风力发电机组的数据采集系统的制作方法

本发明涉及数据采集的领域，更具体地讲，涉及一种风力发电机组的数据采集系统。

背景技术：

目前常用的风力发电机组的数据采集系统通过在风电机组上设置的各种传感器采集风电机组的各种参数数据，对采集的各种参数数据进行数据分析，从而判断风力发电机组的状态。而风力发电机组的数据采集不仅是针对固定的设备，还有一些运行的旋转部件的参数也需要采集。因此，对旋转部件的参数进行采集，会遇到线缆过长、扭缆等一系列问题，目前一般通过滑环接触传递来解决该问题，但滑环接触传递会削弱信号强度，传输速率低。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种风力发电机组的数据采集系统，以解决现有的数据采集系统信号弱、传输速率低的问题。

本发明的一方面提供一种风力发电机组的数据采集系统，所述数据采集系统包括：至少一个从采集装置、主控制器、从控制器、第一无线传输模块和第二无线传输模块，其中，所述至少一个从采集装置采集风力发电机组的第一参数数据，所述从控制器从所述至少一个从采集装置获取第一参数数据并通过所述第一无线传输模块发送获取的第一参数数据，所述主控制器通过所述第二无线传输模块接收所述第一参数数据。

可选地，所述主控制器将第一参数数据发送到云端。

可选地，所述数据采集系统还包括至少一个主采集装置，其中，所述至少一个主采集装置采集风力发电机组的第二参数数据，其中，所述主控制器从所述至少一个主采集装置获取第二参数数据，并将获取的第二参数数据发送至云端。

可选地，当所述主控制器接收的第一参数数据与获取的第二参数数据的总数据量达到预定数据量时，所述主控制器将第一参数数据与第二参数数据发送至云端。

可选地，所述数据采集系统还包括工控机，其中，所述主控制器将第一参数数据和第二参数数据发送至工控机，所述工控机将接收到的第一参数数据和第二参数数据发送到云端。

可选地，所述数据采集系统还包括交换机，其中，所述主控制器通过所述交换机将第一参数数据和第二参数数据发送至工控机，其中，所述第二无线传输模块接收经由所述第一无线传输模块发送的第一参数数据并将接收到的第一参数数据发送到所述交换机，所述交换机将接收到的第一参数数据发送到所述主控制器。

可选地，所述主控制器将第一参数数据和第二参数数据以文本形式发送至云端，和/或，所述主控制器将第一参数数据和第二参数数据进行压缩并将压缩后的第一参数数据和第二参数数据发送至云端。

可选地，所述从控制器以各个第一参数数据对应的采集频率，从采集各个第一参数数据的各个从采集装置获取各个第一参数数据。

可选地，所述从控制器设置在风力发电机组的转子上，第一参数数据包括转子端盖的振动频率和转子端盖的温度中的至少一个。

可选地，所述主控制器设置在风力发电机组的机舱中，第二参数数据包括以下项中的至少一个：定子的振动频率、主轴承的振动频率、定子支架的温度、定子线圈的温度、主轴承外圈的温度、机舱的振动频率和发电机气隙的大小。

根据本发明的实施例的风力发电机组的数据采集系统，将参数数据由从控制器通过无线传输的方式传输至主控制器，可有效地解决风力发电机组的多点数据采集问题，避免了线缆过长、滑环的使用带来的信号削弱、传输速率不高的问题。

此外，根据本发明的实施例的风力发电机组的数据采集系统将采集数据上传到云端，解决了存储信息过量，存储设备容量不够的问题，能及时地对采集的参数数据进行分析处理。同时，本数据采集系统可以作为协同工作平台，分别与风力发电机组的主控统和试验采集系统作接口集成。

将在接下来的描述中部分阐述本发明另外的方面和/或优点，还有一部分通过描述将是清楚的，或者可以经过本发明的实施而得知。

附图说明

通过下面结合附图进行的详细描述，本发明的上述和其它目的、特点和优点将会变得更加清楚，其中：

图1是示出根据本发明的实施例的风力发电机组的数据采集系统的结构框图；

图2是示出根据本发明的实施例的第一参数数据的传输过程的示例。

具体实施方式

下面参照附图详细描述本发明的实施例。

图1是示出根据本发明的实施例的风力发电机组的数据采集系统的结构框图。

如图1所示，根据本发明的实施例的风力发电机组的数据采集系统包括至少一个从采集装置10、主控制器20、从控制器30、第一无线传输模块40和第二无线传输模块50。

一般说来，由于风力发电机组的体积较为庞大，且部分部件之间的距离较远，因此，需要在距离较远的各部件上单独安装具有数据获取功能的控制器(例如可编程逻辑控制器plc)，用于从各部件上安装的采集装置中获取各部件的参数数据，并且各部件上的控制器需要将各自获取的参数数据集中到同一个控制器中。

上述的主控制器10就是集中各控制器获取的参数数据的控制器。主控制器10可设置在便于人工对其进行维护的位置。例如，该主控制器10可设置在风力发电机组的机舱中。

从采集装置10用于采集风力发电机组的第一参数数据。例如，从采集装置10用于采集风力发电机组中的旋转部件的第一参数数据。从控制器20设置在旋转部件上，并且从至少一个从采集装置10获取第一参数数据。例如，从采集装置10用于采集转子的第一参数数据，从控制器20设置在转子上，并且从至少一个从采集装置10获取转子的第一参数数据。该第一参数数据可以是与转子相关的各种参数数据。例如，该第一参数数据包括转子端盖的振动频率和转子端盖的温度中的至少一个。转子端盖的振动频率可包括转子端盖在轴向上的振动频率和在径向上的振动频率。

在第一参数数据包括转子端盖的振动频率和转子端盖的温度的情况下，至少一个从采集装置10可包括温度传感器和振动传感器。该温度传感器和该振动传感器可预埋在转子侧。

作为示例，不同的第一参数数据可对应不同的采集频率，从控制器10以各个第一参数数据对应的采集频率，从采集各个第一参数数据的各个从采集装置获取各个第一参数数据。例如，转子端盖的振动频率的采集频率为4000hz，转子端盖的温度的采集频率为1hz。

从控制器30通过第一无线传输模块40发送获取的第一参数数据，主控制器20通过第二无线传输模块50接收所述第一参数数据。

这里，第一无线传输模块40可与从控制器30进行有线连接，第二无线传输模块50可与主控制器20进行有线连接，第一无线传输模块40和第二无线传输模块50进行无线通信。作为示例，主控制器20、从控制器30、第一无线传输模块40和第二无线传输模块50之间可形成局域网，通过以太网(ethernet)进行通信，保证参数数据的正常传输。

这里，从控制器30可将根据各个第一参数数据的采集频率，将各个第一参数数据进行分组，以数组的形式将各个第一参数数据发送至主控制器20。

上述的主控制器20可仅接收其他控制器发送的参数数据，也可既接收其他控制器发送的参数数据，又从相应的采集装置获取参数数据。

作为示例，根据本发明的实施例的风力发电机组的数据采集系统还包括至少一个主采集装置60。主采集装置60采集风力发电机组的第二参数数据。

在主控制器20设置在风力发电机组的机舱中的情况下，第二参数数据可包括以下项中的至少一个：定子的振动频率、主轴承的振动频率、定子支架的温度、定子线圈的温度、主轴承外圈的温度、机舱的振动频率和发电机气隙的大小。定子的振动频率可包括定子在轴向上的振动频率、在径向上的振动频率以及在切向上的振动频率。主轴承的振动频率可包括主轴承在轴向上的振动频率和在径向上的振动频率。机舱的振动频率可包括机舱在水平方向的振动频率和在轴向上的振动频率。

主采集装置60可包括采集上述第二参数数据的传感器。这里，不同的第二参数数据可对应不同的采集频率，主控制器20以各个第二参数数据对应的采集频率，从采集各个第二参数数据的各个主采集装置60获取各个第二参数数据。例如，各振动频率的采集频率为4000hz，各温度以及发电机气隙的采集频率为1hz。

在现有技术中，一般各控制器中的参数数据被发送到主控制器后，将被移动到可移动磁盘，这样将会受限于系统可移动磁盘的存储容量，并且数据取回时间较长，不能及时地处理数据和发现问题。

在根据本发明的实施例中，主控制器20将参数数据发送到云端，可缓解主控制器的存储压力，并且方便参数数据的及时处理，及时地了解风力发电机组的运行状态。可以理解，在主控制器20仅接收从控制器30发送的第一参数数据的情况下，主控制器20发送到云端的参数数据为第一参数数据，在主控制器20既接收从控制器30发送的第一参数数据，又从主采集装置60获取第二参数数据的情况，主控制器20发送到云端的参数数据包括第一参数数据和第二参数数据。

图2是示出根据本发明的实施例的第一参数数据的传输过程的示例。

如图2所示，第一参数数据由从采集装置10采集，之后由从采集装置10传输至从控制器30，之后由从控制器30传输至第一无线传输模块40，之后从第一无线传输模块40传输至第二无线传输模块50，之后从第二无线传输模块50传输至主控制器20，最后传输至云端。

作为示例，主控制器20可周期性地将参数数据发送至云端，也可在参数数据的总数据量达到预定数据量时，将参数数据发送至云端。

作为示例，主控制器20可将参数数据以各种形式发送至云端。例如，主控制器20将参数数据以文本的形式发送至云端。

在一个优选的实施例中，为了减少数据发送量，在主控制器20具有数据处理能力的情况下，主控制器20可将参数数据进行压缩并将压缩后的参数数据发送至云端，和/或，主控制器20可对参数数据进行各种降噪处理并将降噪之后的参数数据发送至云端。

再次参照图1，主控制器20可将参数数据直接发送至云端，也可通过其他设备来将参数数据发送至云端。

例如，根据本发明的实施例的风力发电机组的数据采集系统还可包括工控机70。主控制器20将参数数据发送至工控机70，工控机70将接收到的参数数据发送到云端。这里，可预先在工控机70中搭建用于存储参数数据的文件传输协议(filetransferprotocol，ftp)服务器，并建好参数数据的存储路径。

作为示例，数据采集系统还可包括交换机80，主控制器20通过交换机80将参数数据发送至工控机80。并且，在从控制器30将第一参数数据发送至主控制器20的过程中，也可通过该交换机80来发送。例如，第二无线传输模块50接收经由第一无线传输模块40发送的第一参数数据并将接收到的第一参数数据发送到交换机80，交换机80将接收到的第一参数数据发送到主控制器20。

根据本发明的实施例的风力发电机组的数据采集系统，将参数数据由从控制器通过无线传输的方式传输至主控制器，可有效地解决风力发电机组的多点数据采集问题，避免了线缆过长、滑环的使用带来的信号削弱、传输速率不高的问题。

此外，根据本发明的实施例的风力发电机组的数据采集系统将采集数据上传到云端，解决了存储信息过量，存储设备容量不够的问题，能及时地对采集的参数数据进行分析处理。同时，本数据采集系统可以作为协同工作平台，分别与风力发电机组的主控统和试验采集系统作接口集成。

尽管已经参照其示例性实施例具体显示和描述了本发明，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节上的各种改变。