用于风机叶片故障监测的数据采集器及状态监测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于风力发电机叶片故障监测的数据采集器，包括：壳体、采集模块、CPU模块、电源调理模块和防雷模块；采集模块实时获取传感器采集的风机叶片状态数据，并传送给CPU模块；CPU模块对采集模块传送的风机叶片状态数据进行处理，并从风机主控制器获取风机状态数据，将风机状态数据及处理后的风机叶片状态数据上传给服务器；电源调理模块为采集模块和CPU模块供电；防雷模块提供防雷保护。本实用新型专利技术还公开一种风机叶片状态监测系统。本实用新型专利技术可以提高数据采集的可靠性及在风场恶劣环境中的适应性。

【技术实现步骤摘要】
用于风机叶片故障监测的数据采集器及状态监测系统
本技术涉及声音采集领域，具体涉及一种用于风机叶片故障监测的数据采集器及状态监测系统。
技术介绍
叶片是风机捕获风能的核心部件，风机运行时叶片承受载荷较大，因设计不完善、生产工艺等因素的影响，在运行过程中可能会出现不同程度的损伤；另外，由于风机叶片长时间在外界暴露下经受阳光、暴雨、风沙、雾霾等不利的自然条件，会逐渐老化而出现自然开裂、沙眼、裂纹等现象；这些损伤或老化等现象都会对叶片的寿命造成巨大的影响，如未能及时发现问题，极易造成事故，不仅带来昂贵的修补费用，更易造成发电量的严重损失。为此，在现有技术中，通常采用叶片粘贴监测介质振动监测的方法对叶片进行监测，即通过采集监测介质的振动数据实现叶片监测。一方面，由于风机叶片运行过程中载荷复杂，工作环境恶劣，振动监测漏报、误报问题严重；另一方面，数据采集装置的安装以及如何更好地适应风场恶劣环境也是业界需要解决的一个重要问题。
技术实现思路
本技术一方面提供一种用于风机叶片故障监测的数据采集器，以提高数据采集的可靠性及在风场恶劣环境中的适应性。本技术另一方面提供一种风机叶片状态监测系统，以提高风机叶片的监测效果。为此，本技术提供如下技术方案：一种用于风力发电机叶片故障监测的数据采集器，包括：壳体、采集模块、CPU模块、电源调理模块和防雷模块；所述采集模块和所述CPU模块设置在壳体内，所述电源调理模块和防雷模块设置在壳体内或者壳体外；所述采集模块，用于实时获取传感器采集的风机叶片状态数据，并将所述风机叶片状态数据传送给所述CPU模块；所述CPU模块，用于对所述采集模块传送的风机叶片状态数据进行处理，并从风机主控制器获取风机状态数据，将所述风机状态数据及处理后的风机叶片状态数据上传给服务器；所述电源调理模块，用于将输入的交流电分别转换为所述采集模块和所述CPU模块需要的直流电，并对所述直流电进行滤波处理，为所述采集模块和所述CPU模块供电；所述防雷模块，与所述电源调理模块连接，用于提供防雷保护。可选地，所述壳体包括：可拆卸连接的上壳和下壳。可选地，在所述下壳与所述上壳的接口处具有凹槽结构，在所述凹槽内填充有密封条。可选地，所述上壳和所述下壳均为压铸铝一次成型结构。可选地，在所述上壳和/或所述下壳的外表面布设有齿型导热片。可选地，在所述下壳上设置有与所述采集模块连接的第一以太网接口和第二以太网接口；所述第一以太网接口接入风机环网，所述第二以太网接口接入风场环网；在所述下壳上还设置有与所述采集模块连接的数据采集接口，用于接入传感器线缆。可选地，在所述下壳上还设置有电源指示灯，所述电源指示灯与所述电源调理模块连接。可选地，所述防雷模块由风力发电机的塔基或机舱的220VAC/50Hz供电。可选地，所述壳体表面做喷塑处理。一种风机叶片状态监测系统，所述系统包括：传感器、风机主控制器、上面所述的数据采集器、站端服务器；所述传感器与所述数据采集器通过线缆连接，所述风机主控制器与所述数据采集器通过风机环网连接，所述数据采集器与所述站端服务器通过风场环网相连；所述传感器，用于实时采集风机叶片状态数据；所述风机主控制器，用于对风机进行控制；所述数据采集器，用于从所述传感器获取所述风机叶片状态数据，从所述风机主控制器获取风机状态数据，将所述风机叶片状态数据及所述风机状态数据传送给所述站端服务器；所述站端服务器，用于利用所述风机叶片状态数据及所述风机状态数据在线监测叶片状态。可选地，所述站端服务器，还用于利用所述风机叶片状态数据及所述风机状态数据确定叶片损伤类别和/或叶片损伤等级。本技术提供的用于风机叶片故障监测的数据采集器，将采集模块、CPU模块、电源调理模块和防雷模块集中设置在一个壳体内，方便了数据采集器的安装，而且提高了数据采集器对风场环境的适应性，保证了数据采集器工作的可靠性。进一步地，所述壳体采用上下可拆卸结构，方便了其内部器件的更换。另外，壳体的结构设计使得本技术提供的数据采集器可以适应各种不同的外界环境，比如可用于盐雾、高雷暴、高雨蚀风场，可适用于陆上、海上风机叶片的故障监测系统。进一步地，在壳体上分别设置连接风机环网和风场环网的以太网接口，使数据采集器可以借助于现有的网络进行数据传输，无需额外搭建网络环境。本技术提供的风机叶片状态监测系统，利用上述数据采集器实时获取风机叶片状态数据及风机状态数据，进而利用这些数据对叶片外形的损伤实现在线实时监测，如雷击损伤、前缘腐蚀、排水孔堵塞等，避免该类损伤因不能及时发现和维修而导致的更换或大修成本，同时减少了由此导致的发电损失或风机安全事故。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术用于风力发电机叶片故障监测的数据采集器的一种原理框图；图2是本技术数据采集器中壳体的上壳和下壳扣接后的结构示意图；图3是本技术数据采集器中壳体的上壳和下壳打开后的结构示意图；图4是本技术风机叶片状态监测系统的原理框图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本技术实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本技术实施例作进一步的详细说明。本技术提供一种用于风力发电机叶片故障监测的数据采集器，其特征在于，包括：壳体、采集模块、CPU模块、电源调理模块和防雷模块；所述采集模块和所述CPU模块设置在壳体内，所述电源调理模块和防雷模块设置在壳体内或者壳体外。如图1所示，是本技术用于风力发电机叶片故障监测的数据采集器的一种原理框图。在该实施例中，所述采集模块和所述CPU模块设置在壳体内，其中：所述采集模块用于实时获取传感器采集的风机叶片状态数据，并将所述风机叶片状态数据传送给所述CPU模块；所述CPU模块用于对所述风机叶片状态数据进行降噪、脱敏、瘦身等处理，并从风机主控制器获取风机状态数据，将所述风机状态数据及处理后的风机叶片状态数据上传给服务器；所述电源调理模块用于将输入的交流电分别转换为所述采集模块和所述CPU模块需要的直流电，并对所述直流电进行滤波处理，为所述采集模块和所述CPU模块供电；所述防雷模块与所述电源调理模块连接，用于为所述数据采集器提供防雷保护。需要说明的是，所述风机叶片状态数据包括但不限于：音频数据、振动数据、温度数据、应变数据、距离数据等电压/电流模拟和数字信号，可以分别由相应的传感器采集，所述采集模块通过这些传感器获得相应数据。另外，在实际应用中，所述采集模块还可进一步对传感器进行一些处理，比如针对声音和振动类传本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于风机叶片故障监测的数据采集器，其特征在于，包括：壳体、采集模块、CPU模块、电源调理模块和防雷模块；所述采集模块和所述CPU模块设置在壳体内，所述电源调理模块和防雷模块设置在壳体内或者壳体外；/n所述采集模块，用于实时获取传感器采集的风机叶片状态数据，并将所述风机叶片状态数据传送给所述CPU模块；/n所述CPU模块，用于对所述采集模块传送的风机叶片状态数据进行处理，并从风机主控制器获取风机状态数据，将所述风机状态数据及处理后的风机叶片状态数据上传给服务器；/n所述电源调理模块，用于将输入的交流电分别转换为所述采集模块和所述CPU模块需要的直流电，并对所述直流电进行滤波处理，为所述采集模块和所述CPU模块供电；/n所述防雷模块，与所述电源调理模块连接，用于提供防雷保护。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于风机叶片故障监测的数据采集器，其特征在于，包括：壳体、采集模块、CPU模块、电源调理模块和防雷模块；所述采集模块和所述CPU模块设置在壳体内，所述电源调理模块和防雷模块设置在壳体内或者壳体外；
所述采集模块，用于实时获取传感器采集的风机叶片状态数据，并将所述风机叶片状态数据传送给所述CPU模块；
所述CPU模块，用于对所述采集模块传送的风机叶片状态数据进行处理，并从风机主控制器获取风机状态数据，将所述风机状态数据及处理后的风机叶片状态数据上传给服务器；
所述电源调理模块，用于将输入的交流电分别转换为所述采集模块和所述CPU模块需要的直流电，并对所述直流电进行滤波处理，为所述采集模块和所述CPU模块供电；
所述防雷模块，与所述电源调理模块连接，用于提供防雷保护。


2.根据权利要求1所述的数据采集器，其特征在于，所述壳体包括：可拆卸连接的上壳和下壳。


3.根据权利要求2所述的数据采集器，其特征在于，在所述下壳与所述上壳的接口处具有凹槽结构，在所述凹槽内填充有密封条。


4.根据权利要求2所述的数据采集器，其特征在于，所述上壳和所述下壳均为压铸铝一次成型结构。


5.根据权利要求2所述的数据采集器，其特征在于，在所述上壳和/或所述下壳的外表面布设有齿型导热片。


6.根据权利要求2所述的数据采集器，其特征在于，在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：卿培，于成铭，祝海，朱小芹，鲍亭文，金超，
申请(专利权)人：北京天泽智云科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11