風電場智能監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種風電場智能監(jiān)控系統(tǒng)，包括至少一傳感器組、至少一單片機及至少一機組基站，所述傳感器組通過對應該傳感器組的單片機連接至對應該傳感器組的機組基站，所有機組基站連接至一總基站，所述總基站通過至少一傳輸基站組無線連接至一服務器。本實用新型優(yōu)點在于，本裝置利用無線傳輸裝置，解決了惡劣環(huán)境下布線問題，對近海風場或者山區(qū)風場進行實時監(jiān)控，將風場的風速溫度等信息有效的實時傳輸，對風場進行實時監(jiān)控，從而有效的監(jiān)控風場的各機組功率出力情況。
【專利說明】風電場智能監(jiān)控系統(tǒng)

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種風電場智能監(jiān)控系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002]為了解決環(huán)境和能源問題，風力發(fā)電技術迅速發(fā)展；然而，風電輸出功率的不確定性，勢必嚴重影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，因此需要對風力發(fā)電進行實時監(jiān)控。對風電場監(jiān)控的最有效途徑是對風力發(fā)電機組周邊風速的監(jiān)控，然而，風電場位置大多處在地勢偏遠的山區(qū)、海上或海邊，風電場環(huán)境惡劣，且距離監(jiān)控中心距離較遠，不利于布線監(jiān)控。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型提供一種風電場智能監(jiān)控系統(tǒng)，有效解決了現(xiàn)有技術中存在的動力轉化效率低、安裝精度要求高、成本昂貴、井道空間需求大等技術問題。
[0004]為解決上述問題，本實用新型提供如下技術方案:
[0005]本實用新型涉及一種風電場智能監(jiān)控系統(tǒng)，包括至少一傳感器組、至少一單片機及至少一機組基站，所述傳感器組通過對應該傳感器組的單片機連接至對應該傳感器組的機組基站，所有機組基站連接至一總基站，所述總基站通過至少一傳輸基站組無線連接至一服務器。
[0006]進一步地，所述傳感器組包括風速傳感器、風向傳感器、壓強傳感器、溫度傳感器中的任意兩種或兩種以上，所述風速傳感器、所述風向傳感器、所述壓強傳感器、所述溫度傳感器分別連接至所述單片機。
[0007]進一步地，每一傳輸基站組包括至少一傳輸基站，當一傳輸基站組包括兩個以上傳輸基站時，所述總基站通過兩個以上的傳輸基站組依次無線連接至所述服務器。
[0008]進一步地，所述機組基站包括一無線發(fā)射模塊，所述總基站包括一信號收發(fā)模塊，所述傳輸基站包括一信號收發(fā)模塊，所述服務器包括一信號接收模塊，所述機組基站的無線發(fā)射模塊無線連接至所述總基站的信號收發(fā)模塊，所述總基站的信號收發(fā)模塊通過所述傳輸基站的信號收發(fā)模塊無線連接至所述服務器的信號接收模塊。
[0009]進一步地，所述無線發(fā)射模塊、所述信號收發(fā)模塊、所述信號接收模塊皆為CC2530芯片。一種風電場智能監(jiān)控系統(tǒng)，包括至少一傳感器組、至少一單片機及至少一機組基站，所述傳感器組通過對應該傳感器組的單片機連接至對應該傳感器組的機組基站，所有機組基站連接至一總基站，所述總基站通過至少一傳輸基站組無線連接至一服務器，每一傳輸基站組包括至少一傳輸基站，當一傳輸基站組包括兩個以上傳輸基站時，所述總基站通過依次無線連接的、兩個以上的傳輸基站組無線連接至所述服務器，所述機組基站包括一無線發(fā)射模塊，所述總基站包括一信號收發(fā)模塊，所述傳輸基站包括一信號收發(fā)模塊，所述服務器包括一信號接收模塊，所述機組基站的無線發(fā)射模塊無線連接至所述總基站的信號收發(fā)模塊，所述總基站的信號收發(fā)模塊通過所述傳輸基站的信號收發(fā)模塊無線連接至所述服務器的信號接收模塊。
[0010]所述傳感器組包括風速傳感器、風向傳感器、壓強傳感器、溫度傳感器中的任意兩種或兩種以上，所述風速傳感器、所述風向傳感器、所述壓強傳感器、所述溫度傳感器分別連接至所述單片機。
[0011]一傳輸基站組的傳輸基站的信號收發(fā)模塊無線連接至另一傳輸基站組的傳輸基站的信號收發(fā)模塊。
[0012]所述無線發(fā)射模塊、所述信號收發(fā)模塊、所述信號接收模塊皆為CC2530芯片。
[0013]本實用新型優(yōu)點在于，本裝置利用無線傳輸裝置，解決了惡劣環(huán)境下布線問題，對近海風場或者山區(qū)風場進行實時監(jiān)控，將風場的風速溫度等信息有效的實時傳輸，對風場進行實時監(jiān)控，從而有效的監(jiān)控風場的各機組功率出力情況。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型的結構示意圖。

【具體實施方式】
[0015]以下結合附圖詳細說明本實用新型的【具體實施方式】，使本領域的技術人員更清楚地理解如何實踐本實用新型。應當理解，盡管結合其優(yōu)選的具體實施方案描述了本實用新型，但這些實施方案擬闡述，而不是限制本實用新型的范圍。
[0016]如圖1所示，本實用新型及一種風電場智能監(jiān)控系統(tǒng)，包括至少一傳感器組1、至少一單片機2及至少一機組基站3，傳感器組I通過對應該傳感器組I的單片機2連接至對應該傳感器組I的機組基站3，機組基站3連接至一總基站4，總基站4通過至少一傳輸基站組5無線連接至一服務器6。
[0017]單片機2的型號為80C51單片機，用于收集傳感器上獲取的實時監(jiān)控數(shù)據(jù)，并將實時監(jiān)控數(shù)據(jù)傳送到機組基站3，以便對信號進行進一步的傳送處理。
[0018]傳感器組I包括風速傳感器11、風向傳感器12、壓強傳感器13、溫度傳感器14中的任意兩種或兩種以上，風速傳感器11、風向傳感器12、壓強傳感器13、溫度傳感器14分別連接至單片機2。
[0019]風速傳感器11為北京萊姆電子有限公司生產(chǎn)的HL-FS2型霍尼維爾傳感器，供電電壓:DC12?24V，信號輸出電壓:0_5V,信號傳輸距離:大于1KM,有效風速測量范圍:0-40m/s，啟動風速:0.5m/s，也稱為風速變送器、風速儀。
[0020]風向傳感器12為北京中西科儀科技有限責任公司生產(chǎn)的KPH-100SX型尾翼式傳感器，供電電壓:DC7?24V,信號輸出電壓:0.4?2V啟動風速:0.5m/s,信號傳輸距離:大于1KM，啟動風速:0.5m/s，有效風向測量范圍:16個方向(360度)，測量誤差:±3%。
[0021]壓強傳感器13為深圳市電應普科技有限公司生產(chǎn)的GY-65型大氣壓強傳感器，使用BMP085芯片，內(nèi)置AD轉換器；供電電壓:3_5V，通信方式:I2C通信協(xié)議。。
[0022]溫度傳感器14為深圳市力帆電子有限公司生產(chǎn)的DS18B20探頭式溫度傳感器，溫度感控范圍為_55°C?+125°C。
[0023]上述傳感器分別連接至單片機1，傳感器獲取的數(shù)據(jù)按照I2C通訊協(xié)議傳送至單片機(80C51 單片機)，I2C (Inter — Integrated Circuit)總線是由 PHILIPS 公司開發(fā)的兩線式串行總線，用于連接微控制器及其外圍設備，是微電子通信控制領域廣泛采用的一種總線標準。它是同步通信的一種特殊形式，具有接口線少，控制方式簡單，器件封裝形式小，通信速率較高等優(yōu)點。
[0024]總基站4與服務器6之間設有多組傳輸基站組5，確保總基站4與服務器6之間的無線通訊不會因為某一傳輸傳輸基站的故障而被斷開。
[0025]每一傳輸基站組5包括至少一傳輸基站51、52，當一傳輸基站組5包括兩個以上傳輸基站51、52時，總基站4通過依次無線連接的、兩個以上的傳輸基站組51、52無線連接至服務器6。總基站4與服務器6的距離比較遠時，傳輸基站組5需要更多無線串聯(lián)的傳輸基站。對應同一總基站4與同一服務器6之間、分屬于不同傳輸基站組5的多個傳輸基站之間也可以實現(xiàn)無線通訊，進行數(shù)據(jù)交換，可以有效防止無線傳輸?shù)臄?shù)據(jù)丟失。
[0026]機組基站3包括一無線發(fā)射模塊31,總基站4包括一信號收發(fā)模塊41,每一傳輸基站51、52包括一信號收發(fā)模塊511、521，服務器6包括一信號接收模塊61,機組基站3的無線發(fā)射模塊31無線連接至總基站4的信號收發(fā)模塊41，總基站4的信號收發(fā)模塊41通過傳輸基站51、52的信號收發(fā)模塊511、521無線連接至服務器6的信號接收模塊61。服務器6包括一輸入裝置(鍵盤)、輸出裝置(顯示器)，工作人員通過鍵盤輸入指令，通過顯示器實時獲取監(jiān)控數(shù)據(jù)。
[0027]機組基站3、總基站4、傳輸基站51、52皆為無線通訊基站，包括用于無線通訊的無線發(fā)射模塊31、信號收發(fā)模塊41、511、521，其核心芯片為CC2530，可以設置為不同級別的基站。CC2530是TI公司針對2.4GHz ISM頻帶推出的第二代支持ZigBee/IEEE 802.15.4協(xié)議的片上集成芯片，其內(nèi)部集成了高性能射頻收發(fā)器、工業(yè)標準增強型805IMCU內(nèi)核、256KBFlash ROM和8KB RAM。CC2530F256結合了德州儀器的業(yè)界領先的黃金單元ZigBee協(xié)議棧(Z-Stack)，提供了一個強大和完整的ZigBee解決方案，適應2.4-GHz IEEE 802.15.4的RF收發(fā)器，極高的接收靈敏度和抗干擾性能，可編程的輸出功率高達4.5 dBm。所述服務器的信號接收模塊，可以為無線網(wǎng)卡，其核心芯片可以為CC2530型芯片。CC2530芯片包括RF收發(fā)器，本實用新型中的無線通訊為射頻通訊，射頻RF (Rad1 Frequency)是指頻率較高,可用于發(fā)射無線電頻率，一般常指幾十到幾百兆赫的頻段，即VHF-UHF頻段。廣義地說，在無線電頻譜上微波是指頻率為300MHz-300GHz的無線電波，其相應的波長范圍是在0.1mm?Im; 一般更具體的指I?30GHz頻段，即波長在厘米范圍的厘米波。
[0028]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種風電場智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括至少一傳感器組、至少一單片機及至少一機組基站，所述傳感器組通過對應該傳感器組的單片機連接至對應該傳感器組的機組基站，所有機組基站連接至一總基站，所述總基站通過至少一傳輸基站組無線連接至一服務器，每一傳輸基站組包括至少一傳輸基站，當一傳輸基站組包括兩個以上傳輸基站時，所述總基站通過兩個以上的傳輸基站組依次無線連接至所述服務器，所述機組基站包括一無線發(fā)射模塊，所述總基站包括一信號收發(fā)模塊，所述傳輸基站包括一信號收發(fā)模塊，所述服務器包括一信號接收模塊，所述機組基站的無線發(fā)射模塊無線連接至所述總基站的信號收發(fā)模塊，所述總基站的信號收發(fā)模塊通過所述傳輸基站的信號收發(fā)模塊無線連接至所述服務器的信號接收模塊。
2.如權利要求1所述的風電場智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器組包括風速傳感器、風向傳感器、壓強傳感器、溫度傳感器中的任意兩種或兩種以上，所述風速傳感器、所述風向傳感器、所述壓強傳感器、所述溫度傳感器分別連接至所述單片機。
3.如權利要求1所述的風電場智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，一傳輸基站組的傳輸基站的信號收發(fā)模塊無線連接至另一傳輸基站組的傳輸基站的信號收發(fā)模塊。
4.如權利要求1所述的風電場智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述無線發(fā)射模塊、所述信號收發(fā)模塊、所述信號接收模塊皆為CC2530芯片。
【文檔編號】F03D7/00GK203925877SQ201420218070
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年4月30日 優(yōu)先權日:2014年4月30日
【發(fā)明者】公維祥, 馮兆紅, 陳國初, 金建, 陳勤勤, 陳玉晶, 魏浩 申請人:上海電機學院