風電場無線監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及風電機組的監(jiān)控技術(shù)，具體是一種風電場無線監(jiān)控系統(tǒng)。本發(fā)明解決了現(xiàn)有風電機組監(jiān)控裝置在傳感器安裝和網(wǎng)絡(luò)部署方面復(fù)雜性較高、數(shù)據(jù)采集的準確性較低、以及監(jiān)控成本較高的問題。風電場無線監(jiān)控系統(tǒng)包括加速度傳感器、溫度傳感器、電流傳感器、IIC總線、CC2530芯片、協(xié)調(diào)器節(jié)點、網(wǎng)關(guān)、數(shù)據(jù)中心服務(wù)器；其中，加速度傳感器、溫度傳感器、電流傳感器均通過IIC總線與CC2530芯片雙向連接；CC2530芯片與協(xié)調(diào)器節(jié)點自動組網(wǎng)構(gòu)成ZigBee自組織網(wǎng)絡(luò)，且CC2530芯片與協(xié)調(diào)器節(jié)點雙向無線連接；協(xié)調(diào)器節(jié)點通過網(wǎng)關(guān)與數(shù)據(jù)中心服務(wù)器雙向連接。本發(fā)明適用于各種風電機組。
【專利說明】風電場無線監(jiān)控系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及風電機組的監(jiān)控技術(shù)，具體是一種風電場無線監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著化石能源危機的來臨以及人們環(huán)保意識的增強，世界各國爭相發(fā)展具有大規(guī)模開發(fā)潛能、無污染、可再生的風電。在風電機組運行過程中，通常需要對風電機組進行實時監(jiān)控，以此預(yù)防風電機組的設(shè)備故障，實現(xiàn)風電機組的安全可靠運行。目前，風電機組的監(jiān)控主要是通過有線監(jiān)控設(shè)備來實現(xiàn)的。實踐表明，有線監(jiān)控設(shè)備由于自身結(jié)構(gòu)所限，普遍存在如下問題:其一，有線監(jiān)控設(shè)備采用線纜進行數(shù)據(jù)傳輸，導(dǎo)致其在傳感器安裝和網(wǎng)絡(luò)部署方面復(fù)雜性較高。其二，有線監(jiān)控設(shè)備采用線纜進行數(shù)據(jù)傳輸，由于線纜會對數(shù)據(jù)采集過程造成耦合干擾，導(dǎo)致其數(shù)據(jù)采集的準確性較低。其三，有線監(jiān)控設(shè)備采用線纜進行數(shù)據(jù)傳輸，由于線纜較為昂貴，導(dǎo)致其監(jiān)控成本較高?；诖耍斜匾l(fā)明一種全新的風電機組監(jiān)控裝置，以解決現(xiàn)有風電機組監(jiān)控裝置在傳感器安裝和網(wǎng)絡(luò)部署方面復(fù)雜性較高、數(shù)據(jù)采集的準確性較低、以及監(jiān)控成本較高的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有風電機組監(jiān)控裝置在傳感器安裝和網(wǎng)絡(luò)部署方面復(fù)雜性較高、數(shù)據(jù)采集的準確性較低、以及監(jiān)控成本較高的問題，提供了一種風電場無線監(jiān)控系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:風電場無線監(jiān)控系統(tǒng)，包括加速度傳感器、溫度傳感器、電流傳感器、Iic總線、CC2530芯片、協(xié)調(diào)器節(jié)點、網(wǎng)關(guān)、數(shù)據(jù)中心服務(wù)器；其中，加速度傳感器、溫度傳感器、電流傳感器均通過IIC總線與CC2530芯片雙向連接；CC2530芯片與協(xié)調(diào)器節(jié)點自動組網(wǎng)構(gòu)成ZigBee自組織網(wǎng)絡(luò)，且CC2530芯片與協(xié)調(diào)器節(jié)點雙向無線連接；協(xié)調(diào)器節(jié)點通過網(wǎng)關(guān)與數(shù)據(jù)中心服務(wù)器雙向連接。
[0005]工作時，將加速度傳感器安裝在風電機組的以下部位:主軸承、發(fā)電機軸承、齒輪箱高速軸、齒輪箱低速軸等。將溫度傳感器安裝在風電機組的機艙、齒輪箱油溫、偏航電機等位置。將電流傳感器安裝在風電機組的電流輸出端。具體工作過程如下:加速度傳感器實時采集主軸承、發(fā)電機軸承、齒輪箱高速軸、齒輪箱低速軸等的加速度數(shù)據(jù)。溫度傳感器實時采集機艙、齒輪箱油溫、偏航電機等的溫度數(shù)據(jù)。電流傳感器實時采集電流輸出端的電流數(shù)據(jù)。加速度傳感器、溫度傳感器、電流傳感器所采集到的數(shù)據(jù)均通過IIC總線實時上傳至CC2530芯片。CC2530芯片對接收到的數(shù)據(jù)進行實時處理，并通過ZigBee自組織網(wǎng)絡(luò)將處理后的數(shù)據(jù)實時無線發(fā)送至協(xié)調(diào)器節(jié)點。協(xié)調(diào)器節(jié)點對接收到的數(shù)據(jù)進行區(qū)分(區(qū)分數(shù)據(jù)來自風電機組的哪個部位)，并通過網(wǎng)關(guān)將區(qū)分后的數(shù)據(jù)實時上傳至數(shù)據(jù)中心服務(wù)器。數(shù)據(jù)中心服務(wù)器根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)實時監(jiān)聽風電機組的運行狀態(tài)，并根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)生成控制指令，然后通過網(wǎng)關(guān)將控制指令實時下發(fā)至協(xié)調(diào)器節(jié)點。協(xié)調(diào)器節(jié)點通過ZigBee自組織網(wǎng)絡(luò)將接收到的控制指令實時無線下發(fā)至CC2530芯片。CC2530芯片對接收到的控制指令進行實時處理，并通過IIC總線將處理后的控制指令實時下發(fā)至加速度傳感器、溫度傳感器、電流傳感器，加速度傳感器、溫度傳感器、電流傳感器根據(jù)接收到的控制指令進行采樣頻率的更新和啟停?；谏鲜鲞^程，與現(xiàn)有風電機組監(jiān)控裝置相比，本發(fā)明所述的風電場無線監(jiān)控系統(tǒng)具有如下優(yōu)點:其一，本發(fā)明所述的風電場無線監(jiān)控系統(tǒng)采用ZigBee自組織網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)的無線傳輸，由此有效簡化了傳感器安裝和網(wǎng)絡(luò)部署。其二，本發(fā)明所述的風電場無線監(jiān)控系統(tǒng)采用ZigBee自組織網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)的無線傳輸，ZigBee自組織網(wǎng)絡(luò)不會對數(shù)據(jù)采集過程造成任何干擾，由此有效提高了數(shù)據(jù)采集的準確性。其三，本發(fā)明所述的風電場無線監(jiān)控系統(tǒng)采用ZigBee自組織網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)的無線傳輸，ZigBee自組織網(wǎng)絡(luò)的成本很低，由此有效降低了監(jiān)控成本。綜上所述，本發(fā)明所述的風電場無線監(jiān)控系統(tǒng)通過采用ZigBee自組織網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)的無線傳輸，不僅有效解決了現(xiàn)有風電機組監(jiān)控裝置在傳感器安裝和網(wǎng)絡(luò)部署方面復(fù)雜性較高、數(shù)據(jù)采集的準確性較低、以及監(jiān)控成本較高的問題，而且實現(xiàn)了對風電機組的實時無線監(jiān)控，從而保證了風電機組的安全可靠運行。
[0006]本發(fā)明有效解決了現(xiàn)有風電機組監(jiān)控裝置在傳感器安裝和網(wǎng)絡(luò)部署方面復(fù)雜性較高、數(shù)據(jù)采集的準確性較低、以及監(jiān)控成本較高的問題，適用于各種風電機組。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0008]風電場無線監(jiān)控系統(tǒng)，包括加速度傳感器、溫度傳感器、電流傳感器、IIC總線、CC2530芯片、協(xié)調(diào)器節(jié)點、網(wǎng)關(guān)、數(shù)據(jù)中心服務(wù)器；其中，加速度傳感器、溫度傳感器、電流傳感器均通過IIC總線與CC2530芯片雙向連接；CC2530芯片與協(xié)調(diào)器節(jié)點自動組網(wǎng)構(gòu)成ZigBee自組織網(wǎng)絡(luò)，且CC2530芯片與協(xié)調(diào)器節(jié)點雙向無線連接；協(xié)調(diào)器節(jié)點通過網(wǎng)關(guān)與數(shù)據(jù)中心服務(wù)器雙向連接。
[0009]協(xié)調(diào)器節(jié)點與網(wǎng)關(guān)之間連接有RS232接口 ；網(wǎng)關(guān)與數(shù)據(jù)中心服務(wù)器之間連接有光纖。
[0010]具體實施時，如圖1所示，加速度傳感器的數(shù)目、溫度傳感器的數(shù)目、電流傳感器的數(shù)目、CC2530芯片的數(shù)目均根據(jù)實際需要而定。加速度傳感器采用ADXL345三軸加速度傳感器。溫度傳感器采用SHTlO溫度傳感器。電流傳感器采用RT2000羅氏線圈電流傳感器。
【權(quán)利要求】
1.一種風電場無線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:包括加速度傳感器、溫度傳感器、電流傳感器、IIC總線、CC2530芯片、協(xié)調(diào)器節(jié)點、網(wǎng)關(guān)、數(shù)據(jù)中心服務(wù)器；其中，加速度傳感器、溫度傳感器、電流傳感器均通過IIC總線與CC2530芯片雙向連接；CC2530芯片與協(xié)調(diào)器節(jié)點自動組網(wǎng)構(gòu)成ZigBee自組織網(wǎng)絡(luò)，且CC2530芯片與協(xié)調(diào)器節(jié)點雙向無線連接；協(xié)調(diào)器節(jié)點通過網(wǎng)關(guān)與數(shù)據(jù)中心服務(wù)器雙向連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風電場無線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:協(xié)調(diào)器節(jié)點與網(wǎng)關(guān)之間連接有RS232接口 ；網(wǎng)關(guān)與數(shù)據(jù)中心服務(wù)器之間連接有光纖。
【文檔編號】G05B19/418GK103472773SQ201310365622
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月21日
【發(fā)明者】尹少平, 焦錦繡, 王靈梅, 段臨志, 閆卓民, 郭東杰, 申戩林, 韓西貴, 孟恩隆, 趙興勇 申請人:山西大學(xué)工程學(xué)院