风力发电机的风力检测装置.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010665799.1 (22)申请日 2020.07.11 (71)申请人 兰杰 地址 050500 河北省石家庄市灵寿县北洼 乡党家庄村 (72)发明人 兰杰 (51)Int.Cl. G01D 21/02(2006.01) G01P 1/07(2006.01) G01P 5/00(2006.01) G01P 13/02(2006.01) F16F 15/08(2006.01) (54)发明名称 一种风力发电机的风力检测装置 (57)摘要 本发明涉及风力检测技术领域， 具。

2、体涉及一 种风力发电机的风力检测装置， 包括风力发电机 本体和检测机箱， 机舱后端安装有风力检测组 件， 风力检测组件包括风速传感器和风向传感 器， 机舱底部中间转动安装有上塔架， 上塔架底 部通过法兰连接有主塔架， 主塔架底部连接有底 杆， 主塔架和底杆之间设置有减震结构， 底杆底 部一体连接有安装底座， 检测机箱内部安装有检 测控制器， 检测控制器内部安装有微处理器、 通 讯模块、 时钟模块、 电源模块、 存储模块， 检测控 制器前端顶部安装有显示模块， 机舱内部安装有 振动传感器， 检测机箱内部还安装有温度传感器 和湿度传感器， 本发明设置多种传感器， 检测项 目全面， 检测效果好， 便。

3、于人们检测风力发电机 的使用情况。 权利要求书1页 说明书4页 附图4页 CN 111854834 A 2020.10.30 CN 111854834 A 1.一种风力发电机的风力检测装置， 包括风力发电机本体和检测机箱 （10） ， 所述风力 发电机本体包括叶片 （1） 、 机舱 （2） 、 上塔架 （6） ， 所述机舱 （2） 内部设置有轮毂、 齿轮箱、 发电 机和偏航系统， 其特征在于： 所述轮毂上安装有所述叶片 （1） ， 所述叶片 （1） 另一端延伸至 所述机舱 （2） 外部， 所述机舱 （2） 后端安装有风力检测组件， 所述风力检测组件包括风速传 感器 （4） 和风向传感器 （5）。

4、 ， 所述机舱 （2） 底部中间转动安装有上塔架 （6） ， 所述上塔架 （6） 底 部通过法兰连接有主塔架 （7） ， 所述主塔架 （7） 底部连接有底杆 （8） ， 所述主塔架 （7） 和所述 底杆 （8） 之间设置有减震结构， 所述底杆 （8） 底部一体连接有安装底座 （9） ， 所述安装底座 （9） 顶部左侧安装有所述检测机箱 （10） ， 所述检测机箱 （10） 顶部安装有天线 （11） ； 所述检测机箱 （10） 内部安装有检测控制器 （103） ， 所述检测控制器 （103） 内部安装有微 处理器、 通讯模块 （104） 、 时钟模块 （105） 、 电源模块 （106） 、 存。

5、储模块 （107） ， 所述检测控制器 （103） 前端顶部安装有显示模块 （108） ， 所述机舱 （2） 内部安装有振动传感器 （3） ， 所述检测 机箱 （10） 内部还安装有温度传感器和湿度传感器。 2.根据权利要求1所述的一种风力发电机的风力检测装置， 其特征在于： 所述底杆 （8） 顶部中间开设有安装槽 （81） ， 所述主塔架 （7） 底部固定安装在所述安装槽 （81） 底部， 所述安 装槽 （81） 内壁和所述主塔架 （7） 外壁之间留有空间。 3.根据权利要求2所述的一种风力发电机的风力检测装置， 其特征在于： 所述减震结构 安装在所述安装槽 （81） 内部， 所述减震结构包。

6、括若干个弹簧 （13） 、 梯形橡胶块 （14） ， 所述弹 簧 （13） 和所述梯形橡胶块 （14） 间隔设置， 所述弹簧 （13） 一端固定在所述主塔架 （7） 外壁， 且 另一端固定在所述安装槽 （81） 内壁， 所述梯形橡胶块 （14） 一端固定在所述主塔架 （7） 外壁， 且另一端固定在所述安装槽 （81） 内壁。 4.根据权利要求1所述的一种风力发电机的风力检测装置， 其特征在于： 所述安装底座 （9） 底部均匀焊接有若干个固定钉 （12） ， 所述安装底座 （9） 上均匀开设有若干个螺纹孔 （91） ， 所述螺纹孔 （91） 比所述固定钉 （12） 更靠近所述安装底座 （9） 圆。

7、心处。 5.根据权利要求1所述的一种风力发电机的风力检测装置， 其特征在于： 所述检测机箱 （10） 前端通过合页安装有开门 （101） ， 所述检测机箱 （10） 顶部设置有顶盖 （102） ， 所述顶盖 （102） 为尖角朝上的三棱柱形。 6.根据权利要求1所述的一种风力发电机的风力检测装置， 其特征在于： 所述机舱 （2） 内部还安装有风向光电转换器、 风速磁电转换器， 所述风向传感器 （5） 检测到的信息， 通过 所述风向光电转换器再传递给所述微处理器， 所述风速传感器 （4） 检测到的信息， 通过所述 风速磁电转换器再传递给所述微处理器。 7.根据权利要求1所述的一种风力发电机的风力。

8、检测装置， 其特征在于： 所述通讯模块 （104） 、 时钟模块 （105） 、 电源模块 （106） 、 存储模块 （107） 、 显示模块 （108） 、 温度传感器、 湿度 传感器、 振动传感器 （3） 均和所述微处理器电性连接。 8.根据权利要求7所述的一种风力发电机的风力检测装置， 其特征在于： 所述微处理器 通过通讯模块 （104） 连接远端电脑和报警装置， 所述通讯模块 （104） 包括所述天线 （11） 。 权利要求书 1/1 页 2 CN 111854834 A 2 一种风力发电机的风力检测装置 技术领域 0001 本发明涉及风力检测技术领域， 具体为一种风力发电机的风力检测。

9、装置。 背景技术 0002 风能是一种清洁无公害的的可再生能源能源。 很早就被人们利用， 主要是通过风 车来抽水、 磨面等， 人们感兴趣的是如何利用风来发电， 利用风力发电非常环保， 且风能蕴 量巨大， 因此日益受到世界各国的重视。 风力发电机是当今社会非常重要的发电设备， 其工 作原理比较简单， 风轮在风力的作用下旋转， 它把风的动能转变为风轮轴的机械能， 发电机 在风轮轴的带动下旋转发电。 广义地说， 风能也是太阳能， 所以也可以说风力发电机， 是一 种以太阳为热源， 以大气为工作介质的热能利用发电机。 0003 在风力发电机使用过程中一般会通过一些风力检测设备对周围的风力做检测， 以 便。

10、更好的使用风力发电机。 现有技术中的风力发电机检测项目不够全面， 很难对风力发电 机整体使用情况做评估， 尤其是不能检测到齿轮箱异常振动的问题， 且现有技术中的塔架 不够稳固， 缺少减震装置， 使得塔架在风力作用下容易出现裂痕甚至断裂。 为此， 我们提出 一种风力发电机的风力检测装置。 发明内容 0004 本发明的目的在于提供一种风力发电机的风力检测装置， 以解决上述背景技术中 提出的问题。 0005 为实现上述目的， 本发明提供如下技术方案： 包括风力发电机本体和检测机箱， 所 述风力发电机本体包括叶片、 机舱、 上塔架， 所述机舱内部设置有轮毂、 齿轮箱、 发电机和偏 航系统， 所述轮毂上。

11、安装有所述叶片， 所述叶片另一端延伸至所述机舱外部， 所述机舱后 端安装有风力检测组件， 所述风力检测组件包括风速传感器和风向传感器， 所述机舱底部 中间转动安装有上塔架， 所述上塔架底部通过法兰连接有主塔架， 所述主塔架底部连接有 底杆， 所述主塔架和所述底杆之间设置有减震结构， 所述底杆底部一体连接有安装底座， 所 述安装底座顶部左侧安装有所述检测机箱， 所述检测机箱顶部安装有天线； 所述检测机箱内部安装有检测控制器， 所述检测控制器内部安装有微处理器、 通讯模 块、 时钟模块、 电源模块、 存储模块， 所述检测控制器前端顶部安装有显示模块， 所述机舱内 部安装有振动传感器， 所述检测机箱。

12、内部还安装有温度传感器和湿度传感器。 0006 作为上述方案的进一步设置， 所述底杆顶部中间开设有安装槽， 所述主塔架底部 固定安装在所述安装槽底部， 所述安装槽内壁和所述主塔架外壁之间留有空间。 0007 作为上述方案的进一步设置， 所述减震结构安装在所述安装槽内部， 所述减震结 构包括若干个弹簧、 梯形橡胶块， 所述弹簧和所述梯形橡胶块间隔设置， 所述弹簧一端固定 在所述主塔架外壁， 且另一端固定在所述安装槽内壁， 所述梯形橡胶块一端固定在所述主 塔架外壁， 且另一端固定在所述安装槽内壁。 0008 作为上述方案的进一步设置， 所述安装底座底部均匀焊接有若干个固定钉， 所述 说明书 1/4。

13、 页 3 CN 111854834 A 3 安装底座上均匀开设有若干个螺纹孔， 所述螺纹孔比所述固定钉更靠近所述安装底座圆心 处。 0009 作为上述方案的进一步设置， 所述检测机箱前端通过合页安装有开门， 所述检测 机箱顶部设置有顶盖， 所述顶盖为尖角朝上的三棱柱形。 0010 作为上述方案的进一步设置， 所述机舱内部还安装有风向光电转换器、 风速磁电 转换器， 所述风向传感器检测到的信息， 通过所述风向光电转换器再传递给所述微处理器， 所述风速传感器检测到的信息， 通过所述风速磁电转换器再传递给所述微处理器。 0011 作为上述方案的进一步设置， 所述通讯模块、 时钟模块、 电源模块、 存。

14、储模块、 显示 模块、 温度传感器、 湿度传感器、 振动传感器均和所述微处理器电性连接。 0012 作为上述方案的进一步设置， 所述微处理器通过通讯模块连接远端电脑和报警装 置， 所述通讯模块包括所述天线。 0013 与现有技术相比， 本发明的有益效果是： 1、 本发明通过设置微处理和分别和通讯模块、 时钟模块、 存储模块、 振动传感器、 风速 传感器、 风向传感器电性连接， 微处理器通过时钟模块每隔15分钟分别向各个传感器发送 读取命令， 读取风力、 风向、 振动、 温度、 湿度等数值， 并把读取的风力、 风向、 振动、 温度、 湿 度等数值及时间数值暂存在存储模块， 当微处理器发现振动数值。

15、异常时， 生成报警信号， 并 通过通讯模块将该时间段检测的全部数据发送给远端电脑并且使得报警装置报警， 当振动 数据无异常时， 检测控制器每隔两个小时通过通讯模块向远端电脑发送一次本时段内的检 测数据， 检测项目全面， 检测效果好。 0014 2、 本发明通过设置环形的减震结构， 且减震结构纵向设置有多组， 弹簧一端固定 在主塔架外壁， 且另一端固定在安装槽内壁， 梯形橡胶块一端固定在主塔架外壁， 且另一端 固定在安装槽内壁， 可以减弱任何方向的风对主塔架造成的震动， 有效保护了主塔架， 减震 效果好。 附图说明 0015 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案， 下面将对实施例描述所需要使用。

16、的 附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例， 对于本领 域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附 图。 0016 图1为本发明第一视角结构示意图； 图2为本发明第二视角结构示意图； 图3为本发明正视图； 图4为本发明减震结构示意图； 图5为本发明检测原理图。 0017 图中： 1、 叶片； 2、 机舱； 3、 振动传感器； 4、 风速传感器； 5、 风向传感器； 6、 上塔架； 7、 主塔架； 8、 底杆； 81、 安装槽； 9、 安装底座； 91、 螺纹孔； 10、 检测机箱； 101、 开门； 102、 顶盖； 。

17、103、 检测控制器； 104、 通讯模块； 105、 时钟模块； 106、 电源模块； 107、 存储模块； 108、 显示模 块； 11、 天线； 12、 固定钉； 13、 弹簧； 14、 梯形橡胶块。 说明书 2/4 页 4 CN 111854834 A 4 具体实施方式 0018 为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案， 下面将结合本申请实施例中的 附图， 对本申请实施例中的技术方案进行清楚、 完整地描述， 显然， 所描述的实施例仅仅是 本申请一部分的实施例， 而不是全部的实施例。 基于本申请中的实施例， 本领域普通技术人 员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例， 都应。

18、当属于本申请保护的范 围。 0019 需要说明的是， 在不冲突的情况下， 本申请中的实施例及实施例中的特征可以相 互组合。 下面将参考附图15， 并结合实施例来详细说明本申请。 0020 实施例1 本实施例1介绍了一种风力发电机的风力检测装置， 包括风力发电机本体和检测机箱 10， 所述风力发电机本体包括叶片1、 机舱2、 上塔架6， 所述机舱2内部设置有轮毂、 齿轮箱、 发电机和偏航系统， 所述轮毂上安装有所述叶片1， 所述叶片1另一端延伸至所述机舱2外 部， 所述机舱2后端安装有风力检测组件， 所述风力检测组件包括风速传感器4和风向传感 器5， 所述机舱2底部中间转动你安装有上塔架6， 所。

19、述上塔架6底部通过法兰连接有主塔架 7， 所述主塔架7底部连接有底杆8， 所述底杆8顶部中间开设有安装槽81， 所述主塔架7底部 固定安装在所述安装槽81底部， 所述安装槽81内壁和所述主塔架7外壁之间留有空间， 所述 主塔架7和所述底杆8之间设置有减震结构， 所述减震结构安装在所述安装槽81内部， 所述 减震结构包括若干个弹簧13、 梯形橡胶块14， 所述弹簧13和所述梯形橡胶块14间隔设置， 所 述弹簧13一端固定在所述主塔架7外壁， 且另一端固定在所述安装槽81内壁， 所述梯形橡胶 块14一端固定在所述主塔架7外壁， 且另一端固定在所述安装槽81内壁， 如图4所示， 减震装 置呈环形设置。

20、在安装槽81和主塔架7之间， 使得本装置受到任何方向的风都能够被减震装 置减弱， 减少震动， 保护了主塔架7， 所述底杆8底部一体连接有安装底座9， 所述安装底座9 底部均匀焊接有若干个固定钉12， 所述安装底座9上均匀开设有若干个螺纹孔91， 所述螺纹 孔91比所述固定钉12更靠近所述安装底座9圆心处， 在使用时， 首先将需要安装本装置的位 置预埋混凝土， 再将固定钉12插入安装到未干透的混凝土中， 即可将本装置安装好， 也可不 焊接固定钉12， 通过螺栓贯穿连接螺纹孔91和安装位置， 将本装置固定住， 所述安装底座9 顶部左侧安装有所述检测机箱10， 所述检测机箱10前端通过合页安装有开门。

21、101， 所述检测 机箱10顶部设置有顶盖102， 所述顶盖102为尖角朝上的三棱柱形， 所述检测机箱10顶部安 装有天线11， 通过检测机箱10保护其内部的检测控制器103， 通过打开开门101可观察到检 测机箱10内部的情况， 便于维修， 通过设置顶盖102为尖角朝上的三棱柱形， 使得雨水难以 停留在检测机箱10顶部。 0021 实施例2 本实施例2介绍了一种风力发电机的风力检测装置， 包括风力发电机本体和检测机箱 10， 所述风力发电机本体包括叶片1、 机舱2、 上塔架6， 所述机舱2内部设置有轮毂、 齿轮箱、 发电机和偏航系统， 所述轮毂上安装有所述叶片1， 所述叶片1另一端延伸至所述。

22、机舱2外 部， 所述机舱2后端安装有风力检测组件， 所述风力检测组件包括风速传感器4和风向传感 器5， 使用时， 通过风速传感器4检测风速， 通过风向传感器5检测风向， 所述机舱2底部中间 转动安装有上塔架6， 所述上塔架6底部通过法兰连接有主塔架7， 所述主塔架7底部连接有 底杆8， 所述底杆8底部一体连接有安装底座9， 所述安装底座9顶部左侧安装有所述检测机 说明书 3/4 页 5 CN 111854834 A 5 箱10， 所述检测机箱10顶部安装有天线11； 所述检测机箱10内部安装有检测控制器103， 所述检测控制器103内部安装有微处理 器、 通讯模块104、 时钟模块105、 电。

23、源模块106、 存储模块107， 所述检测控制器103前端顶部 安装有显示模块108， 所述机舱2内部安装有振动传感器3， 可以检测到机舱2内部齿轮箱的 振动情况， 所述检测机箱10内部还安装有温度传感器和湿度传感器， 所述机舱2内部还安装 有风向光电转换器、 风速磁电转换器， 所述风向传感器5检测到的信息， 通过所述风向光电 转换器再传递给所述微处理器， 所述风速传感器4检测到的信息， 通过所述风速磁电转换器 再传递给所述微处理器， 所述通讯模块104、 时钟模块105、 电源模块106、 存储模块107、 显示 模块108、 温度传感器、 湿度传感器、 振动传感器3均和所述微处理器电性连接。

24、， 所述微处理 器通过通讯模块104连接远端电脑和报警装置， 所述通讯模块104包括所述天线11， 远端电 脑和报警装置设置在分离发电站监测站点的值班室内， 每一个风力发电机都有独一无二的 编号， 使用时， 微处理器通过时钟模块105每隔15分钟分别向各个传感器发送读取命令， 读 取风力、 风向、 振动、 温度、 湿度等数值， 并把读取的风力、 风向、 振动、 温度、 湿度等数值及时 间数值暂存在存储模块107， 当微处理器发现振动数值异常时， 生成报警信号， 并通过通讯 模块104将该时间段检测的全部数据发送给远端电脑并且使得报警装置报警， 当振动数据 无异常时， 检测控制器103每隔两个小。

25、时通过通讯模块104向远端电脑发送一次本时段内的 检测数据， 检测控制器103上设置有光敏开关， 当开门101被开启时， 显示模块108亮起， 并显 示当前时间段检测的各项数值。 0022 本装置中的微处理器采用高速64K以上内存的微处理器， 显示模块108采用7寸串 口液晶屏， 时钟模块105采用低成本高性能的时钟芯片DS1302N， 温度传感器采用数字化温 度传感器DS18B20模块， 防水封装， 防水效果好， 湿度传感器采用AM2305， 具有防尘防结露功 能。 0023 尽管已经示出和描述了本发明的实施例， 对于本领域的普通技术人员而言， 可以 理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、 修改、 替换 和变型， 本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。 说明书 4/4 页 6 CN 111854834 A 6 图1 说明书附图 1/4 页 7 CN 111854834 A 7 图2 说明书附图 2/4 页 8 CN 111854834 A 8 图3 说明书附图 3/4 页 9 CN 111854834 A 9 图4 图5 说明书附图 4/4 页 10 CN 111854834 A 10 。