CN103995527B - 风力发电机组齿轮箱温度采集装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种风力发电机组齿轮箱温度采集装置，包括：并行连接的相同的第一温度采集传递路径、第二温度采集传递路径和第三温度采集传递路径；其中在任意温度采集传递路径发生故障时，该温度采集传递路径自动断开，并进行自动处理数据，同时其它温度采集传递路径正常工作。
Description
技术领域
本发明涉及风力发电领域，更具体地说，本发明涉及一种基于并行容错控制的风力发电机组齿轮箱温度采集装置。
背景技术
对于风力发电机组齿轮箱温度的采集，普遍应用的是一般的方法，即采用单一的温度传感器来采集温度。
但是，现有技术中的这种采用单一的温度传感器来采集温度的方案可靠性较低，若传感器出现故障，则齿轮箱的温度，尤其是润滑油的温度采集不够准确，直接是后面的润滑油的换热受到影响，从而影响齿轮箱的正常运转，轻则使齿轮箱损坏，重则使整个风力发电机组瘫痪。
因此，希望能够提供一种能够保证齿轮箱温度采集的准确及可靠性的技术方案。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在上述缺陷，提供一种基于并行容错控制的风力发电机组齿轮箱温度采集装置，其能够保证齿轮箱温度采集的准确及可靠性，从而提高齿轮箱正常工作的可靠性，保证齿轮箱正常运转，从而保证风力发电机组不会因为齿轮箱的故障而造成重大损失。
为了实现上述技术目的，根据本发明，提供了一种风力发电机组齿轮箱温度采集装置，其包括：并行连接的相同的第一温度采集传递路径、第二温度采集传递路径和第三温度采集传递路径；其中在任意温度采集传递路径发生故障时，该温度采集传递路径自动断开，并进行自动处理数据，同时其它温度采集传递路径正常工作。
优选地，第一温度采集传递路径包括依次连接的第一桥路、第一多路开关、第一放大器和第一模数转换器；第二温度采集传递路径包括依次连接的第二桥路、第二多路开关、第二放大器和第二模数转换器；第三温度采集传递路径包括依次连接的第三桥路、第三多路开关、第三放大器和第三模数转换器。
优选地，所述风力发电机组齿轮箱温度采集装置还包括：信标单元，用于检测并反应第一桥路、第二桥路、和第三桥路的工作状态，并且将表示第一桥路、第二桥路、和第三桥路的工作状态的指示信号分别输入至第一多路开关、第二多路开关、和第三多路开关的第一输入端。所述风力发电机组齿轮箱温度采集装置还包括：主机电路；其中，第一桥路、第二桥路、和第三桥路用于采集风力发电机组齿轮箱温度并将表示采集到的风力发电机组齿轮箱温度的信号分别输入至第一多路开关、第二多路开关、和第三多路开关的第二输入端；第一多路开关、第二多路开关、和第三多路开关分别根据从各自第一输入端和第二输入端接收到的信号分别经由第一放大器和第一模数转换器、第二放大器和第二模数转换器、以及第三放大器和第三模数转换器向主机电路输出经历放大和模数转换的多路开关输出信号。
优选地，所述风力发电机组齿轮箱温度采集装置还包括：与主机电路连接的恢复重入单元，用于根据主机电路的指示使得***恢复工作。
优选地，主机电路在从第一温度采集传递路径、第二温度采集传递路径和第三温度采集传递路径接收到的数据处于预定偏差范围的情况下，判断没有故障并且求得从第一温度采集传递路径、第二温度采集传递路径和第三温度采集传递路径接收到的数据的平均值，作为为齿轮箱当前温度。
由此，本发明提供了一种基于并行容错控制的风力发电机组齿轮箱温度采集装置，其能够保证齿轮箱温度采集的准确及可靠性，从而提高齿轮箱正常工作的可靠性，保证齿轮箱正常运转，从而保证风力发电机组不会因为齿轮箱的故障而造成重大损失。
附图说明
结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本发明有更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中：
图1示意性地示出了根据本发明优选实施例的风力发电机组齿轮箱温度采集装置的框图。
图2示意性地示出了根据本发明优选实施例的风力发电机组齿轮箱温度采集装置的工作流程图。
需要说明的是，附图用于说明本发明，而非限制本发明。注意，表示结构的附图可能并非按比例绘制。并且，附图中，相同或者类似的元件标有相同或者类似的标号。
具体实施方式
为了使本发明的内容更加清楚和易懂，下面结合具体实施例和附图对本发明的内容进行详细描述。
本发明主要采用过程通道、硬件冗余的备用容错以及***恢复和重入技术。其中，采用并行容错控制技术，设计出三套完全相同的输入通道，三者的地位完全相同，对于输入通道，经三者采集的数据均送入CPU，由CPU进行比较，多数相符者为正确的值予以确认，如果说三者均不相同，可以进一步进行各自的自诊断，采纳自诊断确认没有故障通道的数据。
具体地说，可采用并行连接的相同的三条温度采集传递路径(第一温度采集传递路径、第二温度采集传递路径和第三温度采集传递路径)；其中在任意温度采集传递路径发生故障时，该温度采集传递路径自动断开，并进行自动处理数据，同时其它温度采集传递路径正常工作。
下面具体描述本发明的优选实施例。
图1示意性地示出了根据本发明优选实施例的风力发电机组齿轮箱温度采集装置的框图。
如图1所示，根据本发明优选实施例的风力发电机组齿轮箱温度采集装置包括：并行连接的相同的三条温度采集传递路径(第一温度采集传递路径、第二温度采集传递路径和第三温度采集传递路径)；其中第一温度采集传递路径包括依次连接的第一桥路11、第一多路开关21、第一放大器31和第一模数转换器41；第二温度采集传递路径包括依次连接的第二桥路12、第二多路开关22、第二放大器32和第二模数转换器42；第三温度采集传递路径包括依次连接的第三桥路13、第三多路开关23、第三放大器33和第三模数转换器43。
根据本发明优选实施例的风力发电机组齿轮箱温度采集装置还包括：信标单元20，用于检测并反应第一桥路11、第二桥路12、和第三桥路13的工作状态，并且将表示第一桥路11、第二桥路12、和第三桥路13的工作状态的指示信号分别输入至第一多路开关21、第二多路开关22、和第三多路开关23的第一输入端。
根据本发明优选实施例的风力发电机组齿轮箱温度采集装置还包括：主机电路30，以及分别与主机电路30连接的显示器40、恢复重入单元50、输入单元(例如键盘)60。
其中，第一桥路11、第二桥路12、和第三桥路13用于采集风力发电机组齿轮箱温度(采集对象的温度)并将表示采集到的风力发电机组齿轮箱温度的信号分别输入至第一多路开关21、第二多路开关22、和第三多路开关23的第二输入端。
例如，第一桥路11、第二桥路12、和第三桥路13的工作状态分别对应三个发光二极管，若正常使用则二极管发光指示，若有故障则二极管熄灭。
第一多路开关21、第二多路开关22、和第三多路开关23分别根据从各自第一输入端和第二输入端接收到的信号分别经由第一放大器31和第一模数转换器41、第二放大器32和第二模数转换器42、以及第三放大器33和第三模数转换器43向主机电路30输出经历放大和模数转换的多路开关输出信号。即，多路开关可以实现当此路出现故障时，可以将此路断开，以便处理故障。
作为可选使用的恢复重入单元50用于根据主机电路30的指示(例如在***受到干扰程序跑飞或死机时)使得***恢复工作。
显示器40可以采用8位LED显示器，前四位显示的是分析数据后输出的实际温度值，后四位是当***有故障时的故障代码；反之亦然。
根据本发明优选实施例的风力发电机组齿轮箱温度采集装置还包括：第一驱动71和第二驱动72，分别是实际温度与理想温度比较后的结果指示灯，例如可用红色和绿色的发光二极管，若实际温度高于理想温度，则红色二极管亮，若实际温度低于理想温度，则绿色二极管亮。而其中键盘60输入的则是齿轮箱的理想温度的设置。
图2示意性地示出了根据本发明优选实施例的风力发电机组齿轮箱温度采集装置的工作流程图。
如图2所示，开机时，先进行***自检，包括CPU、存储器、A/D过程通道的自检，显示提示信息。如诊断到故障便显示故障代码，若没有故障则进入测温阶段。***正常工作时，还可进行周期自检。当发现故障时，采取容错措施，以保证***正常工作，并且在部分显示区域(例如后四位LED)上显示测温值的同时，在部分显示区域(例如前四位LED)上显示故障代码。如果***受到干扰程序跑飞或死机，***恢复和重入单元起作用，使其恢复工作。例如，若某条支路有故障，则此路自动被断开，并进行自动处理数据，另外两路依然工作，因此实现了容错。
主机电路30在从第一温度采集传递路径、第二温度采集传递路径和第三温度采集传递路径接收到的数据处于预定偏差范围的情况下，则判断没有故障(例如自检结果为没有故障)，并且求得从第一温度采集传递路径、第二温度采集传递路径和第三温度采集传递路径接收到的数据的平均值，作为为齿轮箱当前温度。该齿轮箱当前温度可输出并在显示器的前四位显示(或者以其它方式显示)。如果说三者相差很大(未处于预定偏差范围内)，可以进一步进行各自的自诊断，采纳自诊断确认没有故障的通道的数据。
例如，上述装置可由一个或多个稳压电源(例如，第一稳压电源1和第二稳压电源2)供电。
本发明具有结构简单、高效轻便，价格便宜等优点。保证齿轮箱的温度采集准确，可靠性较高，从而保证控温的准确可靠，提高风力发电机组运行的可靠性。
此外，本发明至少具有如下有利特征：
1、抑制干扰，如果***受到干扰程序跑飞或死机，***恢复和重入单元起作用，使其恢复工作。
2、故障的自动检测，开机时，先进行***自检，包括CPU、存储器、A/D过程通道的自检，显示提示信息。如诊断到故障便显示故障代码，若没有故障则进入测温阶段。
3、通过冗余元件来屏蔽掉传感器故障的影响。
此外，需要说明的是，除非特别说明或者指出，否则说明书中的术语“第一”、“第二”、“第三”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。
可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (3)
1.一种风力发电机组齿轮箱温度采集装置，其特征在于包括：并行连接的相同的第一温度采集传递路径、第二温度采集传递路径和第三温度采集传递路径；其中在任意温度采集传递路径发生故障时，该温度采集传递路径自动断开，并进行自动处理数据，同时其它温度采集传递路径正常工作，所述第一温度采集传递路径包括依次连接的第一桥路、第一多路开关、第一放大器和第一模数转换器；所述第二温度采集传递路径包括依次连接的第二桥路、第二多路开关、第二放大器和第二模数转换器；所述第三温度采集传递路径包括依次连接的第三桥路、第三多路开关、第三放大器和第三模数转换器；
所述风力发电机组齿轮箱温度采集装置还包括：
信标单元，用于检测并反应第一桥路、第二桥路、和第三桥路的工作状态，并且将表示第一桥路、第二桥路、和第三桥路的工作状态的指示信号分别输入至第一多路开关、第二多路开关、和第三多路开关的第一输入端；
所述风力发电机组齿轮箱温度采集装置还包括：主机电路；
其中，第一桥路、第二桥路、和第三桥路用于采集风力发电机组齿轮箱温度并将表示采集到的风力发电机组齿轮箱温度的信号分别输入至第一多路开关、第二多路开关、和第三多路开关的第二输入端；
第一多路开关、第二多路开关、和第三多路开关分别根据从各自第一输入端和第二输入端接收到的信号分别经由第一放大器和第一模数转换器、第二放大器和第二模数转换器、以及第三放大器和第三模数转换器向主机电路输出经历放大和模数转换的多路开关输出信号。
2.根据权利要求1所述的风力发电机组齿轮箱温度采集装置，其特征在于还包括：与主机电路连接的恢复重入单元，用于根据主机电路的指示使得***恢复工作。
3.根据权利要求1所述的风力发电机组齿轮箱温度采集装置，其特征在于，主机电路在从第一温度采集传递路径、第二温度采集传递路径和第三温度采集传递路径接收到的数据处于预定偏差范围的情况下，判断没有故障并且求得从第一温度采集传递路径、第二温度采集传递路径和第三温度采集传递路径接收到的数据的平均值，作为齿轮箱当前温度。
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