(tài)反饋的操作，促進風電事業(yè)的健康發(fā)展具有重要意義。為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種監(jiān)測風力發(fā)電機的方法及系統(tǒng)，嘗試通過將狀態(tài)監(jiān)測設(shè)備連接到風力發(fā)電機上，通過無線方式將收集到的數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)竭h程監(jiān)控設(shè)施，并可確定和發(fā)送風力發(fā)電機所在的位置，可減少人為的錯誤，同時還可以提高遠程操作員確定狀態(tài)監(jiān)測設(shè)備位置的效率，實時地獲取風力發(fā)電機的狀態(tài)數(shù)據(jù)，是目前風電場數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域亟待解決的問題之一。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明實施例提出了一種監(jiān)測風力發(fā)電機的方法及系統(tǒng)，通過將狀態(tài)監(jiān)測模塊安裝到風力發(fā)電機，接著依據(jù)風力發(fā)電機上狀態(tài)監(jiān)測模塊接收的信息，確定狀態(tài)監(jiān)測模塊的位置信息，然后使用狀態(tài)監(jiān)測模塊獲取風力發(fā)電機的參數(shù)信息，最終將參數(shù)信息通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到中央設(shè)施并進行顯示，本方案可提高遠程操作員確定狀態(tài)監(jiān)測設(shè)備位置的效率，并能實時地獲取風力發(fā)電機的狀態(tài)數(shù)據(jù)以及進行顯示。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實施例的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種監(jiān)測風力發(fā)電機的方法，包括:步驟一、將狀態(tài)監(jiān)測模塊安裝到風力發(fā)電機；步驟二、依據(jù)風力發(fā)電機上狀態(tài)監(jiān)測模塊接收的信息，確定狀態(tài)監(jiān)測模塊的位置
信息；步驟三、使用狀態(tài)監(jiān)測模塊獲取風力發(fā)電機的參數(shù)信息；步驟四、將參數(shù)信息通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到中央設(shè)施并進行顯示。優(yōu)選的，上述步驟二中，狀態(tài)監(jiān)測模塊的位置信息是通過變換器識別。優(yōu)選的，上述變換器可識別風機的序列號、制造商和/或風機的位置，包括但不限于經(jīng)度和緯度坐標。優(yōu)選的，上述變換器包括一個射頻識別芯片(RFID)。優(yōu)選的，上述狀態(tài)監(jiān)測模塊可包括一個詢問機，通過使用詢問機從變換器獲得數(shù)據(jù)。優(yōu)選的，上述步驟一中，狀態(tài)監(jiān)測模塊還包含一 GPS接收器單元，可通過使用GPS接收器單元來確定狀態(tài)監(jiān)測模塊和其所監(jiān)測的風力發(fā)電機的位置信息。優(yōu)選的，上述位置信息是通過WIFI收發(fā)器進行發(fā)送。優(yōu)選的，上述中央設(shè)備可顯示發(fā)電機的速度、位置、通信狀態(tài)和電池狀態(tài)等參數(shù)信
肩、O一種監(jiān)測風力發(fā)電機的系統(tǒng)，包括:風力發(fā)電機；狀態(tài)監(jiān)測設(shè)備，用于風力發(fā)電機的運行狀態(tài)；有線或無線網(wǎng)絡(luò)，將監(jiān)測到的風力發(fā)電機信息傳輸?shù)竭h程監(jiān)控站；遠程監(jiān)控站，用于顯示發(fā)電機的運行狀態(tài)。綜上所述，本發(fā)明提供了一種監(jiān)測風力發(fā)電機的方法及系統(tǒng)，通過將狀態(tài)監(jiān)測模塊安裝到風力發(fā)電機，接著依據(jù)風力發(fā)電機上狀態(tài)監(jiān)測模塊接收的信息，確定狀態(tài)監(jiān)測模塊的位置信息，然后使用狀態(tài)監(jiān)測模塊獲取風力發(fā)電機的參數(shù)信息，最終將參數(shù)信息通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到中央設(shè)施并進行顯示，本方案可提高遠程操作員確定狀態(tài)監(jiān)測設(shè)備位置的效率，并能實時地獲取風力發(fā)電機的狀態(tài)數(shù)據(jù)以及進行顯示。


圖1為本發(fā)明實施例一種監(jiān)測風力發(fā)電機的方法示意圖；圖2是一個狀態(tài)監(jiān)測模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是一個用于遠程監(jiān)控風力發(fā)電機的可視化顯示的示意圖；圖4為本發(fā)明實施例一種監(jiān)測風力發(fā)電機的系統(tǒng)示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明實施例提供的一種監(jiān)測風力發(fā)電機的方法及系統(tǒng)，通過將狀態(tài)監(jiān)測模塊安裝到風力發(fā)電機，接著依據(jù)風力發(fā)電機上狀態(tài)監(jiān)測模塊接收的信息，確定狀態(tài)監(jiān)測模塊的位置信息，然后使用狀態(tài)監(jiān)測模塊獲取風力發(fā)電機的參數(shù)信息，最終將參數(shù)信息通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到中央設(shè)施并進行顯示，本方案可提高遠程操作員確定狀態(tài)監(jiān)測設(shè)備位置的效率，并能實時地獲取風力發(fā)電機的狀態(tài)數(shù)據(jù)以及進行顯示。本發(fā)明實施例的核心思想是，將狀態(tài)監(jiān)測設(shè)備連接到風力發(fā)電機上，可以臨時安裝在一個或多個風力發(fā)電機中，在一段時間內(nèi)，從每個受監(jiān)控的發(fā)電機組中收集相關(guān)數(shù)據(jù)，并可以通過無線方式將收集到的數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)竭h程監(jiān)控設(shè)施。狀態(tài)監(jiān)測設(shè)備包括位置指示功能，可以在不依賴于安裝程序的情況下，確定和發(fā)送風力發(fā)電機所在的位置，并警告中央設(shè)施。這樣，可以減少人為的錯誤，同時還可以提高遠程操作員確定狀態(tài)監(jiān)測設(shè)備位置的效率，實時地獲取風力發(fā)電機的狀態(tài)數(shù)據(jù)。為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，下面參照附圖并舉實施例，對本發(fā)明進一步詳細說明。本發(fā)明實施例提供了一種監(jiān)測風力發(fā)電機的方法，如圖1所示，具體步驟包括:步驟一、將狀態(tài)監(jiān)測模塊安裝到風力發(fā)電機；具體而言，在本發(fā)明實施例中，狀態(tài)監(jiān)測模塊10可包含電源單元、備用電源單元、WIFI單元以及數(shù)據(jù)記錄器控制單元等功能單元，且上述相關(guān)功能單元可安裝在一個殼體內(nèi)，即包含在一個單獨的空間內(nèi)，其能夠支持和保護上述相關(guān)單元免受外界損害。在本方案中，可將狀態(tài)監(jiān)測模塊10連接到風力發(fā)電機20上，它可以臨時安裝在一個或多個風力發(fā)電機中。步驟二、依據(jù)風力發(fā)電機上狀態(tài)監(jiān)測模塊接收的信息，確定狀態(tài)監(jiān)測模塊的位置
信息；具體而言，在本發(fā)明的一個實施例中，狀態(tài)監(jiān)測模塊10之數(shù)據(jù)記錄器控制單元30可包含一 GPS接收器單元301，通過使用GPS接收器單元301來確定狀態(tài)監(jiān)測模塊10和其所監(jiān)測的風力發(fā)電機20的位置信息。且狀態(tài)監(jiān)測模塊10的GPS接收器單元301包括位置指示功能，可以在不依賴于安裝程序的情況下，確定和發(fā)送它所在的位置。因此，在本方案中，將依據(jù)風力發(fā)電機20上狀態(tài)監(jiān)測模塊10接收的信息，確定狀態(tài)監(jiān)測模塊10的位置信息，具體而言是通過使用GPS接收器單元301來確定狀態(tài)監(jiān)測模塊10和其所監(jiān)測的風力發(fā)電機20的位置信息。進一步的，在本發(fā)明的這個實施例中，GPS接收器單元301生成的位置信息可計算出狀態(tài)監(jiān)測模塊10和其所監(jiān)測的風力發(fā)電機20的位置，以經(jīng)度和緯度坐標的形式表示出來。雖然GPS接收器單元301可以計算出狀態(tài)監(jiān)測模塊10的位置和/或在任何時刻所監(jiān)視的風力發(fā)電機20的位置，但是其它的一些參數(shù)也可以與位置的計算和傳送相聯(lián)系。例如，狀態(tài)監(jiān)測模塊10每次從非供電狀態(tài)移動到供電狀態(tài)時，狀態(tài)監(jiān)測模塊10將指導GPS接收器單元301計算其位置。GPS接收器單元301計算位置信息后，狀態(tài)監(jiān)測模塊10將發(fā)送該位置，通過WIFI單元40傳向中央設(shè)施或遠程監(jiān)控站50。WIFI單元40可進一步包含WIFI收發(fā)器401、路由器402、CDMA收發(fā)信機403及CDMA調(diào)制解調(diào)器404。在另一個實施例中，狀態(tài)監(jiān)測模塊10和其所監(jiān)測的風力發(fā)電機20的位置信息可以通過使用一個變換器來確定和識別，例如一個無線射頻辨識單元(RFID)。通常，RFID芯片包括一個集成電路，用于存儲數(shù)據(jù)和一個天線。例如，依據(jù)風力發(fā)電機的識別信息，風力發(fā)電機可以攜帶已編碼的RFID芯片。這種識別信息可以包括風力發(fā)電機的制造商、序列號，也可以包括風力發(fā)電機的位置信息，如經(jīng)度和緯度坐標。狀態(tài)監(jiān)測模塊10還可進一步包括RFID詢問機或閱讀器，RFID詢問機可以使用一個射頻(RF)收發(fā)器，該射頻(RF)收發(fā)器由微控制器和天線控制。當狀態(tài)監(jiān)測模塊10安裝在被監(jiān)測的風力發(fā)電機上時，RFID詢問機將從安裝在被監(jiān)測的風力發(fā)電機上的RFID芯片訪問及獲取數(shù)據(jù)，狀態(tài)監(jiān)測模塊10通過獲取這些數(shù)據(jù)，可以確定風力發(fā)電機的身份和/或位置，并將身份和/或位置傳到中央設(shè)施，中央設(shè)施包括但不限于遠程監(jiān)控站。步驟三、使用狀態(tài)監(jiān)測模塊獲取風力發(fā)電機的參數(shù)信息； 具體而言，在本發(fā)明實施例中，狀態(tài)監(jiān)測模塊10可包括WIFI單元、開關(guān)單元、電源單元、備用電源單元、變換器單元、數(shù)字存儲器單元、溫度傳感器單元、冷卻風扇單元、GPS接收器單元、溫度開關(guān)及風力發(fā)電機的機械軸加速傳感器或光學速度耦合器及殼體。WIFI單元可進一步包含WIFI收發(fā)器、路由器、CDMA收發(fā)信機及CDMA調(diào)制解調(diào)器。在本方案中，狀態(tài)監(jiān)測模塊10還可以作為一個局部區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(LAN)的中繼器，接收來自其他狀態(tài)監(jiān)測模塊10的信號，并將這些信號發(fā)送到中央設(shè)施，中央設(shè)施包括但不限于遠程監(jiān)控站。狀態(tài)監(jiān)測模塊10包含的上述單元，可以從風力發(fā)電機中搜集對應(yīng)的相關(guān)數(shù)據(jù)，而遠程監(jiān)控站則可以從任何需要的位置實時地接收和使用數(shù)據(jù)。例如，WIFI收發(fā)器401可以進行通信，將收集到的數(shù)據(jù)通訊到本地訪問點，然后本地訪問點可以通過無線/有線網(wǎng)絡(luò)60將數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭粋€中央設(shè)施，如遠程監(jiān)控站。可替代地，狀態(tài)監(jiān)測模塊10還可以通過CDMA調(diào)制解調(diào)器404和CDMA收發(fā)信機403進行通信，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通過使用多孔通信傳送到中央設(shè)施。G PS接收器單元301生成的位置信息可計算出狀態(tài)監(jiān)測模塊10和其所監(jiān)測的風力發(fā)電機的位置，以經(jīng)度和緯度坐標的形式表示出來。雖然GPS接收器單元301可以計算出狀態(tài)監(jiān)測模塊10的位置和/或在任何時刻所監(jiān)視的風力發(fā)電機的位置，但是其它的一些參數(shù)也可以與位置的計算和傳送相聯(lián)系。例如，狀態(tài)監(jiān)測模塊10每次從非供電狀態(tài)移動到供電狀態(tài)時，狀態(tài)監(jiān)測模塊10將指導GPS接收器單元301計算其位置。GPS接收器單元301計算位置信息后，狀態(tài)監(jiān)測模塊10將發(fā)送該位置，通過WIFI單元202或CDMA收發(fā)信機208傳向中央設(shè)施或遠程監(jiān)控站。WIFI單元40可進一步包含WIFI收發(fā)器401、路由器402、CDMA收發(fā)信機403及CDMA調(diào)制解調(diào)器404。在另一個實施例中，狀態(tài)監(jiān)測模塊10和其所監(jiān)測的風力發(fā)電機的位置可以通過使用一個變換器單元來確定，例如一個無線射頻辨識單元(RFID)。通常，RFID芯片包括一個集成電路，用于存儲數(shù)據(jù)和一個天線。例如，依據(jù)風力發(fā)電機的識別信息，風力發(fā)電機可以攜帶已編碼的RFID芯片。這種識別信息可以包括風力發(fā)電機的制造商、序列號，也可以包括風力發(fā)電機的位置信息，如經(jīng)度和緯度坐標。狀態(tài)監(jiān)測模塊10還可進一步包括RFID詢問機或閱讀器，RFID詢問機可以使用一個射頻(RF)收發(fā)器，該射頻(RF)收發(fā)器由微控制器和天線控制。當狀態(tài)監(jiān)測模塊10安裝在被監(jiān)測的風力發(fā)電機上時，RFID詢問機將從安裝在被監(jiān)測的風力發(fā)電機上的RFID芯片訪問及獲取數(shù)據(jù)，狀態(tài)監(jiān)測模塊10通過獲取這些數(shù)據(jù)，可以確定風力發(fā)電機的身份和/或位置，并將身份和/或位置傳到中央設(shè)施，中央設(shè)施包括但不限于遠程監(jiān)控站。圖2是一個實施例的狀態(tài)監(jiān)測模塊示意圖，其中狀態(tài)檢測模塊10中的所有單元包含在一個模塊外殼中。在本實施例中，狀態(tài)監(jiān)測模塊10包括數(shù)據(jù)記錄器控制模塊30、WIFI單元40、電源單元70和備用電源單元80。此狀態(tài)監(jiān)測模塊10，包括整套的無線功能和狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備。進一步的，電源單元70包括一個電源，它的容量能夠提供狀態(tài)監(jiān)測模塊10的所有單元的電力。在該電源單元70不能提供電源到狀態(tài)檢測模塊10時，備用電源單元80可以給狀態(tài)監(jiān)測模塊10的單元提供電能，它包括電池備用電源。WIFI單元40包括能夠發(fā)送數(shù)據(jù)到狀態(tài)監(jiān)測模塊10和接收來自狀態(tài)監(jiān)測模塊10數(shù)據(jù)的裝置。WIFI單元40包括WIFI收發(fā)器401、路由器402、CDMA收發(fā)信機403及CDMA調(diào)制解調(diào)器404。數(shù)據(jù)記錄器控制模塊30可以包括GPS接收器301、微控制器302、數(shù)字存儲器303 (例如ROM，RAM, NVRAM等)和多個加速度計304、電流監(jiān)視器305及速度傳感器306。微控制器302、數(shù)字存儲器303、GPS接收器單元301和加速度計304都可以作為硬件部分進行商業(yè)化。用軟件連接和控制這些硬件，從風力發(fā)電機不同的點和組件中獲得振動和加速度數(shù)據(jù)。電源單元70、備用電源單元80、WIFI單元40和數(shù)據(jù)記錄器控制模塊30可安裝在一個殼體內(nèi)，其能夠支持和保護他們免受損害。步驟四、將參數(shù)信息通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到中央設(shè)施并進行顯示。具體而言，在本發(fā)明實施例中，中央設(shè)施包括但不限于遠程監(jiān)控站，可以放置在幾乎任何地點的遠程監(jiān)控站，它通過有線/無線網(wǎng)絡(luò)60與狀態(tài)監(jiān)測模塊10進行通信。通過通信，遠程監(jiān)控站50可以獲取數(shù)據(jù)，此數(shù)據(jù)由狀態(tài)監(jiān)測模塊10產(chǎn)生，如從GPS接收器單元301中，可以獲得風力發(fā)電機的振動數(shù)據(jù)，經(jīng)度和緯度坐標，電流消耗和溫度。從遠程監(jiān)控站所生成的數(shù)據(jù)可以被處理和存檔，并提交到風力發(fā)電機的雇主/操作員。上述有線網(wǎng)絡(luò)可以是傳統(tǒng)的基于陸地的遠程通信網(wǎng)絡(luò)，連接狀態(tài)監(jiān)測模塊10到遠程監(jiān)控站50。在遠程監(jiān)控站50和狀態(tài)監(jiān)測模塊10之間，也可以使用無線網(wǎng)絡(luò)60。在沒有有線網(wǎng)絡(luò)的情況下，無線網(wǎng)絡(luò)也可以提供狀態(tài)監(jiān)測模塊10和遠程監(jiān)控站50之間的通信。圖3是一個用于遠程監(jiān)控風力發(fā)電機的可視化顯示的示意圖。從視覺顯示器400上可以顯示出監(jiān)測的風力發(fā)電機的參數(shù)信息數(shù)據(jù)。圖3描繪了一個典型的圖形用戶界面，它由遠程監(jiān)控站的一臺計算機上的軟件生成。每個風力發(fā)電機可以有一個數(shù)據(jù)記錄器屏幕，用來顯示發(fā)電機的速度、位置、通信和電池狀態(tài)等參數(shù)信息數(shù)據(jù)。由此，工作人員可以得知何時將會有新的發(fā)電機并網(wǎng)，以及發(fā)電機任意時刻的參數(shù)信息數(shù)據(jù)。視覺顯示還包括一個地理地圖，用來描繪監(jiān)測的風力發(fā)電機的位置。在本方案中，視覺顯示器可以指示風力發(fā)電機的雇主，風力發(fā)電機檢驗人，監(jiān)視風力發(fā)電機的GPS位置、溫度、電源、電池狀態(tài)和狀態(tài)監(jiān)測模塊冷卻風扇的狀態(tài)。根據(jù)監(jiān)測技術(shù)的要求，所示的數(shù)據(jù)可以被添加或刪除并顯示出來。 狀態(tài)監(jiān)測模塊10和遠程監(jiān)控站的軟件在每次狀態(tài)監(jiān)測模塊10上電或遠程監(jiān)控站的技師靠近時，都可以在顯示器上自動報告并顯示其位置信息。一個調(diào)試按鈕一旦激活，則狀態(tài)監(jiān)測和數(shù)據(jù)記錄開始，在需要的時間段內(nèi)工作，當監(jiān)測結(jié)束的時候，時鐘便顯示出來。此時狀態(tài)監(jiān)測模塊10可以從風力發(fā)電機上移除，并用于隨后的另一臺風力發(fā)電機的監(jiān)測，只要狀態(tài)監(jiān)測模塊10聯(lián)網(wǎng)并與遠程監(jiān)控站保持通信，遠程監(jiān)控站的工作人員就可以通過圖3，隨時查看相關(guān)信息。另外，本發(fā)明實施例還提供了一種監(jiān)測風力發(fā)電機的系統(tǒng)。如圖4所示，為本發(fā)明實施例提供的一種監(jiān)測風力發(fā)電機的系統(tǒng)示意圖。一種監(jiān)測風力發(fā)電機的系統(tǒng)100，包括狀態(tài)監(jiān)測設(shè)備10、風力發(fā)電機20、有線或無線網(wǎng)絡(luò)60以及遠程監(jiān)控站50。其中，狀態(tài)監(jiān)測設(shè)備10，可將狀態(tài)監(jiān)測模塊安裝到風力發(fā)電機，用于監(jiān)測風機的運行狀態(tài)；具體而言，在本發(fā)明實施例中，狀態(tài)監(jiān)測模塊10可包括WIFI單元、開關(guān)單元、電源單元、備用電源單元、變換器單元、數(shù)字存儲器單元、溫度傳感器單元、冷卻風扇單元、GPS接收器單元、溫度開關(guān)及風力發(fā)電機的機械軸加速傳感器或光學速度耦合器及殼體。WIFI單元可進一步包含WIFI收發(fā)器、路由器、CDMA收發(fā)信機及CDMA調(diào)制解調(diào)器。在本方案中，狀態(tài)監(jiān)測模塊10還可以作為一個局部區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(LAN)的中繼器，接收來自其他狀態(tài)監(jiān)測模塊10的信號，并將這些信號發(fā)送到中央設(shè)施，中央設(shè)施包括但不限于遠程監(jiān)控站。狀態(tài)監(jiān)測模塊10包含的上述單元，可以從風力發(fā)電機中搜集對應(yīng)的相關(guān)數(shù)據(jù)，而遠程監(jiān)控站則可以從任何需要的位置實時地接收和使用數(shù)據(jù)。例如，WIFI收發(fā)器401可以進行通信，將收集到的數(shù)據(jù)通訊到本地訪問點，然后本地訪問點可以通過無線/有線網(wǎng)絡(luò)60將數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭粋€中央設(shè)施，如遠程監(jiān)控站?？商娲?，狀態(tài)監(jiān)測模塊10還可以通過CDMA調(diào)制解調(diào)器404和CDMA收發(fā)信機403進行通信，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通過使用多孔通信傳送到中央設(shè)施。G PS接收器單元301生成的位置信息可計算出狀態(tài)監(jiān)測模塊10和其所監(jiān)測的風力發(fā)電機的位置，以經(jīng)度和緯度坐標的形式表示出來。雖然GPS接收器單元301可以計算出狀態(tài)監(jiān)測模塊10的位置和/或在任何時刻所監(jiān)視的風力發(fā)電機的位置，但是其它的一些參數(shù)也可以與位置的計算和傳送相聯(lián)系。例如，狀態(tài)監(jiān)測模塊10每次從非供電狀態(tài)移動到供電狀態(tài)時，狀態(tài)監(jiān)測模塊10將指導GPS接收器單元301計算其位置。GPS接收器單元301計算位置信息后，狀態(tài)監(jiān)測模塊10將發(fā)送該位置，通過WIFI單元202或CDMA收發(fā)信機208傳向中央設(shè)施或遠程監(jiān)控站。WIFI單元40可進一步包含WIFI收發(fā)器401、路由器402、CDMA收發(fā)信機403及CDMA調(diào)制解調(diào)器404。在另一個實施例中，狀態(tài)監(jiān)測模塊10和其所監(jiān)測的風力發(fā)電機的位置可以通過使用一個變換器單元來確定，例如一個無線射頻辨識單元(RFID)。通常，RFID芯片包括一個集成電路，用于存儲數(shù)據(jù)和一個天線。例如，依據(jù)風力發(fā)電機的識別信息，風力發(fā)電機可以攜帶已編碼的RFID芯片。這種識別信息可以包括風力發(fā)電機的制造商、序列號，也可以包括風力發(fā)電機的位置信息，如經(jīng)度和緯度坐標。狀態(tài)監(jiān)測模塊10還可進一步包括RFID詢問機或閱讀器，RFID詢問機可以使用一個射頻(RF)收發(fā)器，該射頻(RF)收發(fā)器由微控制器和天線控制。當狀態(tài)監(jiān)測模塊10安裝在被監(jiān)測的風力發(fā)電機上時，RFID詢問機將從安裝在被監(jiān)測的風力發(fā)電機上的RFID芯片訪問及獲取數(shù)據(jù)，狀態(tài)監(jiān)測模塊10通過獲取這些數(shù)據(jù)，可以確定風力發(fā)電機的身份和/或位置，并將身份和/或位置傳到中央設(shè)施，中央設(shè)施包括但不限于遠程監(jiān)控站。圖2是一個實施例的狀態(tài)監(jiān)測模塊示意圖，其中狀態(tài)檢測模塊10中的所有單元包含在一個模塊外殼中。在本實施例中，狀態(tài)監(jiān)測模塊10包括數(shù)據(jù)記錄器控制模塊30、WIFI單元40、電源單元70和備用電源單元80。此狀態(tài)監(jiān)測模塊10，包括整套的無線功能和狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備。進一步的，電源單元70包括一個電源，它的容量能夠提供狀態(tài)監(jiān)測模塊10的所有單元的電力。在該電源單元70不能提供電源到狀態(tài)檢測模塊10時，備用電源單元80可以給狀態(tài)監(jiān)測模塊10的單元提供電能，它包括電池備用電源。WIFI單元40包括能夠發(fā)送數(shù)據(jù)到狀態(tài)監(jiān)測模塊10和接收來自狀態(tài)監(jiān)測模塊10數(shù)據(jù)的裝置。WIFI單元40包括WIFI收發(fā)器401、路由器402、CDMA收發(fā)信機403及CDMA調(diào)制解調(diào)器404。數(shù)據(jù)記錄器控制模塊30可以包括GPS接收器301、微控制器302、數(shù)字存儲器303 (例如ROM，RAM, NVRAM等)和多個加速度計304、電流監(jiān)視器305及速度傳感器306。微控制器302、數(shù)字存儲器303、GPS接收器單元301和加速度計304都可以作為硬件部分進行商業(yè)化。用軟件連接和控制這些硬件，從風力發(fā)電機不同的點和組件中獲得振動和加速度數(shù)據(jù)。電源單元70、備用電源單元80、WIFI單元40和數(shù)據(jù)記錄器控制模塊30可安裝在一個殼體內(nèi)，其能夠支持和保護他們免受損害。有線或無線網(wǎng)絡(luò)60，作為傳輸?shù)慕橘|(zhì)，將監(jiān)測到的風機信息傳輸?shù)竭h程監(jiān)控站，即中央設(shè)施；其中，有線網(wǎng)絡(luò)可以是傳統(tǒng)的基于陸地的遠程通信網(wǎng)絡(luò)，連接狀態(tài)監(jiān)測模塊10到遠程監(jiān)控站50。在遠程監(jiān)控站50和狀態(tài)監(jiān)測模塊10之間，也可以使用無線網(wǎng)絡(luò)60。在沒有有線網(wǎng)絡(luò)的情況下，無線網(wǎng)絡(luò)也可以提供狀態(tài)監(jiān)測模塊10和遠程監(jiān)控站50之間的通信。遠程監(jiān)控站50，用于顯示發(fā)電機的運行狀態(tài)。具體而言，在本發(fā)明實施例中，中央設(shè)施包括但不限于遠程監(jiān)控站，可以放置在幾乎任何地點的遠程監(jiān)控站，它通過有線/無線網(wǎng)絡(luò)60與狀態(tài)監(jiān)測模塊10進行通信。通過通信，遠程監(jiān)控站50可以獲取數(shù)據(jù)，此數(shù)據(jù)由狀態(tài)監(jiān)測模塊10產(chǎn)生，如從GPS接收器單元301中，可以獲得風力發(fā)電機的振動數(shù)據(jù)，經(jīng)度和緯度坐標，電流消耗和溫度。從遠程監(jiān)控站所生成的數(shù)據(jù)可以被處理和存檔，并提交到風力發(fā)電機的雇主/操作員。圖3是一個用于遠程監(jiān)控風力發(fā)電機的可視化顯示的示意圖。從視覺顯示器400上可以顯示出監(jiān)測的風力發(fā)電機的參數(shù)信息數(shù)據(jù)。圖3描繪了一個典型的圖形用戶界面，它由遠程監(jiān)控站的一臺計算機上的軟件生成。每個風力發(fā)電機可以有一個數(shù)據(jù)記錄器屏幕，用來顯示發(fā)電機的速度、位置、通信和電池狀態(tài)等參數(shù)信息數(shù)據(jù)。由此，工作人員可以得知何時將會有新的發(fā)電機并網(wǎng)，以及發(fā)電機任意時刻的參數(shù)信息數(shù)據(jù)。視覺顯示還包括一個地理地圖，用來描繪監(jiān)測的風力發(fā)電機的位置。在本方案中，視覺顯示器可以指示風力發(fā)電機的雇主，風力發(fā)電機檢驗人，監(jiān)視風力發(fā)電機的GPS位置、溫度、電源、電池狀態(tài)和狀態(tài)監(jiān)測模塊冷卻風扇的狀態(tài)。根據(jù)監(jiān)測技術(shù)的要求，所示的數(shù)據(jù)可以被添加或刪除并顯示出來。狀態(tài)監(jiān)測模塊10和遠程監(jiān)控站的軟件在每次狀態(tài)監(jiān)測模塊10上電或遠程監(jiān)控站的技師靠近時，都可以在顯示器上自動報告并顯示其位置信息。一個調(diào)試按鈕一旦激活，則狀態(tài)監(jiān)測和數(shù)據(jù)記錄開始，在需要的時間段內(nèi)工作，當監(jiān)測結(jié)束的時候，時鐘便顯示出來。此時狀態(tài)監(jiān)測模塊10可以從風力發(fā)電機上移除，并用于隨后的另一臺風力發(fā)電機的監(jiān)測，只要狀態(tài)監(jiān)測模塊10聯(lián)網(wǎng)并與遠程監(jiān)控站保持通信，遠程監(jiān)控站的工作人員就可以通過圖3，隨時查看相關(guān)信息。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述實施例方法攜帶的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件完成，所述的程序可以存儲于一種計算機可讀存儲介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時，包括方法實施例的步驟之一或其組合。另外，在本發(fā)明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理模塊中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個模塊中。上述集成的模塊既可以采用硬件的形式實現(xiàn)，也可以采用軟件功能模塊的形式實現(xiàn)。所述集成的模塊如果以軟件功能模塊的形式實現(xiàn)并作為獨立的產(chǎn)品銷售或使用時，也可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質(zhì)中。綜上所述，本文提供了一種監(jiān)測風力發(fā)電機的方法及系統(tǒng)，通過將狀態(tài)監(jiān)測模塊安裝到風力發(fā)電機，接著依據(jù)風力發(fā)電機上狀態(tài)監(jiān)測模塊接收的信息，確定狀態(tài)監(jiān)測模塊的位置信息，然后使用狀態(tài)監(jiān)測模塊獲取風力發(fā)電機的參數(shù)信息，最終將參數(shù)信息通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到中央設(shè)施并進行顯示，本方案可提高遠程操作員確定狀態(tài)監(jiān)測設(shè)備位置的效率，并能實時地獲取風力發(fā)電機的狀態(tài)數(shù)據(jù)以及進行顯示。以上對本發(fā)明所提供的一種監(jiān)測風力發(fā)電機的方法及系統(tǒng)進行了詳細介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方案；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式
及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種監(jiān)測風力發(fā)電機的方法，其特征在于，所述方法包括: 步驟一、將狀態(tài)監(jiān)測模塊安裝到風力發(fā)電機； 步驟二、依據(jù)風力發(fā)電機上狀態(tài)監(jiān)測模塊接收的信息，確定狀態(tài)監(jiān)測模塊的位置信息； 步驟三、使用狀態(tài)監(jiān)測模塊獲取風力發(fā)電機的參數(shù)信息； 步驟四、將參數(shù)信息通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到中央設(shè)施并進行顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟二中，狀態(tài)監(jiān)測模塊的位置信息是通過變換器識別。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述變換器可識別風機的序列號、制造商和/或風機的位置，包括但不限于經(jīng)度和緯度坐標。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述變換器包括一個射頻識別芯片(RFID)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述態(tài)監(jiān)測模塊可包括一個詢問機，通過使用詢問機從變換器獲得數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟一中，狀態(tài)監(jiān)測模塊還包含一GPS接收器單元，可通過使用GPS接收器單元來確定狀態(tài)監(jiān)測模塊和其所監(jiān)測的風力發(fā)電機的位置信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述位置信息是通過WIFI收發(fā)器進行發(fā)送。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述中央設(shè)備可顯示發(fā)電機的速度、位置、通信狀態(tài)和電池狀態(tài)等參數(shù)信息。
9.一種監(jiān)測風力發(fā)電機的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括: 風力發(fā)電機； 狀態(tài)監(jiān)測設(shè)備，用于風力發(fā)電機的運行狀態(tài)； 有線或無線網(wǎng)絡(luò)，將監(jiān)測到的風力發(fā)電機信息傳輸?shù)竭h程監(jiān)控站； 遠程監(jiān)控站，用于顯示發(fā)電機的運行狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種監(jiān)測風力發(fā)電機的方法及系統(tǒng)，通過將狀態(tài)監(jiān)測模塊安裝到風力發(fā)電機，接著依據(jù)風力發(fā)電機上狀態(tài)監(jiān)測模塊接收的信息，確定狀態(tài)監(jiān)測模塊的位置信息，然后使用狀態(tài)監(jiān)測模塊獲取風力發(fā)電機的參數(shù)信息，最終將參數(shù)信息通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到中央設(shè)施并進行顯示，本方案可提高遠程操作員確定狀態(tài)監(jiān)測設(shè)備位置的效率，并能實時地獲取風力發(fā)電機的狀態(tài)數(shù)據(jù)以及進行顯示。
文檔編號G05B19/418GK103197618SQ20131005747
公開日2013年7月10日 申請日期2013年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月22日
發(fā)明者程偉臻 申請人:上海電機學院