[发明专利]一种风电机组无线监测系统

说明书

技术领域

    本发明属于无线监控领域，尤其涉及一种风电机组无线监测系统。

背景技术

    随着科技的不断进步，越来越多的智能电子设备进入到了人们的生活中，给人们的生活带来了极大的方便，采用风电机组状态监测和故障诊断系统对风力发电机的运行状态进行实时监测跟踪，对其故障特征进行分析处理，预测风电机组的故障趋势，可以指导风力发电机的维修和维护。由于风电场一般位于丘陵、沿海及岛屿等比较偏僻的地方，风力发电机之间相距又较远，采用有线传输不仅网络布局走线工作相当复杂，而且设备维修和保养需要花费大量的人力物力。

发明内容

本发明旨在解决上述问题，提供一种风电机组无线监测系统。

一种风电机组无线监测系统，其特征在于包括风机、传感器、上位机、总线、下位机、无线模块和主控制终端；其中上位机和下位机均分别连接有传感器；上位机与下位机通过总线相连接；下位机与无线模块相连接；主控终端与无线模块相连接；传感器、上位机、下位机、总线和无线模块均设置在风机上。

本发明所述的一种风电机组无线监测系统，其特征在于所述传感器设置于风电机组机舱内部齿轮箱、发电机和控制柜内。

本发明所述的一种风电机组无线监测系统，其特征在于所述上位机设于风机顶层工作机舱内。

本发明所述的一种风电机组无线监测系统，其特征在于所述下位机设于风机底舱电源柜内。

本发明所述的一种风电机组无线监测系统，其特征在于所述无线模块包括无线热点和无线网卡。

本发明所述的一种风电机组无线监测系统，其特征在于所述无线网卡为内置的MIMO架构的无线网卡。

本发明所述的一种风电机组无线监测系统，其特征在于所述无线热点设置于主控楼顶。

本发明所述的一种风电机组无线监测系统，其特征在于所述无线热点由避雷针、平板阵列天线、馈线、无线AP接入器、固定立柱构成。

本发明所述的一种风电机组无线监测系统，通过采用无线WiFi网络，使用MIMO多天线技术，支持多台风电机组与主控终端之间同时传输数据、无需通过中间节点进行多跳转发，有效提高风机状态参数的实时性，本发明所述无线监测系统具有架设快、扩容性好、维护方便、设备简单和较低成本的优点，适合推广使用。

具体实施方式

一种风电机组无线监测系统，其特征在于包括风机、传感器、上位机、总线、下位机、无线模块和主控制终端；其中上位机和下位机均分别连接有传感器；上位机与下位机通过总线相连接；下位机与无线模块相连接；主控终端与无线模块相连接；传感器、上位机、下位机、总线和无线模块均设置在风机上。

本发明所述的一种风电机组无线监测系统，所述传感器设置于风电机组机舱内部齿轮箱、发电机和控制柜内，用于监测齿轮箱的机械振动和温度；发电机箱体机械振动和温度监测、内部绕组温度监测和输出电流；控制柜的温度监测。所述上位机设于风机顶层工作机舱内，用于采集发电机、齿轮箱和控制柜的机械振动和温度信号。所述下位机设于风机底舱电源柜内，，用于采集发电机输出电流信号，同时通过RS 232总线接收上位机采集的数据。下位机汇总全部采集数据，并对得到的数据进行预处理，使用归一化处理方式提取特征向量，将得到的结果分类储存，并通过无线模块将特征向量发送到主控终端上，主控终端对数据进行存储和分析，使用遗传算法和BP神经网络对特征向量进行分析，最后得出故障类型和诊断结论。设于风机机舱内部的上位机1采集发电机和齿轮箱的振动信号，通过固定在塔筒内部的RS232总线5将采集数据传输至设于风机底舱电源柜的下位机3上并存储。下位机通过电流互感器采集发电机的输出电流信号并存储，同时下位机3通过MIMO无线网卡4接入由无线热点2构建的WiFi网络，主控终端6通过外置WiFi接收器7也连入无线网络，下位机将采集到的全部数据通过WiFi网络传输至主控终端6，在主控终端上即可实现对采集数据的存储、查询、处理等功能。所述无线模块包括无线热点和无线网卡。所述无线网卡为内置的MIMO架构的无线网卡。所述无线热点设置于主控楼顶。所述无线热点由避雷针、平板阵列天线、馈线、无线AP接入器、固定立柱构成，用于构建大功率、远距离无线热点，为终端之间提供高速无线数据交换功能。常用的无线路由器，由于天线发射功率小，加上传输过程中信号的损耗，使其构建的WiFi网络覆盖范围约为100m，而风电场实际环境中，风机与主控楼的距离约为2000m，为保证无线传输信道的稳定和质量，应使用更大增益的天线和更高灵敏度的接收端。