[發(fā)明專利]風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在線狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010623923.4
• 申請日: 2010-12-31
• 公開（公告）號: CN102156043A
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張海棠;楊詠林;奚志江
• 申請（專利權(quán)）人: 北京四方繼保自動化股份有限公司
• 主分類號: G01M15/00
• 分類號: G01M15/00
• 代理公司: 北京金闕華進(jìn)專利事務(wù)所(普通合伙) 11224
• 代理人: 吳鴻維

1.一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在線狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)，其特征在于：

所述在線狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)包括一個或多個監(jiān)測裝置、上位機(jī)、中央監(jiān)控中心和遠(yuǎn)程診斷中心；其中，

所述一個或多個監(jiān)測裝置分布安裝在各個風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，實(shí)現(xiàn)振動信號和過程數(shù)據(jù)的采集，對振動信號經(jīng)處理后得到的樣本數(shù)據(jù)計(jì)算振動波形特征參數(shù)，根據(jù)各個特征參數(shù)所對應(yīng)設(shè)定告警閾值，判斷是否越限，若越限則向上位機(jī)發(fā)送告警信息，并將當(dāng)前樣本數(shù)據(jù)存入本地非易失存儲器；所述過程數(shù)據(jù)包括從風(fēng)機(jī)主控系統(tǒng)接入的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的瞬時功率、風(fēng)機(jī)偏航環(huán)旋轉(zhuǎn)狀態(tài)、機(jī)艙溫度、風(fēng)速、轉(zhuǎn)速；所述監(jiān)測裝置與所述上位機(jī)通訊，將所述樣本數(shù)據(jù)、過程數(shù)據(jù)、振動波形特征參數(shù)、告警信息上傳至上位機(jī)；

所述上位機(jī)對樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行細(xì)化分析，包括趨勢分析、頻譜計(jì)算、加窗頻譜、細(xì)化譜、包絡(luò)譜、倒頻譜，根據(jù)各個波形特征參數(shù)的值，以及各個參數(shù)所設(shè)置的告警閾值，顯示各個波形特征參數(shù)的棒圖；對樣本數(shù)據(jù)做傅里葉變換計(jì)算，顯示波形頻譜圖，根據(jù)不同部件的固有振動特性，分析典型振動頻率分量的幅值，得到當(dāng)前部件的運(yùn)行狀態(tài)；根據(jù)某一波形特征參數(shù)在一段時間內(nèi)的值，得出振動趨勢圖；根據(jù)某一振動波形特征參數(shù)值，得出該值隨轉(zhuǎn)速變化的曲線，即波德圖；得出某測點(diǎn)不同時間的樣本數(shù)據(jù)的頻譜圖，即頻譜瀑布圖；通過上述各種圖譜分析、和數(shù)據(jù)庫、知識庫數(shù)據(jù)對比分析進(jìn)行故障定位；

所述上位機(jī)還分別與中央監(jiān)控中心、遠(yuǎn)程診斷中心通訊；

所述中央監(jiān)控中心接收上位機(jī)上傳的風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)和告警信息數(shù)據(jù)，瀏覽監(jiān)測所管轄各個風(fēng)場的各個風(fēng)機(jī)狀態(tài)；

所述遠(yuǎn)程診斷中心定期獲取由上位機(jī)輸出的風(fēng)場的風(fēng)機(jī)數(shù)據(jù)，對風(fēng)機(jī)狀態(tài)進(jìn)行定期分析，出具風(fēng)機(jī)狀態(tài)分析報(bào)告；同時當(dāng)收到某個風(fēng)機(jī)告警信息時，獲取該風(fēng)機(jī)的樣本數(shù)據(jù)、過程數(shù)據(jù)以及歷史數(shù)據(jù)，通過上位機(jī)所述的故障定位方法并結(jié)合專家系統(tǒng)進(jìn)行故障定位。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在線狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)，其特征在于：所述監(jiān)測裝置對振動進(jìn)行的處理優(yōu)選包括抗混濾波、硬件積分、階比分析、有效值計(jì)算。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在線狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)，其特征在于：所述告警閾值進(jìn)一步包括一級告警閾值和二級告警閾值，其中所述二級告警閾值低于所述一級告警閾值。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在線狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)，其特征在于：

所述振動信號由所述監(jiān)測裝置通過加速度傳感器采集，所述加速度傳感器優(yōu)選安裝在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的主軸承、齒輪箱輸入端軸承、齒輪箱輸出軸承及齒輪箱行星輪內(nèi)齒圈部位、發(fā)電機(jī)兩側(cè)軸承座處。