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風力發電機塔筒擺振姿態監測方案

作者:admin | 發布時間:2020-11-06

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。

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