CN117977884A - 发电机集电环监测方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及发电机监测技术领域，为解决如何方便、及时且准确地对发电机集电环的磨损程度进行监测的技术问题，提供一种发电机集电环监测方法和装置，所述发电机的每个集电环配合有N个碳刷，在待监测集电环配合的N个碳刷的碳刷架上一一对应地设置有N个振动加速度传感器，其中，N为大于1的整数，所述方法包括以下步骤：通过N个振动加速度传感器分别采集振动加速度信号；根据N个振动加速度信号判断待监测集电环是否出现磨损；如果待监测集电环出现磨损，则根据N个振动加速度信号计算待监测集电环的磨损程度；判断磨损程度是否超出限值；如果磨损程度超出限值，则发出第一报警信息。

Description

发电机集电环监测方法和装置

技术领域

本发明涉及发电机监测技术领域，具体涉及一种发电机集电环监测方法和一种发电机集电环监测装置。

背景技术

发电机的集电环和碳刷是发电机进行正常发电和电传导的重要部件。由于碳刷的耐磨性较差，因此人们往往更多的关注碳刷的磨损程度，而集电环也会因为长时间的转动摩擦或打火电蚀而产生磨损。集电环的磨损会带来如下负面影响：

一、会引起热量过高的故障现象

集电环磨损可能导致碳刷与转子摩擦热量过高，造成整个发电机的温度过高。这样的情况下，发电机可能会自动停机，或者需要进行紧急停机，以避免造成更大的损失。然而如果不及时处理，集电环对于发电机的长时间运行也会造成损坏，同时缩短了发电机寿命。

二、可能会导致电流不稳定，影响电压稳定性

集电环如果发生磨损，则很容易出现与转子的接触不良问题，进而影响电流的稳定性，使得发电机的输出电压出现不稳定的情况。这种情况下，设备的安全性也会面临一些风险，可能导致发电机的短路损坏等问题。

三、会影响发电机的运行效率

集电环的磨损也会导致发电机的效率下降，这是因为磨损的集电环表面不平整，与碳刷之间的接触面积变小，这就会降低电源的传导效率，影响发电机输出功率的大小。

也就是说，在发电机运行过程中，集电环的磨损会对整个发电机产生不良影响，可能导致发电机的故障或性能下降。因此，目前对于水轮发电机等大型发电机一般安排专人定期检查集电环的磨损程度，并对磨损严重的集电环进行打磨或更换，以保证发电机的正常运行。

上述人工检查的方式无疑是不够方便的，并且由于无法实现对集电环磨损程度的实时检查，对于磨损的维护也不够及时。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，提供了一种发电机集电环监测方法和装置，能够实现对发电机集电环磨损程度的实时在线监测，从而方便、及时且准确地了解发电机集电环的磨损程度，有效避免因集电环磨损对发电机的正常运行、运行寿命和发电效率带来的负面影响。

本发明采用的技术方案如下：

一种发电机集电环监测方法，所述发电机的每个集电环配合有N个碳刷，在待监测集电环配合的N个所述碳刷的碳刷架上一一对应地设置有N个振动加速度传感器，其中，N为大于1的整数，所述方法包括以下步骤：通过所述N个振动加速度传感器分别采集振动加速度信号；根据N个所述振动加速度信号判断所述待监测集电环是否出现磨损；如果所述待监测集电环出现磨损，则根据N个所述振动加速度信号计算所述待监测集电环的磨损程度；判断所述磨损程度是否超出限值；如果所述磨损程度超出限值，则发出第一报警信息。

根据N个所述振动加速度信号判断所述待监测集电环是否出现磨损，具体包括：判断每个所述振动加速度信号是否为周期等于所述发电机转动周期的周期信号；如果N个所述振动加速度信号均为周期等于所述发电机转动周期的周期信号，则判定所述待监测集电环出现磨损。

如果有且仅有一个所述振动加速度信号为周期等于所述发电机转动周期的周期信号，则判定采集该振动加速度信号的振动加速度传感器对应的碳刷磨损，并发出第二报警信息；如果有M个所述振动加速度信号均为周期等于所述发电机转动周期的周期信号，则发出第三报警信息，其中，1＜M＜N，且M为整数。

根据任意一个所述振动加速度信号在一个周期内出现极大值的次数和每次极大值的大小计算所述磨损程度。

根据以下公式计算所述磨损程度：

其中，W表示所述磨损程度，T表示一个周期内出现极大值的次数，M _i 表示第i次极大值的大小，α表示磨损产生的凹凸数量权重，β表示磨损产生的凹凸尺寸权重。

一种发电机集电环监测装置，所述发电机的每个集电环配合有N个碳刷，其中，N为大于1的整数，所述装置包括：N个振动加速度传感器，所述N个振动加速度传感器一一对应地设置在待监测集电环配合的N个所述碳刷的碳刷架上，所述N个振动加速度传感器用于分别采集振动加速度信号；第一判断模块，所述第一判断模块用于根据N个所述振动加速度信号判断所述待监测集电环是否出现磨损；计算模块，所述计算模块用于在所述第一判断模块判定所述待监测集电环出现磨损时，根据N个所述振动加速度信号计算所述待监测集电环的磨损程度；第二判断模块，所述第二判断模块用于判断所述磨损程度是否超出限值；报警模块，所述报警模块用于在所述第二判断模块判定所述磨损程度超出限值时，发出第一报警信息。

所述第一判断模块具体用于：判断每个所述振动加速度信号是否为周期等于所述发电机转动周期的周期信号；如果N个所述振动加速度信号均为周期等于所述发电机转动周期的周期信号，则判定所述待监测集电环出现磨损。

所述第一判断模块还用于在有且仅有一个所述振动加速度信号为周期等于所述发电机转动周期的周期信号时，判定采集该振动加速度信号的振动加速度传感器对应的碳刷磨损，所述报警模块还用于在所述第一判断模块判定采集该振动加速度信号的振动加速度传感器对应的碳刷磨损时，发出第二报警信息；所述报警模块还用于在有M个所述振动加速度信号均为周期等于所述发电机转动周期的周期信号时，发出第三报警信息，其中，1＜M＜N，且M为整数。

所述计算模块用于根据任意一个所述振动加速度信号在一个周期内出现极大值的次数和每次极大值的大小计算所述磨损程度。

所述计算模块根据以下公式计算所述磨损程度：

其中，W表示所述磨损程度，T表示一个周期内出现极大值的次数，M _i 表示第i次极大值的大小，α表示磨损产生的凹凸数量权重，β表示磨损产生的凹凸尺寸权重。

本发明的有益效果：

本发明通过待监测集电环对应的多个碳刷的碳刷架上的多个振动加速度传感器分别采集振动加速度信号，并根据多个振动加速度信号判断待监测集电环是否出现磨损，以及在待监测集电环出现磨损时计算待监测集电环的磨损程度，若磨损程度超出限值，则发出第一报警信息，由此，能够实现对发电机集电环磨损程度的实时在线监测，从而方便、及时且准确地了解发电机集电环的磨损程度，有效避免因集电环磨损对发电机的正常运行、运行寿命和发电效率带来的负面影响。

附图说明

图1为本发明实施例的发电机集电环监测方法的流程图；

图2为本发明实施例的发电机集电环监测装置的方框示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例的发电机集电环监测方法包括以下步骤：

S1，通过N个振动加速度传感器分别采集振动加速度信号。

在本发明的实施例中，发电机的每个集电环配合有N个碳刷，在待监测集电环配合的N个碳刷的碳刷架上一一对应地设置有N个振动加速度传感器，其中，N为大于1的整数。

S2，根据N个振动加速度信号判断待监测集电环是否出现磨损。

集电环与碳刷之间的摩擦可引起碳刷架的振动，为碳刷架带来振动加速度，因此，通过碳刷架上振动加速度传感器所采集的振动加速度信号，可反映出集电环与碳刷之间的摩擦状态，并进一步反映出集电环与碳刷之间的磨损状态。

在集电环出现磨损且各个碳刷均正常的情况下，集电环对于每个碳刷架所带来的振动加速度信号的波形应当是一致的，且波的周期与发电机的转动周期应相同。因此，在本发明的一个实施例中，可判断每个振动加速度信号是否为周期等于发电机转动周期的周期信号，如果N个振动加速度信号均为周期等于发电机转动周期的周期信号，则判定待监测集电环出现磨损。

S3，如果待监测集电环出现磨损，则根据N个振动加速度信号计算待监测集电环的磨损程度。

在本发明的一个实施例中，可从N个振动加速度信号中选择任意一个振动加速度信号，并根据该振动加速度信号在一个周期内出现极大值的次数和每次极大值的大小计算磨损程度。具体地，可根据以下公式计算磨损程度：

其中，W表示磨损程度，T表示一个周期内出现极大值的次数，M _i 表示第i次极大值的大小，α表示磨损产生的凹凸数量权重，β表示磨损产生的凹凸尺寸权重。α和β的值可预先通过试验获取，在试验中，发动机转动，α和β的取值使得集电环的磨损程度W与单位时间内集电环温度的升高值呈线性关系。

S4，判断磨损程度是否超出限值。

在实际应用场景中，集电环相对轻微的磨损并不会对发电机带来明显的影响，因此一般无需处理，或者说在实际应用中不可能针对集电环轻微的磨损去采取应对措施，因此本发明实施例还对磨损程度进行量化的计算和判断，使得本发明实施例具备了实用性。

此处的限值，可根据待监测集电环及与其配合的碳刷的耐温性能，以及对于发电机故障率、寿命和发电效率的接受程度来设定，在此不便限定为某具体数值。

S5，如果磨损程度超出限值，则发出第一报警信息。

磨损程度超出限值，即磨损程度W大于限值，则说明大概率是待监测集电环出现磨损且磨损较为严重，此时可将第一报警信息发送至监测终端，以便相关人员及时赶到现场去检查确认，若确实是待监测集电环出现磨损且磨损较为严重，则可对待监测集电环进行打磨或更换。

此外，在步骤S2中，如果有且仅有一个振动加速度信号为周期等于发电机转动周期的周期信号，则判定采集该振动加速度信号的振动加速度传感器对应的碳刷磨损，并发出第二报警信息。如果有M个振动加速度信号均为周期等于发电机转动周期的周期信号，则发出第三报警信息，其中，1＜M＜N，且M为整数。应当理解的是，如果有且仅有一个振动加速度信号为周期等于发电机转动周期的周期信号，则很可能是采集该振动加速度信号的振动加速度传感器对应的碳刷出现磨损；如果有超过一个，但不是全部的振动加速度信号为周期等于发电机转动周期的周期信号，则可能是采集这些振动加速度信号的振动加速度传感器对应的碳刷均出现磨损，也可能是除这些之外的碳刷与集电环接触不良，至少是无法判定待监测集电环出现磨损，但是待监测集电环及其碳刷不是处于正常状态。在上述两种情况下，也均可将相应的报警信息发送至监测终端，以便引起相关人员的关注，或赶到现场检查确认及处理。

根据本发明实施例的发电机集电环监测方法，通过待监测集电环对应的多个碳刷的碳刷架上的多个振动加速度传感器分别采集振动加速度信号，并根据多个振动加速度信号判断待监测集电环是否出现磨损，以及在待监测集电环出现磨损时计算待监测集电环的磨损程度，若磨损程度超出限值，则发出第一报警信息，由此，能够实现对发电机集电环磨损程度的实时在线监测，从而方便、及时且准确地了解发电机集电环的磨损程度，有效避免因集电环磨损对发电机的正常运行、运行寿命和发电效率带来的负面影响。

为实现上述实施例的发电机集电环监测方法，本发明还提出一种发电机集电环监测装置。

如图2所示，本发明实施例的发电机集电环监测装置包括N个振动加速度传感器10、第一判断模块20、计算模块30、第二判断模块40和报警模块50。N个振动加速度传感器10一一对应地设置在待监测集电环配合的N个碳刷的碳刷架上，N个振动加速度传感器10用于分别采集振动加速度信号；第一判断模块20用于根据N个振动加速度信号判断待监测集电环是否出现磨损；计算模块30用于在第一判断模块20判定待监测集电环出现磨损时，根据N个振动加速度信号计算待监测集电环的磨损程度；第二判断模块40用于判断磨损程度是否超出限值；报警模块50用于在第二判断模块40判定磨损程度超出限值时，发出第一报警信息。

在本发明的实施例中，发电机的每个集电环配合有N个碳刷，其中，N为大于1的整数。

集电环与碳刷之间的摩擦可引起碳刷架的振动，为碳刷架带来振动加速度，因此，通过碳刷架上振动加速度传感器10所采集的振动加速度信号，可反映出集电环与碳刷之间的摩擦状态，并进一步反映出集电环与碳刷之间的磨损状态。

在集电环出现磨损且各个碳刷均正常的情况下，集电环对于每个碳刷架所带来的振动加速度信号的波形应当是一致的，且波的周期与发电机的转动周期应相同。因此，在本发明的一个实施例中，第一判断模块20可判断每个振动加速度信号是否为周期等于发电机转动周期的周期信号，如果N个振动加速度信号均为周期等于发电机转动周期的周期信号，则判定待监测集电环出现磨损。

在本发明的一个实施例中，计算模块30可从N个振动加速度信号中选择任意一个振动加速度信号，并根据该振动加速度信号在一个周期内出现极大值的次数和每次极大值的大小计算磨损程度。具体地，计算模块30可根据以下公式计算磨损程度：

其中，W表示磨损程度，T表示一个周期内出现极大值的次数，M _i 表示第i次极大值的大小，α表示磨损产生的凹凸数量权重，β表示磨损产生的凹凸尺寸权重。α和β的值可预先通过试验获取，在试验中，发动机转动，α和β的取值使得集电环的磨损程度W与单位时间内集电环温度的升高值呈线性关系。

在实际应用场景中，集电环相对轻微的磨损并不会对发电机带来明显的影响，因此一般无需处理，或者说在实际应用中不可能针对集电环轻微的磨损去采取应对措施，因此本发明实施例还对磨损程度进行量化的计算和判断，使得本发明实施例具备了实用性。

第二判断模块40所依据的限值，可根据待监测集电环及与其配合的碳刷的耐温性能，以及对于发电机故障率、寿命和发电效率的接受程度来设定，在此不便限定为某具体数值。

磨损程度超出限值，即磨损程度W大于限值，则说明大概率是待监测集电环出现磨损且磨损较为严重，此时报警模块50可将第一报警信息发送至监测终端，以便相关人员及时赶到现场去检查确认，若确实是待监测集电环出现磨损且磨损较为严重，则可对待监测集电环进行打磨或更换。

此外，第一判断模块20还可在有且仅有一个振动加速度信号为周期等于发电机转动周期的周期信号时，判定采集该振动加速度信号的振动加速度传感器对应的碳刷磨损，报警模块50还可在第一判断模块20判定采集该振动加速度信号的振动加速度传感器对应的碳刷磨损时，发出第二报警信息。报警模块50还可在有M个振动加速度信号均为周期等于发电机转动周期的周期信号时，发出第三报警信息，其中，1＜M＜N，且M为整数。应当理解的是，如果有且仅有一个振动加速度信号为周期等于发电机转动周期的周期信号，则很可能是采集该振动加速度信号的振动加速度传感器对应的碳刷出现磨损；如果有超过一个，但不是全部的振动加速度信号为周期等于发电机转动周期的周期信号，则可能是采集这些振动加速度信号的振动加速度传感器对应的碳刷均出现磨损，也可能是除这些之外的碳刷与集电环接触不良。上述两种情况（有且仅有一个振动加速度信号为周期等于发电机转动周期的周期信号、有M个振动加速度信号均为周期等于发电机转动周期的周期信号）至少是无法判定待监测集电环出现磨损，但是待监测集电环及其碳刷不是处于正常状态。在上述两种情况下，也均可将相应的报警信息发送至监测终端，以便引起相关人员的关注，或赶到现场检查确认及处理。

根据本发明实施例的发电机集电环监测装置，通过待监测集电环对应的多个碳刷的碳刷架上的多个振动加速度传感器分别采集振动加速度信号，并根据多个振动加速度信号判断待监测集电环是否出现磨损，以及在待监测集电环出现磨损时计算待监测集电环的磨损程度，若磨损程度超出限值，则发出第一报警信息，由此，能够实现对发电机集电环磨损程度的实时在线监测，从而方便、及时且准确地了解发电机集电环的磨损程度，有效避免因集电环磨损对发电机的正常运行、运行寿命和发电效率带来的负面影响。

在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备（如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统）使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例（非穷尽性列表）包括以下：具有一个或多个布线的电连接部（电子装置），便携式计算机盘盒（磁装置），随机存取存储器（RAM），只读存储器（ROM），可擦除可编辑只读存储器（EPROM或闪速存储器），光纤装置，以及便携式光盘只读存储器（CDROM）。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA），现场可编程门阵列（FPGA）等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种发电机集电环监测方法，其特征在于，所述发电机的每个集电环配合有N个碳刷，在待监测集电环配合的N个所述碳刷的碳刷架上一一对应地设置有N个振动加速度传感器，其中，N为大于1的整数，所述方法包括以下步骤：

通过所述N个振动加速度传感器分别采集振动加速度信号；

根据N个所述振动加速度信号判断所述待监测集电环是否出现磨损；

如果所述待监测集电环出现磨损，则根据N个所述振动加速度信号计算所述待监测集电环的磨损程度；

判断所述磨损程度是否超出限值；

如果所述磨损程度超出限值，则发出第一报警信息。

2.根据权利要求1所述的发电机集电环监测方法，其特征在于，根据N个所述振动加速度信号判断所述待监测集电环是否出现磨损，具体包括：

判断每个所述振动加速度信号是否为周期等于所述发电机转动周期的周期信号；

如果N个所述振动加速度信号均为周期等于所述发电机转动周期的周期信号，则判定所述待监测集电环出现磨损。

3.根据权利要求2所述的发电机集电环监测方法，其特征在于，如果有且仅有一个所述振动加速度信号为周期等于所述发电机转动周期的周期信号，则判定采集该振动加速度信号的振动加速度传感器对应的碳刷磨损，并发出第二报警信息；如果有M个所述振动加速度信号均为周期等于所述发电机转动周期的周期信号，则发出第三报警信息，其中，1＜M＜N，且M为整数。

4.根据权利要求2所述的发电机集电环监测方法，其特征在于，根据任意一个所述振动加速度信号在一个周期内出现极大值的次数和每次极大值的大小计算所述磨损程度。

5.根据权利要求4所述的发电机集电环监测方法，其特征在于，根据以下公式计算所述磨损程度：

，

其中，W表示所述磨损程度，T表示一个周期内出现极大值的次数，M _i 表示第i次极大值的大小，α表示磨损产生的凹凸数量权重，β表示磨损产生的凹凸尺寸权重。

6.一种发电机集电环监测装置，其特征在于，所述发电机的每个集电环配合有N个碳刷，其中，N为大于1的整数，所述装置包括：

N个振动加速度传感器，所述N个振动加速度传感器一一对应地设置在待监测集电环配合的N个所述碳刷的碳刷架上，所述N个振动加速度传感器用于分别采集振动加速度信号；

第一判断模块，所述第一判断模块用于根据N个所述振动加速度信号判断所述待监测集电环是否出现磨损；

计算模块，所述计算模块用于在所述第一判断模块判定所述待监测集电环出现磨损时，根据N个所述振动加速度信号计算所述待监测集电环的磨损程度；

第二判断模块，所述第二判断模块用于判断所述磨损程度是否超出限值；

报警模块，所述报警模块用于在所述第二判断模块判定所述磨损程度超出限值时，发出第一报警信息。

7.根据权利要求6所述的发电机集电环监测装置，其特征在于，所述第一判断模块具体用于：

判断每个所述振动加速度信号是否为周期等于所述发电机转动周期的周期信号；

如果N个所述振动加速度信号均为周期等于所述发电机转动周期的周期信号，则判定所述待监测集电环出现磨损。

8.根据权利要求7所述的发电机集电环监测装置，其特征在于，

所述第一判断模块还用于在有且仅有一个所述振动加速度信号为周期等于所述发电机转动周期的周期信号时，判定采集该振动加速度信号的振动加速度传感器对应的碳刷磨损，所述报警模块还用于在所述第一判断模块判定采集该振动加速度信号的振动加速度传感器对应的碳刷磨损时，发出第二报警信息；

所述报警模块还用于在有M个所述振动加速度信号均为周期等于所述发电机转动周期的周期信号时，发出第三报警信息，其中，1＜M＜N，且M为整数。

9.根据权利要求7所述的发电机集电环监测装置，其特征在于，所述计算模块用于根据任意一个所述振动加速度信号在一个周期内出现极大值的次数和每次极大值的大小计算所述磨损程度。

10.根据权利要求9所述的发电机集电环监测装置，其特征在于，所述计算模块根据以下公式计算所述磨损程度：

，

其中，W表示所述磨损程度，T表示一个周期内出现极大值的次数，M _i 表示第i次极大值的大小，α表示磨损产生的凹凸数量权重，β表示磨损产生的凹凸尺寸权重。