一种风力发电机风向监测及跟踪系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种风力发电机风向监测及跟踪系统，该系统包括风向监测传感器、433MHz数据无线发送装置、信号发射天线、无线信号接收器、信号接收天线、监控上位机、控制信号电缆、不锈钢卡扣、固定螺栓、偏航轴承及偏航驱动电机。所述风向监测传感器共有三组，分别安装于风力发电机机舱前端、机舱尾部及塔身三处，所述433MHz数据无线发送装置及信号发射天线均安装于风向监测传感器顶端，所述偏航驱动电机安装于靠近风力发电机塔架顶部，通过偏航轴承于发电机机舱相连，所述监控上位机位于塔架内层的底部，通过控制信号电缆与上端偏航驱动电机相连。

【技术实现步骤摘要】
一种风力发电机风向监测及跟踪系统
本技术涉及风力发电机风向监测及控制领域，尤其是涉及一种风力发电机风向监测及跟踪系统。
技术介绍
在风力发电中，影响风机发电量除了风速以外，另一个重要的影响因素是风向。风机对风准确时发电效率最高。而目前风场中安装的风机大都是根据单一测点所测得的风向进行调节，存在以下问题：1)由于测点单一，导致风向数据不准确，进而导致风机对风不准，造成能量损失；2)当风向变化时，风机需要经过一段时间才能调整对风角度，导致风能损失；3)风向变化频繁时，偏航电机频繁运行，消耗大量能量；4)由于对风不准，风机叶片在高速转动的过程中受力不均匀，会对风机本身(如叶片，风机转轴等)造成一定的损伤，从而降低风机的使用寿命。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种风力发电机风向监测系统的硬件连接结构，为提高风力发电效率提供物理实体基础。本技术的专利技术目的通过以下技术方案来实现：一种风力发电机风向监测及跟踪系统。其特征在于，该系统包括风向监测传感器、433MHz数据无线发送装置、信号发射天线、无线信号接收器、信号接收天线、监控上位机、控制信号电缆、不锈钢卡扣、固定螺栓、偏航轴承及偏航驱动电机。所述风向监测传感器共有三组，分别安装于风力发电机机舱前端、机舱尾部及塔身三处，所述433MHz数据无线发送装置及信号发射天线均安装于风向监测传感器顶端，所述偏航驱动电机安装于靠近风力发电机塔架顶部，通过偏航轴承于发电机机舱相连，所述监控上位机位于塔架内层的底部，通过控制信号电缆与上端转偏航驱动电机相连。进一步的，所述监控上位机顶端安装有无线信号接收器，内部安装有控制电路板，前端安装有显示器、状态指示灯及控制按键。进一步的，所述控制信号电缆紧贴发电机塔架的内壁进行安装。进一步的，所述不锈钢卡扣安装于塔架内壁，固定于控制信号电缆上，所述固定螺栓固定在不锈钢卡扣两侧。进一步的，所述显示器共有一个，所述状态指示灯共有三个，所述控制按键共有两个。与现有技术相比，本技术具有以下优点：1、该系统中的偏航驱动电机及相关机构，能够驱动风机叶片改变朝向，为风机取得最佳朝向提供物理基础。2、安装了三个不同位置的风向监测，为监测三个不同位置的风向监测提供了基础。附图说明为了说明而非限制的目的，现在将根据本技术的优选实施例、特别是参考附图来描述本技术，其中：图1为本技术的结构示意图；图2为监控上位机正视结构示意图；图3为单片机最小系统电路示意图；图4为显示屏控制电路示意图；图5为433mHz无线传输模块电路示意图；图6为串口接线电路示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明。实施例如图1-图3所示，本实施例提供一种风力发电机风向监测及跟踪系统，该系统包括风向监测传感器、433MHz数据无线发送装置2、信号发射天线1、无线信号接收器13、信号接收天线11、监控上位机12、控制信号电缆8、不锈钢卡扣9、固定螺栓10、偏航轴承6及偏航驱动电机7。风向监测传感器共有三组，分别安装于风力发电机机舱前端、机舱尾部及塔身三处。433MHz数据无线发送装置2及信号发射天线1均安装于风向监测传感器(3、4、5)顶端。偏航驱动电机7安装于靠近风力发电机塔架顶部，通过偏航轴承6与发电机机舱相连。监控上位机12位于塔架内层的底部，通过控制信号电缆8与上端偏航驱动电机7相连。风向监测传感器分别置于风力发电机机舱前端4与机舱尾部3，以及塔身5，分别监测不同位置的风向变化，并形成风向信号经数据无线发送装置2传送回监测上位机12，监控上位机12能够自动获取并保存三组风向监测传感器(3、4、5)实时和历史数据，实时监测数据能够及时在显示屏17上显示各组数据，并经LSTM神经网络对统计数据和预测误差进行计算，实现对偏航驱动电机7的更精确调节。监控上位机12前端分别有三个风向监测传感器(3、4、5)的状态指示灯(18、14、15)，时刻反馈传感器的运行状况是否正常，并设有两个手动调节偏航驱动电机7的控制按钮(19、16)，以便于设备出现问题故障时，手动临时调节偏航驱动电机，保障设备的安全运行。监控上位机12与风向监测传感器(3、4、5)通过无线发送装置2和无线接收器13连接，便于信号的传输，防止电缆连接造成不必要的麻烦和安全隐患；监控上位机12控制偏航驱动电机7通过控制信号电缆8进行调节，且安装在塔身内壁，通过不锈钢卡扣9和固定螺栓10对控制信号电缆8进行固定，有效保障风力发电机的风向跟踪。上述具体实施方式，并不构成对本技术保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，取决于设计要求和其他因素，可以发生各种各样的修改、组合、子组合和替代。任何在本技术的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风力发电机风向监测及跟踪系统，其特征在于，该系统包括风向监测传感器、433MHz数据无线发送装置、信号发射天线、无线信号接收器、信号接收天线、监控上位机、控制信号电缆、不锈钢卡扣、固定螺栓、偏航轴承及偏航驱动电机；所述风向监测传感器共有三组，分别采用螺栓固定在机舱前端、机舱尾部及塔身三处，所述433MHz数据无线发送装置及信号发射天线均安装于风向监测传感器顶端，所述偏航驱动电机安装于靠近风力发电机塔架顶部，通过偏航轴承于发电机机舱相连，所述监控上位机位于塔架内层的底部，通过控制信号电缆与上端偏航驱动电机相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种风力发电机风向监测及跟踪系统，其特征在于，该系统包括风向监测传感器、433MHz数据无线发送装置、信号发射天线、无线信号接收器、信号接收天线、监控上位机、控制信号电缆、不锈钢卡扣、固定螺栓、偏航轴承及偏航驱动电机；所述风向监测传感器共有三组，分别采用螺栓固定在机舱前端、机舱尾部及塔身三处，所述433MHz数据无线发送装置及信号发射天线均安装于风向监测传感器顶端，所述偏航驱动电机安装于靠近风力发电机塔架顶部，通过偏航轴承于发电机机舱相连，所述监控上位机位于塔架内层的底部，通过控制信号电缆与上端偏航驱动电机相连。


2.根据权利要求1所述的一种风力发电机风向监测及跟踪系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩宏志，李伟，徐强，郜宁，孔德安，赵翔，王晓宇，康永昊，李永基，刘江山，
申请(专利权)人：新疆新能集团有限责任公司乌鲁木齐电力建设调试所，国网新疆电力有限公司电力科学研究院，
类型：新型
国别省市：新疆;65