[實(shí)用新型]耦合于控制系統(tǒng)的風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220336371.3
• 申請(qǐng)日: 2012-07-10
• 公開（公告）號(hào): CN202645849U
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董禮;程慶陽(yáng);蘇寶定;于遲;楊懷宇;王丁會(huì)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)電聯(lián)合動(dòng)力技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): F03D7/00
• 分類號(hào): F03D7/00;G01M15/00
• 代理公司: 北京方韜法業(yè)專利代理事務(wù)所 11303
• 代理人: 遆俊臣

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種風(fēng)力機(jī)在線監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)，特別是涉及一種耦合于控制系統(tǒng)的風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著風(fēng)力發(fā)電機(jī)組容量的不斷增長(zhǎng)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜，不同部件之間耦合更加緊密，一個(gè)微小的故障可能傳播成災(zāi)難性的大故障，引起風(fēng)力機(jī)停機(jī)，甚至直接導(dǎo)致風(fēng)力機(jī)損壞，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，利用在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷系統(tǒng)可以將損失減少到最小。

利用在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷系統(tǒng)，能對(duì)風(fēng)力機(jī)各易損機(jī)械部件的振動(dòng)情況進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)獲取反映風(fēng)力機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的信息，在對(duì)各種信息進(jìn)行分析處理后，給出設(shè)備運(yùn)行的狀況報(bào)告和診斷結(jié)果。但是，傳統(tǒng)的在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷系統(tǒng)沒(méi)有和風(fēng)力機(jī)控制系統(tǒng)通信或集成，不能獲得風(fēng)速、功率、槳角，油溫，偏航角度等參數(shù)，不能實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)力機(jī)的綜合診斷。

由此可見，上述現(xiàn)有的風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)在構(gòu)成與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進(jìn)一步改進(jìn)。如何能創(chuàng)設(shè)一種可綜合功率、漿角、油溫、整機(jī)振動(dòng)、風(fēng)速、偏航角度等參數(shù)對(duì)風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行綜合診斷，從而提高故障診斷的準(zhǔn)確性的新的耦合于控制系統(tǒng)的風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)，實(shí)屬當(dāng)前重要研發(fā)課題之一。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種耦合于控制系統(tǒng)的風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)，使其可提取風(fēng)機(jī)主控系統(tǒng)中的功率、槳角、油溫、風(fēng)速、偏航角度等參數(shù)，且不拘泥于這些參數(shù)，對(duì)風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行綜合診斷，從而提高故障診斷的準(zhǔn)確性，克服現(xiàn)有風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)的不足。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型一種耦合于控制系統(tǒng)的風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)，包括：獲取風(fēng)機(jī)振動(dòng)信號(hào)的振動(dòng)傳感器；檢測(cè)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速傳感器；從振動(dòng)傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器采集信號(hào)的數(shù)據(jù)采集卡；內(nèi)置數(shù)據(jù)提取程序、數(shù)據(jù)采集程序和嵌入式C程序，并通過(guò)數(shù)據(jù)提取程序從主控PLC中讀取風(fēng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)，通過(guò)數(shù)據(jù)采集程序從數(shù)據(jù)采集卡中讀取振動(dòng)和轉(zhuǎn)速信號(hào)的PLC采集器；以及與PLC采集器連接的數(shù)據(jù)服務(wù)器。

作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述的數(shù)據(jù)服務(wù)器同時(shí)連接多臺(tái)PLC采集器。

所述的數(shù)據(jù)服務(wù)器還連接有客戶端。

所述的數(shù)據(jù)服務(wù)器與PLC采集器利用風(fēng)場(chǎng)環(huán)網(wǎng)并采用TCP/IP有線通信協(xié)議通信，或者采用GPRS無(wú)線通信協(xié)議通信。

所述的轉(zhuǎn)速傳感器采用接近開關(guān)或發(fā)電機(jī)自帶的編碼器。

所述的PLC采集器通過(guò)總線或者模擬量的方式與主控PLC通信連接。

采用這樣的設(shè)計(jì)后，本實(shí)用新型具有通用性強(qiáng)、性能可靠、成本低等特點(diǎn)，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線或模擬量的方式從主控系統(tǒng)中讀取如功率、漿角、油溫、風(fēng)速、偏航角度等參數(shù)，且不拘泥于這些參數(shù)，來(lái)提高故障診斷的準(zhǔn)確性，以達(dá)到對(duì)風(fēng)電機(jī)組綜合診斷的目的。本實(shí)用新型還利用風(fēng)場(chǎng)的現(xiàn)有光纖網(wǎng)絡(luò)或者無(wú)線通信將數(shù)據(jù)傳遞給數(shù)據(jù)服務(wù)器，數(shù)據(jù)服務(wù)器的故障庫(kù)和客戶端可以有效保證風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

附圖說(shuō)明

上述僅是本實(shí)用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實(shí)用新型的技術(shù)手段，以下結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。?

圖1是本實(shí)用新型耦合于控制系統(tǒng)的風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)的組成示意圖。

具體實(shí)施方式

請(qǐng)參閱圖1所示，本實(shí)用新型耦合于控制系統(tǒng)的風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)主要包括振動(dòng)傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、數(shù)據(jù)采集卡、PLC采集器和數(shù)據(jù)服務(wù)器。

振動(dòng)傳感器獲取風(fēng)機(jī)振動(dòng)信號(hào)，轉(zhuǎn)速傳感器檢測(cè)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，數(shù)據(jù)采集卡從振動(dòng)傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器采集振動(dòng)和轉(zhuǎn)速信號(hào)。其中，轉(zhuǎn)速傳感器可采用接近開關(guān)或發(fā)電機(jī)自帶的編碼器。

PLC采集器內(nèi)置有數(shù)據(jù)提取程序、數(shù)據(jù)采集程序和嵌入式C程序，由于嵌入式C程序可以跨平臺(tái)移植，不受PLC品牌和操作系統(tǒng)限制，所以是一次開發(fā)多種使用。

PLC采集器通過(guò)總線或者模擬量的方式與主控PLC通信連接，通過(guò)數(shù)據(jù)提取程序從主控PLC中讀取風(fēng)速、功率、槳角，油溫，偏航角度等風(fēng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)，且不拘泥于這些參數(shù)并通過(guò)數(shù)據(jù)采集程序從數(shù)據(jù)采集卡中讀取振動(dòng)和轉(zhuǎn)速信號(hào)。

數(shù)據(jù)提取程序與主控PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，數(shù)據(jù)提取程序與數(shù)據(jù)采集程序進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，數(shù)據(jù)采集程序?qū)⒃紨?shù)據(jù)傳遞給嵌入式C程序，嵌入式C程序進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算并與數(shù)據(jù)服務(wù)器進(jìn)行通信。