专利名称：风力发电机组录波装置的制作方法
技术领域：
风力发电机组录波装置技术领域[0001]本实用新型涉及风电技术领域，具体地，涉及风力发电机组录波装置。
技术背景[0002]目前，国内还没有一种专门用于风力发电机组的录波装置，无法实时记录风机运行期间的参数数据。风力发电机组的主控程序循环周期非常短，一般为IOms 20ms，很多故障信号持续时间也很短，只有几十毫秒至几百毫秒，通讯干扰引起的噪声信号时间更短， 往往与主控周期同步，这些故障信号在调试现场很难通过万用表等普通设备测量出来，而传统的示波器或逻辑分析仪通道非常有限，无法同时监测风机上百个变量，并且这些设备昂贵易损，不适合在风场恶劣的条件中使用，这给风机调试、故障的诊断和处理带来很多不便。实用新型内容[0003]本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种通道多、采样频率高、通用性强并可实时记录风机运行期间参数数据的风力发电机组录波装置。[0004]实现上述目的的技术方案如下[0005]风力发电机组录波装置，包括位于最底层的适配层，作为硬件接口与风力发电机组物理总线连接并根据用户指令读取数据；位于适配层之上并与适配层连接的缓冲层，作为数据寄存器将从适配层读取的数据进行分配、存�。晃挥诨撼宀阒喜⒂牖撼宀懔拥姆治霾悖魑惴ù淼ピ踊撼宀愣寥∈莶⒔兴惴ù恚晃挥诜治霾阒喜⒂敕治霾懔拥挠τ貌悖魑没С绦虻ピ萦没Р煌绦蛐枨蠼兄噶罘⑺停⒔邮辗治霾愦砗蟮氖荩信卸�、监测、记录和故障诊断。[0006]进一步地，所述物理总线包括Profibus、Ethernet、CANoperuModus中的一种或多种。[0007]进一步地，所述算法处理单元包括滤波�？�、FFT (傅里叶变换)�？�、数值运算�？椤⒀邮蹦？橹械囊恢只蚨嘀帧0008]进一步地，所述用户程序单元包括实时状态监测�？�、运行参数记录模块及故障诊断�？椤0009]本实用新型的风力发电机组录波装置，主要用于风力发电机组(尤其是兆瓦级风力发电机组)数据采集与记录等工作，与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果[0010]1、采用与物理总线连接的适配层，将应用层的用户程序�？楹臀锢斫涌诜掷肟矗褂没С绦蚰？椴皇芪锢斫酉叻绞降挠跋欤佣垢寐疾ㄗ爸镁哂辛己玫目衫┱剐�。实际使用时，用户可以根据实际情况非常方便的选择硬件连接方式，只需在录波装置的设置中激活相应的硬件配置，即可实现物理连接与录波装置的衔接，无需做其他改动。[0011]2、缓冲层将从物理总线读取的数据存在数据寄存器中，用户程序�？榇邮菁拇嫫髦卸寥∈荩迪至擞没С绦蚰？楹臀锢砹拥姆掷耄佣沟酶寐疾ㄗ爸镁哂泻芎玫目梢浦残院屯ㄓ眯浴0012]3、分析层能根据信号的原始特征做针对性处理，例如滤波、FFT、数值运算、延时等，这将极大的提高风机信号的准确性和可靠性。[0013]4、应用层主要是用户程序�？椋嫦蛴没Вü治霾阍怂愦淼慕峁没Э梢匝≡窦锹挤缁鞑糠值脑诵胁问�、判断风力发电机组的状态。如果风机出现故障，可以通过该录波装置快速准确定位故障所在的部位，导出各个参数的原始数值供用户分析。[0014]本实用新型通过上述结构的设置，采样频率很高，能够达到与风机主控程序同步甚至更高，可以方便的观察、记录风机的运行参数，快速准确的定位故障出现的部位，而且该录波装置通用性强，结构简单、功能全面、可靠、实用。[0015]下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
[0016]图1为本实用新型的原理框图。
具体实施方式
[0017]
以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。[0018]如图1所示，本实用新型的风力发电机组录波装置，构架分为四层适配层、缓冲层、分析层、应用层。适配层为最底层。缓冲层位于适配层和分析层之间，下与适配层相连， 上与分析层相连。分析层位于缓冲层和应用层之间，下与缓冲层相连，上与应用层相连。应用层位于最顶层。[0019]其中，位于最底层的适配层，作为硬件接口与风力发电机组物理总线连接并根据用户指令从物理总线读取数据；其中物理总线可包括Prof ibus、Ethernet、CANopen, Modus 或者其他总线，例如读取PLC中的变量可以通过Khernet、读取变桨系统、变频器等总线数据可以通过 Profibus、CANoperuModus 等。[0020]位于适配层之上并与适配层连接的缓冲层，作为数据寄存器将从适配层读取的数据进行地址分配、堆栈存取等操作，为用户程序模块和底层物理接口之间的一个媒介。[0021]位于缓冲层之上并与缓冲层连接的分析层，作为算法处理单元从缓冲层读取数据并进行算法处理，算法处理单元包括滤波�？�、FFT�？�、数值运算�？�、延时�？榈取？山新瞬�、FFT、数值运算、延时等处理，得到用户关心的部分。[0022]位于分析层之上并与分析层连接的应用层，作为用户程序单元根据用户不同程序需求进行指令发送，并接收分析层处理后的数据，进行判断、监测、记录和故障诊断。用户程序单元包括实时状态监测�？�、运行参数记录�？榧肮收险锒夏？�。应用层面向用户，通过分析层运算处理的结果，用户可以选择记录风机各部分的运行参数、判断风力发电机组的状态。如果风机出现故障，可以通过该录波装置快速准确定位故障所在的部位，导出各个参数的原始数值供用户分析。[0023]本实用新型的风力发电机组录波装置的使用顺序是[0024]选择硬件连接方式JrofibusjthernelCANoperuModus，并在录波装置中激活相应的硬件配置[0025]以CANopen为例在录波装置中将“DisableCANopen”前面的对勾去掉，CANopen 数据通过PDO传递，用户需要将用户程序中的变量地址一列填入PDO中的对应参数的名称， 格式为CAN/##/****，##为CANopen网络名称，该录播装置可以同时监测多个网络，****为 CANopen网络中的PDO参数名称。缓冲层会自动将通过总线传过来的PDO数据存储、映射， 将之与用户程序中的变量匹配起来。其他总线配置情况类似。[0026]2)根据用户指令，启动数据采集、记录。[0027]3)根据用户指令，停止数据采集、记录。能够记录的时间长短由数据寄存器的存储空间决定。[0028]4)可以对采集、记录的数据做相应的处理，例如傅里叶变换、滤波、数值运算、延时寸。[0029]5)将记录、处理后的数据导出，可以存储为xls、txt、matlab格式。[0030]最后应说明的是以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.风力发电机组录波装置，其特征在于，包括位于最底层的适配层，作为硬件接口与风力发电机组物理总线连接并根据用户指令读取数据；位于适配层之上并与适配层连接的缓冲层，作为数据寄存器将从适配层读取的数据进行分配、存�。晃挥诨撼宀阒喜⒂牖撼宀懔拥姆治霾悖魑惴ù淼ピ踊撼宀愣寥∈莶⒔兴惴ù�。
2.根据权利要求1所述的录波装置，其特征在于，所述物理总线包括ftOfibus、 Ethernet、CANopen> Modus 中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的录波装置，其特征在于，所述算法处理单元包括滤波�？椤� FFT�？�、数值运算�？椤⒀邮蹦？橹械囊恢只蚨嘀�。
专利摘要本实用新型公开了一种风力发电机组录波装置，包括位于最底层的适配层，作为硬件接口与风力发电机组物理总线连接并根据用户指令读取数据；位于适配层之上并与适配层连接的缓冲层，作为数据寄存器将从适配层读取的数据进行分配、存�。晃挥诨撼宀阒喜⒂牖撼宀懔拥姆治霾悖魑惴ù淼ピ踊撼宀愣寥∈莶⒔兴惴ù恚晃挥诜治霾阒喜⒂敕治霾懔拥挠τ貌悖魑没С绦虻ピ萦没Р煌绦蛐枨蠼兄噶罘⑺停⒔邮辗治霾愦砗蟮氖荩信卸�、监测、记录和故障诊断。本实用新型采样频率高，可以方便的观察、记录风机的运行参数，快速准确的定位故障出现的部位，通用性强，结构简单、可靠、实用。
文档编号G01R31/34GK202256626SQ20112032802
公开日2012年5月30日 申请日期2011年9月2日 优先权日2011年9月2日
发明者刘国君, 潘磊, 纪国瑞 申请人:国电联合动力技术有限公司
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