CN203117391U - 一种风力发电机状态监控与智能分析系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种风力发电机状态监控与智能分析系统，其特征在于包括风力发电机、传感器、模数转换模块和监控器，所述传感器位于所述风力发电机上，所述模数转换模块的输入端与所述传感器连接，输出端与所述监控器连接，所述监控器用于分析传感器采集的数据、进行故障诊断、显示分析结构。使用多种传感器，并安放在风力发电机不同的组件上，可以对其组件分别检测，测得更多的运行数据。在变速箱和发电机这两个重要部件上，都安装了不止一种传感器，可以更好地检测其工作状态，获得更多的数据。本实用新型使用了八个传感器，模数转换模块上对应设置了八个输入通道，每个输入通道对应一个传感器，简化了设备数量，为后期维护提供了方便。

Description

一种风力发电机状态监控与智能分析系统

技术领域

本实用新型属于风力发电监控技术领域，尤其涉及一种风力发电机状态监控与智能分析系统。

背景技术

风力发电是利用绿色风能的综合性高新技术，我国陆地和海上的风资源技术可开发量分别为2.53 和7.5 亿千瓦，全国风电场建设加快，现已经进入大规模开发时期。风力发电机的机械装置类似于水利发电机、煤炭火力发电机和油气发电机，用机械运动来产生电力，是一个复杂的机械电子系统。此类机械需要定期维护和检修，一旦某一个机械部件出故障，会造成其他机械部件的损坏，导致停机，造成巨大经济损失。因此对风力发电机的机械装备的运行状态进行监控、对数据进行智能分析，并对故障进行自动检测，通报危险预警，帮助维护人员在出现故障之前采取相应措施便显得极为重要。中国专利201210091993.9公开了风力发电机状态监测系统，为上下位两级计算机监测结构，下位机为数字信号处理系统DSP，固定于风力发电机顶部的机舱内，上位机为PC 计算机，位于风力发电机地面监控室内，下位机DSP 与上位机PC 计算机利用通信接口实现数字信号的通信；其特征在于，还包括固定在风力发电机机械传动系统上的传感器，传感器的输出端与信号调理单元的输入端连接，信号调理单元的输出端再与信号采集单元的输入端连接，信号采集单元输出端与数字信号处理系统DSP 的输入端连接。该专利能够实时掌握风力发电机状态，及时干预，预先安排相应的维护维修计划，减少停机次数和时间，大幅度降低发电机组的运营成本，避免突发故障的发生，延长设备的使用寿命。但是其传感器的种类和数量有限，导致其测量的数据较少，难以全面反映出风力发电机的工作状态，加之数据处理系统简单，分析能力不佳。

发明内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种风力发电机状态监控与智能分析系统，其特征在于包括风力发电机、传感器、模数转换模块和监控器，所述传感器位于所述风力发电机上，所述模数转换模块的输入端与所述传感器连接，输出端与所述监控器连接，所述监控器用于分析传感器采集的数据、进行故障诊断、显示分析结构。

所述传感器包括振动传感器、位移传感器、温度传感器和油漏检测传感器。

所述风力发电机包括依次连接的叶片轴线、主轴承、传动轴、变速箱、离合器和发电机，所述主轴承上设置有振动传感器，所述传动轴上设置有位移传感器，所述变速箱上设置有振动传感器、温度传感器和油漏检测传感器，所述离合器上设置有振动传感器，所述发电机上设置有振动传感器和油漏检测传感器。

所述模数转换模块上设置有八个输入通道，分别与八个所述传感器连接。

所述监控器包括参考生成与信号处理模块、包络线分析模块、频谱分析模块、趋势分析模块、峰峰值分析模块和显示模块，参考生成与信号处理模块用于清除输入信号的噪音，包络线分析模块、频谱分析模块、趋势分析模块和峰峰值分析模块用于对输入信号进行包络线分析、频谱分析、趋势分析和峰峰值分析，显示模块用于显示输入信号的分析结果。

还包括远程监控终端，所述监控器还包括网络模块，所述网络模块与所述远程监控终端连接。

本实用新型的有益效果为：使用多种传感器，并安放在风力发电机不同的组件上，可以对其组件分别检测，测得更多的运行数据。在变速箱和发电机这两个重要部件上，都安装了不止一种传感器，可以更好地检测其工作状态，获得更多的数据。本实用新型使用了八个传感器，模数转换模块上对应设置了八个输入通道，每个输入通道对应一个传感器，简化了本实用新型的设备数量，为后期维护提供了方便。

监控器使用参考生成与信号处理模块对输入信号进行初级处理，再用包络线分析模块、频谱分析模块、趋势分析模块和峰峰值分析模块对输入信号进行二次处理分析，将输入信号转变为图表、短信等形式。使用多个模块，监控器的信息处理能力得到大幅提高。对输入信号进行两次处理，分析结果更为准确，利用图表等形式表现出来，处理结果可以更为直观地表现出来，操作者更易理解，便于操作者及时作出判断。采用包络线分析模块、频谱分析模块、趋势分析模块和峰峰值分析模块，对输入信号使用不同的方法进行分析，分析结果更为全面，提高了分析结果的准确性，智能化程度高。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明：

图中，1、风力发电机；2、传感器；3、模数转换模块；4、监控器；5、参考生成与信号处理模块；6、包络线分析模块；7、频谱分析模块；8、趋势分析模块；9、峰峰值分析模块；10、显示模块；11、网络模块；12、远程监控终端。

如图1所示，传感器2位于风力发电机1上，模数转换模块3的输入端与传感器2连接，输出端与监控器4连接，监控器4用于分析传感器采集的数据、进行故障诊断、显示分析结构，风力发电机1包括依次连接的叶片轴线、主轴承、传动轴、变速箱、离合器和发电机，主轴承上设置有振动传感器，传动轴上设置有位移传感器，变速箱上设置有振动传感器、温度传感器和油漏检测传感器，离合器上设置有振动传感器，发电机上设置有振动传感器和油漏检测传感器，模数转换模块3上设置有八个输入通道，分别与八个传感器2连接，监控器4包括参考生成与信号处理模块5、包络线分析模块6、频谱分析模块7、趋势分析模块8、峰峰值分析模块9、显示模块10和网络模块11，参考生成与信号处理5模块用于清除输入信号的噪音，包络线分析模块6、频谱分析模块7、趋势分析模块8和峰峰值分析模块9用于对输入信号进行包络线分析、频谱分析、趋势分析和峰峰值分析，显示模块10用于显示输入信号的分析结果，网络模块11与远程监控终端12连接。

以上通过实施例对本实用新型的进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (6)

1.一种风力发电机状态监控与智能分析系统，其特征在于包括风力发电机（1）、传感器（2）、模数转换模块（3）和监控器（4），所述传感器（2）位于所述风力发电机（1）上，所述模数转换模块（3）的输入端与所述传感器（2）连接，输出端与所述监控器（4）连接，所述监控器（4）用于分析传感器（2）采集的数据、进行故障诊断、显示分析结构。

2.如权利要求1所述的一种风力发电机状态监控与智能分析系统，其特征在于所述传感器（2）包括振动传感器、位移传感器、温度传感器和油漏检测传感器。

3.如权利要求1或2所述的一种风力发电机状态监控与智能分析系统，其特征在于所述风力发电机（1）包括依次连接的叶片轴线、主轴承、传动轴、变速箱、离合器和发电机，所述主轴承上设置有振动传感器，所述传动轴上设置有位移传感器，所述变速箱上设置有振动传感器、温度传感器和油漏检测传感器，所述离合器上设置有振动传感器，所述发电机上设置有振动传感器和油漏检测传感器。

4.如权利要求3所述的一种风力发电机状态监控与智能分析系统，其特征在于所述模数转换模块（3）上设置有八个输入通道，分别与八个所述传感器（2）连接。

5.如权利要求1所述的一种风力发电机状态监控与智能分析系统，其特征在于所述监控器（4）包括参考生成与信号处理模块（5）、包络线分析模块（6）、频谱分析模块（7）、趋势分析模块（8）、峰峰值分析模块（9）和显示模块（10），参考生成与信号处理模块（5）用于清除输入信号的噪音，包络线分析模块（6）、频谱分析模块（7）、趋势分析模块（8）和峰峰值分析模块（9）用于对输入信号进行包络线分析、频谱分析、趋势分析和峰峰值分析，显示模块（10）用于显示输入信号的分析结果。

6.如权利要求5所述的一种风力发电机状态监控与智能分析系统，其特征在于还包括远程监控终端（12），所述监控器（4）还包括网络模块（11），所述网络模块（11）与所述远程监控终端（12）连接。

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