风电场无线监控系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及风电机组的监控技术，具体是一种风电场无线监控系统。本发明解决了现有风电机组监控装置在传感器安装和网络部署方面复杂性较高、数据采集的准确性较低、以及监控成本较高的问题。风电场无线监控系统包括加速度传感器、温度传感器、电流传感器、IIC总线、CC2530芯片、协调器节点、网关、数据中心服务器；其中，加速度传感器、温度传感器、电流传感器均通过IIC总线与CC2530芯片双向连接；CC2530芯片与协调器节点自动组网构成ZigBee自组织网络，且CC2530芯片与协调器节点双向无线连接；协调器节点通过网关与数据中心服务器双向连接。本发明适用于各种风电机组。
【专利说明】风电场无线监控系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及风电机组的监控技术，具体是一种风电场无线监控系统。
【背景技术】
[0002]近年来，随着化石能源危机的来临以及人们环保意识的增强，世界各国争相发展具有大规模开发潜能、无污染、可再生的风电。在风电机组运行过程中，通常需要对风电机组进行实时监控，以此预防风电机组的设备故障，实现风电机组的安全可靠运行。目前，风电机组的监控主要是通过有线监控设备来实现的。实践表明，有线监控设备由于自身结构所限，普遍存在如下问题:其一，有线监控设备采用线缆进行数据传输，导致其在传感器安装和网络部署方面复杂性较高。其二，有线监控设备采用线缆进行数据传输，由于线缆会对数据采集过程造成耦合干扰，导致其数据采集的准确性较低。其三，有线监控设备采用线缆进行数据传输，由于线缆较为昂贵，导致其监控成本较高。基于此，有必要发明一种全新的风电机组监控装置，以解决现有风电机组监控装置在传感器安装和网络部署方面复杂性较高、数据采集的准确性较低、以及监控成本较高的问题。
【发明内容】
[0003]本发明为了解决现有风电机组监控装置在传感器安装和网络部署方面复杂性较高、数据采集的准确性较低、以及监控成本较高的问题，提供了一种风电场无线监控系统。
[0004]本发明是采用如下技术方案实现的:风电场无线监控系统，包括加速度传感器、温度传感器、电流传感器、Iic总线、CC2530芯片、协调器节点、网关、数据中心服务器；其中，加速度传感器、温度传感器、电流传感器均通过IIC总线与CC2530芯片双向连接；CC2530芯片与协调器节点自动组网构成ZigBee自组织网络，且CC2530芯片与协调器节点双向无线连接；协调器节点通过网关与数据中心服务器双向连接。
[0005]工作时，将加速度传感器安装在风电机组的以下部位:主轴承、发电机轴承、齿轮箱高速轴、齿轮箱低速轴等。将温度传感器安装在风电机组的机舱、齿轮箱油温、偏航电机等位置。将电流传感器安装在风电机组的电流输出端。具体工作过程如下:加速度传感器实时采集主轴承、发电机轴承、齿轮箱高速轴、齿轮箱低速轴等的加速度数据。温度传感器实时采集机舱、齿轮箱油温、偏航电机等的温度数据。电流传感器实时采集电流输出端的电流数据。加速度传感器、温度传感器、电流传感器所采集到的数据均通过IIC总线实时上传至CC2530芯片。CC2530芯片对接收到的数据进行实时处理，并通过ZigBee自组织网络将处理后的数据实时无线发送至协调器节点。协调器节点对接收到的数据进行区分(区分数据来自风电机组的哪个部位)，并通过网关将区分后的数据实时上传至数据中心服务器。数据中心服务器根据接收到的数据实时监听风电机组的运行状态，并根据接收到的数据生成控制指令，然后通过网关将控制指令实时下发至协调器节点。协调器节点通过ZigBee自组织网络将接收到的控制指令实时无线下发至CC2530芯片。CC2530芯片对接收到的控制指令进行实时处理，并通过IIC总线将处理后的控制指令实时下发至加速度传感器、温度传感器、电流传感器，加速度传感器、温度传感器、电流传感器根据接收到的控制指令进行采样频率的更新和启停。基于上述过程，与现有风电机组监控装置相比，本发明所述的风电场无线监控系统具有如下优点:其一，本发明所述的风电场无线监控系统采用ZigBee自组织网络进行数据的无线传输，由此有效简化了传感器安装和网络部署。其二，本发明所述的风电场无线监控系统采用ZigBee自组织网络进行数据的无线传输，ZigBee自组织网络不会对数据采集过程造成任何干扰，由此有效提高了数据采集的准确性。其三，本发明所述的风电场无线监控系统采用ZigBee自组织网络进行数据的无线传输，ZigBee自组织网络的成本很低，由此有效降低了监控成本。综上所述，本发明所述的风电场无线监控系统通过采用ZigBee自组织网络进行数据的无线传输，不仅有效解决了现有风电机组监控装置在传感器安装和网络部署方面复杂性较高、数据采集的准确性较低、以及监控成本较高的问题，而且实现了对风电机组的实时无线监控，从而保证了风电机组的安全可靠运行。
[0006]本发明有效解决了现有风电机组监控装置在传感器安装和网络部署方面复杂性较高、数据采集的准确性较低、以及监控成本较高的问题，适用于各种风电机组。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1是本发明的结构示意图。
【具体实施方式】
[0008]风电场无线监控系统，包括加速度传感器、温度传感器、电流传感器、IIC总线、CC2530芯片、协调器节点、网关、数据中心服务器；其中，加速度传感器、温度传感器、电流传感器均通过IIC总线与CC2530芯片双向连接；CC2530芯片与协调器节点自动组网构成ZigBee自组织网络，且CC2530芯片与协调器节点双向无线连接；协调器节点通过网关与数据中心服务器双向连接。
[0009]协调器节点与网关之间连接有RS232接口 ；网关与数据中心服务器之间连接有光纤。
[0010]具体实施时，如图1所示，加速度传感器的数目、温度传感器的数目、电流传感器的数目、CC2530芯片的数目均根据实际需要而定。加速度传感器采用ADXL345三轴加速度传感器。温度传感器采用SHTlO温度传感器。电流传感器采用RT2000罗氏线圈电流传感器。
【权利要求】
1.一种风电场无线监控系统，其特征在于:包括加速度传感器、温度传感器、电流传感器、IIC总线、CC2530芯片、协调器节点、网关、数据中心服务器；其中，加速度传感器、温度传感器、电流传感器均通过IIC总线与CC2530芯片双向连接；CC2530芯片与协调器节点自动组网构成ZigBee自组织网络，且CC2530芯片与协调器节点双向无线连接；协调器节点通过网关与数据中心服务器双向连接。
2.根据权利要求1所述的风电场无线监控系统，其特征在于:协调器节点与网关之间连接有RS232接口 ；网关与数据中心服务器之间连接有光纤。
【文档编号】G05B19/418GK103472773SQ201310365622
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年8月21日 优先权日:2013年8月21日
【发明者】尹少平, 焦锦绣, 王灵梅, 段临志, 闫卓民, 郭东杰, 申戬林, 韩西贵, 孟恩隆, 赵兴勇 申请人:山西大学工程学院