專利名稱：一種風力發電機組的雷擊記錄儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種雷擊記錄儀，特別涉及一種風力發電機組的雷擊記錄儀。
背景技術：
葉片雷擊記錄儀是一種監測和記錄葉片是否受到雷擊的一種電子設備，由于其 對電流及電磁的敏感性，雷擊記錄儀可實現對雷電信息數據的記錄、存儲和發送。現有 的雷擊記錄的方式主要利用雷電流產生的瞬態磁場，對放置周圍的磁條卡進行充磁的記 錄方式，這樣的記錄方式存在很多缺陷1、通過雷電流產生的磁場為磁條卡充磁來記錄雷電流，磁條卡與電纜的距離影 響充磁的效果；無法保證雷擊電流值的準確記錄。2、只能記錄最后一次電流，當磁條記錄卡充磁后有發生一次雷擊，新的雷電流 就會充掉上一次雷擊記錄，無法記錄多次雷電流。3、無法直接讀取數據，磁條卡式記錄的數據需要采用專用設備才能夠讀取，不 利于現場立即了解累積數據。4、沒有時間記錄，無法判斷最后一次雷電流發生的時間。5、磁條卡容易受外界強磁場影響而發生退磁，數據安全性得不到保障。6、無法記錄雷電波形和極性。7、人工從風機葉片內摘取不方便，耗費大量的人工及時間。
實用新型內容為了克服現有技術的缺陷，本實用新型提供一種可記錄、存儲、發送完整的雷 擊數據，操作方便的風力發電機組的雷擊記錄儀。本實用新型采用的技術方案如下一種風力發電機組的雷擊記錄儀，所述雷擊記錄儀安裝在風力發電機組的葉輪 的葉片根部，包括本體和插接在本體上的可插拔羅氏線圈，所述本體進一步包括全屏蔽 殼體、電源模塊、計數模塊、網絡模塊、時鐘模塊、狀態檢測模塊、狀態處理器和嵌入 式處理器；可插拔羅氏線圈、計數模塊、狀態檢測模塊、狀態處理器、網絡模塊和嵌入式 處理器依次連接；狀態處理器還與計數模塊、電源模塊連接；嵌入式處理器與還與時鐘 模塊連接。所述網路模塊包括通訊模塊和RS232/485收發模塊，所述通訊模塊設有網絡接 口 ；所述網路模塊用于與遠程監控系統連接，實現有線組網。所述網絡模塊還包括天線模塊；所述通訊模塊還設有SIM卡槽；所述SIM槽上 插有通訊卡；所述天線模塊和通訊卡在有線組網出現故障時實現無線組網。所述電源模塊與風力發電機組的電源系統連接，由風力發電機組的電源系統為 雷擊記錄儀供電。[0017]所述遠程監控系統為風力發電機組的遠程監控系統。所述本體還包括系統復位模塊，所述系統復原模塊與所述嵌入式處理器、所述 狀態處理器連接，用于在系統出現故障時進行初始化。所述雷擊記錄儀還包括手持式檢測儀，用于在現場檢測機組葉片的雷擊數據。所述本體還包括顯示模塊，所述顯示模塊與嵌入式處理器、網絡模塊連接，用 于顯示雷擊數據。所述本體還包括閃存模塊，所述閃存模塊與嵌入式處理器連接，用于存儲雷擊 數據。所述電源模塊安裝有浪涌保護器，用于防止雷電流對雷擊記錄儀造成損壞。本實用新型取得的有益效果1.可通過編碼對葉片進行身份識別。當風力發電機的某一葉片遭雷擊后，具有 身份識別碼的葉片雷擊記錄儀可向控制中心發送雷擊數據，維護人員可拿手持移動終端 在現場進行檢測，大大節約了判斷葉片雷擊所需要的時間。2.手持移動終端可采用無線網絡，在塔底即可實現對機組葉片的檢測，節約了 大量的人工成本。3.實現了只要有人員在中控室內對葉片記錄儀報出的數據進行統計，就可以得 出收到雷擊葉片的數量、雷電流峰值及其它完整的雷電參數。4.采用嵌入式處理器作為數據處理單元，保障了數據記錄的及時性和可追溯 性。5.采用可插拔羅氏線圈，可實現羅氏線圈的更換。
圖1為雷擊記錄儀的本體和羅氏線圈的示意圖；圖2為雷擊記錄儀的手持移動檢測儀的示意圖；圖3為雷擊記錄儀的原理框圖；圖4為雷擊記錄儀的安裝示意圖。
具體實施方式
下面將結合附圖對本實用新型做進一步的說明。如圖1和圖2所示，本實用新型的葉片雷擊記錄儀包括可插拔羅氏線圈1，本體 2和手持式移動檢測儀3 ；可插拔羅氏線圈1插接在本體2上；其中本體2的外殼為全屏 蔽殼體，防止雷擊記錄自身的電源及信號傳導系統因雷電感應造成損壞，起到屏蔽雷電 電磁波的作用；殼體外連接有天線21，用于發射和接收無線信號。如圖2所示，手持式 移動檢測儀3包括天線31、顯示區域32和鍵盤33。圖3為葉片雷擊記錄儀的原理框圖，如圖所示，雷擊記錄儀包括可插拔羅氏線 圈1、電源模塊、計數模塊、RS232/485收發模塊、GPRS/CDMA模塊、時鐘模塊、狀態 檢測模塊、狀態處理器、嵌入式處理器、系統復位模塊、SRAM&FLASH模塊和顯示模塊。插拔羅氏線圈1、計數模塊、狀態檢測模塊、狀態處理器、RS232/485收發模塊、顯示模塊和嵌入式處理器依次連接；GPRS/CDMA模塊與顯示模塊連接；GPRS/ CDMA模塊與天線連接；GPRS/CDMA模塊還設有網絡接口和SIM卡槽；狀態處理器還 與計數模塊、電源模塊、系統復位模塊連接，嵌入式處理器還與時鐘模塊連接、系統復 位模塊、SRAM&FLASH模塊連接。雷擊記錄儀的工作原理如下羅氏線圈1通過檢測穿過線圈導線的磁場變化， 將信號提供給計數模塊和狀態檢測模塊，數計模塊和狀態檢測模塊分別記錄羅氏線圈的 雷擊次數和動態數據，同時將信號傳至狀態處理器，狀態處理器通過四位運算將模擬信 號轉化成數字信號傳送給嵌入式處理器，嵌入式處理器獲取參數代碼并計算出電流峰 值、電壓峰值、波形、時間、極性等雷擊數據后，通過網絡接口或天線模塊向遠程終端 發送數據，同時將數據傳送至顯示模塊，可通過本體2上的選項按鈕23選擇在顯示窗口 22上顯示各項雷擊參數。顯示窗口 22在沒有進行選擇時顯示時鐘。本實用新型采用嵌入式處理器作為數據處理單元，具有保障數據的及時性與可 追溯性。當羅氏線圈運行狀態出現異常時或出現磁飽和現象時，狀態檢測模塊通過對可 插拔羅氏線圈1進行復位來達到線圈消磁的目的，實現線圈的初始化，從而達到免維護 的目的。狀態處理器上還設有擴展接口，可根據需要連接各種外部設備。圖4為雷擊記錄儀安裝在風葉上的示意圖，如圖所示，雷擊記錄儀安裝在風力 發電機組葉輪的葉片根部。使用時，在每臺風力發電機的葉輪的每個葉片分別安裝一個雷擊記錄儀，雷擊 記錄儀的電源模塊與風力發電機組的電源系統連接，由風力發電機組的電源系統為雷擊 記錄儀供電；電源模塊的輸入端安裝有非線性限制電壓型浪涌保護器，防止雷電流對雷 擊記錄儀造成損壞。本實用新型的風力發電機組的雷擊記錄儀可以通過對各個葉片上的雷擊記錄儀 進行編碼，利用GPRS/CDMA網絡軟件平臺建立數據監控中心，實現運行數據的遠程報 警及對手持式移動檢測儀發送運行報告。雷擊記錄儀可以通過以下方式進行組網使GPRS/CDMA模塊上的網絡接口與 風力發電機組的變漿柜內的PLC連接，并在風力發電機組遠程監控系統中對機組內的各 個葉片的雷擊記錄儀進行分組編碼，實現有線組網。雷電記錄儀還可以在有線組網出現故障時自動啟動無線組網，無線組網通過以 下方式實現在GPRS/CDMA模塊的SIM卡槽上插上SIM卡，通過嵌入式處理器對雷擊 記錄儀進行編碼，同時根據軟件監測平臺的IP地址對葉片雷擊記錄儀分配移動IP，采用 GPRS/CDMA無線通訊標準作為傳輸協議，在監控系統設置對應的IP地址，進行無線組 網。組網后，當風力發電機的某個葉片遭雷擊后，該葉片上的雷擊記錄儀向監控系 統發送雷擊數據；維護人員也可拿手持式移動檢測儀在現場進行檢測，在鍵盤33上輸入 對應的葉片的代碼，雷擊記錄儀的本體2即通過GPRS/CDMA向手持式移動檢測儀發送 雷擊數據，并在顯示區域32上顯示。以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通 技術人員來說，在不脫離本實用新型技術原理的前提下，還可以作出若干改進，這些改 進也應視為本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種風力發電機組的雷擊記錄儀，所述雷擊記錄儀安裝在風力發電機組的葉輪的 葉片根部，包括本體和插接在本體上的可插拔羅氏線圈，所述本體進一步包括全屏蔽殼 體、電源模塊、計數模塊、網絡模塊、時鐘模塊、狀態檢測模塊、狀態處理器和嵌入式 處理器；可插拔羅氏線圈、計數模塊、狀態檢測模塊、狀態處理器、網絡模塊和嵌入式處理 器依次連接；狀態處理器還與計數模塊、電源模塊連接；嵌入式處理器與還與時鐘模塊 連接。
2.根據權利要求1所述的雷擊記錄儀，所述網路模塊包括通訊模塊和RS232/485收發 模塊，所述通訊模塊設有網絡接口；所述網路模塊用于與遠程監控系統連接，實現有線 組網。
3.根據權利要求2所述的雷擊記錄儀，其特征在于，所述網絡模塊還包括天線模塊； 所述通訊模塊還設有SIM卡槽；所述SIM槽上插有通訊卡；所述天線模塊和通訊卡在有 線組網出現故障時實現無線組網。
4.根據權利要求1所述的雷擊記錄儀，其特征在于，所述電源模塊與風力發電機組的 電源系統連接，由風力發電機組的電源系統為雷擊記錄儀供電。
5.根據權利要求2所述的雷擊記錄儀，其特征在于，所述遠程監控系統為風力發電機 組的遠程監控系統。
6.根據權利要求1所述的雷擊記錄儀，其特征在于，所述本體還包括系統復位模塊， 所述系統復原模塊與所述嵌入式處理器、所述狀態處理器連接，用于在系統出現故障時 進行初始化。
7.根據權利要求1所述的雷擊記錄儀，其特征在于，還包括手持式檢測儀，用于在現 場檢測機組葉片的雷擊數據。
8.根據權利要求1所述的雷擊記錄儀，其特征在于，所述本體還包括顯示模塊，所述 顯示模塊與嵌入式處理器、網絡模塊連接，用于顯示雷擊數據。
9.根據權利要求1所述的雷擊記錄儀，其特征在于，所述本體還包括閃存模塊，所述 閃存模塊與嵌入式處理器連接，用于存儲雷擊數據。
10.根據權利要求1所述的雷擊記錄儀，其特征在于，所述電源模塊安裝有浪涌保護 器，用于防止雷電流對雷擊記錄儀造成損壞。
專利摘要本實用新型提供一種風力發電機組的雷擊記錄儀，所述雷擊記錄儀安裝在風力發電機組的葉輪的葉片根部，包括本體、插接在本體上的可插拔羅氏線圈和手持式移動檢測儀，所述本體進一步包括全屏蔽殼體、電源模塊、計數模塊、網絡模塊、時鐘模塊、系統復位模塊、顯示模塊、狀態檢測模塊、狀態處理器、嵌入式處理器。本實用新型的雷擊記錄儀可記錄完整的雷擊數據，并且數據記錄具有及時性和可追溯性，同時還具有操作方便的優點。
文檔編號F03D11/00GK201794726SQ201020526818
公開日2011年4月13日 申請日期2010年9月10日 優先權日2010年9月10日
發明者楊志一 申請人:楊志一