风力发电机组振动波形采集系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种风力发电机组振动波形采集系统及方法，包括：振动传感器模块，在风力发电机中不同位置安装独立的振动传感器，振动传感器模块的振动传感器根据叶片的运行情况变送输出模拟信号，并将该模拟信号进行数字化，将数字化后的信号传送至PLC模块；PLC模块，对获得的数字化信号进行逻辑控制处理，并将处理结果传送至无线传送模块；无线传送模块，将该PLC模块的处理结果通过无线网络传输至过程控制站,本发明专利技术通过在运行过程中对叶片振动波形进行采集，为之后分析振动波形判断故障做基础，实现了风力发电机组振动波形的无线采集。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及风力发电机组振动波形采集
，特别是涉及一种。
技术介绍
目前关于风力发电机组监测技术的专利技术有很多，综合其思路，有如下几种:①利用粗糙集的数据挖掘方法实现的风力发电机组监测技术。如已经申请的专利《风力发电机振动监测的方法和系统》，该专利技术基于大量的历史数据，通过基于粗糙集的数据挖掘方法，建立振动特征值范围规则库，其次，根据该规则库中提取的规则，由风力发电机的实时运行数据预测振动特征值范围，并计算振动特征值的阈值，最后，比较风力发电机运行特征的实时数据和上述振动特征值阈值，做出故障报警判断。②利用位置测量系统实现的风力发电机组监测技术。如已申请的专利《风力发电机状态监测方法》，该专利技术利用位置信息，预先生成风力发电机的传动链的正常运行的参考曲线；实测位置信息，生成状态监测曲线；将所述状态监测曲线与预先生成的参考曲线进行比较，确定风力发电机的当前状态。通过本专利技术的监测方法，能够实现少量甚至不需要硬件投资，同时不需要AD模块，达到高信噪比的监测；并且大大降低计算量，使得监测系统更易于整合入主控制系统。③利用阈值控制和数据融合方法实现的风力发电机组监测技术，即通过短信控制家庭中的电器，如已申请的专利《风力发电机组健康状态在线监测装置及其监测方法》，该专利技术监测装置包括信号采集模块、信号预处理模块、数据融合模块和健康状态信息输出模块。首先采集风电机组各部件信号，对采集到的信号进行预处理，以及对相关数据进行数据融合处理，提取数据征兆信息；在推理机作用下，将数据信息与专家库中的数据信息匹配，做出健康状态诊断决策，提供给用户；根据所述的报警信息或健康状态诊断决策信息做出相应的动作。以上三类解决方案，各自存在一些不足:第①种方法，利用粗糙集的数据挖掘方法，通过历史数据，建立的振动特征值范围规则库，需要极大量的数据作为基础，否则不能保证对风电机组准确的检测判断；容易造成误报警；第②种方法利用位置测量系统实现的，实测位置信息，生成状态监测曲线，将实测曲线与预先生成的参考曲线进行比较，这种方法虽然工作量小，设备便宜，但是计算错误的可能性较高；第③思路利用阈值控制和数据融合方法，采用多种传感器采集风力发电机组健康状态信息，提前判断可能发生故障的部件，但是这种方法下数据监测可能存在不准确因素。综合以上的三种方法，第一种需要在有极大数据的前提下才能够保证一定的检测准确度，第二种和第三种方法，都存在数据对比可能存在的不准确性。
技术实现思路
为克服上述现有技术存在的不足，本专利技术之目的在于提供一种，其通过在运行过程中对叶片振动波形进行采集，为之后分析振动波形判断故障做基础，实现风力发电机组振动波形的无线采集。为达上述及其它目的，本专利技术提出一种风力发电机组振动波形采集系统，包括:振动传感器模块，在风力发电机中不同位置安装独立的振动传感器，振动传感器模块的振动传感器根据叶片的运行情况变送输出模拟信号，并将该模拟信号进行数字化，将数字化后的信号传送至PLC模块；PLC模块，对获得的数字化信号进行逻辑控制处理，并将处理结果传送至无线传送模块；无线传送模块，将该PLC模块的处理结果通过无线网络传输至过程控制站。进一步地，所述振动传感器模块安装在该风力发电机的叶片根部。进一步地，所述振动传感器模块包括多个振动传感器以及信号处理模块，各振动传感器设置于风力发电机各叶片的根部，各振动传感器根据叶片的运行情况变送输出模拟信号至所述信号处理模块，所述信号处理模块将采集到的模拟信号进行数字化，并将数字化后的信好传送至所述PCL模块。进一步地，所述振动传感器根据叶片的运行情况变送输出4-20毫安模拟信号。进一步地，所述PLC模块安装于机舱中。进一步地，所述无线传送模块为GSM收发模块。为达到上述目的，本专利技术还提供一种风力发电机组振动波形采集方法，包括如下步骤:步骤一，利用设置于风力发电机不同位置的振动传感器根据叶片的运行情况变送输出模拟信号，并将该模拟信号进行数字化后传送至PLC模块；步骤二，PLC模块对获得的数字信号进行逻辑控制处理，并将处理结果传送至无线传送模块；步骤三，该无线传送模块将PLC模块的处理结果通过无线网络传输至过程控制站。进一步地，各振动传感器设置于风力发电机各叶片的根部。进一步地，所述PLC模块安装于机舱中。进一步地，各振动传感器根据叶片的运行情况变送输出4-20毫安模拟信号。与现有技术相比，本专利技术一种其通过将振动传感器安装在叶片根部，在运行过程中对叶片振动波形进行采集，为之后分析振动波形判断故障做基础，实现了风力发电机组振动波形的无线采集。【附图说明】图1为本专利技术一种风力发电机组振动波形采集系统的系统架构图；图2为本专利技术较佳实施例中振动传感器模块10的细部结构图；图3为本专利技术较佳实施例中风电机组各模块的设置示意图；图4为本专利技术一种风力发电机组振动波形采集方法的步骤流程图。【具体实施方式】以下通过特定的具体实例并结合【附图说明】本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本专利技术的其它优点与功效。本专利技术亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本专利技术的精神下进行各种修饰与变更。图1为本专利技术一种风力发电机组振动波形采集系统的系统架构图。如图1所示，本专利技术一种风力发电机组振动波形采集系统，包括:振动传感器模块10、PLC模块20以及无线传送模块30。其中，振动传感器模块10在风电机中不同位置(在本专利技术较佳实施例中为每个叶片根部)安装独立的振动传感器，振动当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风力发电机组振动波形采集系统，包括：振动传感器模块，在风力发电机中不同位置安装独立的振动传感器，振动传感器模块的振动传感器根据叶片的运行情况变送输出模拟信号，并将该模拟信号进行数字化，将数字化后的信号传送至PLC模块；PLC模块，对获得的数字化信号进行逻辑控制处理，并将处理结果传送至无线传送模块；无线传送模块，将该PLC模块的处理结果通过无线网络传输至过程控制站。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：苏弢，胡兰馨，韩婧，杨静远，范凯凯，岑宝周，
申请(专利权)人：上海电机学院，
类型：发明
国别省市：上海;31