风力发电机监测系统的制作方法

1.本实用新型涉及数据检测技术领域，尤其涉及一种风力发电机监测系统。


背景技术：

2.风力发电机组长期处于恶劣的环境中承受复杂的工况运行，且其作为一个大型装配产品，螺栓连接是各部件之间的主要连接方式。在长期的振动、弯矩等复杂载荷的作用下，各零部件间的连接紧固件会出现不同程度的损伤，尤其是塔架连接螺栓、桨叶连接螺栓、风轮连接螺栓、机舱连接螺栓等。螺栓联接后的预紧力值的大小和分散度直接决定着机组的载荷传递和运行安全，假如螺栓预紧力未达到规定的大小，伴随风力发电机组交变载荷的作用，螺栓容易发生松动，增大机组运行的危险性。
3.因此，连接螺栓的安全性、可靠性问题，已经引起各大风电投资商、风力发电机组制造商的高度关注。目前，风力发电机组连接螺栓均采用人工定期对各零部件连接螺栓预紧力进行抽检的方式来检验螺栓的紧固状态，该方式存在耗时久、效率低、费用高的缺点，且人工定期巡检无法保证对螺栓连接紧固程度的实时性检测，对机组运行安全保障存在非常大的安全隐患。


技术实现要素：

4.针对现有技术中所存在的不足，本实用新型提供了一种风力发电机监测系统，以解决相关技术中无法实时监测螺栓松动的技术问题。
5.本实用新型提供了一种风力发电机监测系统，包括：多个角度传感单元、多个数据采集单元、通信控制单元、交换机、监测单元，所述角度传感单元用于采集螺栓的角度转动数据，所述数据采集单元的输入端与所述角度传感单元连接，所述数据采集单元的输出端与所述通信控制单元连接，所述交换机的输入端连接所述通信控制单元，所述交换机的输出端连接所述监测单元。
6.可选地，所述角度传感单元设于所述风力发电机的螺栓连接处，所述角度传感单元包括固定件，所述固定件内壁形状与螺栓的顶部形状相对应，所述固定件的周侧设有贯穿所述固定件内壁的紧固件，所述固定件的底部固定设有转轴，所述转轴远离所述固定件的一端连接旋转角度传感器。
7.可选地，所述交换机采用环网交换机。
8.可选地，还包括加速度传感单元，所述数据采集单元的输入端连接所述加速度传感单元。
9.可选地，还包括动态倾角传感单元，所述数据采集单元的输入端连接所述动态倾角传感单元。
10.可选地，还包括油液传感单元，所述数据采集单元的输入端连接所述油液传感单元。
11.相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：
12.本实用新型技术中，角度传感单元将采集的角度物理量转化为电信号经由数据采集单元、通信控制单元汇合至交换机，交换机将电信号发送至监测单元，实现了对所述风力发电机各个连接螺栓的位置进行实时的检测，有效避免计划外停机，保障设备的安全、稳定、长周期、满负荷、优质运行，实现无忧生产。
附图说明
13.图1为本实用新型的结构示意图；
14.图2为本实用新型的角度传感单元的结构示意图；
15.图3为本实用新型的固定件正面剖视结构示意图。
16.附图标号说明：1、角度传感单元；2、数据采集单元；3、通信控制单元；4、交换机；5、监测单元；6、螺栓；7、固定件；8、紧固件；9、转轴；10、旋转角度传感器。
17.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
18.为了使本实用新型的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，下面结合附图及实施例对本实用新型中的技术方案进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
19.参见图1，本实用新型提供了一种风力发电机监测系统，包括：多个角度传感单元1、多个数据采集单元2、通信控制单元3、交换机4、监测单元5，所述角度传感单元1用于采集螺栓的角度转动数据，所述数据采集单元2的输入端与所述角度传感单元1连接，所述数据采集单元2的输出端与所述通信控制单元3连接，所述交换机4的输入端连接所述通信控制单元3，所述交换机4的输出端连接所述监测单元5。
20.本实施例中，多个所述数据采集单元2和所述角度传感单元1一一对应，多个角度传感单元1至少为三个，多个所述角度传感单元1将实时采集角度转动数据发送至所述数据采集单元2，所述数据采集单元2将采集的电信号发送至所述通信控制单元3，所述通信控制单元3用于将来自多个数据采集单元2的数据流(电信号)合并到一条线路，并将数据流通过所述交换机4发送至监控单元，所述监控单元用于对采集的数据进行显示、分析，从而实时掌握设备的健康状况；
21.所述数据采集单元2采用支持16路信号通道的数据采集器，同时支持tcp/ip通讯，数据滤波、积分处理、信号解调等在现场数据采集器完成。同时，数据采集器支持rs485或rs232通讯接口与主控系统实现交互(通讯方式，点数不限)；
22.所述风力发电机监测系统通过对风力发电机的各个连接螺栓的位置进行实时的检测，有效避免计划外停机，保障设备的安全、稳定、长周期、满负荷、优质运行，实现无忧生产。
23.可选地，所述角度传感单元包括固定件7，所述固定件7内壁形状与螺栓6的顶部形状相对应，所述固定件7的周侧设有贯穿所述固定件7内壁的紧固件8，所述固定件7的底部固定设有转轴9，所述转轴9远离所述固定件7的一端连接旋转角度传感器10。
24.本实施例中，所述紧固件7内部的大小与使用螺栓6的大小进行定制匹配，所述螺栓6嵌接与所述固定件7的内壁，所述紧固件8贯穿所述固定件7的内壁，且所述紧固件8螺纹
连接所述固定件7，旋转所述紧固件8直到抵接所述固定件7内壁的螺栓6，使得所述固定件4相对所述螺栓6转动，当所述风力发电机的螺栓6发生偏移时，所述固定件7底部的转轴9相对转动，连接所述转轴9的所述旋转角度传感器10用于计算旋转角度，并将所述旋转角度物理量转化为电信号，通过有线通信或无线通信将电信号发送至数据采集单元2，用于实现准确的监控。
25.可选地，所述交换机4采用环网交换机。
26.本实施例中，采用环网交换机4可以组建环网网络，一个环网交换机对应一个风力发电机，用于对接风力发电机内所述通信控制单元3的数据流，环网组网中某一风力发电机出现故障或者链路断开时，不会影响其他风力发电机或者交换机4的数据转发，并且可以及时根据风力发电机出现故障的端口及时的判断，提高了整体的可靠性。
27.可选地，还包括加速度传感单元，所述数据采集单元2的输入端连接所述加速度传感单元。
28.本实施例中，所述加速度传感单元用于实时采集所述风机发电机的风机转速，并对其进行监测。
29.可选地，还包括动态倾角传感单元，所述数据采集单元2的输入端连接所述动态倾角传感单元。
30.本实施例中，所述动态倾角传感单元采用双轴动态倾角传感器，通常设于所述风力发电机的塔筒顶部和塔底，用于测量所述风力发电机相对于水平位置的倾斜度、两部件相互平行度和垂直度，避免出现倾斜酿成事故。
31.可选地，还包括油液传感单元，所述数据采集单元2的输入端连接所述油液传感单元。
32.本实施例中，所述油液传感单元设于所述风力发电机的齿轮润滑油路系统中，所述油液传感单元用于监测齿轮箱中磨损、水分、粘度、密度、温度、介电常数，提前发现齿轮箱故障征兆。
33.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。