[实用新型]基于多网络融合的垂直轴风力发电智能集成监测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及风力发电系统集成监测领域，具体涉及一种基于多网路融合的垂直轴风力发电智能集成监测装置。

背景技术

“装备要发展，测试须先行”。中小型风力发电设备从设计、试制直到生产和维护过程中都离不开验证与测试。而由于风能利用的自然特殊性，设备无论是在研发初期的风洞测试，还是样机或产品的现场运行监测，基于人工方式和有线传输方式的数据采集过程都极为不便。

基于有线传输方式的风力发电系统分布式多传感器连接过程异常繁琐复杂、测试人员的劳动强度大。在风洞狭小的空间内测试，还会因导线走线方式的不同造成局部风场的畸变，影响测试精度，甚至因导线脱落造成旋转轴的缠绕，导致严重事故。在风力发电运行现场，由于机组现场安装的地理和气象条件较恶劣，如郊区或市区中的地势高处、屋顶等，长期大量的人工数据采集极为不便，过长的导线也会造成严重的信号衰减和干扰。

因此，依据风机发电设备的实际应用需求，应用基于无线通讯分布式传感器网络的运行状态参数的智能测试系统平台，对风力发电产品的整个生命周期具有重要意义，并具有良好的应用、实用前景。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种结构合理，安装方便、测试可靠、易维护的基于多网络融合的垂直轴风力发电智能集成监测装置。

本实用新型的技术解决方案是：

一种基于多网络融合的垂直轴风力发电智能集成监测装置，其特征是：包括现场测量与处理设备，现场测量与处理设备与上位机智能显示设备通讯；所述现场测量与处理设备包括空气动力测量模块、发电功率测量模块、垂直轴偏振测量模块、电磁与噪声测量模块，上述各测量模块与数据监测处理模块通讯；所述垂直轴偏振测量模块包括3个双轴磁阻传感器，分别安装于垂直轴风轮机主轴的顶端、底端和风力发电机转子出轴端；所述各测量模块包括微处理器和Zigbee无线通讯接口；所述数据监测处理模块包括微处理器、Zigbee无线通讯接口和WiFi无线通讯接口；上述各测量模块通过各自Zigbee无线通讯接口与数据监测处理模块的Zigbee无线通讯接口通讯；所述上位机智能显示设备的WiFi无线通讯接口与数据监测处理模块的WiFi无线通讯接口通讯；所述现场测量与处理设备中各测量模块与数据监测处理模块采用Zigbee无线通讯协议双向通讯；所述数据监测处理模块与上位机智能显示设备采用WiFi无线通讯协议双向通讯；所述空气动力测量模块还包括风速传感器、气温传感器、气压传感器和光伏电板组，由光伏电板组为空气动力测量模块供电。

本实用新型结构合理，安装方便、测试可靠、易维护；其优点还在于：

（1）采用分布式多微处理器技术，使得系统各个功能部件物理分散，软硬件的模块化程度和可靠性提高，利于维护升级和检修。

（2）被测信号现场数字化，提高了精度，避免了传统模拟信号长距离传输的衰减和易受干扰等问题。

（3）采用多无线网路通讯技术，避免了有线传输的高造价、高功耗、连线繁琐、安装不便与机械强度可靠性等问题。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型一个实施例的总体结构图。

图2为空气动力测量模块组成结构图。

图3为双轴磁阻传感器的安装位置分布图。

具体实施方式

一种基于多网络融合的垂直轴风力发电智能集成监测装置，包括现场测量与处理设备，现场测量与处理设备与上位机智能显示设备通讯；所述现场测量与处理设备包括空气动力测量模块、发电功率测量模块、垂直轴偏振测量模块、电磁与噪声测量模块，上述各测量模块与数据监测处理模块通讯；所述垂直轴偏振测量模块包括3个双轴磁阻传感器，分别安装于垂直轴风轮机主轴的顶端、底端和风力发电机转子出轴端；所述各测量模块包括微处理器和Zigbee无线通讯接口；所述数据监测处理模块包括微处理器、Zigbee无线通讯接口和WiFi无线通讯接口；上述各测量模块通过各自Zigbee无线通讯接口与数据监测处理模块的Zigbee无线通讯接口通讯；所述上位机智能显示设备的WiFi无线通讯接口与数据监测处理模块的WiFi无线通讯接口通讯；所述现场测量与处理设备中各测量模块与数据监测处理模块采用Zigbee无线通讯协议双向通讯；所述数据监测处理模块与上位机智能显示设备采用WiFi无线通讯协议双向通讯；所述空气动力测量模块还包括风速传感器、气温传感器、气压传感器和光伏电板组，由光伏电板组为空气动力测量模块供电。