專利名稱：一種風(fēng)電機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種風(fēng)電機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及風(fēng)電機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測領(lǐng)域，特別是涉及一種風(fēng)電機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
[0002]風(fēng)能是一種清潔能源，儲量極為豐富，并且其在轉(zhuǎn)換和利用過程中對環(huán)境的影響很小，因而風(fēng)能作為一種可再生能源越來越受到重視，各國都在大力發(fā)展風(fēng)力發(fā)電，風(fēng)電產(chǎn)業(yè)高速增長。[0003]風(fēng)力發(fā)電機(jī)組(簡稱風(fēng)電機(jī)組)發(fā)電量的多少與其運(yùn)行時間直接相關(guān)，因而保證風(fēng)電機(jī)組的正常運(yùn)行對于提升風(fēng)電經(jīng)濟(jì)效益起著至關(guān)重要的作用。風(fēng)場的自然條件惡劣， 風(fēng)電機(jī)組本身的結(jié)構(gòu)也很復(fù)雜，這使得風(fēng)電機(jī)組的某些關(guān)鍵部分會在運(yùn)行過程中不斷振動，該振動所引起的軸承等部件的損壞是造成風(fēng)電機(jī)組停機(jī)的主要原因，如果不加處理的話，故障會繼續(xù)惡化，帶來更多的衍生故障，這縮短了風(fēng)電機(jī)組的正常運(yùn)行時間，也增加了維修成本。[0004]目前在風(fēng)電領(lǐng)域，主要依靠從業(yè)人員的經(jīng)驗(yàn)來對風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測， 從而及時發(fā)現(xiàn)隱藏的故障，對風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行運(yùn)行中的維護(hù)，這種方式不僅效率比較低，而且勞動強(qiáng)度也比較大。發(fā)明內(nèi)容[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種風(fēng)電機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，能提高風(fēng)電機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測效率，降低監(jiān)測的勞動強(qiáng)度。[0006]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下一種風(fēng)電機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)， 該系統(tǒng)包括振動監(jiān)測服務(wù)器、數(shù)據(jù)處理器、存儲器以及設(shè)置于所述風(fēng)電機(jī)組的塔筒、軸承、 齒輪箱、發(fā)電機(jī)上的振動傳感器；其中，[0007]所述振動傳感器均接所述數(shù)據(jù)處理器；[0008]所述數(shù)據(jù)處理器接所述振動監(jiān)測服務(wù)器；[0009]所述振動監(jiān)測服務(wù)器與所述存儲器具有通信連接。[0010]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型還可以做如下改進(jìn)[0011]進(jìn)一步，所述數(shù)據(jù)處理器包括順次相連的濾波器、功率放大器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器。[0012]進(jìn)一步，還包括與所述振動監(jiān)測服務(wù)器具有通信連接的客戶端。[0013]進(jìn)一步，所述客戶端包括顯示器。[0014]進(jìn)一步，所述客戶端包括輸入設(shè)備。[0015]進(jìn)一步，所述振動監(jiān)測服務(wù)器還與所述風(fēng)電機(jī)組的主控制器相連。[0016]本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型中，振動傳感器可將風(fēng)電機(jī)組的塔筒、軸承、齒輪箱、發(fā)電機(jī)等位置的振動情況以電信號的形式傳送到數(shù)據(jù)處理器，數(shù)據(jù)處理器將該電信號處理為振動監(jiān)測服務(wù)器能準(zhǔn)確識別和處理的數(shù)據(jù)，振動監(jiān)測服務(wù)器實(shí)時對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后，可判斷各振動傳感器所在位置的振動情況、振動趨勢以及軸心軌跡等，從而獲知風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)，并將這些數(shù)據(jù)存儲到存儲器中。另外，存儲器中還可以存儲風(fēng)電機(jī)組的故障知識庫，這樣，振動監(jiān)測服務(wù)器可根據(jù)該故障知識庫中的規(guī)則來自動進(jìn)行故障診斷，遇有故障實(shí)時報警，不僅提高了該系統(tǒng)對風(fēng)電機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測以及故障判斷效率，防止發(fā)生停機(jī)事件影響電力生產(chǎn)，而且還降低了監(jiān)測的勞動強(qiáng)度。同時，由于故障信息不斷被保存到存儲器中，該系統(tǒng)可被作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行管理，利用故障知識庫的自學(xué)習(xí)能力、自適應(yīng)性和容錯能力，振動監(jiān)測服務(wù)器可以不斷完善推理結(jié)果，提高故障判斷的準(zhǔn)確度。


[0017]圖1為本實(shí)用新型提出的風(fēng)電機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
[0018]
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本實(shí)用新型，并非用于限定本實(shí)用新型的范圍。[0019]圖1為本實(shí)用新型提出的風(fēng)電機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，該系統(tǒng)包括振動監(jiān)測服務(wù)器103、數(shù)據(jù)處理器102、存儲器104以及設(shè)置于風(fēng)電機(jī)組的塔筒、軸承、齒輪箱、發(fā)電機(jī)上的振動傳感器101。[0020]如圖1所示，振動傳感器101的數(shù)量為一個以上，通常的做法是在塔筒、軸承、齒輪箱和發(fā)電機(jī)上需要監(jiān)測振動情況的位置各設(shè)置至少一個振動傳感器。振動傳感器是一種能夠感受機(jī)械振動的參量(如振動速度、頻率、加速度等)并將其轉(zhuǎn)換成電信號輸出的傳感器，該電信號含有上述的機(jī)械振動的參量信息，振動傳感器101將其傳送到數(shù)據(jù)處理器 102，進(jìn)而到達(dá)振動監(jiān)測服務(wù)器103，就可以由振動監(jiān)測服務(wù)器103獲得振動傳感器101所在位置的振動信息了。[0021]圖1中，各振動傳感器101均接數(shù)據(jù)處理器102，數(shù)據(jù)處理器102接振動監(jiān)測服務(wù)器103。振動監(jiān)測服務(wù)器103與存儲器104相連，且該連接為通信連接。[0022]這里的數(shù)據(jù)處理器102承擔(dān)著將振動傳感器101送來的電信號轉(zhuǎn)換為振動監(jiān)測服務(wù)器103能夠識別和處理的數(shù)據(jù)的功能，由于振動傳感器101連接數(shù)據(jù)處理器102的線路有很強(qiáng)的干擾，因而數(shù)據(jù)處理器102中應(yīng)包括濾波器；由于振動傳感器101向數(shù)據(jù)處理器 102傳輸電信號的線路會有一定的損耗，因而數(shù)據(jù)處理器102應(yīng)包括功率放大器對電信號進(jìn)行放大；此外，振動傳感器101送到數(shù)據(jù)處理器102的電信號為模擬信號，而振動監(jiān)測服務(wù)器103則是數(shù)字設(shè)備，只能處理數(shù)字信號，因而數(shù)據(jù)處理器102應(yīng)包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器，可見， 數(shù)據(jù)處理器102應(yīng)包括順次相連的濾波器、功率放大器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器。[0023]圖1中的振動監(jiān)測服務(wù)器103可用計(jì)算機(jī)或其他具有數(shù)據(jù)處理、判斷功能的電路來實(shí)現(xiàn)，其與存儲器104具有通信連接，可將從數(shù)據(jù)處理器102接收的數(shù)據(jù)、自身分析判斷出的振動情況、振動趨勢以及軸心軌跡等信息送到存儲器104，也可從存儲器104中讀取故障知識庫等規(guī)則來對風(fēng)電機(jī)組的當(dāng)前運(yùn)行狀況進(jìn)行分析，判斷風(fēng)電機(jī)組的故障情況。當(dāng)然， 如果振動監(jiān)測服務(wù)器103判斷出風(fēng)電機(jī)組的某個器件發(fā)生了某種故障，可實(shí)時報警，以及時進(jìn)行檢修，防止衍生故障，減少停機(jī)事件，保障電力生產(chǎn)。[0024]存儲器104除了保存各種數(shù)據(jù)之外，還可以保存故障知識庫。該故障知識庫是故4障信息與故障判斷規(guī)則的集合，可利用技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)來作為其最初的數(shù)據(jù)來源，隨著該系統(tǒng)的不斷運(yùn)行，各種數(shù)據(jù)被不斷存儲進(jìn)來，該故障知識庫也就不斷得到更新，這樣，整個狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)就有了自學(xué)習(xí)能力和自適應(yīng)性，另外，預(yù)先為故障知識庫設(shè)置一定的容錯能力，該狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)就成為能夠自動實(shí)現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測、故障判斷與報警的神經(jīng)網(wǎng)[0025]由此可見，本實(shí)用新型中，振動傳感器可將風(fēng)電機(jī)組的塔筒、軸承、齒輪箱、發(fā)電機(jī)等位置的振動情況以電信號的形式傳送到數(shù)據(jù)處理器，數(shù)據(jù)處理器將該電信號處理為振動監(jiān)測服務(wù)器能準(zhǔn)確識別和處理的數(shù)據(jù)，振動監(jiān)測服務(wù)器實(shí)時對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后，可判斷各振動傳感器所在位置的振動情況、振動趨勢以及軸心軌跡等，從而獲知風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)，并將這些數(shù)據(jù)存儲到存儲器中。另外，存儲器中還可以存儲風(fēng)電機(jī)組的故障知識庫，這樣，振動監(jiān)測服務(wù)器可根據(jù)該故障知識庫中的規(guī)則來自動進(jìn)行故障診斷，遇有故障實(shí)時報警，不僅提高了該系統(tǒng)對風(fēng)電機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測以及故障判斷效率，防止發(fā)生停機(jī)事件影響電力生產(chǎn)，而且還降低了監(jiān)測的勞動強(qiáng)度。同時，由于故障信息不斷被保存到存儲器中，該系統(tǒng)可被作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行管理，利用故障知識庫的自學(xué)習(xí)能力、自適應(yīng)性和容錯能力，振動監(jiān)測服務(wù)器可以不斷完善推理結(jié)果，提高故障判斷的準(zhǔn)確度。[0026]如圖1所示，該系統(tǒng)還包括與振動監(jiān)測服務(wù)器103具有通信連接的客戶端106，通過客戶端106，該狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)就可以將風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)信息和報警信息實(shí)時反饋給維護(hù)人員，從而通過人機(jī)交互來提高監(jiān)測與維護(hù)的效率。另外，監(jiān)測人員通過客戶端106對風(fēng)機(jī)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測和管理，可以實(shí)時查看時域頻域圖、趨勢圖、軸心軌跡和棒圖等信息，還可以進(jìn)行用戶管理。[0027]客戶端106可以包括顯示運(yùn)行狀態(tài)信息和報警信息等的顯示器，也可以包括鍵盤、鼠標(biāo)、觸摸屏等輸入設(shè)備來實(shí)現(xiàn)參數(shù)、信息的輸入。[0028]風(fēng)電機(jī)組都設(shè)有主控制器105，該主控制器105可對風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行中的一些輔助信號(如發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速、齒輪箱軸承溫度、風(fēng)速、發(fā)電機(jī)功率以及輪轂轉(zhuǎn)速等)進(jìn)行調(diào)控。由于振動不僅僅會造成風(fēng)電機(jī)組的磨損，還伴隨著軸承溫度的升高(造成潤滑脂的升溫)等現(xiàn)象，因此，本實(shí)用新型可將風(fēng)電機(jī)組的主控制器105與振動監(jiān)測服務(wù)器103相連，風(fēng)電機(jī)組的主控制器105就可以實(shí)時、定期或不定期地將這些輔助信號發(fā)送到振動監(jiān)測服務(wù)器103， 進(jìn)一步提高上述的故障知識庫的信息量，從而提高振動監(jiān)測服務(wù)器103對故障進(jìn)行判斷的準(zhǔn)確度。[0029]由此可見，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)[0030](1)本實(shí)用新型中，振動傳感器可將風(fēng)電機(jī)組的塔筒、軸承、齒輪箱、發(fā)電機(jī)等位置的振動情況以電信號的形式傳送到數(shù)據(jù)處理器，數(shù)據(jù)處理器將該電信號處理為振動監(jiān)測服務(wù)器能準(zhǔn)確識別和處理的數(shù)據(jù)，振動監(jiān)測服務(wù)器實(shí)時對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后，可判斷各振動傳感器所在位置的振動情況、振動趨勢以及軸心軌跡等，從而獲知風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)， 并將這些數(shù)據(jù)存儲到存儲器中。另外，存儲器中還可以存儲風(fēng)電機(jī)組的故障知識庫，這樣， 振動監(jiān)測服務(wù)器可根據(jù)該故障知識庫中的規(guī)則來自動進(jìn)行故障診斷，遇有故障實(shí)時報警， 不僅提高了該系統(tǒng)對風(fēng)電機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測以及故障判斷效率，防止發(fā)生停機(jī)事件影響電力生產(chǎn)，而且還降低了監(jiān)測的勞動強(qiáng)度。同時，由于故障信息不斷被保存到存儲器中，該系統(tǒng)可被作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行管理，利用故障知識庫的自學(xué)習(xí)能力、自適應(yīng)性和容錯能力，振動監(jiān)測服務(wù)器可以不斷完善推理結(jié)果，提高故障判斷的準(zhǔn)確度。[0031](2)本實(shí)用新型可被作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行管理，利用故障知識庫的自學(xué)習(xí)能力、自適應(yīng)性和容錯能力，振動監(jiān)測服務(wù)器可以不斷完善推理結(jié)果，提高故障判斷的準(zhǔn)確度。[0032](3)本實(shí)用新型將風(fēng)電機(jī)組的主控制器與振動監(jiān)測服務(wù)器相連，風(fēng)電機(jī)組的主控制器就可以實(shí)時、定期或不定期地將輔助信號發(fā)送到振動監(jiān)測服務(wù)器，進(jìn)一步提高故障知識庫的信息量，從而提高振動監(jiān)測服務(wù)器對故障進(jìn)行判斷的準(zhǔn)確度。[0033]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種風(fēng)電機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括振動監(jiān)測服務(wù)器、數(shù)據(jù)處理器、存儲器以及設(shè)置于所述風(fēng)電機(jī)組的塔筒、軸承、齒輪箱、發(fā)電機(jī)上的振動傳感器；其中，所述振動傳感器均接所述數(shù)據(jù)處理器； 所述數(shù)據(jù)處理器接所述振動監(jiān)測服務(wù)器； 所述振動監(jiān)測服務(wù)器與所述存儲器具有通信連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理器包括順次相連的濾波器、 功率放大器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括與所述振動監(jiān)測服務(wù)器具有通信連接的客戶端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述客戶端包括顯示器。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述客戶端包括輸入設(shè)備。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述振動監(jiān)測服務(wù)器還與所述風(fēng)電機(jī)組的主控制器相連。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種風(fēng)電機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括振動監(jiān)測服務(wù)器、數(shù)據(jù)處理器、存儲器以及設(shè)置于風(fēng)電機(jī)組的塔筒、軸承、齒輪箱、發(fā)電機(jī)上的振動傳感器；其中，振動傳感器均接數(shù)據(jù)處理器；數(shù)據(jù)處理器接振動監(jiān)測服務(wù)器；振動監(jiān)測服務(wù)器與存儲器具有通信連接。本實(shí)用新型能提高風(fēng)電機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測效率，降低監(jiān)測的勞動強(qiáng)度。
文檔編號G01M15/00GK202330019SQ201120496620
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月2日
發(fā)明者朱玉斌, 梁志敏, 汪峰, 荊海斌, 榮浩天 申請人:華銳風(fēng)電科技(集團(tuán))股份有限公司