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风力发电机塔筒摆振姿态监测方案

编辑:admin | 发布时间:2020-11-06

1. 方案总体设计

 

  图 1 总体架构设计示意图

  1.1. 总体架构设计

 

  1.1. 架构设计说明

 

  1.1.1.概述

  本方案旨在通过在风机各层部署姿态传感器,风机机舱部署RTK监测终端等方式,实现对风力发电机塔筒摆振、机舱航向等数据的实时监测,以达到还原风机塔筒实时姿态的目的。

 

  1.1.2.各部分说明

  本项目架构设计包含以下几个部分:

  1、设备管理云平台:指为了统一管理各类风力发电机组及其配套设施状态的云平台系统,也是本项目各传感器采集数据的存储、监管和分析的集中式云平台;

  2、边缘计算终端:指用于现场侧采集数据预处理的计算平台,可以对本地多个系统数据进行融合预处理,提高监测的效率,提高系统的实时性,并减少云平台在数据接入管理、存储管理等方面的压力;

  3、姿态传感器:加速度、倾角传感器,部署在风机塔筒各维护平台。通过监测风机塔筒三维加速度、角度等数据,实现风机塔筒姿态监测;

 

图 3.1 风机摆振倾角、加速度安装施工图

 

  4、自差分RTK终端:两根天线相距1米固定,安装在风机机舱外,提供高精度实时经纬度位置信息。

  5、RTK基准站:风电场升压站内设置RTK基准站,基准站对各风机RTK终端差分通信通过已有风机环网实现,接口方式为RJ45(以太网)。

 

  2. 硬件要求

 

  2.1. 自差分RTK终端

  1、定位精度:

            》  静态≤1cm;

            》  动态≤2~3cm;

  2、采样频率:10Hz(不低于5Hz);

  3、功能:定位+定向;

  4、通信接口与协议:

      》  定向定位数据传输:485总线ModBus协议

      》  差分数据:以太网通信

 

  2.2. 姿态传感器

  1、输出数据:三维加速度、角度;

  2、角度量程:X、Z±180°,Y±90°

  3、角度精度:

     》  X、Y轴静态:0.05°;

     》  X、Y轴动态:0.1°;

     》  Z轴:1°

  4、采样率:≥100Hz;

  5、加速度量程:±5g;

  6、通信方式:485总线ModBus协议;

  7、强磁场环境,需抗磁场干扰。

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