本发明专利技术公开了一种自供能和具有过载保护功能和的风电机组风速风向监测装置，所述风电机组风速风向监测装置包括安装座、转盘、风管、叶轮、挡风板、第一驱动件、信号采集模块和蓄电池，当信号采集模块的电压信号超过预设值时，挡风板封堵风管的进风口，以减小风管的进风口进风量，从而可以避免叶轮因承受过大转速而发生故障的风险，对风电机组风速风向监测装置起到保护作用；信号采集模块还包括第一电极和第二电极，第一电极上覆盖有第一介电层，第二电极上覆盖有第二介电层，第一介电层与第二介电层通过滑动摩擦产生的电压对蓄电池进行充电，蓄电池可以为所述风电机组风速风向监测装置进行自供电，从而使得使用成本较低。从而使得使用成本较低。从而使得使用成本较低。
【技术实现步骤摘要】
一种风电机组风速风向监测装置
[0001]本专利技术涉及风速风向监测
，具体涉及一种风电机组风速风向监测装置。
技术介绍
[0002]随着风电产业的发展，风电机组逐渐向着大型化和低成本化发展的同时，对风电机组的要求也在逐渐提高，安全、可靠和准确的采集风能是目前研究的热点。为了安全、可靠和准确地采集风能，需要对风速和风向要有一个较为准确的测量，以便风电机组更好地启停机。相关技术中，目前工程中用的主要是采用风速传感器，存在功能单一且成本高等问题；同时在发电过程中，对风电机组安全监测也是一个重点问题，目前工程中主要是人工巡检等方法，也存在安全隐患且极不方便。
技术实现思路
[0003]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的实施例提出一种功能多、使用成本较低和监测方便的风电机组风速风向监测装置。
[0004]本专利技术实施例的风电机组风速风向监测装置，其特征在于，包括安装座、转盘、风管、叶轮、挡风板、第一驱动件和信号采集模块控制系统，所述转盘可转动地与所述安装座相连，所述风管设于所述转盘上，所述叶轮设于所述风管内，所述挡风板可移动地与所述转盘相连，所述挡风板用于封堵至少一部分所述风管的进风口，所述第一驱动件设于所述转盘上并与所述挡风板驱动相连，以便驱动所述挡风板移动，所述信号采集模块用于将所述叶轮的转速信号转化为电压信号；
[0005]所述控制系统与所述信号采集模块相连，以接收所述信号采集模块采集的所述电压信号，所述控制系统与所述第一驱动件相连，当所述控制系统接收到的所述电压信号超过预设值时，所述控制系统控制所述第一驱动件驱动所述挡风板移动。
[0006]在一些实施例中，本专利技术实施例的风电机组风速风向监测装置还包括风向标和转角测量仪，所述风向标设于所述转盘上，所述风向标的指向与所述风管的进风口的朝向相同；所述转角测量仪设于所述转盘上，以测量所述转盘的转角。
[0007]在一些实施例中，所述风向标包括依次相连的标针、标杆和V型板，所述V型板的开口背向所述标针设置，所述V型板包括第一翼板和第二翼板，所述第一翼板和所述第二翼板均可转动地与所述标杆相连，所述第一翼板和所述第二翼板能够在风的作用下发生相对运动以改变所述V型板的夹角，所述第一翼板上设有第一导体，所述第二翼板上设有与所述第一导体相对的第二导体，所述第一导体和所述第二导体分别与所述控制系统相连，当所述V型板的夹角小于预设夹角时，所述第一导体与所述第二导体接触，所述控制系统控制所述第一驱动件带动所述挡风板移动；
[0008]所述风电机组风速风向监测装置还包括复位弹簧，所述复位弹簧位于所述V型板内且所述复位弹簧的两端分别与所述第一翼板和所述第二翼板相连。
[0009]在一些实施例中，本专利技术实施例的风电机组风速风向监测装置还包括叶轮架，所
述叶轮架位于所述风管内并与所述风管相连，所述叶轮架上具有支撑部，所述信号采集模块包括多个第一电极和多个第二电极，多个所述第一电极沿所述风管的周向间隔设于所述支撑部上，每个所述第一电极上覆盖有第一介电层，所述叶轮上具有多个叶片，多个所述叶片与多个所述第二电极一一对应，所述第二电极设于与其对应的所述叶片上且在所述风管的轴向上邻近所述第一电极的端面上布置，每个所述第二电极上覆盖有第二介电层，所述第一介电层和所述第二介电层由两种不同得失电子能力的介电材料形成且在所述风管的轴向上相对设置，当所述叶轮转动时，所述第一介电层与所述第二介电层之间产生间歇性滑动摩擦。
[0010]在一些实施例中，所述第二电极包括固定部和悬伸部，所述固定部与所述叶片相连，所述悬伸部沿朝向所述第一电极的方向悬伸设置，所述第二介电层设于所述悬伸部上。
[0011]在一些实施例中，所述第一电极和所述第二电极分别与所述控制系统电连接，以便所述控制系统获取所述第一电极和所述第二电极之间的电压。
[0012]在一些实施例中，本专利技术实施例的风电机组风速风向监测装置还包括摄像头，所述摄像头设于所述转盘上，所述控制系统与所述摄像头相连，以控制所述摄像头，所述摄像头用于监测所述风电机组的机舱。
[0013]在一些实施例中，本专利技术实施例的风电机组风速风向监测装置还包括防护罩和第二驱动件，所述防护罩可移动地罩设在所述摄像头上，所述第二驱动件与所述防护罩驱动相连，所述第二驱动件用于驱动所述防护罩移动，所述控制系统与所述第二驱动件与相连，以便控制所述防护罩进行摄像。
[0014]在一些实施例中，本专利技术实施例的风电机组风速风向监测装置还包括蓄电池，所述蓄电池设于所述转盘上，所述蓄电池适于与所述第一电极和所述第二电极电连接，以便所述第一电极和所述第二电极之间产生的电压为所述蓄电池充电，所述蓄电池分别与所述第一驱动件、所述第二驱动件、所述摄像头和所述控制系统电连接。
[0015]在一些实施例中，所述风管呈圆台状，所述风管的横截面自所述风管的进风口至所述风管的出风口逐渐减小。
[0016]本专利技术实施例的风电机组风速风向监测装置在使用过程中，使风管的进风口对准风向，当信号采集模块的电压信号超过预设值时，说明叶轮的转速也超过额定转速，也就是说，风速超过了叶轮所能承受的安全运行的风速的大小。此时，控制系统就会控制第一驱动件驱动挡风板移动，使挡风板封堵至少一部分风管的进风口，以减小风管的进风口进风量，从而可以避免叶轮因承受过大转速而发生故障的风险，对风电机组风速风向监测装置起到保护作用；此外，还有利于减少风电机组风速风向监测装置故障维修成本，使用成本较低。由此，本专利技术实施例的风电机组风速风向监测装置不仅可以具有检测风速的功能，还具有过载保护功能，功能较多，使用成本较低。
附图说明
[0017]图1是本专利技术实施例的风电机组风速风向监测装置的结构示意图。
[0018]图2是图1中A部分的放大图。
[0019]图3是图1中B部分的放大图。
[0020]图4是图1中C部分的放大图。
[0021]图5是图4中B
‑
B的剖视图。
[0022]图6是图6中C
‑
C的剖视图。
[0023]图7是本专利技术实施例的风电机组风速风向监测装置的标杆的俯视图。
[0024]图8是第一介电层与第二介电层摩擦的第一状态图。
[0025]图9是第一介电层与第二介电层摩擦的第二状态图。
[0026]图10是第一介电层与第二介电层摩擦的第三状态图。
[0027]图11是第一介电层与第二介电层摩擦的第四状态图。
[0028]附图标记：
[0029]风电机组风速风向监测装置100；
[0030]安装座1；
[0031]转盘2；
[0032]风管3；
[0033]叶轮4；叶片401；
[0034]壳体5；
[0035]叶轮架6；支撑部601；
[0036]挡风板7；
[0037]第一驱动件8；
[0038]信号采集模块9；第一本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种风电机组风速风向监测装置，其特征在于，包括：安装座(1)和转盘(2)，所述转盘(2)可转动地与所述安装座(1)相连；风管(3)和叶轮(4)，所述风管(3)设于所述转盘(2)上，所述叶轮(4)设于所述风管(3)内；挡风板(7)，所述挡风板(7)可移动地与所述转盘(2)相连，所述挡风板(7)用于封堵所述风管(3)的进风口；第一驱动件(8),所述第一驱动件(8)设于所述转盘(2)上并与所述挡风板(7)驱动相连，以便驱动所述挡风板(7)移动；信号采集模块(9)，所述信号采集模块(9)用于将所述叶轮(4)的转速信号转化为电压信号；和控制系统(10),所述控制系统(10)与所述信号采集模块(9)相连，以接收所述信号采集模块(9)采集的所述电压信号，所述控制系统(10)与所述第一驱动件(8)相连，当所述控制系统(10)接收到的所述电压信号超过预设值时，所述控制系统(10)控制所述第一驱动件(8)驱动所述挡风板(7)移动。2.根据权利要求1所述的风电机组风速风向监测装置，其特征在于，还包括：风向标(11)，所述风向标(11)设于所述转盘(2)上，所述风向标(11)的指向与所述风管(3)的进风口的朝向相同；和转角测量仪(12)，所述转角测量仪(12)设于所述转盘(2)上，以测量所述转盘(2)的转角。3.根据权利要求2所述的风电机组风速风向监测装置，其特征在于，所述风向标(11)包括依次相连的标针(1101)、标杆(1102)和V型板(1103)，所述V型板(1103)的开口背向所述标针(1101)设置，所述V型板(1103)包括第一翼板(11031)和第二翼板(11032)，所述第一翼板(11031)和所述第二翼板(11032)均可转动地与所述标杆1102相连，所述第一翼板(11031)和所述第二翼板(11032)能够在风的作用下发生相对运动以改变所述V型板(1103)的夹角，所述第一翼板(11031)上设有第一导体(1104)，所述第二翼板(11032)上设有与所述第一导体(1104)相对的第二导体(1105)，所述第一导体(1104)和所述第二导体(1105)分别与所述控制系统(10)相连，当所述V型板(1103)的夹角小于预设夹角时，所述第一导体(1104)与所述第二导体(1105)接触，所述控制系统(10)控制所述第一驱动件(8)带动所述挡风板(7)移动；所述风电机组风速风向监测装置还包括复位弹簧(1106)，所述复位弹簧(1106)位于所述V型板(1103)内且所述复位弹簧(1106)的两端分别与所述第一翼板(11031)和所述第二翼板(11032)相连。4.根据权利要求1所述的风电机组风速风向监测装置，其特征在于，还包括叶轮架(6)，所述叶轮架(6)位于所述风管(3)内并与所述风管(3)相连，所述叶轮架(6)上具有支撑部(601)，所述信号采集模块(9)...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚兵印，顾盛明，于博文，米珂，张小刚，李晓博，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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