CN203783820U - 带分布式存储功能的风电机组振动状态监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种带分布式存储功能的风电机组振动状态监测装置，具有风电机组、模数变换器、数字信号处理器、局域网和传感器；风电机组具有N台风电机；传感器具有M个，且分别安装在风电机上；模数变换器的输入端接传感器的输出端；数字信号处理器的输入端接模数变换器的输出端；数字信号处理器通过局域网与监控终端双向通讯连接；N台风电机上各安装有一存储器；存储器上有数据接口，存储器与数字信号处理器双向通讯连接。本实用新型采用了SataⅡ硬盘作为大容量存储器，一般能提供1-3年的数据存储空间。原始数据经过数字信号处理后先进入SataⅡ硬盘，用户可以通过数据接口在现场和远程查询、调用和分析SataⅡ硬盘中的数据。

Description

带分布式存储功能的风电机组振动状态监测装置

技术领域

本实用新型涉及一种风电机组振动状态监测装置，尤其涉及一种带分布式数据存储功能的风电机组振动状态监测装置，此装置能够减少有用数据的丢失、降低网络传输压力，提高风机数据的完整性和安全性。

背景技术

风电机组振动状态监测设备的主要目的是通过对风机传动链运行状态的实时监测和历史数据的比较分析，跟踪并发现振动的变化趋势，在风机发生故障之前采取措施对风机实施有效维护，延长风机使用寿命、降低维护成本。目前振动状态监测系统普遍采用缓存来保留数据，一来保存采集数据等待被轮询时发送，二来应对网络中断时，能够保留期间的监测数据，以待网络畅通时进行发送。

但是，一方面我国幅员辽阔，风机所处的地理和气候环境复杂，维护响应时间相对较长。尤其是随着海上风机的发展，维护响应问题更是突出。如果遇到网络长时间中断等问题时。由于监测信号的数据量大，而基于缓存存储架构的系统存储空间小，只能采用降低采样频率、减少采样时长以及丢弃原始数据（只存储特征值）等办法来存储当前数据；如果存储空间仍然不足，就覆盖前期数据，导致数据丢失。这就要求风电机组振动状态监测设备具有大容量的存储功能。

另一方面，为了减小网络压力，通常将监测信号进行特征值提取后，只发送特征值而丢弃原始数据，当特征值超限后才会发送原始数据。这种做法使得特征值选择过高时，有用的原始数据没有传回数据中心而丢失。这就要求状态监测设备要改变数据储存流程，把原始数据进行长时间的备份。

再一方面，如遇到疑难故障，振动分析师需要登上风机用手持式振动分析仪进行现场确认。但手持式分析仪不能获得风机的历史数据进行准确的诊断，大大降低现场诊断的正确性。这就要求状态监测设备在本地提供较长的历史数据备份及相关数据接口以供现场分析使用。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种结构简单、安装方便的带分布式存储功能的风电机组振动状态监测装置。

实现本实用新型目的的技术方案是：一种带分布式存储功能的风电机组振动状态监测装置，具有风电机组、信号收集装置、当地信号处理装置和局域网；所述信号收集装置包括模数变换器和传感器；所述当地信号处理装置包括数字信号处理器；所述风电机组具有N台风电机；所述传感器具有M个，且分别固定安装在N台风电机上；所述模数变换器的输入端接传感器的输出端；所述数字信号处理器的输入端接模数变换器的输出端；所述数字信号处理器通过局域网与监控终端双向通讯连接；所述N台风电机上各安装有一个存储器；所述存储器上具有数据接口，存储器与数字信号处理器双向通讯连接。

上述技术方案所述存储器为工业SataⅡ硬盘、SD存储卡或大容量存储器中的一种或几种。

上述技术方案所述数据接口为以太网接口或RS232/485接口或USB接口中的一个或两个或两个以上。

上述技术方案所述SataⅡ硬盘，可以通过数据接口连接计算机进行通讯，并可以在计算机上调用、查看、分析存储器上的数据。也可以通过局域网或者互联网调用、查看存储器上的数据。

上述技术方案所述SataⅡ硬盘上具有智能容量监测装置及报警器。

上述技术方案所述模数变换器为ADS1278。

上述技术方案所述数字信号处理器为OMAP-L138。

采用上述技术方案后，本实用新型具有以下积极的效果：

（1）本实用新型采用工业级的SataⅡ硬盘，抗振能力好、在很宽的温度范围都能工作，而且读写速度达1.5Gb/S，满足实时系统及时存储要求，可以广泛应用于风电、火电等要求较高的环境。满足恶劣环境、以及大数据快速读写、存储的要求。

（2）本实用新型采用了SataⅡ硬盘作为存储装置，原始数据经过数字信号处理后先进入SataⅡ硬盘。SataⅡ硬盘一般可以提供1-3年的原始数据存储空间，可以避免因突发原因丢失数据，避免因容量不足，在突发事件情况下，只能通过降低采样率来维持日常监测；且不需要降低采样率。

（3）如果特征值选取过低，导致传输数据量过大，如果特征值选取过高，会丢失有效数据。本实用新型采用大容量工业级的SataⅡ硬盘来存储原始数据，解决特征值选取和网络传输的矛盾，完整保留原始数据和特征值以备查询，避免有效数据丢失。如果有报警时，甚至可以只发送特征值。

（4）本实用新型完整保留的历史数据，并提供远程调用和查询功能以及现场调用功能和数据接口，通过相关的数据接口可以在现场调用，解决现场分析时没有历史数据导致诊断正确性差的问题，使得振动分析师在远程和现场诊断时都能够获得风机完整的历史数据，并在现场分析时可以省去手持振动分析设备。

（5）本实用新型采用分布式存储，可以提高数据的安全性，以防数据丢失。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1为本实用新型的结构示意图；

附图中标号为：有风电机组1、模数变换器2、数字信号处理器3、局域网4、传感器5、存储器6、数据接口7。

具体实施方式

（实施例1）

见图1，本实用新型具有风电机组1、信号收集装置、当地信号处理装置和局域网4；所述信号收集装置包括模数变换器2和传感器5；所述当地信号处理装置包括数字信号处理器3；风电机组1具有N台风电机；传感器5具有N个，且分别固定安装在N台风电机上；模数变换器2为ADS1278，模数变换器2的输入端接传感器5的输出端；数字信号处理器3为OMAP-L138，数字信号处理器3的输入端接模数变换器2的输出端；数字信号处理器3通过局域网与监控终端4双向通讯连接；其特征在于：N台风电机上各安装有一个存储器6；存储器6上具有数据接口7，存储器6与数字信号处理器3双向通讯连接。存储器6为工业SataⅡ硬盘。数据接口7包括以太网接口、RS232/485接口和USB接口。

本实用新型的工作原理为：原始数据经过数字信号处理器3处理后先进入SataⅡ硬盘进行存储，用户可以随时通过数据接口在现场和远程查询、调用和分析SataⅡ硬盘中的数据。使得振动分析师在远程和现场诊断时都能够获得风机完整的历史数据。硬盘有自动存储时间和控件分析功能，提前通知用户可存储的数据和时间，到期未做拷贝和删除处理，自动覆盖最早记录。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种带分布式存储功能的风电机组振动状态监测装置，具有风电机组（1）、信号收集装置、当地信号处理装置和局域网（4）；所述信号收集装置包括模数变换器（2）和传感器（5）；所述当地信号处理装置包括数字信号处理器（3）；所述风电机组（1）具有N台风电机；所述传感器（5）具有M个，且分别固定安装在M台风电机上；所述模数变换器（2）的输入端接传感器（5）的输出端；所述数字信号处理器（3）的输入端接模数变换器（2）的输出端；所述数字信号处理器（3）通过局域网与监控终端（4）双向通讯连接；其特征在于：所述M台风电机上各安装有一个大容量存储器（6）；所述大容量存储器（6）上具有数据接口（7），大容量存储器（6）与数字信号处理器（3）双向通讯连接。

2.根据权利要求1所述的带分布式存储功能的风电机组振动状态监测装置，其特征在于：所述大容量存储器（6）为工业SataⅡ硬盘、SD存储卡及其它大容量存储器件中的一种或几种；所述数据接口（7）为以太网接口或RS232/485接口或USB接口中的一个或两个或两个以上。

3.根据权利要求2所述带分布式存储功能的风电机组振动状态监测装置，其特征在于：通过以太网接口或RS232/485接口或USB接口中的一个与计算机通讯连接，并在计算机上调用、查看、分析存储器上的数据。

4.根据权利要求1所述带分布式存储功能的风电机组振动状态监测装置，其特征在于：计算机通过局域网或者互联网调用、查看存储器上的数据。

5.根据权利要求3或4所述带分布式存储功能的风电机组振动状态监测装置，其特征在于：所述SataⅡ硬盘上具有智能容量监测装置及报警器。