[實用新型]一種風力發電機狀態監控與智能分析系統

有效

• 申請號: 201320017836.3
• 申請日: 2013-01-14
• 公開（公告）號: CN203117391U
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發明（設計）人: 黃斌;吳強;崔范喆
• 申請（專利權）人: 天津震東潤科智能科技有限公司
• 主分類號: G01R31/34
• 分類號: G01R31/34;G01D21/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于風力發電監控技術領域，尤其涉及一種風力發電機狀態監控與智能分析系統。

背景技術

風力發電是利用綠色風能的綜合性高新技術，我國陸地和海上的風資源技術可開發量分別為2.53?和7.5?億千瓦，全國風電場建設加快，現已經進入大規模開發時期。風力發電機的機械裝置類似于水利發電機、煤炭火力發電機和油氣發電機，用機械運動來產生電力，是一個復雜的機械電子系統。此類機械需要定期維護和檢修，一旦某一個機械部件出故障，會造成其他機械部件的損壞，導致停機，造成巨大經濟損失。因此對風力發電機的機械裝備的運行狀態進行監控、對數據進行智能分析，并對故障進行自動檢測，通報危險預警，幫助維護人員在出現故障之前采取相應措施便顯得極為重要。中國專利201210091993.9公開了風力發電機狀態監測系統，為上下位兩級計算機監測結構，下位機為數字信號處理系統DSP，固定于風力發電機頂部的機艙內，上位機為PC?計算機，位于風力發電機地面監控室內，下位機DSP?與上位機PC?計算機利用通信接口實現數字信號的通信；其特征在于，還包括固定在風力發電機機械傳動系統上的傳感器，傳感器的輸出端與信號調理單元的輸入端連接，信號調理單元的輸出端再與信號采集單元的輸入端連接，信號采集單元輸出端與數字信號處理系統DSP?的輸入端連接。該專利能夠實時掌握風力發電機狀態，及時干預，預先安排相應的維護維修計劃，減少停機次數和時間，大幅度降低發電機組的運營成本，避免突發故障的發生，延長設備的使用壽命。但是其傳感器的種類和數量有限，導致其測量的數據較少，難以全面反映出風力發電機的工作狀態，加之數據處理系統簡單，分析能力不佳。

發明內容

為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種風力發電機狀態監控與智能分析系統，其特征在于包括風力發電機、傳感器、模數轉換模塊和監控器，所述傳感器位于所述風力發電機上，所述模數轉換模塊的輸入端與所述傳感器連接，輸出端與所述監控器連接，所述監控器用于分析傳感器采集的數據、進行故障診斷、顯示分析結構。

所述傳感器包括振動傳感器、位移傳感器、溫度傳感器和油漏檢測傳感器。

所述風力發電機包括依次連接的葉片軸線、主軸承、傳動軸、變速箱、離合器和發電機，所述主軸承上設置有振動傳感器，所述傳動軸上設置有位移傳感器，所述變速箱上設置有振動傳感器、溫度傳感器和油漏檢測傳感器，所述離合器上設置有振動傳感器，所述發電機上設置有振動傳感器和油漏檢測傳感器。

所述模數轉換模塊上設置有八個輸入通道，分別與八個所述傳感器連接。

所述監控器包括參考生成與信號處理模塊、包絡線分析模塊、頻譜分析模塊、趨勢分析模塊、峰峰值分析模塊和顯示模塊，參考生成與信號處理模塊用于清除輸入信號的噪音，包絡線分析模塊、頻譜分析模塊、趨勢分析模塊和峰峰值分析模塊用于對輸入信號進行包絡線分析、頻譜分析、趨勢分析和峰峰值分析，顯示模塊用于顯示輸入信號的分析結果。

還包括遠程監控終端，所述監控器還包括網絡模塊，所述網絡模塊與所述遠程監控終端連接。

本實用新型的有益效果為：使用多種傳感器，并安放在風力發電機不同的組件上，可以對其組件分別檢測，測得更多的運行數據。在變速箱和發電機這兩個重要部件上，都安裝了不止一種傳感器，可以更好地檢測其工作狀態，獲得更多的數據。本實用新型使用了八個傳感器，模數轉換模塊上對應設置了八個輸入通道，每個輸入通道對應一個傳感器，簡化了本實用新型的設備數量，為后期維護提供了方便。

監控器使用參考生成與信號處理模塊對輸入信號進行初級處理，再用包絡線分析模塊、頻譜分析模塊、趨勢分析模塊和峰峰值分析模塊對輸入信號進行二次處理分析，將輸入信號轉變為圖表、短信等形式。使用多個模塊，監控器的信息處理能力得到大幅提高。對輸入信號進行兩次處理，分析結果更為準確，利用圖表等形式表現出來，處理結果可以更為直觀地表現出來，操作者更易理解，便于操作者及時作出判斷。采用包絡線分析模塊、頻譜分析模塊、趨勢分析模塊和峰峰值分析模塊，對輸入信號使用不同的方法進行分析，分析結果更為全面，提高了分析結果的準確性，智能化程度高。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型做進一步說明：

圖中，1、風力發電機；2、傳感器；3、模數轉換模塊；4、監控器；5、參考生成與信號處理模塊；6、包絡線分析模塊；7、頻譜分析模塊；8、趨勢分析模塊；9、峰峰值分析模塊；10、顯示模塊；11、網絡模塊；12、遠程監控終端。