專利名稱：大兆瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)組實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于綠色能源風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域，特別是一種大兆瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)組實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
風(fēng)能是可再生能源中發(fā)展最快的清潔能源，也是最具有大規(guī)模開發(fā)和商業(yè)化發(fā)展前景的可再生資源。隨著能源消耗日益增長(zhǎng)，環(huán)境進(jìn)一步惡化，世界各國(guó)都把發(fā)展可再生的綠色能源作為本國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。風(fēng)力發(fā)電是風(fēng)能利用的主要方式。從2007年起，風(fēng)力發(fā)電已成為繼火力和水電之后的第3大新增發(fā)電電源。根據(jù)全球風(fēng)能理事會(huì)的統(tǒng)計(jì)，過去10年全球風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)平均增長(zhǎng)達(dá)到25%。而我國(guó)的風(fēng)能開發(fā)飛速發(fā)展， 已經(jīng)成為全球最大的風(fēng)電市場(chǎng)。國(guó)內(nèi)外風(fēng)電場(chǎng)單機(jī)容量已增至兆瓦級(jí)，因此近年來我國(guó)大批兆瓦級(jí)新型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組匆忙投入規(guī)?；a(chǎn)運(yùn)行，質(zhì)量和運(yùn)行可靠性問題突出，增加了技術(shù)和經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)。由于風(fēng)資源分布的限制，風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)多分布在遠(yuǎn)離城市的荒漠、山區(qū)、牧場(chǎng)；隨著海上風(fēng)能的開發(fā)和利用，近海或?yàn)┩匡L(fēng)力發(fā)電場(chǎng)將成為未來風(fēng)電的重要發(fā)展方向，這都給機(jī)組的運(yùn)行管理和維護(hù)帶來了極大的困難。為了合理地運(yùn)營(yíng)和完善地維護(hù)風(fēng)電場(chǎng)，提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行效率和可靠性，對(duì)每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行狀況進(jìn)行狀態(tài)的檢測(cè)必不可少。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是利用風(fēng)力發(fā)電設(shè)備把風(fēng)能轉(zhuǎn)化成電能，以滿足用戶的電力要求。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組都架設(shè)在70米以上的空中，其工作環(huán)境條件惡劣，機(jī)組的受力情況也非常復(fù)雜，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的槳葉的轉(zhuǎn)速隨環(huán)境風(fēng)況的變化而變化。對(duì)于風(fēng)電場(chǎng)所在的區(qū)域，其風(fēng)況變換一般比較多樣，工作風(fēng)速在2-30米每秒之間，對(duì)于沿海區(qū)域和海上風(fēng)機(jī)，當(dāng)臺(tái)風(fēng)來臨時(shí)，最高風(fēng)速可達(dá)50米每秒以上。在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的工作過程中，其受到的風(fēng)速也是不斷變化的。當(dāng)陣風(fēng)來襲時(shí)，風(fēng)輪和槳葉會(huì)受到短暫而頻繁的沖擊載荷，這個(gè)時(shí)變載荷會(huì)傳遞給傳動(dòng)鏈上的每個(gè)部件，并通過各部件的剛性連接，給其工作壽命造成極大的影響，使風(fēng)機(jī)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)各種故障。從國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)可知，大型兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的故障主要集中在齒輪箱、發(fā)電機(jī)、低速軸、高速軸、槳葉、電氣系統(tǒng)、偏航系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等關(guān)鍵部件。由于風(fēng)電場(chǎng)多建于遠(yuǎn)離城市的偏遠(yuǎn)地區(qū)或近海區(qū)域，交通不便；加上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組處于高空，對(duì)其維護(hù)非常困難；一旦某個(gè)機(jī)組出現(xiàn)故障造成停機(jī)，不計(jì)停止發(fā)電的損失，但是整個(gè)機(jī)組的重新吊裝和部件更換，都需要極大地人力和物力，單次維護(hù)成本就可能超過百萬元人民幣。因此，必須在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行過程中實(shí)時(shí)監(jiān)控各關(guān)鍵部件的運(yùn)行狀態(tài)，根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和狀態(tài)類型，及時(shí)診斷各部件存在的隱患，預(yù)測(cè)將來可能會(huì)出現(xiàn)的故障，以便于及時(shí)采取措施，防止造成嚴(yán)重?fù)p失，提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的可靠性，延長(zhǎng)其使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的關(guān)鍵部件安裝傳感器，采集其工作狀態(tài)信息的大兆瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)組實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)。本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
一種大兆瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)組實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，其主要技術(shù)特征在于包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、信息采集單元、無線網(wǎng)絡(luò)、中央監(jiān)控系統(tǒng)、Internet網(wǎng)絡(luò)和遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，還包括GPRS網(wǎng)絡(luò)和手機(jī)，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組連接信息采集單元，所述信息采集單元通過無線網(wǎng)絡(luò)連接中央監(jiān)控系統(tǒng)，所述中央監(jiān)控系統(tǒng)通過Internet網(wǎng)絡(luò)連接遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，所述信息采集單元通過GPRS網(wǎng)絡(luò)連接手機(jī)。而且，所述的信息采集單元包括振動(dòng)傳感器、溫度傳感器、噪聲傳感器、速度傳感器和油壓傳感器。而且，所述的信息采集單元具有無線發(fā)射單元。
而且，所述的中央監(jiān)控系統(tǒng)包括無線接收單元。而且，所述的遠(yuǎn)程監(jiān)控中心包括計(jì)算機(jī)和打印機(jī)，所述計(jì)算機(jī)連接Internet網(wǎng)絡(luò)，打印機(jī)與計(jì)算機(jī)連接。而且，所述的中央監(jiān)控系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)采集單元和報(bào)警單元。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是
I、本發(fā)明的信息采集單元通過GPRS網(wǎng)絡(luò)連接用戶的手機(jī)，可以講風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的工作狀態(tài)發(fā)送給工作人員，方便工作人員實(shí)時(shí)了解其工作狀態(tài)。2、本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，利用在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組各關(guān)鍵部位安裝傳感器采集其工作狀態(tài)信息，然后通過網(wǎng)絡(luò)將信息發(fā)送給工作人員，方便其實(shí)時(shí)了解風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的工作狀態(tài)；工作人員可以根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和狀態(tài)類型，及時(shí)診斷各部件存在的隱患，預(yù)測(cè)將來可能會(huì)出現(xiàn)的故障，以便于及時(shí)采取措施，防止造成嚴(yán)重?fù)p失，提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的可靠性，延長(zhǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的使用壽命。


圖I是本發(fā)明實(shí)施例的原理結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例做進(jìn)一步詳述
一種大兆瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)組實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，其主要技術(shù)特征在于包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、信息采集單元、無線網(wǎng)絡(luò)、中央監(jiān)控系統(tǒng)、Internet網(wǎng)絡(luò)和遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，還包括GPRS網(wǎng)絡(luò)和手機(jī)，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組連接信息采集單元，所述信息采集單元通過無線網(wǎng)絡(luò)連接中央監(jiān)控系統(tǒng)，所述中央監(jiān)控系統(tǒng)通過Internet網(wǎng)絡(luò)連接遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，所述信息采集單元通過GPRS網(wǎng)絡(luò)連接手機(jī)。而且，所述的信息采集單元包括振動(dòng)傳感器、溫度傳感器、噪聲傳感器、速度傳感器和油壓傳感器。所述的信息采集單元具有無線發(fā)射單元；所述的中央監(jiān)控系統(tǒng)包括無線接收單元；所述的遠(yuǎn)程監(jiān)控中心包括計(jì)算機(jī)和打印機(jī)，所述計(jì)算機(jī)連接Internet網(wǎng)絡(luò)，打印機(jī)與計(jì)算機(jī)連接；所述的中央監(jiān)控系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)采集單元和報(bào)警單
J Li ο結(jié)合圖1，闡述本發(fā)明的工作原理
槳葉是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的風(fēng)能吸收裝置，也是能量轉(zhuǎn)化器。它是通過自身的旋轉(zhuǎn)把風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，帶動(dòng)輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而把機(jī)械能傳遞給機(jī)艙內(nèi)的傳動(dòng)鏈系統(tǒng)。軸系包括低速軸和高速軸。低速軸把輪軸的機(jī)械能傳遞給齒輪箱，由齒輪箱帶動(dòng)高速軸旋轉(zhuǎn)，拖動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)，發(fā)出電能。低速軸、高速軸采用軸承繼承，通過聯(lián)軸器與其他部件連接。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組利用發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)、生活需要的電能，因此發(fā)電機(jī)輸入端吸收機(jī)械能，通過轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)輸出電能，饋送到電網(wǎng)。所述振動(dòng)傳感器安裝在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的齒輪箱、發(fā)電機(jī)、低速軸、高速軸以及槳葉上，測(cè)量他們的振動(dòng)頻率信號(hào)；噪聲傳感器安裝在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的發(fā)電機(jī)上，測(cè)量其噪聲信號(hào)；溫度傳感器安裝在轉(zhuǎn)子上，測(cè)量其溫度。所述信息采集單元將通過各傳感器測(cè)得的數(shù)據(jù)信號(hào)，利用無線發(fā)射單元通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到中央監(jiān)控系統(tǒng)，同時(shí)還可以利用GPRS網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)信號(hào)發(fā)送到用戶的手機(jī)上，方便用戶隨時(shí)查看，實(shí)時(shí)了解風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)。所述遠(yuǎn)程監(jiān)控中心包括計(jì)算機(jī)和打印機(jī)，工作人員可以通過計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程查看風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，還可以根據(jù)使用需要利用打印機(jī)進(jìn)行打印。 需要強(qiáng)調(diào)的是，本發(fā)明所述的實(shí)施例是說明性的，而不是限定性的，因此本發(fā)明并不限于具體實(shí)施方式
中所述的實(shí)施例，凡是由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案得出的其他實(shí)施方式，同樣屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求
1.一種大兆瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)組實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，其主要技術(shù)特征在于包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、信息采集單元、無線網(wǎng)絡(luò)、中央監(jiān)控系統(tǒng)、Internet網(wǎng)絡(luò)和遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，還包括GPRS網(wǎng)絡(luò)和手機(jī)，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組連接信息采集單元，所述信息采集單元通過無線網(wǎng)絡(luò)連接中央監(jiān)控系統(tǒng)，所述中央監(jiān)控系統(tǒng)通過Internet網(wǎng)絡(luò)連接遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，所述信息采集單元通過GPRS網(wǎng)絡(luò)連接手機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大兆瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)組實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的信息采集單元包括振動(dòng)傳感器、溫度傳感器、噪聲傳感器、速度傳感器和油壓傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大兆瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)組實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的信息采集單元具有無線發(fā)射單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大兆瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)組實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的中央監(jiān)控系統(tǒng)包括無線接收單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或4所述的大兆瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)組實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的遠(yuǎn)程監(jiān)控中心包括計(jì)算機(jī)和打印機(jī)，所述計(jì)算機(jī)連接Internet網(wǎng)絡(luò),打印機(jī)與計(jì)算機(jī)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大兆瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)組實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的中央監(jiān)控系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)采集單元和報(bào)警單元。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種大兆瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)組實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，其主要技術(shù)特征在于包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、信息采集單元、無線網(wǎng)絡(luò)、中央監(jiān)控系統(tǒng)、Internet網(wǎng)絡(luò)和遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，還包括GPRS網(wǎng)絡(luò)和手機(jī)，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組連接信息采集單元，所述信息采集單元通過無線網(wǎng)絡(luò)連接中央監(jiān)控系統(tǒng)，所述中央監(jiān)控系統(tǒng)通過Internet網(wǎng)絡(luò)連接遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，所述信息采集單元通過GPRS網(wǎng)絡(luò)連接手機(jī)。本發(fā)明利用在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組各關(guān)鍵部位安裝傳感器采集其工作狀態(tài)信息，然后通過網(wǎng)絡(luò)將信息發(fā)送給工作人員，工作人員根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和狀態(tài)類型，及時(shí)診斷各部件存在的隱患，預(yù)測(cè)將來可能會(huì)出現(xiàn)的故障，以便于及時(shí)采取措施，提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的可靠性，延長(zhǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的使用壽命。
文檔編號(hào)H04M11/00GK102878023SQ20121034448
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月18日
發(fā)明者毛振剛 申請(qǐng)人:毛振剛