[發明專利]一種風電齒輪箱的故障監測方法

有效

• 申請號: 201811135318.5
• 申請日: 2018-09-27
• 公開（公告）號: CN109580217B
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發明（設計）人: 王志堅;黨長營;王俊元;杜文華;曾志強;張紀平;王日俊;段能全;成博;董磊
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: G01M13/021
• 分類號: G01M13/021;G01M13/028
• 代理公司: 成都其高專利代理事務所(特殊普通合伙) 51244
• 代理人: 廖曾

本發明公開一種風電齒輪箱的故障監測方法，包括以下步驟：一、振動傳感器、溫度傳感器、油液質量檢測儀采集監測數據信息的模擬信號；二、傳感器模塊將采集到的模擬信號轉為數字信號；三、診斷模塊預設定低、中、高三個診斷故障等級的閾值；經診斷模塊判斷當超出各等級的閾值時向遠端檢測中心發出預警；各監測裝置間形成互聯，監測數據和臨近節點的監測數據形成對比，若監測數據的差值超過預設定閾值則標記為異常，同時將異常的監測數據的差值上傳至遠端監測中心；四、發現某個節點掉隊則臨近節點將掉隊信息上傳至遠端監測中心，或出現某個節點的監測數據、故障異常不能正常上傳則此節點的臨近節點負責中轉上傳此節點的監測數據、異常信息。

技術領域

本發明屬于風電齒輪箱故障監測裝備技術領域，具體是涉及一種風電齒輪箱的故障監測方法。

背景技術

風力發電在世界各國風力發電行業訊尋發展，風力發電指把風的動能轉換為電能，風能是一種清潔無公害的可再生能源，取之不盡用之不竭，對于缺水、缺燃料和交通不便的沿海島嶼、草原牧區、山區和高原地帶，因地制宜地利用風力發電，非常適合，大有可為。海上風電是可再生能源發展的重要領域，是推動風電技術進步和產業升級的重要力量，是促進能源結構調整的重要措施。我國海上風能資源豐富，加快海上風電項目建設，對于促進沿海地區治理大氣霧霾、調整能源結構和轉變經濟發展方式具有重要意義。

風力發電主要是利用風力帶動風車葉片旋轉，再透過增速機將旋轉的速度提升，來促使發電機發電，風電機組由葉片、增速齒輪箱、楓葉控制系統、剎車系統、發電機、塔架等組成。其中齒輪箱故障最為頻繁、維修最為困難。有齒輪箱故障引起風電機組停用事件時有發生，由此帶來的直接與間接損失也越來越大。因此對風電機組齒輪箱故障進行快速準確的判斷具有很大的經濟價值。

如授權公告號為CN 104764487 B，公開了一種基于GPRS的風電齒輪箱遠程監測診斷方法，如圖1所示，其根據風電齒輪箱的設計運行情況，獲取其在線運行的溫度、壓力及振動信號并轉換為數字信號，通過DSP處理模塊計算獲取反映設備運行健康狀態的特征數據，并發送到GPRS模塊；該模塊應用串口通訊技術、虛擬串口技術、移動網絡入網技術將特征診斷信息傳入遠程控制中心，實現風電齒輪箱遠程監測及診斷。

申請公布號為CN 104019917 A，公開了一種風電機組齒輪箱遠程監測裝置，如圖2所示，包括有無線多類傳感器終端、嵌入式路由器及GPRS數據收發終端；其中，所述無線多類傳感器終端包括有集成的聲發、振動和溫度的多類傳感器模塊、放大模塊、數據采集和處理模塊、以及無線數據收發模塊；監測時，多個無線多類傳感器終端分布在的風電機組齒輪箱的監測點上，無線多類傳感器終端實時檢測監測點的溫度、振動和聲發射數據，經無線嵌入式路由器傳送給GPRS數據收發終端，并遠程傳送給總站的數據分析處理計算機。

但是上述現有技術中存在著如果氣力風電機組中的某個發電設備發生故障導致與遠端的監控中心失去了聯系，從而導致故障信息無法向遠端的監控中心發送信號數據。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明的目的是提供一種風電齒輪箱的故障監測方法，能夠解決當某個風力發電設備發生故障時能向遠端的監控中心發送信號數據的技術問題，并能夠提高用于風電的齒輪箱的可靠性，減少其故障率。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種風電齒輪箱的故障監測方法，該方法包括以下步驟：

步驟一、振動傳感器、溫度傳感器、油液質量檢測儀采集監測數據信息的模擬信號；

步驟二、傳感器模塊通過A/D轉換模塊將采集到的模擬信號的信息數據轉換為數字信號；

步驟三、所述診斷模塊預設定為三個診斷故障等級的閾值，所屬等級為低、中、高；數字信號處理器對數字信號分析后經診斷模塊判斷，當超出各等級的閾值時，向遠端檢測中心發出預警信息；