風力發電機塔筒擺振姿態監測方案

1. 方案總體設計

 

　　圖 1 總體架構設計示意圖

　　1.1. 總體架構設計

 

　　1.1. 架構設計說明

 

　　1.1.1.概述

　　本方案旨在通過在風機各層部署姿態傳感器，風機機艙部署RTK監測終端等方式，實現對風力發電機塔筒擺振、機艙航向等數據的實時監測，以達到還原風機塔筒實時姿態的目的。

 

　　1.1.2.各部分說明

　　本項目架構設計包含以下幾個部分：

　　1、設備管理云平臺：指為了統一管理各類風力發電機組及其配套設施狀態的云平臺系統，也是本項目各傳感器采集數據的存儲、監管和分析的集中式云平臺;

　　2、邊緣計算終端：指用于現場側采集數據預處理的計算平臺，可以對本地多個系統數據進行融合預處理，提高監測的效率，提高系統的實時性，并減少云平臺在數據接入管理、存儲管理等方面的壓力;

　　3、姿態傳感器：加速度、傾角傳感器，部署在風機塔筒各維護平臺。通過監測風機塔筒三維加速度、角度等數據，實現風機塔筒姿態監測;

 

圖 3.1 風機擺振傾角、加速度安裝施工圖

 

　　4、自差分RTK終端：兩根天線相距1米固定，安裝在風機機艙外，提供高精度實時經緯度位置信息。

　　5、RTK基準站：風電場升壓站內設置RTK基準站，基準站對各風機RTK終端差分通信通過已有風機環網實現，接口方式為RJ45(以太網)。

 

　　2. 硬件要求

 

　　2.1. 自差分RTK終端

　　1、定位精度：

            》　　靜態≤1cm;

            》　　動態≤2~3cm;

　　2、采樣頻率：10Hz(不低于5Hz);

　　3、功能：定位+定向;

　　4、通信接口與協議：

　　    》　　定向定位數據傳輸：485總線ModBus協議

　　    》　　差分數據：以太網通信

 

　　2.2. 姿態傳感器

　　1、輸出數據：三維加速度、角度;

　　2、角度量程：X、Z±180°，Y±90°

　　3、角度精度：

     》　　X、Y軸靜態：0.05°;

     》　　X、Y軸動態：0.1°;

     》　　Z軸：1°

　　4、采樣率：≥100Hz;

　　5、加速度量程：±5g;

　　6、通信方式：485總線ModBus協議;

　　7、強磁場環境，需抗磁場干擾。