风机控制系统监视器的保护电路结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种风机控制系统监视器的保护电路结构，该风机控制系统监视器包括采集系统，采集系统与可编程逻辑控制器之间为通信连接，采集系统的电源输入端与不间断电源的电源输出端电性连接；其特征是：保护电路结构包括检测件、执行件和传输件；其中，检测件与不间断电源的输入电源之间为电性连接，且用于检测该不间断电源的输入电源信号；执行件用于驱使采集系统关机；传输件信号连接在检测件与执行件之间，且用于将检测件的信号输送至执行件。上述保护电路结构，具有结构简单实用的优点，能够在不间断电源的输入电源断电情况下，防止风机控制系统的监视器异常关机，确保监视器能够持久可靠的运行。
【专利说明】
风机控制系统监视器的保护电路结构
技术领域
[0001]本实用新型属于风力发电机组的控制系统领域，具体涉及一种风机控制系统监视器的保护电路结构。【背景技术】
[0002]风能是取之不尽，用之不竭，理想的清洁能源之一。风能对于缺水、缺燃料和交通不便的沿海岛屿、草原牧区、山区和高原地区，因地制宜地利用风力发电，非常适合。
[0003]风力发电机组(简称:风机)是一种能够利用风能来发电的装置。风力发电机组由多个部分组成，其中控制系统贯穿到每个部分，且控制系统的好坏直接关系到风力发电机组是否能够安全可靠运行，获取最大能量，提供良好的电力质量。控制系统主要包括各种传感器、变浆系统、可编程逻辑控制器(英文简称:PLC)、功率输出单元、无功补偿单元、并网控制单元、安全保护单元、通讯接口电路、监控单元，其中可编程逻辑控制器是分别与控制系统中其余单元或元器件之间电性连接的核心的控制器件。
[0004]目前，为了保障风力发电机组的正常运行，现有技术通过风场SCADA系统(英文全称为:Supervisory Control And Data Acquisit1n，中文名称为:数据采集与监视控制系统)来对风力发电机组(及其控制系统)进行数据采集和存储并进行监控，如公告号为 CN202995439U，公开的“一种用于风力发电场的监控系统”，该监控系统包括风电场现场通讯网络、风电场环网交换机、风电场内网交换机、SCADA系统服务器;所述风电场现场通讯网络、所述风电场环网交换机、所述风电场内网交换机和所述SCADA系统服务器顺序连接。
[0005]但上述用于风力发电场的监控系统在使用时却存有如下不足之处:SCADA系统通常采用0PC标准和MODBUS通讯协议，使得数据采样频率慢(通常为几百毫秒至几秒的刷新速度)，易出现瞬时故障而SCADA系统根本无记录的情况，不利于准确快速的查找故障原因。
[0006]基于此，
【申请人】于2015.10.20日提出了名称为“一种风机控制系统的监视器”的技术方案(专利公开号为CN205036506U)来解决了上述技术问题。该风机控制系统的监视器， 包括用于采集控制系统中的可编程逻辑控制器变量数据的采集系统，所述采集系统包括通讯模块、处理器以及存储模块;所述处理器分别与所述通讯模块和存储模块电性连接;所述通讯模块基于socket通讯协议与所述可编程逻辑控制器通讯连接。上述风机控制系统的监视器能够使数据采样频率更为快速灵活，能够获取详尽的控制系统的变量数据，帮助实现快速准确查找故障原因，提高风力发电机组的运行与维护的效率。
[0007]但
【申请人】又发现，正常情况下上述监视器是由风机的UPS (不间断电源)来供电。但由于风场会出现箱变故障，和风场供电线路检修的情况，此时会关停风机且风机没有供电输入。这样，风机中的UPS没有了输入电源，UPS在无输入电源的情况下一般还能持续向外供电20分钟左右，在UPS用尽时，上述监视器会由于该UPS的突然丢失而导致异常关机，导致该监视器中的数据库损坏或者硬盘损坏。
[0008]基于此，
【申请人】考虑设计一种结构简单实用，能够在不间断电源的输入电源断电情况下，防止风机控制系统的监视器异常关机的保护电路结构。【实用新型内容】
[0009]针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是:如何提供一种结构简单实用，能够在不间断电源的输入电源断电情况下，防止风机控制系统的监视器异常关机的风机控制系统监视器的保护电路结构。
[0010]为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案:[〇〇11]风机控制系统监视器的保护电路结构，其中，该风机控制系统监视器包括采集系统，所述采集系统与可编程逻辑控制器之间为通信连接，所述采集系统的电源输入端与不间断电源的电源输出端电性连接；
[0012]所述保护电路结构包括检测件、执行件和传输件;其中，所述检测件与所述不间断电源的输入电源之间为电性连接，且用于检测该不间断电源的输入电源信号;所述执行件用于驱使所述采集系统关机;所述传输件信号连接在所述检测件与所述执行件之间，且用于将所述检测件的信号输送至所述执行件。
[0013]上述风机控制系统监视器的保护电路结构在使用时，当不间断电源的输入电源断电后，检测件检测到不间断电源的输入电源的断电信号，并通过传输件将该断电信号输送给执行件来驱使采集系统主动关机。这样一来，上述保护电路结构能够有效防止因不间断电源用尽时导致的监视器异常关机，从而对该监视器的存储模块进行保护，防止该监视器中数据库的损坏或因异常断掉导致的数据丢失。
[0014]作为优选，所述检测件为所述可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器具有与所述不间断电源的输入电源相连接且用于采集该输入电源信号的接线端，所述可编程逻辑控制器还具有用于输出该输入电源信号的输出端；
[0015]所述执行件为所述采集系统的控制器，所述控制器具有用于接收所述电源信号的接口；
[0016]所述传输件为光电耦合器或继电器，所述传输件采用串口线连接在所述输出端和所述接口之间。
[0017]上述检测件为可编程逻辑控制器，采集系统的控制器为执行件的结构，不仅可使得该保护电路结构的结构最简，还能够更为充分的利用该可编程逻辑控制器和采集系统的控制器，进一步提高该风机控制系统整体的使用效率。
[0018]采用光电耦合器或继电器作为传输件，且该传输件采用串口线连接信号连接在所述输出端和所述接口之间的结构，可利用采用光电耦合器或继电器对输入、输出电信号有良好的隔离作用，且可使得电信号传输具有单向性等特点，具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力，故能够有效确保不间断电源的输入电源信号的传输更加可靠。
[0019]作为另一种优选，所述检测件为所述可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器具有与所述不间断电源的输入电源相连接且用于采集该输入电源信号的接线端，所述可编程逻辑控制器还具有用于输出该输入电源信号的输出端；
[0020]所述执行件为所述采集系统的控制器，所述控制器具有能够用于驱使所述采集系统关机的硬件管理接口；[0021 ]所述传输件为光电親合器或继电器，所述传输件电性连接在所述输出端和所述硬件管理接口之间。
[0022]上述保护电路结构仍能够使得采集系统及时关机并获得保护。
[0023]作为另一种优选，所述检测件为所述可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器具有与所述不间断电源的输入电源相连接且用于采集该输入电源信号的接线端，所述可编程逻辑控制器还具有用于输出该输入电源信号的输出端；
[0024]所述执行件为电动推杆，所述电动推杆上活塞杆的外端正对且能够抵压到所述采集系统的电源开关按钮；
[0025]所述传输件为电性连接在所述电动推杆的控制端与所述输出端之间的电缆。
[0026]采用电动推杆来作为执行件的结构，不仅能够进行主动关机，还能够在关机后通过远程控制来实现采集系统的远程开机，这样就有效提升了风机控制系统监视器的实用性和易用性，提高整个风机控制的运行效率。
[0027]作为优选，所述电动推杆通过支架固定安装在所述采集系统的外壳上，所述电动推杆的活塞杆回退后与所述采集系统的电源开关按钮之间的距离大于2cm。
[0028]这样一来，电动推杆通过支架安装在该采集系统外壳上结构，使得采集系统的集成度更高，更便于运输和装配使用。且电动推杆的活塞杆回退后与所述采集系统的电源开关按钮之间的距离大于2cm，留有这样的间隙可在该电动推杆因出现故障而无法运行时，人工用手来操作采集系统的电源开关，从而实现采集系统及时主动的关机，确保监视器的安全运行。
[0029]本实用新型的风机控制系统监视器的保护电路结构，具有结构简单实用的优点， 能够在不间断电源的输入电源断电情况下，防止风机控制系统的监视器异常关机，确保监视器能够持久可靠的运行。【附图说明】
[0030]图1为本实用新型风机控制系统监视器的保护电路结构的第一种实施方式的结构示意图。
[0031]图2为本实用新型风机控制系统监视器的保护电路结构的第二种实施方式的结构示意图。[〇〇32]图3为本实用新型风机控制系统监视器的保护电路结构的第三种实施方式的结构示意图。[〇〇33] 图中标记为:[〇〇34]1采集系统；[〇〇35]2不间断电源；[〇〇36]3可编程逻辑控制器；
[0037]4接口；
[0038]5传输件；
[0039]6电动推杆；
[0040]7电源开关按钮；
[0041]8 电缆；
[0042]9 外壳；
[0043]10硬件管理接口。【具体实施方式】
[0044]下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。其中，针对描述采用诸如上、 下、左、右等说明性术语，目的在于帮助读者理解，而不旨在进行限制。
[0045]第一种实施方式，如图1所示:
[0046]风机控制系统监视器的保护电路结构，其中，该风机控制系统监视器包括采集系统1，所述采集系统1与可编程逻辑控制器3之间为通信连接，所述采集系统1的电源输入端与不间断电源2的电源输出端电性连接；
[0047]所述保护电路结构包括检测件、执行件和传输件;其中，所述检测件与所述不间断电源2的输入电源之间为电性连接，且用于检测该不间断电源2的输入电源信号;所述执行件用于驱使所述采集系统1关机;所述传输件用于将所述检测件的信号输送至所述执行件。
[0048]其中，所述检测件为所述可编程逻辑控制器3,所述可编程逻辑控制器3具有与所述不间断电源2的输入电源相连接且用于采集该输入电源信号的接线端，所述可编程逻辑控制器3还具有用于输出该输入电源信号的输出端；
[0049]所述执行件为所述采集系统1的控制器，所述控制器具有用于接收所述电源信号的接口4;
[0050]所述传输件5为光电耦合器或继电器，所述传输件5采用串口线连接在所述输出端和所述接口 4之间。[〇〇51] 实施时，优选当可编程逻辑控制器3(PLC)检测到不间断电源2(UPS)的输入电源断电持续120s后，再给采集系统1发出停机信号，该采集系统1检测到该停机信号持续150S后会执行主动关机命令。这样，停机信号的延迟发送，以及采集系统1的延迟主动关机，能够有效预防不间断电源2的输入电源断电后短时间内回复供电的情况，使得采集系统1运行更为可靠。[〇〇52]实施时，也可采用数字电流表或数字电压表中的一种来作为检测件，这样一来，也可利用数字电流表或数字电压表的信号输出端来输出不间断电源2的输入电源信号。
[0053]第二种实施方式，如图2所示:
[0054]本实施方式与第一种实施方式不同之处在于:所述控制器具有能够用于驱使所述采集系统关机的硬件管理接口 10;所述传输件5电性连接在所述输出端和所述硬件管理接口 10之间。[〇〇55]第三种实施方式，如图3所示:[〇〇56]本实施方式与上述两种实施方式不同之处在于:所述检测件为所述可编程逻辑控制器3,所述可编程逻辑控制器3具有与所述不间断电源2的输入电源相连接且用于采集该输入电源信号的接线端，所述可编程逻辑控制器3还具有用于输出该输入电源信号的输出端；
[0057]所述执行件为电动推杆6,所述电动推杆6上活塞杆的外端正对且能够抵压到所述采集系统1的电源开关按钮7;
[0058]所述传输件为电性连接在所述电动推杆6的控制端与所述输出端之间的电缆8。 [〇〇59] 实施时，所述电动推杆6可选用不间断电源2、可编程逻辑控制器3或电瓶中任一种来供电。均能够保证电动推杆6的可靠运行。
[0060]其中，所述电动推杆6通过支架固定安装在所述采集系统1的外壳9上，所述电动推杆6的活塞杆回退后与所述采集系统1的电源开关按钮7之间的距离大于2cm。
[0061]上述三种实施方式的风机控制系统监视器的保护电路结构在使用时，当不间断电源2的输入电源断电后，检测件检测到不间断电源2的输入电源的断电信号，并通过传输件将该断电信号输送给执行件来驱使采集系统1主动关机。这样一来，上述保护电路结构能够有效防止因不间断电源2用尽时导致的监视器异常关机，从而对该监视器的存储模块进行保护，防止该监视器中数据库的损坏或因异常断掉导致的数据丢失。
[0062]以上仅是本实用新型优选的实施方式，需指出是，对于本领域技术人员在不脱离本技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，上述变形和改进的技术方案应同样视为落入本申请要求保护的范围。
【主权项】
1.风机控制系统监视器的保护电路结构，其中，该风机控制系统监视器包括采集系统， 所述采集系统与可编程逻辑控制器之间为通信连接，所述采集系统的电源输入端与不间断 电源的电源输出端电性连接;其特征在于:所述保护电路结构包括检测件、执行件和传输件;其中，所述检测件与所述不间断电源 的输入电源之间为电性连接，且用于检测该不间断电源的输入电源信号;所述执行件用于 驱使所述采集系统关机;所述传输件用于将所述检测件的信号输送至所述执行件。2.根据权利要求1所述的保护电路结构，其特征在于:所述检测件为所述可编程逻辑控 制器，所述可编程逻辑控制器具有与所述不间断电源的输入电源相连接且用于采集该输入 电源信号的接线端，所述可编程逻辑控制器还具有用于输出该输入电源信号的输出端；所述执行件为所述采集系统的控制器，所述控制器具有用于接收所述电源信号的接 P;所述传输件为光电耦合器或继电器，所述传输件采用串口线连接在所述输出端和所述 接口之间。3.根据权利要求1所述的保护电路结构，其特征在于:所述检测件为所述可编程逻辑控 制器，所述可编程逻辑控制器具有与所述不间断电源的输入电源相连接且用于采集该输入 电源信号的接线端，所述可编程逻辑控制器还具有用于输出该输入电源信号的输出端；所述执行件为所述采集系统的控制器，所述控制器具有能够用于驱使所述采集系统关 机的硬件管理接口；所述传输件为光电耦合器或继电器，所述传输件电性连接在所述输出端和所述硬件管 理接口之间。4.根据权利要求1所述的保护电路结构，其特征在于:所述检测件为所述可编程逻辑控 制器，所述可编程逻辑控制器具有与所述不间断电源的输入电源相连接且用于采集该输入 电源信号的接线端，所述可编程逻辑控制器还具有用于输出该输入电源信号的输出端；所述执行件为电动推杆，所述电动推杆上活塞杆的外端正对且能够抵压到所述采集系 统的电源开关按钮；所述传输件为电性连接在所述电动推杆的控制端与所述输出端之间的电缆。5.根据权利要求4所述的保护电路结构，其特征在于:所述电动推杆通过支架固定安装 在所述采集系统的外壳上，所述电动推杆的活塞杆回退后与所述采集系统的电源开关按钮 之间的距离大于2cm〇
【文档编号】F03D7/00GK205592066SQ201620403638
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月6日
【发明人】谢越, 王杰, 刘志祥, 刘行中, 梁媛媛, 曹品, 陈云
【申请人】重庆科凯前卫风电设备有限责任公司