一种风电用叶片实时监测装置的制作方法

本实用新型涉及风电领域，特别涉及一种风电用叶片实时监测装置。

背景技术：

风能作为最为环保的新能源备受人们的推广和实用，风力发电技术也在全球范围内快速发展，叶片作为风力发电机组最为核心的部件，在一定程度上影响着风电的发电效率，叶片各方面性能指标直接关联着风电技术的推广。

风电机组各关键部件中，叶片是唯一与外界相接触的，叶片经常受到来自外界环境的损伤，由此产生的维修费用相当高昂，为了能够保障风机的有效使用时间和工作状态，对叶片的故障进行有效监测十分必要。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种结构简单、监测准确率高的风电用叶片实时监测装置。

本实用新型解决上述问题的技术方案是：一种风电用叶片实时监测装置，包括第一传感器模块、第二传感器模块、信号调理模块、控制器、时钟模块、传输模块、报警模块和电源模块，第一传感器模块、第二传感器模块的输出端与信号调理模块的输入端相连，信号调理模块的输出端与控制器相连，控制器经传输模块与上位机相连，所述时钟模块、报警模块与控制器相连，所述电源为整个监测装置提供工作电源。

上述风电用叶片实时监测装置，所述第一传感器模块包括加速度传感器，加速度传感器安装在叶片旋转的中性轴断面上。

上述风电用叶片实时监测装置，所述加速度传感器采用ADXL335。

上述风电用叶片实时监测装置，所述第二传感器模块包括依次串接的应变片、电桥模块、放大模块，应变片粘贴在叶片根部和中部，放大模块的输出端与信号调理模块的输入端相连。

上述风电用叶片实时监测装置，所述传输模块为ZIGBEE模块。

上述风电用叶片实时监测装置，所述控制器的主芯片采用MC9S12XS128。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型通过传感器模块来监测叶片的旋转速度和受力形变，控制器经传输模块将传感器模块采集的信号送入上位机，上位机对采集的数据进行分析处理，一方面直观地显示叶片的各项工作状态，另一方面也能够给予工作人员就叶片故障做出预警，有效地提高了叶片的使用效率，进而提高了风电机组的效率。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图。

图2为图1中控制器的电路图。

图3为本实用新型TTL和USB转换电路的电路图。

图4为图1中传输模块的电路图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，本实用新型包括第一传感器模块、第二传感器模块、信号调理模块、控制器、时钟模块、传输模块、报警模块和电源模块，第一传感器模块、第二传感器模块的输出端与信号调理模块的输入端相连，信号调理模块的输出端与控制器相连，控制器经传输模块与上位机相连，所述时钟模块、报警模块与控制器相连，所述电源为整个监测装置提供工作电源。

所述第一传感器模块包括加速度传感器，加速度传感器安装在叶片旋转的中性轴断面上，用来检测旋转速度；所述加速度传感器的型号采用ADXL335。所述第二传感器模块包括依次串接的应变片、电桥模块、放大模块，应变片粘贴在叶片根部和中部，用来检测这两个位置叶片的受力形变，放大模块的输出端与信号调理模块的输入端相连。所述传输模块为ZIGBEE模块。

如图2所示，本实用新型选取MC9S12XS128芯片作为系统的主控芯片，主控芯片周围的外设电路包括VDDR端口和VSS3端口引出的供电电路、EXTAL端口，XTAL端口，VDDPLL端口引出的晶振电路、RESET端口引出的复位电路以及与复位电路相连的BDM 接口电路；供电电路并接了C1，C2，C3共三组电容起到滤波的作用，提高供电质量，保障单片机能够长期可靠稳定的工作；晶振电路上电后，电路通过C7和C8电容帮助晶振稳定到 16M的振荡频率；复位电路的RESET按键按下后，RESET引脚便变为低电平， 电容C14保持电位；BDM与晶振模块和复位模块相连接，它通过干预晶振频率的产生从而达到控制单片机启动和暂停的效果，同时它通过与 RESET 引脚连接来实现对单片机的复位控制。

如图3所示，本实用新型通过U101芯片实现TTL到USB的转换。在该转换电路基础上，把ZIGBEE模块上的TXD1和RXD1分别同PL2303上的RXD和TXD连接以完成通讯。

如图4所示，本实用新型选取SZ05型号芯片作为传输模块的主芯片，在发送端无线模块以5V电源直接供电，LED灯串联R1，R2，R3电阻后与模块上相应的通知引脚连接，这样可以方便的通过 LED 灯的亮暗变化来知晓模块的运行状态。

本实用新型的工作原理如下：第一传感器模块监测叶片的旋转速度，第二传感器模块监测叶片根部和中部这两个位置的受力形变，传感器模块监测的信号送入信号调理模块进行整形、放大后送入控制器，控制器通过传输模块与上位机相连，将传感器模块采集的信号送入上位机，上位机对采集的数据进行分析处理，一方面直观地显示叶片的各项工作状态，另一方面也能够给予工作人员就叶片故障做出预警，有效地提高了叶片的使用效率，进而提高了风电机组的效率。