一种用于风电场集群采集雷电参数的系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于风电场集群采集雷电参数的系统，包括多个采集传感器、数据采集器、联动机构、主机控制系统以及外围模块，多个采集传感器分别安装在防雷装置不同的位置处且与数据采集器连接，数据采集器通过联动机构与主机控制系统连接。外围模块包括视频监控系统与无人机系统，主机控制系统与视频监控系统连接，无人机系统与主机控制系统无线连接。其中的多个采集传感器克服了除SPD外，能够对其他防雷部件的损伤探测数据进行采集及分析，省时省力的同时，大大提高了维护检修的效率，降低了维护成本。

【技术实现步骤摘要】
一种用于风电场集群采集雷电参数的系统
本专利技术涉及风电防雷
，尤其是涉及一种用于风电场集群采集雷电参数的系统。
技术介绍
海上风电场属于雷击高风险地区，需要对雷击造成装置的损坏进行探测和分析。由于风电场的维护要求较高，每次检修代价巨大，所以应尽可能的不影响工作的情况下，对雷击所造成的损坏进行探测和分析，同时也不能设备损坏后才进行维护。现有的技术中，防雷装置只能监测电源PSD，对于信号PSD只监测峰值，不能够对其他防雷部件(如叶片接闪器)的损伤探测数据进行采集及分析。并且由于海上风电的特殊性，维护时需要船运出海，并需要登高或将100米以上高空的叶片卸下进行近距离观察检测，且成本极高，费时费力，时间极长。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种用于风电场集群采集雷电参数的系统，其克服了除SPD外，能够对其他防雷部件的损伤探测数据进行采集及分析，具有省时省力、提高维护检修效率，降低维护成本的效果。本专利技术的上述专利技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种用于风电场集群采集雷电参数的系统，包括多个采集传感器、数据采集器、联动机构、主机控制系统以及外围模块，多个所述采集传感器分别安装在防雷装置不同的位置处且与所述数据采集器连接，所述数据采集器通过所述联动机构与所述主机控制系统连接；所述外围模块包括视频监控系统与无人机系统，所述主机控制系统与所述视频监控系统连接，所述无人机系统与所述主机控制系统无线连接。通过上述技术方案，采集传感器将采集到的数据传输至数据采集器中进行分析处理，数据采集器根据损坏信号的情况向主机控制系统发送指令，由主机控制系统控制视频监控系统与无人机系统工作，视频监控系统与无人机系统对雷击的位置进行实时观察，并拍摄记录，实现了对雷击所造成的损坏进行全方位的探测和分析。其中的多个采集传感器克服了除SPD外，能够对其他防雷部件的损伤探测数据进行采集及分析。省时省力的同时，大大提高了维护检修的效率，降低了维护成本。本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：多个所述采集传感器分别安装在叶片引下线、轴承以及塔身或塔基的位置处；所述采集传感器采集每次浪涌的幅值、Q值、能量比、雷击持续时间、波头次数以及每次的波形数据、雷击接闪位置传输到所述数据采集器。通过上述技术方案，在此三个位置处安装采集传感器，使得采集传感器采集的数据更加全面准确。采集传感器通过采集七个方面的数据，实现了对信号PSD全方面的监控，从而使得传感器能够完整的监控信号SPD的失效情况。本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述视频监控系统包括多个高速摄像头，所述主机控制系统中设置有反馈模块；所述主机控制系统通过所述反馈模块对多个所述高速摄像头进行反馈控制，所述无人机系统包括无人机以及安装在所述无人机上的相机。通过上述技术方案，高速摄像头能够实时拍摄雷击的接闪位置，通过对采集的数据进行分析，并根据数据分析结果控制主机控制系统与反馈模块进行联动，便于自动控制高速摄像头进行拍摄记录。同时利用无人机系统进行拍摄，使得在维护时无需船运出海观察检测，节省了人力物力，提高了维护检修的效率。本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述数据采集器内置有数据采集单元，所述数据采集单元根据采集的损坏信号以及所述采集传感器的采集数据，通过485总线信号、NB-IoTs、5G/4G三种传输方式传输至中间层或管理层进行软件判断分析；同时所述主机控制系统根据预设值1(未损伤或较小损伤)，对现场系统进行反馈控制，可以联动多个所述高速摄像头对雷击位置进行实时观察，并同时拍摄记录；如已达到预设值2(极大可能损伤或损坏)，对现场系统进行反馈控制，可以联动多个所述高速摄像头对雷击位置进行实时观察，并同时拍摄记录，同时通知维护人员及所述无人机系统，所述无人机可远程通过预设线路进行近距离拍摄，也可人为进行人工操作所述无人机拍摄。通过上述技术方案，主机控制系统根据采集数据分析后的预设值分析损伤程度，然后自动选择不同的响应方式，两种响应方式都包含视频监控系统的联动。在保证拍摄结果准确的前提下，便于近距离观察检测损伤情况，进一步提高了系统的实用性。本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述采集传感器包括罗氏线圈以及金属屏蔽外壳，所述金属屏蔽外壳安装在所述罗氏线圈的外侧。通过上述技术方案，屏蔽外壳能够防止风电场内及周围电磁的干扰，提高了数据采集的准确性。综上所述，本专利技术包括以下至少一种有益技术效果：1.采集传感器将采集到的数据传输至数据采集器中进行分析处理，数据采集器根据损坏信号的情况向主机控制系统发送指令，由主机控制系统控制视频监控系统与无人机系统工作，视频监控系统与无人机系统对雷击的位置进行实时观察，并拍摄记录，实现了对雷击所造成的损坏进行全方位的探测和分析。其中的多个采集传感器克服了除SPD外，能够对其他防雷部件的损伤探测数据进行采集及分析。省时省力的同时，大大提高了维护检修的效率，降低了维护成本。2.在三个位置处安装采集传感器，使得采集传感器采集的数据更加全面准确。采集传感器通过采集七个方面的数据，实现了对信号PSD全方面的监控，从而使得传感器能够完整的监控信号SPD的失效情况。3.高速摄像头能够实时拍摄雷击的接闪位置，通过对采集的数据进行分析，并根据数据分析结果控制主机控制系统与反馈模块进行联动，便于自动控制高速摄像头进行拍摄记录。同时利用无人机系统进行拍摄，使得在维护时无需船运出海观察检测，节省了人力物力，提高了维护检修的效率。附图说明图1为本专利技术的结构框图。图2为本专利技术展示采集传感器的安装位置示意图。图3为本专利技术的原理图。附图标记：30、采集传感器；31、数据采集器；32、联动机构；33、主机控制系统；34、视频监控系统；35、无人机系统。具体实施方式以下结合附图对本专利技术作进一步详细说明。参照图1，为本专利技术公开的一种用于风电场集群采集雷电参数的系统，包括多个采集传感器30、数据采集器31、联动机构32、主机控制系统33以及外围模块，多个采集传感器30分别安装在防雷装置不同的位置处且与数据采集器31连接，数据采集器31通过联动机构32与主机控制系统33连接。外围模块包括视频监控系统34与无人机系统35，主机控制系统33与视频监控系统34连接，无人机系统35与主机控制系统33无线连接。其中，采集传感器30包括罗氏线圈以及金属屏蔽外壳，金属屏蔽外壳安装在罗氏线圈的外侧。屏蔽外壳能够防止风电场内及周围电磁的干扰，提高了数据采集的准确性。参照图2，多个采集传感器30分别安装在叶片引下线、轴承以及塔身或塔基的位置处，可参照图2中椭圆圈起来的位置。采集传感器30采集每次浪涌的幅值、Q值、能量比、雷击持续时间、波头次数以及每次的波形数据、雷击接闪位置传输到数据采集器31。在此三个位置处安装采集传感器30，使得采集传感器30采集的数据更加全面准确。采集传本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于风电场集群采集雷电参数的系统，其特征在于：包括多个采集传感器(30)、数据采集器(31)、联动机构(32)、主机控制系统(33)以及外围模块，多个所述采集传感器(30)分别安装在防雷装置不同的位置处且与所述数据采集器(31)连接，所述数据采集器(31)通过所述联动机构(32)与所述主机控制系统(33)连接；/n所述外围模块包括视频监控系统(34)与无人机系统(35)，所述主机控制系统(33)与所述视频监控系统(34)连接，所述无人机系统(35)与所述主机控制系统(33)无线连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于风电场集群采集雷电参数的系统，其特征在于：包括多个采集传感器(30)、数据采集器(31)、联动机构(32)、主机控制系统(33)以及外围模块，多个所述采集传感器(30)分别安装在防雷装置不同的位置处且与所述数据采集器(31)连接，所述数据采集器(31)通过所述联动机构(32)与所述主机控制系统(33)连接；
所述外围模块包括视频监控系统(34)与无人机系统(35)，所述主机控制系统(33)与所述视频监控系统(34)连接，所述无人机系统(35)与所述主机控制系统(33)无线连接。


2.根据权利要求1所述的一种用于风电场集群采集雷电参数的系统，其特征在于：多个所述采集传感器(30)分别安装在叶片引下线、轴承以及塔身或塔基的位置处；
所述采集传感器(30)采集每次浪涌的幅值、Q值、能量比、雷击持续时间、波头次数以及每次的波形数据、雷击接闪位置传输到所述数据采集器(31)。


3.根据权利要求1所述的一种用于风电场集群采集雷电参数的系统，其特征在于：所述视频监控系统(34)包括多个高速摄像头，所述主机控制系统(33)中设置有反馈模块；
所述主机控制系统(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：王炯祺，庄严，贾锐，董茜，王柱，林显桓，武超，武学成，罗明河，石霖，崔英，黄健，柳华泳，陈经扬，胡元堃，李俊青，朱建平，申红帅，
申请(专利权)人：中节能阳江风力发电有限公司，江苏莱蓝自动化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44