[实用新型]一种应用于风电机组状态监测的无线传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及测量领域，涉及风电机组振动、风速以及温湿度等信号的获取、采集与传输，具体涉及一种应用于风电机组状态监测的无线传感器。

背景技术

当前，我国新能源发展在经历了爆发式增长以后，风力发电已逐渐转向了稳步发展的时期。己投产的风电机组寿命一般为20年，质保期一般为3至5年。随着机组运行时间的加长，机组陆续出现了故障，导致机组停止运行，严重影响发电量，造成经济损失。目前，国内风电场的运行维护模式为：质保期内，风机由制造商提供免费维护与维修；过了质保期，制造商可以提供维护与维修，不过收费标准相当高，这无疑大大增加了成本，一般风电场都无法承受。尤其一些国内风电场拥有大量的进口风机，它们的维护与维修工作必须由发电企业来完成。国内一些较早的风电场，风机过了质保期，维护与维修工作相当繁重。维护人员对设备的状态性能不能很好掌握，与之相关的材料和备品管理相当模糊，主要依赖风机制造商的指导。多数较早的风电场为了保证设备有足够的检修材料和备品备件，通常不论是否必要，只要有可能用上的零部件都备齐，有的零部件库存了几年都没用上，使得材料和备品备件大量压库，造成资金积压，检修成本增高。还有些风电场，为了减少材料和备品备件的库存，用活流动资金，采用尽可能少备件的方法来管理，由于对设备的性能、故障没有很好掌握，结果造成材料和备品备件不足，影响了设备及时维护和检修。

随着我国运行风电机组数量的逐年增多，风电场运行维护已成为行业关注的热点问题。目前对风电机组的故障诊断监测，其通信多采用有线通信的方式，即采用铺设光纤、电缆等的方式，但是此种方式布线难度大、成本高、容易损坏，且传输的准确度受光纤、电缆的实际损耗状况影响较大。为了解决上述问题，准确采集和分析风电场运行的各种参数，有必要研制一种风电机组状态的无线采集装置，实时采集和监测风电机组的状态并实时传输给现场服务器，为风电场的远程状态监测与故障诊断提供数据基础，使远程诊断专家能够实时了解当前风电机组的工作状态以及各项试验参数，从而做出正确的判断。随着电子计算机科学技术、信息科学技术的发展以及新一代通讯设备的投入使用，移动通信技术和无线传感网络技术得到了突飞猛进的发展。开展基于物联网的新能源运维数据的无线传感技术的研究，充分利用现有的WiFi、ZigBee以及GPRS通信网络技术，逐步建立风电机组状态的无线数据采集系统，实现对风电机组的在线监测、带电试验和离线试验的无线数据采集和网络传输，从而减少现场布线带来的不便和局限性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能够实现远程操控，准确度高，重量轻，体积小，集成度高，绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好的应用于风电机组状态监测的无线传感器。

本实用新型提供了一种应用于风电机组状态监测的无线传感器，包括数据采集单元、A/D转换单元、数据处理单元、通信模块和电源，其中，数据采集单元包括振动传感器、风速传感器、温度传感器和湿度传感器，分别用于采集风电机组的振动、风速、温度、湿度；数据处理单元与通信模块双向通讯连接，A/D转换单元通过控制总线与数据处理单元双向通讯连接；

通信模块与手持或者固定的数据采集终端、以及远程监测平台无线连接，用于通过WiFi、ZigBee或者GPRS将数据发送给手持或者固定的数据采集终端以及远程监测平台；

电源分别与数据采集单元、A/D转换单元、数据处理单元和通信模块连接，用于供电。

优选地，无线传感器采用WiFi、ZigBee和GPRS的通信方式。

优选地，无线传感器采集的风电机组状态参数包括振动参数、风速参数、温度参数以及湿度参数。

优选地，壳体采用螺钉连接或磁吸盘的方式与被测物体相连接，或在底部安装与被测物体弧度相对应的连接件后再利用粘接与被测物体相连。

优选地，天线采用微带天线，将天线布置在电路板上。

优选地，无线传感器外壳采用玻璃纤维制成。

优选地，数据处理单元还包括存储器。

本实用新型的应用于风电机组状态监测的无线传感器，可以实现：

1）采用WiFi、ZigBee和GPRS的通信方式，既可以通过WiFi、ZigBee实现数据的近距离传输，也可以通过GPRS网络实现数据的远程传输。