[实用新型]一种风电机组状态监测传输系统

说明书

技术领域　

本实用新型涉及风力发电技术领域，特别是指一种风电机组状态监测传输系统。　 

背景技术　

随着当前社会对能源的消耗，导致不可再生能源日益枯竭，因此可再生能源的利用一直是当前人类社会技术发展的重点。在清洁能源中，尤其以风力发电和太阳能发电最为收到关注。据估计，地球上可用来发电的风力资源约有100亿千瓦，几乎是现在全世界水力发电量的10倍；而目前全世界每年燃烧煤所获得的能量只有风力所能够提供能量的三分之一。尤其在我国西部的一些地广人稀、风力资源丰富的地区，非常适合进行风力发电。　 

现有的风电机组是通过安装在塔架顶部的风轮、主轴、齿轮箱、发电机完成了风能向电能的转化。风电机组产生的载荷由轮毂、主轴、主轴轴承座、底架到塔架实现传递。当非稳态风作用于风电机组时，将会在机组上产生不同的载荷作用。风轮叶片在风的作用下产生轴向推力和周向剪力，随着风轮转速的增加将产生扭矩和离心力；同时伴随叶片重力的交变作用，使得整个风轮形成了扭转、倾覆和偏转运动。扭转的主轴(低速轴)将会传递风轮扭矩到齿轮箱的一级行星齿轮上，而一级行星齿轮将通过二级平行轴齿轮传递扭转，使得低转速大扭矩的载荷转化为高转速低扭矩的载荷，便于发电机的吸收。最后电机轴(高速轴)上的扭矩将通过切割电磁形成电能，完成了风能—机械能—电能的转化。风轮在主轴上作用的推力、倾覆力矩和偏转力矩将由主轴轴承座传递载荷到主机架—塔架—基础上，完成整个载荷的传递。当机组迎风方向与来流风向不一致时，需要通过偏航系统进行对风操作，增大迎风面积，提高机组利用率。　 

由于风电机组且大多处于偏远地区，且设备都装配在塔架顶端，因此定期 巡视维护非常困难，导致风电机组设备的故障率很高。因此如何进行远程设备监控也成为了风电机组监控领域非常重要的技术。现有技术中都是在塔架底部设有一个控制箱，由控制箱接收风电机组上的传感器发送来的监测数据，并将这些监测数据发送到远端的中央控制端，以实现远程监测。但是现有的风电机组的数据采集、数据传输领域都存在很多技术障碍，导致很难通过远程监控风电机组的工作状态。　 

实用新型内容　

本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够对风电机组的工作参数进行监测的风电机组状态监测传输系统。　 

为了解决上述问题，本实用新型实施例提出了一种风电机组状态监测传输系统，包括设置在风电机组内的传感器模块和数据传输中继模块，以及设置在塔架底部的控制箱，以及固定在塔架底部的塔架监测终端；　 

其中所述风电机组包括主轴和套接在所述主轴外的主轴外壳；其中所述主轴上设有沿径向延伸的盘状凸起，所述主轴外壳上设有与所述盘状凸起相适配的横截面为倒Ｕ字形的外凸壳体；　 

其中所述传感器模块包括第一位置传感器、第二位置传感器、第一加速度传感器、第二加速度传感器、外位置传感器和外加速度传感器；其中所述外凸壳体的至少一个内侧壁上布设有用于监测所述主轴的盘状凸起的轴向振动的第一位置传感器，且所述外凸壳体的内顶壁上设有用于监测所述主轴的盘状凸起的径向振动的第二位置传感器；其中所述盘状凸起的至少一个侧表面上布设有用于监测轴向振动的第一加速度传感器，且在所述盘状凸起的外周边沿的顶表面上布设有用于监测径向振动的第二加速度传感器；其中所述主轴外壳的外表面上设有外位置传感器和外加速度传感器；　 

所述数据传输中继模块设置于所述风电机组的壳体内以将所述第一位置传感器、第二位置传感器、第一加速度传感器、第二加速度传感器、外位置传感器和外加速度传感器的数据通过无线网络发送到设置于塔架底部的控制箱；　 

其中塔架监测终端包括用于测量环境温度的塔底温度传感器、用于测量环境湿度的塔底湿度传感器；所述塔底温度传感器和塔底湿度传感器都连接设置于所述塔架监测终端内的无线数据传输芯片，所述无线数据传输芯片通过无线网络连接所述控制箱；　 

其中所述控制箱包括主板，主板上设有数据存储芯片、数据接收芯片；其中所述数据接收芯片通过无线网络连接所述数据传输中继模块和所述塔架监测终端的无线数据传输芯片；所述数据存储芯片连接所述数据接收芯片。　 

作为上述技术方案的优选，所述控制箱还包括光收发芯片，所述光收发芯片连接所述数据存储芯片，并通过光纤连接远端的中央控制端。　 

作为上述技术方案的优选，还包括供电模块，所述供电模块包括有线供电单元和无线供电单元，所述有线供电单元连接所述外位置传感器和外加速度传感器，所述无线供电单元连接所述第一位置传感器、第二位置传感器、第一加速度传感器、第二加速度传感器。