[發(fā)明專利]大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410100342.0
• 申請(qǐng)日: 2014-03-18
• 公開（公告）號(hào): CN103835882A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳群賢;葉明星
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海電機(jī)學(xué)院
• 主分類號(hào): F03D7/00
• 分類號(hào): F03D7/00
• 代理公司: 上海思微知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

1.一種大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)，其特征在于，包括：

與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組通訊的多個(gè)傳感器，用于獲取所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的各個(gè)部分的狀態(tài)模擬數(shù)據(jù)；

與多個(gè)傳感器中的一部分傳感器通訊的數(shù)據(jù)采集器和與多個(gè)傳感器中的另部分傳感器通訊的PLC模塊，所述數(shù)據(jù)采集器和PLC模塊用于采集傳感器傳送的狀態(tài)模擬數(shù)據(jù)，并將狀態(tài)模擬數(shù)據(jù)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后變?yōu)闋顟B(tài)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，所述PLC模塊還與所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組通訊，用于調(diào)整風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)；

與所述數(shù)據(jù)采集器和PLC模塊通訊的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，用于存儲(chǔ)所述狀態(tài)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)；

分別與所述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)通訊的Matlab模塊和工業(yè)組態(tài)軟件模塊，所述工業(yè)組態(tài)軟件模塊還與所述PLC模塊通訊，其中，Matlab模塊還與工業(yè)組態(tài)軟件模塊通訊，所述Matlab模塊包括小波工具箱和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱，所述小波工具箱用于通過小波變換將所述狀態(tài)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行消噪處理，并將經(jīng)過消噪處理的狀態(tài)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行快速傅里葉變換后從中提取故障特征參數(shù)，所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱用于從一歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的歷史故障數(shù)據(jù)，并通過BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的歷史故障數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練得到BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)訓(xùn)練得到的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)所提取到的所述故障特征參數(shù)做出模式識(shí)別，得到風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的故障代碼后傳送到所述工業(yè)組態(tài)軟件模塊，所述工業(yè)組態(tài)軟件模塊根據(jù)從實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)獲取的狀態(tài)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)在其顯示界面中顯示當(dāng)前風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的各個(gè)部分的運(yùn)行狀況，并根據(jù)故障代碼智能識(shí)別出故障類型、故障部件和故障嚴(yán)重程度并顯示在其顯示界面中，及根據(jù)故障嚴(yán)重程度通過PLC模塊調(diào)整風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)；

分別與所述Matlab模塊和工業(yè)組態(tài)軟件模塊通訊的歷史數(shù)據(jù)庫(kù)，用于存儲(chǔ)所述Matlab模塊和工業(yè)組態(tài)軟件模塊傳輸?shù)娘L(fēng)力發(fā)電機(jī)組的各種歷史數(shù)據(jù)，包括所述歷史故障數(shù)據(jù)。

2.如權(quán)利要求1所述的大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集器為DSP數(shù)據(jù)采集卡。

3.如權(quán)利要求1所述的大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器包括振動(dòng)傳感器、電壓傳感器、電流傳感器、位移傳感器、溫度傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器。

4.如權(quán)利要求3所述的大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述振動(dòng)傳感器用于采集風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的齒輪箱輸入、輸出端軸承振動(dòng)信號(hào)。

5.如權(quán)利要求3所述的大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述電壓傳感器、電流傳感器、位移傳感器、溫度傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器用于分別采集風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的發(fā)電機(jī)端電壓、電流信號(hào)，及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的機(jī)艙溫度、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和當(dāng)前風(fēng)速。

6.如權(quán)利要求1所述的大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述PLC模塊和數(shù)據(jù)采集器均通過工業(yè)以太網(wǎng)與所述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行通訊。

7.如權(quán)利要求1所述的大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述Matlab模塊與工業(yè)組態(tài)軟件模塊之間通過一外部開放式OPC協(xié)議接口實(shí)現(xiàn)通訊。