一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子葉片電熱融冰塔底監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子葉片電熱融冰塔底監(jiān)控系統(tǒng)，包括設(shè)置于塔架底部的控制箱、設(shè)置于塔架底部的塔架監(jiān)測終端；其中塔架底部設(shè)有塔架監(jiān)測終端，塔架監(jiān)測終端包括用于測量環(huán)境溫度的塔底溫度傳感器、用于測量環(huán)境濕度的塔底濕度傳感器；塔架監(jiān)測終端通過有線網(wǎng)絡(luò)連接控制箱；其中控制箱包括主板，主板上設(shè)有遠(yuǎn)程控制芯片、控制箱有線傳輸芯片；其中遠(yuǎn)程控制芯片連接遠(yuǎn)程控制端，并通過控制箱有線傳輸芯片連接塔架監(jiān)測終端；其中遠(yuǎn)程控制芯片連接電熱融冰開關(guān)電路，電熱融冰開關(guān)電路分別連接為葉片進(jìn)行電熱融冰供電的供電線及外接供電電源。上述方案能夠遠(yuǎn)程對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行監(jiān)測并遠(yuǎn)程控制啟動電熱融冰。
【專利說明】一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子葉片電熱融冰塔底監(jiān)控系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是指一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子葉片電熱融冰塔底監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著當(dāng)前社會對能源的消耗，導(dǎo)致不可再生能源日益枯竭，因此可再生能源的利用一直是當(dāng)前人類社會技術(shù)發(fā)展的重點。在清潔能源中，尤其以風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電最為收到關(guān)注。據(jù)估計，地球上可用來發(fā)電的風(fēng)力資源約有100億千瓦，幾乎是現(xiàn)在全世界水力發(fā)電量的10倍；而目前全世界每年燃燒煤所獲得的能量只有風(fēng)力所能夠提供能量的三分之一。尤其在中國西部地廣人稀且常年風(fēng)力資源豐富的地區(qū)，非常適合進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電因此。
[0003]現(xiàn)有的利用風(fēng)力進(jìn)行發(fā)電的設(shè)備稱為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，包括塔架、螺旋槳形狀的葉輪、發(fā)電機(jī)。其中螺旋槳形狀的葉輪在風(fēng)力驅(qū)動下轉(zhuǎn)動以將動能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，再通過增速機(jī)將旋轉(zhuǎn)增速后驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電以將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。其中葉輪是將風(fēng)的動能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的重要部件，它由至少兩只螺旋槳形的葉片組成(一般都采用3只葉片組成一個葉輪)。葉片要求材料強(qiáng)度高且重量輕，因此大多采用玻璃鋼或其他復(fù)合材料(如碳纖維)制造。但是由于氣候多變，特別是近幾年我國凍雨天氣增多危害嚴(yán)重，導(dǎo)致風(fēng)電機(jī)組的葉輪會出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象。葉片產(chǎn)生結(jié)冰造成的危害主要有:
[0004]1、葉片的物理外形由于結(jié)冰發(fā)生變化，使葉片受風(fēng)能力降低。而且葉片組的平衡受到破壞，葉片的重量增加，發(fā)電機(jī)組磨損增大，不僅影響發(fā)電機(jī)組的發(fā)電量，而且對發(fā)電機(jī)組的壽命和安全造成很大影響。
[0005]2、葉片結(jié)冰使其增加葉片的重量，加大發(fā)電機(jī)組的負(fù)荷，增加了發(fā)電機(jī)組的機(jī)械磨損。
[0006]目前對于葉片是否結(jié)冰主要依靠天氣預(yù)報數(shù)據(jù)根據(jù)經(jīng)驗判斷，或是依靠人工巡視的方式。這樣導(dǎo)致最終結(jié)果不準(zhǔn)確，很容易對設(shè)備運行造成影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠?qū)︼L(fēng)力發(fā)電機(jī)組的環(huán)境溫度進(jìn)行準(zhǔn)確監(jiān)控的風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子葉片電熱融冰塔底監(jiān)控系統(tǒng)。
[0008]為了解決上述問題，本發(fā)明實施例提出了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子葉片電熱融冰塔底監(jiān)控系統(tǒng)，包括設(shè)置于塔架底部的控制箱、設(shè)置于塔架底部的塔架監(jiān)測終端；
[0009]其中所述塔架底部設(shè)有塔架監(jiān)測終端，所述塔架監(jiān)測終端包括用于測量環(huán)境溫度的塔底溫度傳感器、用于測量環(huán)境濕度的塔底濕度傳感器；所述塔架監(jiān)測終端通過有線網(wǎng)絡(luò)連接所述控制箱；
[0010]其中所述控制箱包括主板，主板上設(shè)有遠(yuǎn)程控制芯片、控制箱有線傳輸芯片；其中所述遠(yuǎn)程控制芯片連接遠(yuǎn)程控制端，并通過所述控制箱有線傳輸芯片連接所述塔架監(jiān)測終端；其中所述遠(yuǎn)程控制芯片連接電熱融冰開關(guān)電路，所述電熱融冰開關(guān)電路分別連接為葉片進(jìn)行電熱融冰供電的供電線及外接供電電源；
[0011]其中所述控制箱上還設(shè)有手動開關(guān)，所述手動開關(guān)連接所述電熱融冰開關(guān)電路；
[0012]所述控制箱還包括自動控制芯片，所述自動控制芯片通過所述控制箱有線傳輸芯片連接所述塔架監(jiān)測終端，且所述自動控制芯片連接所述電熱融冰開關(guān)電路；且所述自動控制芯片連接遠(yuǎn)程控制端；
[0013]所述控制箱還包括控制箱無線傳輸芯片，所述控制箱無線傳輸芯片通過無線網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)置于所述葉片上的葉片監(jiān)測終端，且所述自動控制芯片連接所述控制箱無線傳輸芯片。
[0014]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述控制箱還包括控制箱無線傳輸芯片，所述控制箱無線傳輸芯片通過無線網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)置于所述葉片上的葉片監(jiān)測終端，且所述遠(yuǎn)程控制芯片連接所述控制箱無線傳輸芯片。
[0015]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述系統(tǒng)包括分別設(shè)置在每一葉片的S S面和P S面上的多個葉片監(jiān)測終端，且每一葉片監(jiān)測終端包括無線數(shù)據(jù)傳輸芯片、固定于所述葉片外表面以監(jiān)測葉片外表面溫度的第一溫度傳感器、固定于所述葉片內(nèi)腔的供電線上以監(jiān)測為電熱融冰供電的供電線的溫度的第二溫度傳感器，所述第一溫度傳感器和第二溫度傳感器都分別連接所述無線數(shù)據(jù)傳輸芯片以通過無線網(wǎng)絡(luò)連接所述控制箱的控制箱無線傳輸芯片。
[0016]本發(fā)明的上述技術(shù)方案的有益效果如下:
[0017]本發(fā)明實施例提供了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子葉片電熱融冰塔底監(jiān)控系統(tǒng)，能夠遠(yuǎn)程對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行監(jiān)測并遠(yuǎn)程控制啟動電熱融冰。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明實施例的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意框圖。
【具體實施方式】
[0019]為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0020]現(xiàn)有的每一風(fēng)力發(fā)電機(jī)組都包括塔架、螺旋槳形狀的轉(zhuǎn)子(葉輪)、發(fā)電機(jī)，其中葉輪設(shè)置于塔架頂端，并通過轉(zhuǎn)軸與塔架轉(zhuǎn)動連接；而發(fā)電機(jī)設(shè)置于塔架底端。螺旋槳形狀的葉輪在風(fēng)力驅(qū)動下轉(zhuǎn)動以將動能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，再通過增速機(jī)將旋轉(zhuǎn)增速后驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電以將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。
[0021]本發(fā)明實施例提出了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子葉片電熱融冰塔底監(jiān)控系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如圖1所示的，包括設(shè)置于塔架底部的控制箱、設(shè)置于塔架底部的塔架監(jiān)測終端。
[0022]如圖1所示的，其中所述塔架底部設(shè)有塔架監(jiān)測終端，所述塔架監(jiān)測終端包括用于測量環(huán)境溫度的塔底溫度傳感器、用于測量環(huán)境濕度的塔底濕度傳感器；所述塔架監(jiān)測終端通過有線網(wǎng)絡(luò)連接所述控制箱。
[0023]如圖1所示的，其中所述控制箱包括主板，主板上設(shè)有遠(yuǎn)程控制芯片、控制箱有線傳輸芯片；其中所述遠(yuǎn)程控制芯片連接遠(yuǎn)程控制端，并通過所述控制箱有線傳輸芯片連接所述塔架監(jiān)測終端；其中所述遠(yuǎn)程控制芯片連接電熱融冰開關(guān)電路，所述電熱融冰開關(guān)電路分別連接為葉片進(jìn)行電熱融冰供電的供電線及外接供電電源。這樣可以通過設(shè)置于塔架底部的塔架監(jiān)測終端獲取塔架周邊的環(huán)境參數(shù)并傳輸?shù)竭h(yuǎn)程控制端。同時該遠(yuǎn)程控制芯片還連接電熱融冰開關(guān)電路，可以遠(yuǎn)程控制供電以通過設(shè)置在葉片上的電熱融冰層對葉片進(jìn)行加熱融冰。這種方式相比較現(xiàn)有的憑借天氣預(yù)報或人工巡視的方式可以具有更好的實時性并能夠提供更為準(zhǔn)確的環(huán)境數(shù)據(jù)。同時這樣可以通過遠(yuǎn)程控制端同時監(jiān)控多個風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，并可以通過遠(yuǎn)程控制端設(shè)置自控系統(tǒng)來自動遠(yuǎn)程控制每一風(fēng)力發(fā)電機(jī)組以進(jìn)行電熱融冰。
[0024]如圖1所示的，所述控制箱上還設(shè)有手動開關(guān)，所述手動開關(guān)連接所述電熱融冰開關(guān)電路。這樣可以在數(shù)據(jù)傳輸故障時，通過手動啟動融冰，防止設(shè)備在惡劣天氣下受損。
[0025]如圖1所示的，所述控制箱還包括自動控制芯片，所述自動控制芯片通過所述控制箱有線傳輸芯片連接所述塔架監(jiān)測終端，且所述自動控制芯片連接所述電熱融冰開關(guān)電路；且所述自動控制芯片連接遠(yuǎn)程控制端。這樣可以使每一風(fēng)力發(fā)電機(jī)組成為一個自治系統(tǒng)，可以自動控制實現(xiàn)根據(jù)環(huán)境溫度啟動電熱融冰。其中自動控制芯片可以預(yù)先設(shè)置啟動的參數(shù)閾值，在環(huán)境參數(shù)達(dá)到參數(shù)閾值時自動控制電熱融冰開關(guān)電路啟動，對供電線進(jìn)行供電以進(jìn)行融冰。
[0026]作為說明，對葉片進(jìn)行電熱融冰的系統(tǒng)可以具體為:其中所述葉片中空具有內(nèi)腔，且外表面覆蓋有內(nèi)蒙皮層和外蒙皮層，所述電熱融冰層設(shè)置于所述內(nèi)蒙皮層與外蒙皮層之間；所述電熱融冰層包括玻璃纖維布制成的襯底和預(yù)鋪設(shè)在所述襯底上的至少兩條沿所述葉片延伸風(fēng)向延伸的碳纖維發(fā)熱線，且所述葉片上的每一碳纖維發(fā)熱線都通過貫穿所述葉片本體的通孔連接伸入所述葉片內(nèi)腔里的供電線；所述供電線通過設(shè)置于所述葉輪與塔架連接處的滑環(huán)連接設(shè)置于塔架底部的控制箱；其中所述外蒙皮為玻璃纖維布層，且所述玻璃纖維布層的至少一個表面涂覆有環(huán)氧樹脂；其中所述葉片s S面和P S面上分別設(shè)有相互獨立的電熱融冰層，且供電線包括連接所述S S面上的電熱融冰層的第一供電線組、連接所述P S面上的電熱融冰層的第二供電線組。這是由于現(xiàn)有的葉片必然具有兩個表面:P S面和S S面。本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員都可以理解，由于這兩個表面一個是迎風(fēng)一個背風(fēng)，因此必然會有一定的溫度差。采用兩個表面分別供電的方式，可以更為精確地控制葉片進(jìn)行融冰。其中，該電熱融冰開關(guān)電路為單輸入雙輸出開關(guān)，其輸入端連接外接供電電源，兩個輸出端分別連接第一供電線組、第二供電線組；且所述電熱融冰開關(guān)電路可以將第一供電線組和/或第二供電線組與所述外接供電電源導(dǎo)通，以分別為第一供電線組或第二供電線組供電，或同時為第一供電線組和第二供電線組供電。
[0027]如圖1所示的，所述控制箱還包括控制箱無線傳輸芯片，所述控制箱無線傳輸芯片通過無線網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)置于所述葉片上的葉片監(jiān)測終端，且所述自動控制芯片連接所述控制箱無線傳輸芯片。這樣不僅檢測塔底的環(huán)境參數(shù)，還通過無線網(wǎng)絡(luò)連接葉片上的葉片監(jiān)測終端以監(jiān)測葉片的狀態(tài)，提高監(jiān)考參數(shù)的準(zhǔn)確性和針對性。如前所述的，每一葉片都有SS面和P S面，因此在本發(fā)明實施例中，所述系統(tǒng)包括分別設(shè)置在每一葉片的S S面和PS面上的多個葉片監(jiān)測終端，且每一葉片監(jiān)測終端包括無線數(shù)據(jù)傳輸芯片、固定于所述葉片外表面以監(jiān)測葉片外表面溫度的第一溫度傳感器、固定于所述葉片內(nèi)腔的供電線上以監(jiān)測所述供電線的溫度的第二溫度傳感器，所述第一溫度傳感器和第二溫度傳感器都分別連接所述無線數(shù)據(jù)傳輸芯片以通過無線網(wǎng)絡(luò)連接所述控制箱的控制箱無線傳輸芯片。這樣可以準(zhǔn)確的監(jiān)控每一葉片的S S面和P S面，防止出現(xiàn)迎風(fēng)面結(jié)冰而背風(fēng)面未結(jié)冰時造成的環(huán)境參數(shù)不準(zhǔn)確，延誤融冰進(jìn)程。
[0028]如圖1所示的，所述控制箱還包括控制箱無線傳輸芯片，所述控制箱無線傳輸芯片通過無線網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)置于所述葉片上的葉片監(jiān)測終端，且所述遠(yuǎn)程控制芯片連接所述控制箱無線傳輸芯片。由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)子(葉輪)是不斷轉(zhuǎn)動的，因此通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸葉片監(jiān)測終端的參數(shù)可以無需對現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行結(jié)構(gòu)改變既可以實現(xiàn)，同時這種方式也可以降低結(jié)構(gòu)復(fù)雜度。
[0029]其中，所述系統(tǒng)包括分別設(shè)置在每一葉片的S S面和P S面上的多個葉片監(jiān)測終端，且每一葉片監(jiān)測終端包括無線數(shù)據(jù)傳輸芯片、固定于所述葉片外表面以監(jiān)測葉片外表面溫度的第一溫度傳感器、固定于所述葉片內(nèi)腔的供電線上以監(jiān)測所述供電線的溫度的第二溫度傳感器，所述第一溫度傳感器和第二溫度傳感器都分別連接所述無線數(shù)據(jù)傳輸芯片以通過無線網(wǎng)絡(luò)連接所述控制箱的控制箱無線傳輸芯片?；谂c前述相同的理由，對于SS面和P S面分別進(jìn)行溫度監(jiān)控可以更為準(zhǔn)確地獲知當(dāng)前葉片的工作狀態(tài)，以分別控制SS面和P S面上的電熱融冰層進(jìn)行工作，提高融冰的精確度。
[0030]本發(fā)明實施例提供了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子葉片電熱融冰塔底監(jiān)控系統(tǒng)，能夠遠(yuǎn)程對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行監(jiān)測并遠(yuǎn)程控制啟動電熱融冰。
[0031]以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子葉片電熱融冰塔底監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括設(shè)置于塔架底部的控制箱、設(shè)置于塔架底部的塔架監(jiān)測終端； 其中所述塔架底部設(shè)有塔架監(jiān)測終端，所述塔架監(jiān)測終端包括用于測量環(huán)境溫度的塔底溫度傳感器、用于測量環(huán)境濕度的塔底濕度傳感器；所述塔架監(jiān)測終端通過有線網(wǎng)絡(luò)連接所述控制箱； 其中所述控制箱包括主板，主板上設(shè)有遠(yuǎn)程控制芯片、控制箱有線傳輸芯片；其中所述遠(yuǎn)程控制芯片連接遠(yuǎn)程控制端，并通過所述控制箱有線傳輸芯片連接所述塔架監(jiān)測終端；其中所述遠(yuǎn)程控制芯片連接電熱融冰開關(guān)電路，所述電熱融冰開關(guān)電路分別連接為葉片進(jìn)行電熱融冰供電的供電線及外接供電電源； 其中所述控制箱上還設(shè)有手動開關(guān)，所述手動開關(guān)連接所述電熱融冰開關(guān)電路； 所述控制箱還包括自動控制芯片，所述自動控制芯片通過所述控制箱有線傳輸芯片連接所述塔架監(jiān)測終端，且所述自動控制芯片連接所述電熱融冰開關(guān)電路；且所述自動控制芯片連接遠(yuǎn)程控制端； 所述控制箱還包括控制箱無線傳輸芯片，所述控制箱無線傳輸芯片通過無線網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)置于所述葉片上的葉片監(jiān)測終端，且所述自動控制芯片連接所述控制箱無線傳輸芯片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子葉片電熱融冰塔底監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述控制箱還包括控制箱無線傳輸芯片，所述控制箱無線傳輸芯片通過無線網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)置于所述葉片上的葉片監(jiān)測終端，且所述遠(yuǎn)程控制芯片連接所述控制箱無線傳輸芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子葉片電熱融冰塔底監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括分別設(shè)置在每一葉片的S S面和P S面上的多個葉片監(jiān)測終端，且每一葉片監(jiān)測終端包括無線數(shù)據(jù)傳輸芯片、固定于所述葉片外表面以監(jiān)測葉片外表面溫度的第一溫度傳感器、固定于所述葉片內(nèi)腔的供電線上以監(jiān)測為電熱融冰供電的供電線的溫度的第二溫度傳感器，所述第一溫度傳感器和第二溫度傳感器都分別連接所述無線數(shù)據(jù)傳輸芯片以通過無線網(wǎng)絡(luò)連接所述控制箱的控制箱無線傳輸芯片。
【文檔編號】F03D11/00GK103821675SQ201410029835
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年1月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月22日
【發(fā)明者】李安民, 李獻(xiàn)波, 黃軍成, 劉中威 申請人:劉中威, 方雅全