CN220935187U - 光纤数据传输模块、机舱控制装置及风电机组主控*** - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种光纤数据传输模块、机舱控制装置及风电机组主控***，属于风电技术领域，所述光纤数据传输模块包括：壳体、设置在壳体内的耦合器、以及设置在壳体表面的至少两个光纤接口转换单元；每个光纤接口转换单元均与耦合器连接，且每个光纤接口转换单元都包含有若干通用光纤接口组件，所述通用光纤接口组件被配置为能够适配不同类型的光纤接头。所述主控***包括机舱控制装置和塔底控制装置，且机舱控制装置和塔底控制装置上设置有光纤数据传输模块。通过本实用新型提供的光纤数据传输模块，能够同时兼容现场不同的光纤接口，满足风电场内不同类型光纤接口同时转换的需求。

Description

光纤数据传输模块、机舱控制装置及风电机组主控***

技术领域

本实用新型涉及风电技术领域，具体地，涉及一种光纤数据传输模块、一种机舱控制装置、一种塔底控制装置和一种风电机组主控***。

背景技术

风电机组主控***是风机的重要组成部分，它承担着风机监控、自动调节、实现最大风能捕获以及保证良好的电网兼容性等重要任务，它主要由监控***、主控***、变桨控制***以及变频***(变频器)几部分组成。一般来讲，风电机组主控***内的数据传输和通信由塔底和机舱完成。主控制器位于塔底，机舱数据通过光纤传输至塔底，实现塔底控制器对机舱数据的采集，同时主控制器也通过光纤对机舱***传输控制指令。

例如，如图1所示，当前风电机组主控***存在的一种数据传输模式为：某种品牌的风电机组主控***只设置有网口，机舱数据的传输需要通过网线传输至光电转换模块，再通过光纤将数据传输至塔底的光电转换模块，最终将数据传至塔底控制器。

然而，随着风电产业发展迅猛，风力发电站的数量和规模日益壮大，风力发电站内所使用的塔底控制器和主控制器均呈现多元化的趋势。不同品牌的塔底控制器和主控制器往往具有不同类型的光纤接口，为了确保风电控制数据的顺利传输，现场运维人员在设置风电机组主控***往往只能选择具有相同类型光纤接口的塔底控制器和主控制器。这不仅导致风电机组主控***的控制器及其相关组件普遍存在选择单一的问题，无法通过更换其他类型的控制器来降低建造成本、改造成本等费用，而且也无法实现不同类型风电机组主控***之间的数据交换和通信，进而无法实现多个风力发电机组的联合运行和管理。

实用新型内容

针对现有技术中不同类型风电机组主控***之间无法实现数据交换和通信的技术问题，本实用新型提供了一种光纤数据传输模块、机舱控制装置及风电机组主控***，通过将光纤数据传输模块设置在风电机组主控***中，可以实现不同种类的控制器之间的数据传输和通信，无需考虑其光纤接口的适配性。

为实现上述目的，本实用新型第一方面提供了一种光纤数据传输模块，所述光纤数据传输模块包括：壳体、设置在壳体内的耦合器、以及设置在壳体表面的至少两个光纤接口转换单元；每个光纤接口转换单元均与耦合器连接，且每个光纤接口转换单元都包含有若干通用光纤接口组件，所述通用光纤接口组件被配置为能够适配不同类型的光纤接头；所述不同类型光纤接头包括SC型光纤接头、ST型光纤接头和FC型光纤接头中的至少两者。

在本实用新型的一个示例性实施例中，每个光纤接口转换单元还可包含有若干LC光纤接口组件，LC光纤接口组件用于与LC型光纤接头连接。

在本实用新型的一个示例性实施例中，所述通用光纤接口组件可包括插槽、底板、伸缩杆和固定件；其中，插槽的顶部和顶部均为开口式，且插槽的开口尺寸大于或等于不同类型光纤接头中的最大光纤接头外径；插槽的底部通过伸缩杆与底板连接，且底板上设有插芯孔，所述不同类型光纤接头具有相同的插芯直径，插芯孔具有与所述插芯直径相匹配的内径；插槽的顶部设置有固定件，固定件被配置为能够固定光纤接头在插槽内部的***深度。

在本实用新型的一个示例性实施例中，所述插槽可由多个伸缩片组成，能够形成多个用于容纳不同类型光纤接头的开口空间区域。

在本实用新型的一个示例性实施例中，所述插槽可以为圆形、椭圆形、矩形或方形。

在本实用新型的一个示例性实施例中，所述固定件可以为夹具。

在本实用新型的一个示例性实施例中，所述插槽的内部可设置有多个弹性垫片。

本实用新型第二方面提供了一种机舱控制装置，所述机舱控制装置包括主控制器、第一光电转换模块和如上所述的光纤数据传输模块；主控制器通过网线与第一光电转换模块连接，第一光电转换模块通过光纤与光纤数据传输模块连接。

本实用新型第三方面提供了一种塔底控制装置，所述塔底控制装置包括塔底控制器、第二光电转换模块和如上所述的光纤数据传输模块；塔底控制器通过网线与第二光电转换模块连接，第二光电转换模块通过光纤与光纤数据传输模块连接。

本实用新型第四方面提供了一种风电机组主控***，所述风电机组主控***包括如上所述的机舱控制装置和如上所述的塔底控制装置，机舱控制装置通过光纤与塔底控制装置连接。

通过本实用新型提供的技术方案，本实用新型至少具有如下技术效果：

(1)本实用新型的光纤数据传输模块能够同时兼容现场不同的光纤接口，通用性较高，能够满足风电场内不同类型光纤接口同时转换的需求；

(2)本实用新型通过光纤数据传输模块可以实现不同类型风电机组主控***之间的数据交换和通信，有利于风电场实现对多个风力发电机组的联合运行和管理，以最大程度地提高风能发电的效率和产能；

(3)本实用新型将光纤数据传输模块作为主控***的组成部分，无需单独对其进行供电，无需考虑供电线路布置，减少柜内占用空间，同时也便于主控***的整体维护；

(4)在主控***改造过程中，可应用原有的光纤和光纤数据传输模块来实现中转主控制器和塔底控制器之间传输的光纤数据，而无需考虑重新布置光纤或重新进行熔光纤，有利于降低风电机组主控***的整体改造费用。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型实施例，但并不构成对本实用新型实施例的限制。在附图中：

图1为本实用新型实施例提供的当前风电机组主控***的数据传输流程图；

图2为本实用新型实施例提供的光纤数据传输模块的内部结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的通用光纤接口组件的结构示意图。

附图标记说明

1-壳体，2-耦合器，3-通用光纤接口组件，31-插槽，32-底板，33-伸缩杆，34-夹具。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型实施例，并不用于限制本实用新型实施例。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。“第一”、“第二”等仅仅是为了方便描述和便于区分，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是直接连接，也可以是间接连接；可以是有线连接，也可以是无线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

实施例一

本实用新型的第一实施例提供了一种光纤数据传输模块，该光纤数据传输模块可以包括壳体、设置在壳体内的耦合器、以及设置在壳体表面的至少两个光纤接口转换单元。

具体地，每个光纤接口转换单元均与耦合器连接，且每个光纤接口转换单元都包含有若干通用光纤接口组件，该通用光纤接口组件被配置为能够适配不同类型光纤接头。

这里，不同类型光纤接头包括SC型光纤接头、ST型光纤接头和FC型光纤接头中的至少两者。

需要说明的是，本实用新型的光纤数据传输模块设置至少两个光纤接口转换单元的原因是：需要将至少一个光纤接口转换单元作为发送端(TX)，以及将至少一个光纤接口转换单元作为接收端(RX)，从而实现光纤数据传输模块的光信号发送和光信号接收。这里，发送端(TX)是指光纤传输模块中的发射部分，负责将电信号转换为光信号并通过光纤传输；接收端(RX)是指光纤传输模块中的接收部分，负责接收光信号并将其转换为电信号以供后续的处理和解码。通过光纤传输模块进行光纤通信时，发送端将电信号转换为光信号并发送，接收端接收光信号并将其转换为电信号，以便于与设备进行数据交互和处理。

本实用新型采用的耦合器可以为合并耦合器、分光耦合器、双向耦合器或者模式耦合器。其中，分光耦合器主要用于将一个输入光信号分为两个或多个输出光信号；合并耦合器主要用于将来自不同光纤的光信号合并为一个输出；双向耦合主要用于同时传输正向和反向的光信号。通过在光纤数据传输模块中设置耦合器，可以将接收端(RX)输入的一个或多个光信号导向至发送端(TX)，从而实现光纤之间的光信号的耦合和转接。

另外，光纤接口存在多种形式，而风力发电站内常用的光纤接口主要为ST接口、FC接口和SC接口。因此，本实用新型采用的不同类型光纤接头应至少能够兼容SC型光纤接头、ST型光纤接头和FC型光纤接头中的至少两者，以解决不同种类的控制器之间的数据传输和通信。

进一步地，在一种可能的实施方式中，每个光纤接口转换单元还可包含有若干LC光纤接口组件，LC光纤接口组件用于与LC型光纤接头连接。

进一步地，在一种可能的实施方式中，通用光纤接口组件可包括SC型光纤接口、ST型光纤接头和FC型光纤接口，且三个接口并列设置，分别与相应的光纤接头相匹配。

进一步地，在一种可能的实施方式中，通用光纤接口组件可包括插槽、底板、伸缩杆和固定件。

其中，插槽的顶部和顶部均为开口式，且插槽的开口尺寸大于或等于不同类型光纤接头中的最大光纤接头外径。

插槽的底部通过伸缩杆与底板连接，且底板上设有插芯孔。不同类型光纤接头具有相同的插芯直径，插芯孔具有与插芯直径相匹配的内径。

插槽的顶部设置有固定件，固定件被配置为能够固定光纤接头在插槽内部的***深度。

进一步地，在一种可能的实施方式中，插槽可由多个伸缩片组成，能够形成多个用于容纳不同类型光纤接头的开口空间区域。

进一步地，在一种可能的实施方式中，插槽可以设置为圆形或椭圆形，且插槽的最大内径等于ST型光纤接头和FC型光纤接头中的最大光纤接头外径。

进一步地，在一种可能的实施方式中，插槽可以设置为矩形或方形，且插槽的最大宽度大于或等于SC型光纤接头、ST型光纤接头和FC型光纤接头中的最大光纤接头外径。

进一步地，在一种可能的实施方式中，固定件可以设置为夹具。

进一步地，在一种可能的实施方式中，插槽的内部可设置有多个弹性垫片，弹性垫片用于在***光纤接头时提供一定的压力和弹性回弹，以确保接头的稳定连接并提供必要的保持力。

为了更好地理解本实用新型的上述示例性实施例，下面结合具体示例和附图对其进行进一步地说明。

如图2所示，一种光纤数据传输模块包括壳体1、耦合器2和通用光纤接口组件3构成。其中，通用光纤接口组件3设置的数量为十个，五个通用光纤接口组件3作为发送端设置在壳体1的一侧，五个通用光纤接口组件3作为接收端设置在壳体1的另一侧。位于发送端的各通用光纤接口组件均通过耦合器2与位于接收端的各通用光纤接口组件连接。通用光纤接口组件3能够兼容不同类型光纤接头(如SC型光纤接头、ST型光纤接头和FC型光纤接头)，从而实现不同种类的控制器之间的数据传输和通信。

如图3所示，通用光纤接口组件3由插槽31、底板32、伸缩杆33和夹具34组成。其中，插槽31设置为矩形，且插槽31的顶部和顶部均为开口式，用于形成开口空间区域以提供光纤接头的***空间。插槽31的底部通过伸缩杆33与底板32连接，用于形成不同的***深度以匹配不同类型光纤接头。底板32上设置有插芯孔，用于固定光纤接头中的光纤，以确保光纤的准确对准和传输。由于SC型光纤接头、ST型光纤接头和FC型光纤接头的插芯一般都设置为2.499mm，故将插芯孔的直径也设置为2.499mm，以和不同类型光纤接头的插芯直径相匹配。夹具34设置在插槽31的顶部，用于在光纤接头***插槽31后，固定光纤接头的***深度，以保持光纤接头的稳定连接和对准。

实施例二

本实用新型的第二实施例提供了一种风电机组主控***，该主控***包括机舱控制装置和塔底控制装置，且机舱控制装置通过光纤与塔底控制装置连接，从而实现机舱数据和塔底控制指令的传输。

其中，机舱控制装置由主控制器、第一光电转换模块和第一实施例中所述的光纤数据传输模块组成；主控制器通过网线与第一光电转换模块连接，第一光电转换模块通过光纤与光纤数据传输模块连接。机舱控制装置由主控制器、第一光电转换模块和第一实施例中所述的光纤数据传输模块组成；主控制器通过网线与第一光电转换模块连接，第一光电转换模块通过光纤与光纤数据传输模块连接。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (10)

1.一种光纤数据传输模块，其特征在于，所述光纤数据传输模块包括：壳体、设置在壳体内的耦合器、以及设置在壳体表面的至少两个光纤接口转换单元；

每个光纤接口转换单元均与耦合器连接，且每个光纤接口转换单元都包含有若干通用光纤接口组件，所述通用光纤接口组件被配置为能够适配不同类型光纤接头；

所述不同类型光纤接头包括SC型光纤接头、ST型光纤接头和FC型光纤接头中的至少两者。

2.根据权利要求1所述的光纤数据传输模块，其特征在于，每个光纤接口转换单元还包含有若干LC光纤接口组件，LC光纤接口组件用于与LC型光纤接头连接。

3.根据权利要求1所述的光纤数据传输模块，其特征在于，所述通用光纤接口组件包括插槽、底板、伸缩杆和固定件；

其中，插槽的顶部和顶部均为开口式，且插槽的开口尺寸大于或等于不同类型光纤接头中的最大光纤接头外径；

插槽的底部通过伸缩杆与底板连接，且底板上设有插芯孔，所述不同类型光纤接头具有相同的插芯直径，插芯孔具有与所述插芯直径相匹配的内径；

插槽的顶部设置有固定件，固定件被配置为能够固定光纤接头在插槽内部的***深度。

4.根据权利要求3所述的光纤数据传输模块，其特征在于，所述插槽由多个伸缩片组成，能够形成多个用于容纳不同类型光纤接头的开口空间区域。

5.根据权利要求3所述的光纤数据传输模块，其特征在于，所述插槽为圆形、椭圆形、矩形或方形。

6.根据权利要求3所述的光纤数据传输模块，其特征在于，所述固定件为夹具。

7.根据权利要求3所述的光纤数据传输模块，其特征在于，所述插槽的内部设置有多个弹性垫片。

8.一种机舱控制装置，其特征在于，所述机舱控制装置包括主控制器、第一光电转换模块和权利要求1～7中任意一项所述的光纤数据传输模块；

主控制器通过网线与第一光电转换模块连接，第一光电转换模块通过光纤与光纤数据传输模块连接。

9.一种塔底控制装置，其特征在于，所述塔底控制装置包括塔底控制器、第二光电转换模块和权利要求1～7中任意一项所述的光纤数据传输模块；

塔底控制器通过网线与第二光电转换模块连接，第二光电转换模块通过光纤与光纤数据传输模块连接。

10.一种风电机组主控***，其特征在于，所述风电机组主控***包括权利要求8所述的机舱控制装置和权利要求9所述的塔底控制装置，机舱控制装置通过光纤与塔底控制装置连接。