一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子葉片電熱融冰溫度監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子葉片電熱融冰溫度監(jiān)測系統(tǒng)，包括固定在葉片上的葉片監(jiān)測終端、設(shè)置于塔架底部的塔架監(jiān)測終端、設(shè)置于塔架底部的控制箱；其中葉片的ＳＳ面和ＰＳ面上分別設(shè)有獨(dú)立的葉片監(jiān)測終端，每一葉片監(jiān)測終端包括無線數(shù)據(jù)傳輸芯片、固定于葉片外表面以監(jiān)測葉片外表面溫度的第一溫度傳感器、固定于葉片內(nèi)腔的供電線上以監(jiān)測供電線的溫度的第二溫度傳感器；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；控制箱連接遠(yuǎn)程控制端。上述方案能夠遠(yuǎn)程監(jiān)控風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的環(huán)境參數(shù)和葉片表面環(huán)境參數(shù)。
【專利說明】—種風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子葉片電熱融冰溫度監(jiān)測系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及風(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)子葉片電熱融冰溫度監(jiān)測系統(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(diǎn)。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(jì)，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(gè)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(bào)數(shù)據(jù)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)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(yùn)行造成影響。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠?qū)τ陲L(fēng)力發(fā)電機(jī)組工作環(huán)境進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控的風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子葉片電熱融冰溫度監(jiān)測系統(tǒng)。
[0008]為了解決上述問題，本實(shí)用新型實(shí)施例提出了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子葉片電熱融冰溫度監(jiān)測系統(tǒng)，包括固定在葉片上的葉片監(jiān)測終端、設(shè)置于塔架底部的塔架監(jiān)測終端、設(shè)置于塔架底部的控制箱；
[0009]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；且所述葉片上的電熱融冰層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；
[0010]其中所述葉片的S S面和P S面上分別設(shè)有獨(dú)立的葉片監(jiān)測終端，所述每一葉片監(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；
[0011]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；
[0012]所述控制箱連接遠(yuǎn)程控制端。
[0013]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，其中所述控制箱包括主板，主板上設(shè)有遠(yuǎn)程控制芯片，所述遠(yuǎn)程控制芯片通過無線網(wǎng)絡(luò)連接遠(yuǎn)程控制端；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；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。
[0014]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，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。
[0015]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，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，并連接所述控制箱無線傳輸芯片；且所述自動控制芯片連接遠(yuǎn)程控制端。
[0016]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述電熱融冰開關(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(gè)輸出端分別連接為葉片s S面的電熱融冰層供電的第一供電線組、為葉片P S面的電熱融冰層供電的第二供電線組。
[0017]本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案的有益效果如下:
[0018]本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子葉片電熱融冰溫度監(jiān)測系統(tǒng)，能夠通過無線網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)控風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的環(huán)境參數(shù)和葉片表面的溫度，并能夠通過無線網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程啟動進(jìn)行電熱融冰，以提高風(fēng)電機(jī)組的安全性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為使本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0021]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。
[0022]本實(shí)用新型實(shí)施例提出了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子葉片電熱融冰溫度監(jiān)測系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如圖1所示的，包括固定在葉片上的電熱融冰層和葉片監(jiān)測終端、設(shè)置于塔架底部的塔架監(jiān)測終端、設(shè)置于塔架底部的控制箱。[0023]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。
[0024]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方式中，該電熱融冰層可以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)熱線層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。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(gè)表面涂覆有環(huán)氧樹脂。
[0025]其中所述葉片S S面和P S面上分別設(shè)有相互獨(dú)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(gè)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(gè)表面一個(gè)是迎風(fēng)一個(gè)背風(fēng)，因此必然會有一定的溫度差。采用兩個(gè)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。
[0026]其中所述葉片的S S面和P S面上分別設(shè)有獨(dú)立的葉片監(jiān)測終端，所述每一葉片監(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。
[0027]基于與前述相同的理由，對于S S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S S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。這樣可以防止出現(xiàn)迎風(fēng)面結(jié)冰而背風(fēng)面未結(jié)冰時(shí)造成的環(huán)境參數(shù)不準(zhǔn)確，延誤融冰進(jìn)程。
[0028]其中所述控制箱包括主板，主板上設(shè)有遠(yuǎn)程控制芯片、自動控制芯片、控制箱無線傳輸芯片、控制箱有線傳輸芯片；其中所述遠(yuǎn)程控制芯片通過控制箱無線傳輸芯片連接遠(yuǎn)程控制端；其中所述自動控制芯片通過控制箱無線傳輸芯片連接每一葉片監(jiān)測終端，并通過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、自動控制芯片分別連接電熱融冰開關(guān)電路，且所述電熱融冰開關(guān)電路分別連接所述第一供電線組、第二供電線組及外接供電電源；所述遠(yuǎn)程控制芯片連接遠(yuǎn)端的控制端。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(gè)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(shí)為第一供電線組和第二供電線組供電。
[0029]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，控制箱可以包括遠(yuǎn)程控制芯片和/或自動控制芯片。遠(yuǎn)程控制芯片和/或自動控制芯能夠?qū)⑷~片表面的傳感器的參數(shù)、塔架底部的傳感器的參數(shù)傳送到遠(yuǎn)程控制端，這樣遠(yuǎn)程控制端可以同時(shí)監(jiān)控多個(gè)風(fēng)電機(jī)組的狀態(tài)，可以根據(jù)需要遠(yuǎn)程啟動使得外接供電電源與第一供電線組和/或第二供電線組導(dǎo)通以對S S面和/或PS面進(jìn)行電熱融冰。同時(shí)自動控制芯片可以根據(jù)預(yù)設(shè)的參數(shù)閾值和工作模式自動啟動對SS面和/或P S面進(jìn)行電熱融冰，且自動控制芯片可以在啟動電熱融冰時(shí)發(fā)送信號通知遠(yuǎn)程控制端。其中，該控制箱可以實(shí)現(xiàn):顯示葉片P S面S S面的外表面溫度、顯示葉片的內(nèi)腔內(nèi)供電線的溫度、顯示當(dāng)前塔架外的環(huán)境溫度和環(huán)境濕度。
[0030]進(jìn)一步的，在所述控制箱上還設(shè)有手動開關(guān)，所述手動開關(guān)連接所述供電線及外接供電電源。這樣可以在數(shù)據(jù)傳輸故障且控制箱未能自動啟動時(shí)，通過手動開關(guān)啟動融冰，防止設(shè)備在惡劣天氣下受損。
[0031]本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子葉片電熱融冰溫度監(jiān)測系統(tǒng)，能夠通過無線網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)控風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的環(huán)境參數(shù)和葉片表面的溫度，并能夠通過無線網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程啟動進(jìn)行電熱融冰，以提高風(fēng)電機(jī)組的安全性。
[0032]以上所述是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)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，在不脫離本實(shí)用新型所述原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子葉片電熱融冰溫度監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包括固定在葉片上的葉片監(jiān)測終端、設(shè)置于塔架底部的塔架監(jiān)測終端、設(shè)置于塔架底部的控制箱； 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；且所述葉片上的電熱融冰層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； 其中所述葉片的S S面和P S面上分別設(shè)有獨(dú)立的葉片監(jiān)測終端，所述每一葉片監(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； 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； 所述控制箱連接遠(yuǎn)程控制端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子葉片電熱融冰溫度監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，其中所述控制箱包括主板，主板上設(shè)有遠(yuǎn)程控制芯片，所述遠(yuǎn)程控制芯片通過無線網(wǎng)絡(luò)連接遠(yuǎn)程控制端；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；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2所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子葉片電熱融冰溫度監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，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。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子葉片電熱融冰溫度監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，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，并連接所述控制箱無線傳輸芯片；且所述自動控制芯片連接遠(yuǎn)程控制端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子葉片電熱融冰溫度監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述電熱融冰開關(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(gè)輸出端分別連接為葉片S S面的電熱融冰層供電的第一供電線組、為葉片P S面的電熱融冰層供電的第二供電線組。
【文檔編號】F03D11/00GK203770034SQ201420038827
【公開日】2014年8月13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