風電場無線監控系統的制作方法
【專利摘要】本發明涉及風電機組的監控技術，具體是一種風電場無線監控系統。本發明解決了現有風電機組監控裝置在傳感器安裝和網絡部署方面復雜性較高、數據采集的準確性較低、以及監控成本較高的問題。風電場無線監控系統包括加速度傳感器、溫度傳感器、電流傳感器、IIC總線、CC2530芯片、協調器節點、網關、數據中心服務器；其中，加速度傳感器、溫度傳感器、電流傳感器均通過IIC總線與CC2530芯片雙向連接；CC2530芯片與協調器節點自動組網構成ZigBee自組織網絡，且CC2530芯片與協調器節點雙向無線連接；協調器節點通過網關與數據中心服務器雙向連接。本發明適用于各種風電機組。
【專利說明】風電場無線監控系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及風電機組的監控技術，具體是一種風電場無線監控系統。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著化石能源危機的來臨以及人們環保意識的增強，世界各國爭相發展具有大規模開發潛能、無污染、可再生的風電。在風電機組運行過程中，通常需要對風電機組進行實時監控，以此預防風電機組的設備故障，實現風電機組的安全可靠運行。目前，風電機組的監控主要是通過有線監控設備來實現的。實踐表明，有線監控設備由于自身結構所限，普遍存在如下問題:其一，有線監控設備采用線纜進行數據傳輸，導致其在傳感器安裝和網絡部署方面復雜性較高。其二，有線監控設備采用線纜進行數據傳輸，由于線纜會對數據采集過程造成耦合干擾，導致其數據采集的準確性較低。其三，有線監控設備采用線纜進行數據傳輸，由于線纜較為昂貴，導致其監控成本較高。基于此，有必要發明一種全新的風電機組監控裝置，以解決現有風電機組監控裝置在傳感器安裝和網絡部署方面復雜性較高、數據采集的準確性較低、以及監控成本較高的問題。
【發明內容】
[0003]本發明為了解決現有風電機組監控裝置在傳感器安裝和網絡部署方面復雜性較高、數據采集的準確性較低、以及監控成本較高的問題，提供了一種風電場無線監控系統。
[0004]本發明是采用如下技術方案實現的:風電場無線監控系統，包括加速度傳感器、溫度傳感器、電流傳感器、Iic總線、CC2530芯片、協調器節點、網關、數據中心服務器；其中，加速度傳感器、溫度傳感器、電流傳感器均通過IIC總線與CC2530芯片雙向連接；CC2530芯片與協調器節點自動組網構成ZigBee自組織網絡，且CC2530芯片與協調器節點雙向無線連接；協調器節點通過網關與數據中心服務器雙向連接。
[0005]工作時，將加速度傳感器安裝在風電機組的以下部位:主軸承、發電機軸承、齒輪箱高速軸、齒輪箱低速軸等。將溫度傳感器安裝在風電機組的機艙、齒輪箱油溫、偏航電機等位置。將電流傳感器安裝在風電機組的電流輸出端。具體工作過程如下:加速度傳感器實時采集主軸承、發電機軸承、齒輪箱高速軸、齒輪箱低速軸等的加速度數據。溫度傳感器實時采集機艙、齒輪箱油溫、偏航電機等的溫度數據。電流傳感器實時采集電流輸出端的電流數據。加速度傳感器、溫度傳感器、電流傳感器所采集到的數據均通過IIC總線實時上傳至CC2530芯片。CC2530芯片對接收到的數據進行實時處理，并通過ZigBee自組織網絡將處理后的數據實時無線發送至協調器節點。協調器節點對接收到的數據進行區分(區分數據來自風電機組的哪個部位)，并通過網關將區分后的數據實時上傳至數據中心服務器。數據中心服務器根據接收到的數據實時監聽風電機組的運行狀態，并根據接收到的數據生成控制指令，然后通過網關將控制指令實時下發至協調器節點。協調器節點通過ZigBee自組織網絡將接收到的控制指令實時無線下發至CC2530芯片。CC2530芯片對接收到的控制指令進行實時處理，并通過IIC總線將處理后的控制指令實時下發至加速度傳感器、溫度傳感器、電流傳感器，加速度傳感器、溫度傳感器、電流傳感器根據接收到的控制指令進行采樣頻率的更新和啟停。基于上述過程，與現有風電機組監控裝置相比，本發明所述的風電場無線監控系統具有如下優點:其一，本發明所述的風電場無線監控系統采用ZigBee自組織網絡進行數據的無線傳輸，由此有效簡化了傳感器安裝和網絡部署。其二，本發明所述的風電場無線監控系統采用ZigBee自組織網絡進行數據的無線傳輸，ZigBee自組織網絡不會對數據采集過程造成任何干擾，由此有效提高了數據采集的準確性。其三，本發明所述的風電場無線監控系統采用ZigBee自組織網絡進行數據的無線傳輸，ZigBee自組織網絡的成本很低，由此有效降低了監控成本。綜上所述，本發明所述的風電場無線監控系統通過采用ZigBee自組織網絡進行數據的無線傳輸，不僅有效解決了現有風電機組監控裝置在傳感器安裝和網絡部署方面復雜性較高、數據采集的準確性較低、以及監控成本較高的問題，而且實現了對風電機組的實時無線監控，從而保證了風電機組的安全可靠運行。
[0006]本發明有效解決了現有風電機組監控裝置在傳感器安裝和網絡部署方面復雜性較高、數據采集的準確性較低、以及監控成本較高的問題，適用于各種風電機組。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]圖1是本發明的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0008]風電場無線監控系統，包括加速度傳感器、溫度傳感器、電流傳感器、IIC總線、CC2530芯片、協調器節點、網關、數據中心服務器；其中，加速度傳感器、溫度傳感器、電流傳感器均通過IIC總線與CC2530芯片雙向連接；CC2530芯片與協調器節點自動組網構成ZigBee自組織網絡，且CC2530芯片與協調器節點雙向無線連接；協調器節點通過網關與數據中心服務器雙向連接。
[0009]協調器節點與網關之間連接有RS232接口 ；網關與數據中心服務器之間連接有光纖。
[0010]具體實施時，如圖1所示，加速度傳感器的數目、溫度傳感器的數目、電流傳感器的數目、CC2530芯片的數目均根據實際需要而定。加速度傳感器采用ADXL345三軸加速度傳感器。溫度傳感器采用SHTlO溫度傳感器。電流傳感器采用RT2000羅氏線圈電流傳感器。
【權利要求】
1.一種風電場無線監控系統，其特征在于:包括加速度傳感器、溫度傳感器、電流傳感器、IIC總線、CC2530芯片、協調器節點、網關、數據中心服務器；其中，加速度傳感器、溫度傳感器、電流傳感器均通過IIC總線與CC2530芯片雙向連接；CC2530芯片與協調器節點自動組網構成ZigBee自組織網絡，且CC2530芯片與協調器節點雙向無線連接；協調器節點通過網關與數據中心服務器雙向連接。
2.根據權利要求1所述的風電場無線監控系統，其特征在于:協調器節點與網關之間連接有RS232接口 ；網關與數據中心服務器之間連接有光纖。
【文檔編號】G05B19/418GK103472773SQ201310365622
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年8月21日 優先權日:2013年8月21日
【發明者】尹少平, 焦錦繡, 王靈梅, 段臨志, 閆卓民, 郭東杰, 申戩林, 韓西貴, 孟恩隆, 趙興勇 申請人:山西大學工程學院