本發(fā)明涉及飛輪運轉(zhuǎn)監(jiān)控，特別是一種飛輪傳感器陣列化監(jiān)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、飛輪儲能系統(tǒng)的運行依賴于對轉(zhuǎn)速、振動、溫度、位置和其他關(guān)鍵參數(shù)的精確監(jiān)測。這些數(shù)據(jù)是保障飛輪穩(wěn)定、高效運行的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)飛輪系統(tǒng)中，傳感器主要用于監(jiān)測單一參數(shù)，例如轉(zhuǎn)速、振動或位移，不同系統(tǒng)如真空系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)間相互獨立，設(shè)備分立低效。然而，隨著飛輪儲能系統(tǒng)在高速、高功率場景下的應(yīng)用需求日益增加，僅依賴單一、獨立的傳感器已經(jīng)無法全面滿足系統(tǒng)運行的監(jiān)控需求。

2、當(dāng)前飛輪儲能系統(tǒng)通常采用單一、獨立的傳感器進(jìn)行監(jiān)測，包括轉(zhuǎn)速傳感器、振動傳感器、溫度傳感器等，雖然現(xiàn)有方案的這些傳感器能夠滿足一定的監(jiān)測需求，但其存在明顯的不足，例如協(xié)同性差、缺乏脹差監(jiān)測、欠速/超速保護(hù)不足、效率低、成本高等問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、鑒于上述或現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提出了本發(fā)明。

2、因此，本發(fā)明的目的是提供一種飛輪傳感器陣列化監(jiān)控系統(tǒng)，其能夠精確監(jiān)測和控制轉(zhuǎn)速、振動、位移等多維參數(shù)，以確保系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定和高效運行。

3、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種飛輪傳感器陣列化監(jiān)控系統(tǒng)，其包括傳感模塊、與傳感模塊連接的控制模塊、與控制模塊連接的顯示與操作模塊、與顯示與操作模塊連接的安全保護(hù)模塊、與傳感模塊連接的啟停模塊，以及與控制模塊連接的監(jiān)測模塊。

4、作為本發(fā)明飛輪傳感器陣列化監(jiān)控系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：傳感模塊包括主轉(zhuǎn)速傳感器，以及扭振保護(hù)轉(zhuǎn)速傳感器組；

5、主轉(zhuǎn)速傳感器，用于實時監(jiān)測發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速，傳送數(shù)據(jù)至控制系統(tǒng)；

6、扭振保護(hù)轉(zhuǎn)速傳感器組，用于監(jiān)測飛輪轉(zhuǎn)子由于不平衡力矩引發(fā)的振動。

7、作為本發(fā)明飛輪傳感器陣列化監(jiān)控系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：控制模塊包括控制終端，用于接收傳感器數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理，以實現(xiàn)飛輪儲能系統(tǒng)的控制和監(jiān)視。

8、作為本發(fā)明飛輪傳感器陣列化監(jiān)控系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：顯示與操作模塊包括就地轉(zhuǎn)速表，提供設(shè)備當(dāng)前的實際轉(zhuǎn)速顯示，便于操作人員實地監(jiān)測。

9、作為本發(fā)明飛輪傳感器陣列化監(jiān)控系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：加密算法選擇包括“觸發(fā)式”超速傳感器，以及“觸發(fā)式”欠速傳感器；

10、“觸發(fā)式”超速傳感器，用于監(jiān)測轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，確保設(shè)備處在額定轉(zhuǎn)速區(qū)間內(nèi)；

11、“觸發(fā)式”欠速傳感器，用于監(jiān)測轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，確保設(shè)備處在額定轉(zhuǎn)速區(qū)間內(nèi)。

12、作為本發(fā)明飛輪傳感器陣列化監(jiān)控系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：啟停模塊包括零轉(zhuǎn)速傳感器，用于確認(rèn)飛輪是否完全停止，以保證啟動和停機(jī)操作的安全。

13、作為本發(fā)明飛輪傳感器陣列化監(jiān)控系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：監(jiān)測模塊包括振動監(jiān)測組件、位移監(jiān)測組件，以及熱膨脹監(jiān)測組件。

14、作為本發(fā)明飛輪傳感器陣列化監(jiān)控系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：振動監(jiān)測組件包括偏心傳感器，以及軸振傳感器；

15、偏心傳感器，用于檢測轉(zhuǎn)子是否處于中心位置，判斷是否存在偏心現(xiàn)象；

16、軸振傳感器，用于監(jiān)測轉(zhuǎn)子相對于外殼的徑向振動情況。

17、作為本發(fā)明飛輪傳感器陣列化監(jiān)控系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：位移監(jiān)測組件包括軸向位移傳感器，用于監(jiān)測轉(zhuǎn)子在軸向上的位移，以控制和穩(wěn)定軸向軸承間隙。

18、作為本發(fā)明飛輪傳感器陣列化監(jiān)控系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：熱膨脹監(jiān)測組件包括脹差傳感器組，用于監(jiān)測因熱膨脹引起的部件間相對膨脹差，防止熱膨脹超過允許的動靜間隙。

19、本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明通過集成化的傳感器陣列，實現(xiàn)了飛輪儲能系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)的全面監(jiān)測，提高了系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性和運行效率，還通過智能化布局和數(shù)據(jù)融合，降低了成本，增強(qiáng)了協(xié)同效率和可靠性，同時具備高度的可擴(kuò)展性，為飛輪儲能技術(shù)在復(fù)雜應(yīng)用場景中的推廣提供了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。

技術(shù)特征：

1.一種飛輪傳感器陣列化監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：包括，

2.如權(quán)利要求1所述的飛輪傳感器陣列化監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：所述傳感模塊(100)包括主轉(zhuǎn)速傳感器(101)，以及扭振保護(hù)轉(zhuǎn)速傳感器組(102)；

3.如權(quán)利要求2所述的飛輪傳感器陣列化監(jiān)控系統(tǒng)，校核及其特征在于：所述控制模塊(200)包括控制終端(201)，用于接收傳感器數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理，以實現(xiàn)飛輪儲能系統(tǒng)的控制和監(jiān)視。

4.如權(quán)利要求3所述的飛輪傳感器陣列化監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：所述顯示與操作模塊(300)包括就地轉(zhuǎn)速表(301)，提供設(shè)備當(dāng)前的實際轉(zhuǎn)速顯示，便于操作人員實地監(jiān)測。

5.如權(quán)利要求4所述的飛輪傳感器陣列化監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：所述加密算法選擇包括“觸發(fā)式”超速傳感器(401)，以及“觸發(fā)式”欠速傳感器(402)；

6.如權(quán)利要求5所述的飛輪傳感器陣列化監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：所述啟停模塊(500)包括零轉(zhuǎn)速傳感器(501)，用于確認(rèn)飛輪是否完全停止，以保證啟動和停機(jī)操作的安全。

7.如權(quán)利要求6所述的飛輪傳感器陣列化監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：所述監(jiān)測模塊(600)包括振動監(jiān)測組件(601)、位移監(jiān)測組件(602)，以及熱膨脹監(jiān)測組件(603)。

8.如權(quán)利要求7所述的飛輪傳感器陣列化監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：所述振動監(jiān)測組件(601)包括偏心傳感器(601a)，以及軸振傳感器(601b)；

9.如權(quán)利要求8所述的飛輪傳感器陣列化監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：所述位移監(jiān)測組件(602)包括軸向位移傳感器(602a)，用于監(jiān)測轉(zhuǎn)子在軸向上的位移，以控制和穩(wěn)定軸向軸承間隙。

10.如權(quán)利要求9所述的飛輪傳感器陣列化監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：所述熱膨脹監(jiān)測組件(603)包括脹差傳感器組(603a)，用于監(jiān)測因熱膨脹引起的部件間相對膨脹差，防止熱膨脹超過允許的動靜間隙。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及飛輪運轉(zhuǎn)監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種飛輪傳感器陣列化監(jiān)控系統(tǒng)，其包括傳感模塊、與傳感模塊連接的控制模塊、與控制模塊連接的顯示與操作模塊、與顯示與操作模塊連接的安全保護(hù)模塊、與傳感模塊連接的啟停模塊，以及與控制模塊連接的監(jiān)測模塊。本發(fā)明的有益效果為通過集成化的傳感器陣列，實現(xiàn)了飛輪儲能系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)的全面監(jiān)測，提高了系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性和運行效率，還通過智能化布局和數(shù)據(jù)融合，降低了成本，增強(qiáng)了協(xié)同效率和可靠性，同時具備高度的可擴(kuò)展性，為飛輪儲能技術(shù)在復(fù)雜應(yīng)用場景中的推廣提供了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。

技術(shù)研發(fā)人員：文賢馗,范強(qiáng),葉華洋,李博文,黃正,龐玲蓉,楊毅,張世海,周科,陳園園,歐陽廣澤,張迅,李煜鑫,吳英豪,李再鵬,安園云,吳建蓉,羅鑫,樊磊,曾蓉,劉石,楊濤,張洋,張啟黎,肖書舟,古庭赟,張后誼,毛鈞毅
受保護(hù)的技術(shù)使用者：貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15