CN201794726U - 一种风力发电机组的雷击记录仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种风力发电机组的雷击记录仪，所述雷击记录仪安装在风力发电机组的叶轮的叶片根部，包括本体、插接在本体上的可插拔罗氏线圈和手持式移动检测仪，所述本体进一步包括全屏蔽壳体、电源模块、计数模块、网络模块、时钟模块、系统复位模块、显示模块、状态检测模块、状态处理器、嵌入式处理器。本实用新型的雷击记录仪可记录完整的雷击数据，并且数据记录具有及时性和可追溯性，同时还具有操作方便的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种雷击记录仪，特别涉及一种风力发电机组的雷击记录仪。
背景技术
叶片雷击记录仪是一种监测和记录叶片是否受到雷击的一种电子设备，由于其对电流及电磁的敏感性，雷击记录仪可实现对雷电信息数据的记录、存储和发送。现有的雷击记录的方式主要利用雷电流产生的瞬态磁场，对放置周围的磁条卡进行充磁的记录方式，这样的记录方式存在很多缺陷：
1、通过雷电流产生的磁场为磁条卡充磁来记录雷电流，磁条卡与电缆的距离影响充磁的效果；无法保证雷击电流值的准确记录。
2、只能记录最后一次电流，当磁条记录卡充磁后有发生一次雷击，新的雷电流就会充掉上一次雷击记录，无法记录多次雷电流。
3、无法直接读取数据，磁条卡式记录的数据需要采用专用设备才能够读取，不利于现场立即了解累积数据。
4、没有时间记录，无法判断最后一次雷电流发生的时间。
5、磁条卡容易受外界强磁场影响而发生退磁，数据安全性得不到保障。
6、无法记录雷电波形和极性。
7、人工从风机叶片内摘取不方便，耗费大量的人工及时间。
实用新型内容
为了克服现有技术的缺陷，本实用新型提供一种可记录、存储、发送完整的雷击数据，操作方便的风力发电机组的雷击记录仪。
本实用新型采用的技术方案如下：
一种风力发电机组的雷击记录仪，所述雷击记录仪安装在风力发电机组的叶轮的叶片根部，包括本体和插接在本体上的可插拔罗氏线圈，所述本体进一步包括全屏蔽壳体、电源模块、计数模块、网络模块、时钟模块、状态检测模块、状态处理器和嵌入式处理器；
可插拔罗氏线圈、计数模块、状态检测模块、状态处理器、网络模块和嵌入式处理器依次连接；状态处理器还与计数模块、电源模块连接；嵌入式处理器与还与时钟模块连接。
所述网路模块包括通讯模块和RS232/485收发模块，所述通讯模块设有网络接口；所述网路模块用于与远程监控系统连接，实现有线组网。
所述网络模块还包括天线模块；所述通讯模块还设有SIM卡槽；所述SIM槽上插有通讯卡；所述天线模块和通讯卡在有线组网出现故障时实现无线组网。
所述电源模块与风力发电机组的电源系统连接，由风力发电机组的电源系统为雷击记录仪供电。
所述远程监控系统为风力发电机组的远程监控系统。
所述本体还包括系统复位模块，所述系统复原模块与所述嵌入式处理器、所述状态处理器连接，用于在系统出现故障时进行初始化。
所述雷击记录仪还包括手持式检测仪，用于在现场检测机组叶片的雷击数据。
所述本体还包括显示模块，所述显示模块与嵌入式处理器、网络模块连接，用于显示雷击数据。
所述本体还包括闪存模块，所述闪存模块与嵌入式处理器连接，用于存储雷击数据。
所述电源模块安装有浪涌保护器，用于防止雷电流对雷击记录仪造成损坏。
本实用新型取得的有益效果：
1.可通过编码对叶片进行身份识别。当风力发电机的某一叶片遭雷击后，具有身份识别码的叶片雷击记录仪可向控制中心发送雷击数据，维护人员可拿手持移动终端在现场进行检测，大大节约了判断叶片雷击所需要的时间。
2.手持移动终端可采用无线网络，在塔底即可实现对机组叶片的检测，节约了大量的人工成本。
3.实现了只要有人员在中控室内对叶片记录仪报出的数据进行统计，就可以得出收到雷击叶片的数量、雷电流峰值及其它完整的雷电参数。
4.采用嵌入式处理器作为数据处理单元，保障了数据记录的及时性和可追溯性。
5.采用可插拔罗氏线圈，可实现罗氏线圈的更换。
附图说明
图1为雷击记录仪的本体和罗氏线圈的示意图；
图2为雷击记录仪的手持移动检测仪的示意图；
图3为雷击记录仪的原理框图；
图4为雷击记录仪的安装示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型做进一步的说明。
如图1和图2所示，本实用新型的叶片雷击记录仪包括可插拔罗氏线圈1，本体2和手持式移动检测仪3；可插拔罗氏线圈1插接在本体2上；其中本体2的外壳为全屏蔽壳体，防止雷击记录自身的电源及信号传导系统因雷电感应造成损坏，起到屏蔽雷电电磁波的作用；壳体外连接有天线21，用于发射和接收无线信号。如图2所示，手持式移动检测仪3包括天线31、显示区域32和键盘33。
图3为叶片雷击记录仪的原理框图，如图所示，雷击记录仪包括可插拔罗氏线圈1、电源模块、计数模块、RS232/485收发模块、GPRS/CDMA模块、时钟模块、状态检测模块、状态处理器、嵌入式处理器、系统复位模块、SRAM&FLASH模块和显示模块。
插拔罗氏线圈1、计数模块、状态检测模块、状态处理器、RS232/485收发模块、显示模块和嵌入式处理器依次连接；GPRS/CDMA模块与显示模块连接；GPRS/CDMA模块与天线连接；GPRS/CDMA模块还设有网络接口和SIM卡槽；状态处理器还与计数模块、电源模块、系统复位模块连接，嵌入式处理器还与时钟模块连接、系统复位模块、SRAM&FLASH模块连接。
雷击记录仪的工作原理如下：罗氏线圈1通过检测穿过线圈导线的磁场变化，将信号提供给计数模块和状态检测模块，数计模块和状态检测模块分别记录罗氏线圈的雷击次数和动态数据，同时将信号传至状态处理器，状态处理器通过四位运算将模拟信号转化成数字信号传送给嵌入式处理器，嵌入式处理器获取参数代码并计算出电流峰值、电压峰值、波形、时间、极性等雷击数据后，通过网络接口或天线模块向远程终端发送数据，同时将数据传送至显示模块，可通过本体2上的选项按钮23选择在显示窗口22上显示各项雷击参数。显示窗口22在没有进行选择时显示时钟。
本实用新型采用嵌入式处理器作为数据处理单元，具有保障数据的及时性与可追溯性。当罗氏线圈运行状态出现异常时或出现磁饱和现象时，状态检测模块通过对可插拔罗氏线圈1进行复位来达到线圈消磁的目的，实现线圈的初始化，从而达到免维护的目的。状态处理器上还设有扩展接口，可根据需要连接各种外部设备。
图4为雷击记录仪安装在风叶上的示意图，如图所示，雷击记录仪安装在风力发电机组叶轮的叶片根部。
使用时，在每台风力发电机的叶轮的每个叶片分别安装一个雷击记录仪，雷击记录仪的电源模块与风力发电机组的电源系统连接，由风力发电机组的电源系统为雷击记录仪供电；电源模块的输入端安装有非线性限制电压型浪涌保护器，防止雷电流对雷击记录仪造成损坏。
本实用新型的风力发电机组的雷击记录仪可以通过对各个叶片上的雷击记录仪进行编码，利用GPRS/CDMA网络软件平台建立数据监控中心，实现运行数据的远程报警及对手持式移动检测仪发送运行报告。
雷击记录仪可以通过以下方式进行组网：使GPRS/CDMA模块上的网络接口与风力发电机组的变浆柜内的PLC连接，并在风力发电机组远程监控系统中对机组内的各个叶片的雷击记录仪进行分组编码，实现有线组网。
雷电记录仪还可以在有线组网出现故障时自动启动无线组网，无线组网通过以下方式实现：在GPRS/CDMA模块的SIM卡槽上插上SIM卡，通过嵌入式处理器对雷击记录仪进行编码，同时根据软件监测平台的IP地址对叶片雷击记录仪分配移动IP，采用GPRS/CDMA无线通讯标准作为传输协议，在监控系统设置对应的IP地址，进行无线组网。
组网后，当风力发电机的某个叶片遭雷击后，该叶片上的雷击记录仪向监控系统发送雷击数据；维护人员也可拿手持式移动检测仪在现场进行检测，在键盘33上输入对应的叶片的代码，雷击记录仪的本体2即通过GPRS/CDMA向手持式移动检测仪发送雷击数据，并在显示区域32上显示。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种风力发电机组的雷击记录仪，所述雷击记录仪安装在风力发电机组的叶轮的叶片根部，包括本体和插接在本体上的可插拔罗氏线圈，所述本体进一步包括全屏蔽壳体、电源模块、计数模块、网络模块、时钟模块、状态检测模块、状态处理器和嵌入式处理器；
可插拔罗氏线圈、计数模块、状态检测模块、状态处理器、网络模块和嵌入式处理器依次连接；状态处理器还与计数模块、电源模块连接；嵌入式处理器与还与时钟模块连接。
2.根据权利要求1所述的雷击记录仪，所述网路模块包括通讯模块和RS232/485收发模块，所述通讯模块设有网络接口；所述网路模块用于与远程监控系统连接，实现有线组网。
3.根据权利要求2所述的雷击记录仪，其特征在于，所述网络模块还包括天线模块；所述通讯模块还设有SIM卡槽；所述SIM槽上插有通讯卡；所述天线模块和通讯卡在有线组网出现故障时实现无线组网。
4.根据权利要求1所述的雷击记录仪，其特征在于，所述电源模块与风力发电机组的电源系统连接，由风力发电机组的电源系统为雷击记录仪供电。
5.根据权利要求2所述的雷击记录仪，其特征在于，所述远程监控系统为风力发电机组的远程监控系统。
6.根据权利要求1所述的雷击记录仪，其特征在于，所述本体还包括系统复位模块，所述系统复原模块与所述嵌入式处理器、所述状态处理器连接，用于在系统出现故障时进行初始化。
7.根据权利要求1所述的雷击记录仪，其特征在于，还包括手持式检测仪，用于在现场检测机组叶片的雷击数据。
8.根据权利要求1所述的雷击记录仪，其特征在于，所述本体还包括显示模块，所述显示模块与嵌入式处理器、网络模块连接，用于显示雷击数据。
9.根据权利要求1所述的雷击记录仪，其特征在于，所述本体还包括闪存模块，所述闪存模块与嵌入式处理器连接，用于存储雷击数据。
10.根据权利要求1所述的雷击记录仪，其特征在于，所述电源模块安装有浪涌保护器，用于防止雷电流对雷击记录仪造成损坏。
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