[发明专利]一种用于风力发电机模型试验的信号采集与控制系统

权利要求书

1.一种用于风力发电机模型试验的信号采集与控制系统，其特征在于，包括信号测量采集系统、数据处理系统和控制系统；所述信号测量采集系统采集风机模型试验的运行数据，传输给所述数据处理系统；所述数据处理系统对所述运行数据进行存储、处理和展示，并将处理结果传输给所述控制系统；所述控制系统根据所述处理结果，以及预设的控制策略，控制风力发电机模型试验的迎风方向和风轮的转速。

2.如权利要求1所述的一种用于风力发电机模型试验的信号采集与控制系统，其特征在于，所述信号测量采集系统包括传感器模块、第一数据采集模块和第二数据采集模块；所述传感器模块采集风机的运行数据，并根据所述传感器的通信协议不同，分别将所述运行数据传给所述第一数据采集模块和第二数据采集模块；所述第一数据采集模块、所述第二数据采集模块均与所述数据处理系统相连接，并进行数据通信。

3.如权利要求2所述的一种用于风力发电机模型试验的信号采集与控制系统，其特征在于，所述传感器模块包括光纤传感器、加速度仪、扭矩传感器、第一六分力仪、第二六分力仪和风速风向仪；

所述光纤传感器用于测量风轮叶片旋转过程中叶片的受力变形情况；

所述加速度仪用于测量风机机舱处的加速度；

所述扭矩传感器用于测量风轮在外载荷作用下的扭矩值；

所述第一六分力仪用于测量风机塔筒底部固定端处的受力情况；

所述第二六分力仪用于测量风机机舱与塔筒连接处的受力情况；

所述风速风向仪用于测量风机所处环境的风速和风向。

4.如权利要求2所述的一种用于风力发电机模型试验的信号采集与控制系统，其特征在于，所述传感器模块还包括用来测量锚链力的单分力仪。

5.如权利要求1所述的一种用于风力发电机模型试验的信号采集与控制系统，其特征在于，所述数据处理系统包括预处理模块、二次处理模块、第二存储模块和显示模块；所述预处理模块与所述信号测量采集系统相连，获取并预处理所述信号测量采集系统采集的风机运行数据；所述预处理包括滤波、降采样和剔除坏点；所述二次处理模块与所述预处理模块相连，对所述预处理模块获取的数据进行时域分析、频谱分析和概率统计处理；所述第二存储模块存储所述二次处理模块的处理结果；所述显示模块通过图像或数据显示所述二次处理模块的处理结果。

6.如权利要求5所述的一种用于风力发电机模型试验的信号采集与控制系统，其特征在于，所述数据处理系统还包括第一存储模块，所述第一存储模块备份所述信号测量采集系统所采集到的源数据。

7.如权利要求1所述的一种用于风力发电机模型试验的信号采集与控制系统，其特征在于，所述控制系统包括通信模块，所述通信模块通过包括串口通信、网口通信或无线通信的方式，将控制指令下发给风机模型试验。

8.如权利要求7所述的一种用于风力发电机模型试验的信号采集与控制系统，其特征在于，所述控制系统包括转速控制模块；所述转速控制模块与所述通信模块相连，用于下发控制风轮转速的转速控制指令；所述转速控制模块还具有转速实时反馈风轮转速的功能。

9.如权利要求7所述的一种用于风力发电机模型试验的信号采集与控制系统，其特征在于，所述控制系统包括桨距角控制模块；所述桨距角控制模块与所述通信模块相连，用于下发调节风机风轮叶片桨距角的桨距角控制指令。

10.如权利要求7所述的一种用于风力发电机模型试验的信号采集与控制系统，其特征在于，所述控制系统包括偏航角控制模块；所述偏航角控制模块与所述通信模块相连，用于下发调节风机风轮与风向的夹角的偏航角控制指令。