一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組遠(yuǎn)程噪聲監(jiān)聽系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組遠(yuǎn)程噪聲監(jiān)聽系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是風(fēng)電行業(yè)廣泛應(yīng)用的主要設(shè)備，機(jī)組運(yùn)行期間，葉片、齒輪箱、偏航等設(shè)備會(huì)產(chǎn)生較大的氣動(dòng)和機(jī)械結(jié)構(gòu)噪聲，噪聲的大小和頻率高低間接反映設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，是對(duì)設(shè)備故障判斷和狀態(tài)檢修的重要依據(jù)，就地對(duì)設(shè)備運(yùn)行噪聲進(jìn)行監(jiān)聽是目前風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行人員對(duì)設(shè)備健康狀態(tài)進(jìn)行判斷的主要方法。但是，高空作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)較大，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行時(shí)一般不允許人員在機(jī)艙內(nèi)作業(yè)，從而無(wú)法監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行噪聲，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常。
[0003]目前，風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行人員通過(guò)查看設(shè)備運(yùn)行溫度和風(fēng)速、轉(zhuǎn)速、功率等其他狀態(tài)參數(shù)判斷機(jī)組是否存在異常，或利用在線振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行頻譜分析判斷設(shè)備是否存在缺陷，甚至通過(guò)在塔底聆聽設(shè)備運(yùn)行聲音判斷機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)。但是，設(shè)備故障初期無(wú)法通過(guò)狀態(tài)參數(shù)及時(shí)準(zhǔn)確判斷設(shè)備異常，直到設(shè)備故障停機(jī)后才引起運(yùn)行人員關(guān)注，無(wú)法提前采取預(yù)控措施；在線振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)只針對(duì)傳動(dòng)鏈，葉片、偏航等設(shè)備缺少監(jiān)測(cè)，而且在線振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)多采用離線分析方式，無(wú)法盡早發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常；塔底聆聽機(jī)組運(yùn)行聲音雖然直觀有效，但需人員貼近風(fēng)機(jī)，機(jī)組故障或大風(fēng)期間存在安全隱患，而且運(yùn)行人員無(wú)法遠(yuǎn)程獲取噪聲信息，不利于實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組遠(yuǎn)程噪聲監(jiān)聽系統(tǒng)，該系統(tǒng)應(yīng)用數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸技術(shù)，能夠讓運(yùn)行人員遠(yuǎn)程監(jiān)聽各類風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行噪聲，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常狀態(tài)，為檢修提供依據(jù)。
[0005]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
[0006]一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組遠(yuǎn)程噪聲監(jiān)聽系統(tǒng)，包括若干用于獲取風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)備運(yùn)行噪聲的傳聲器，用于為傳聲器提供恒流供電和信號(hào)放大的前置放大器，用于對(duì)前置放大器輸出的多路音頻信號(hào)進(jìn)行采集轉(zhuǎn)換的多通道音頻采集器，用于對(duì)多通道音頻采集器輸出的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸?shù)墓饫w數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，以及用于對(duì)光纖數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)輸出的音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行恢復(fù)的多通道音頻播放器和監(jiān)聽耳機(jī)。
[0007]本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于:若干傳聲器均為單指向傳聲器，分別安裝于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)備的輪轂內(nèi)、齒輪箱旁、發(fā)電機(jī)旁和機(jī)艙外，用于監(jiān)測(cè)風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中的氣動(dòng)噪聲、機(jī)械噪聲以及環(huán)境噪聲。
[0008]本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于:傳聲器采用MPA201傳聲器。
[0009]本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于:多通道音頻采集器，允許接入4路聲音信號(hào)，分別對(duì)應(yīng)于輪轂處、齒輪箱處、發(fā)電機(jī)處的噪聲和環(huán)境噪聲，每路聲音信號(hào)模數(shù)轉(zhuǎn)換速率為96kSam/s，采樣精度為16位，從而確保無(wú)失真監(jiān)聽。
[0010]本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于:光纖數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)包括光發(fā)射機(jī)、光纖和光接收機(jī)，在風(fēng)電機(jī)組處安裝光發(fā)射機(jī)，用于將多通道音頻器獲取的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)通過(guò)光纖傳輸，在監(jiān)控中心處安裝光接收機(jī)，用于將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，供多通道音頻播放器轉(zhuǎn)換使用。
[0011]本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于:監(jiān)聽耳機(jī)的頻率響應(yīng)范圍為20Hz?28kHz。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型能夠廣泛應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的遠(yuǎn)程噪聲監(jiān)聽，運(yùn)行人員不再需要到風(fēng)機(jī)塔底監(jiān)聽機(jī)組運(yùn)行聲音，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度；有效解決了風(fēng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中無(wú)法監(jiān)聽機(jī)艙設(shè)備運(yùn)行噪聲的困擾，并且可同時(shí)通過(guò)通道切換，達(dá)到對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組多處聲音進(jìn)行貼近監(jiān)聽的目的。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組遠(yuǎn)程噪聲監(jiān)聽系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中:1為傳聲器，2為前置放大器，3為多通道音頻采集器，4為光纖數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，5為多通道音頻播放器，6為監(jiān)聽耳機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0016]參照?qǐng)D1所示，本實(shí)用新型一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組遠(yuǎn)程噪聲監(jiān)聽系統(tǒng)，包括若干用于獲取風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)備運(yùn)行噪聲的傳聲器1，用于為傳聲器1提供恒流供電和信號(hào)放大的前置放大器2，用于對(duì)前置放大器2輸出的多路音頻信號(hào)進(jìn)行采集轉(zhuǎn)換的多通道音頻采集器3，用于對(duì)多通道音頻采集器3輸出的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸?shù)墓饫w數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)4，以及用于對(duì)光纖數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)4輸出的音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行恢復(fù)的多通道音頻播放器5和監(jiān)聽耳機(jī)6。
[0017]為監(jiān)測(cè)設(shè)備及環(huán)境噪聲，系統(tǒng)共安裝4路傳聲器1，其中在輪轂處、齒輪箱處、發(fā)電機(jī)處安裝MPA201傳聲器，其頻率響應(yīng)為20Hz?20kHz，匹配前置放大器為MA231，完成信號(hào)的放大處理，ICCP供電電源選擇為MC104。選擇表面?zhèn)髀暺鱉PS426，將其固定于機(jī)艙外表面，用于測(cè)量環(huán)境噪聲
[0018]所述的多通道音頻采集器3，允許接入4路聲音信號(hào)，分別完成對(duì)輪轂處、齒輪箱處、發(fā)電機(jī)處的噪聲和環(huán)境噪聲，每路聲音信號(hào)模數(shù)轉(zhuǎn)換速率為96kSam/s,米樣精度為16位，從而確保無(wú)失真監(jiān)聽。
[0019]所述的光纖數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)4，包含光發(fā)射機(jī)、光纖和光接收機(jī)，在風(fēng)電機(jī)組處安裝光發(fā)射機(jī)，用于將多通道音頻器獲取的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)通過(guò)光纖傳輸，在監(jiān)控中心處安裝光接收機(jī)，用于將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，供多通道音頻播放器轉(zhuǎn)換使用。
[0020]所述的監(jiān)聽耳機(jī)6，可選用鐵三角的ATH-50X，其頻率響應(yīng)范圍為20Hz?28kHz，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)聲音信號(hào)的無(wú)失真還原與監(jiān)聽。
[0021]本實(shí)用新型的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，采用了數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸技術(shù)，對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組各處設(shè)備噪聲與環(huán)境噪聲信息進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)聽，為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)備運(yùn)行狀況的監(jiān)視和優(yōu)化控制提供了先決條件。該系統(tǒng)能夠適應(yīng)風(fēng)電現(xiàn)場(chǎng)的惡劣環(huán)境，具有使用方便，便于維護(hù)等特點(diǎn)，可滿足運(yùn)行人員遠(yuǎn)程監(jiān)聽的需要。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組遠(yuǎn)程噪聲監(jiān)聽系統(tǒng)，其特征在于:包括若干用于獲取風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)備運(yùn)行噪聲的傳聲器(I)，用于為傳聲器(I)提供恒流供電和信號(hào)放大的前置放大器(2)，用于對(duì)前置放大器(2)輸出的多路音頻信號(hào)進(jìn)行采集轉(zhuǎn)換的多通道音頻采集器(3)，用于對(duì)多通道音頻采集器(3)輸出的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸?shù)墓饫w數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)(4)，以及用于對(duì)光纖數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)(4)輸出的音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行恢復(fù)的多通道音頻播放器(5)和監(jiān)聽耳機(jī)(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組遠(yuǎn)程噪聲監(jiān)聽系統(tǒng)，其特征在于:若干傳聲器(I)均為單指向傳聲器，分別安裝于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)備的輪轂內(nèi)、齒輪箱旁、發(fā)電機(jī)旁和機(jī)艙外，用于監(jiān)測(cè)風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中的氣動(dòng)噪聲、機(jī)械噪聲以及環(huán)境噪聲。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組遠(yuǎn)程噪聲監(jiān)聽系統(tǒng)，其特征在于:傳聲器(I)采用MPA201傳聲器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組遠(yuǎn)程噪聲監(jiān)聽系統(tǒng)，其特征在于:多通道音頻采集器(3)允許接入4路聲音信號(hào)，分別對(duì)應(yīng)于輪轂處、齒輪箱處、發(fā)電機(jī)處的噪聲和環(huán)境噪聲，每路聲音信號(hào)模數(shù)轉(zhuǎn)換速率為96kSam/s，采樣精度為16位。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組遠(yuǎn)程噪聲監(jiān)聽系統(tǒng)，其特征在于:光纖數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)(4)包括光發(fā)射機(jī)、光纖和光接收機(jī)，在風(fēng)電機(jī)組處安裝光發(fā)射機(jī)，用于將多通道音頻器獲取的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)通過(guò)光纖傳輸，在監(jiān)控中心處安裝光接收機(jī)，用于將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，供多通道音頻播放器(5)轉(zhuǎn)換使用。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組遠(yuǎn)程噪聲監(jiān)聽系統(tǒng)，其特征在于:監(jiān)聽耳機(jī)(6)的頻率響應(yīng)范圍為20Hz?28kHz。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組遠(yuǎn)程噪聲監(jiān)聽系統(tǒng)，包括多個(gè)傳聲器、信號(hào)前置放大器、多通道音頻采集器、光纖數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、多通道音頻播放器和監(jiān)聽耳機(jī)組成。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行時(shí)，通過(guò)傳聲器獲取風(fēng)機(jī)不同位置處的聲信號(hào)，經(jīng)放大、模數(shù)轉(zhuǎn)換后由光纜線路送至監(jiān)控中心，再由音頻播放器恢復(fù)至聲信號(hào)，運(yùn)行人員通過(guò)監(jiān)聽耳機(jī)實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)各位置處的噪聲遠(yuǎn)程監(jiān)聽。本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行噪聲，有助于早期發(fā)現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行異常狀況，從而避免故障停機(jī)，節(jié)約檢修費(fèi)用。
【IPC分類】G01H17-00
【公開號(hào)】CN204405180
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520039028
【發(fā)明人】王靖程, 任志文, 司剛?cè)? 周昭亮
【申請(qǐng)人】西安熱工研究院有限公司, 華能集團(tuán)技術(shù)創(chuàng)新中心
【公開日】2015年6月17日
【申請(qǐng)日】2015年1月20日