一种基于无线加速度传感器的风机巡检系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种基于无线加速度传感器的风机巡检系统，其特征在于：发电机轴前轴承轴承座、发电机轴后轴承轴承座、高速轴系电机侧轴承座、高速轴系叶片侧轴承座、中速轴系电机侧轴承座、低速轴系电机侧轴承座、行星轮系齿圈、行星轮系输入端轴承座、主轴轴承座分别通过磁座吸附安装有无线加速度传感器；无线加速度传感器以ZigBee通讯协议连接ZigBee通讯模块，ZigBee通讯模块与PC机之间通过USB接口连接；PC机中具有检测评估软件模块。本实用新型专利技术提供一种集安全性、便捷性、高效性和精确性于一体的巡检系统，能够检测并评估传动链的振动加速度状态。

A wind turbine inspection system based on wireless acceleration sensor

【技术实现步骤摘要】
一种基于无线加速度传感器的风机巡检系统
本技术涉及一种风机检测系统，尤其涉及风机的传动链振动加速度监测系统。
技术介绍
现有的风机传动链振动的检测方式包括：加装CMS在线监测系统，或是用离线的多通道、单通道或是手持式振动采集分析仪进行现场采集与分析现有技术的缺点在于：加装CMS在线监测系统投入成本高，单台设备只能监测单台机组且测点配置固定、不灵活；离线的多通道振动采集分析仪整套设备单价较高，包括采集箱、笔记本电脑、传感器和线缆，设备较重携带不便，安装和拆除传感器需耗费较多时间，不利于巡检使用；单通道振动采集分析仪需要单点巡检，测试时间较长，且存在安全隐患；手持式振动采集分析仪精度较差，且同样存在安全隐患。
技术实现思路
本技术提供一种基于无线加速度传感器的风机巡检系统，其目的是解决现有技术的缺点，提供一种集安全性、便捷性、高效性和精确性于一体的巡检系统，能够检测并评估传动链的振动加速度状态。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于无线加速度传感器的风机巡检系统，风机传动链具有齿轮箱，位于齿轮箱外的风叶连接输入轴，输入轴连接位于齿轮箱内的行星轮系，行星轮系连接低速轴系，低速轴系连接中速轴系，中速轴系连接高速轴系，高速轴系连接输出轴，输出轴连接位于齿轮箱外的发电机的发电机轴，其特征在于：发电机轴前轴承轴承座、发电机轴后轴承轴承座、高速轴系电机侧轴承座、高速轴系叶片侧轴承座、中速轴系电机侧轴承座、低速轴系电机侧轴承座、行星轮系齿圈、行星轮系输入端轴承座、主轴轴承座分别通过磁座吸附安装有无线加速度传感器；无线加速度传感器以ZigBee通讯协议连接ZigBee通讯模块，ZigBee通讯模块与PC机之间通过USB接口连接；PC机中具有检测评估软件模块。磁座通过螺杆与无线加速度传感器的传感器外壳连接，传感器外壳内置一个三轴敏感元件，三轴敏感元件连接信号处理单元，信号处理单元连接中央控制单元，中央控制单元连接无线传输单元，无线传输单元以ZigBee通讯协议连接ZigBee通讯模块。本技术的有益之处在于：本技术的基于无线加速度传感器的风机巡检系统能够实现风机在运行状态下，对风机传动链状态的检测与评估，兼具灵活性、安全性和便捷性，满足风机传动链定检、巡检要求；相较CMS在线监测系统更加经济、灵活；相较离线振动采集分析仪更加安全；相较手持式振动采集分析仪更加精确；且便于携带和操作，集传动链的振动检测与状态评估为一体。附图说明下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。图1为本技术测试系统硬件框架图；图2为本技术无线加速度传感器组件示意图；图3为本技术传动链及测点布置示意图；图4为PC机中的检测评估软件模块软件功能架构图。具体实施方式为了更清楚地说明本技术的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例。如图3所示：风机传动链是现有技术，具有齿轮箱10，位于齿轮箱10外的风叶11连接并驱动输入轴12，输入轴12连接并驱动位于齿轮箱10内的行星轮系13，行星轮系13连接并驱动低速轴系14，低速轴系14连接并驱动中速轴系15，中速轴系15连接并驱动高速轴系16，高速轴系16连接并驱动输出轴17，输出轴17连接并驱动位于齿轮箱10外的发电机18的发电机轴19，风叶11被风力驱动旋转，发电机18发电。如图2所示：磁座36通过M8螺杆37与无线加速度传感器3的传感器外壳30连接，传感器外壳30内置一个三轴敏感元件31，三轴敏感元件31能够同时测量水平、垂直和轴向的振动，三轴敏感元件31连接信号处理单元32，信号处理单元32连接中央控制单元33，中央控制单元33连接无线传输单元34，无线传输单元34以ZigBee通讯协议连接ZigBee通讯模块20。传感器外壳30内的电池35为三轴敏感元件31、信号处理单元32、中央控制单元33、无线传输单元34供电。传感器外壳30上有电源按钮，打开电源按钮无线加速度传感器3进入工作状态，准备接受指令。因此，无线加速度传感器3以ZigBee通讯协议连接ZigBee通讯模块20。如图3所示：风机传动链中的发电机轴前轴承轴承座191通过磁座吸附安装有无线加速度传感器1910、发电机轴后轴承轴承座192通过磁座吸附安装有无线加速度传感器1920、高速轴系电机侧轴承座162通过磁座吸附安装有无线加速度传感器1620、高速轴系叶片侧轴承座161通过磁座吸附安装有无线加速度传感器1610、中速轴系电机侧轴承座151通过磁座吸附安装有无线加速度传感器1510、低速轴系电机侧轴承座141通过磁座吸附安装有无线加速度传感器1410、行星轮系齿圈132通过磁座吸附安装有无线加速度传感器1320、行星轮系输入端轴承座131通过磁座吸附安装有无线加速度传感器1310、主轴轴承座121通过磁座吸附安装有无线加速度传感器1210。如图1所示：无线加速度传感器1210、无线加速度传感器1310、无线加速度传感器1320、无线加速度传感器1410、无线加速度传感器1510、无线加速度传感器1610、无线加速度传感器1620、无线加速度传感器1910、无线加速度传感器1920分别以ZigBee通讯协议连接ZigBee通讯模块20。ZigBee通讯模块20协调上述无线加速度传感器同步采集、传输。ZigBee通讯模块20与PC机21之间通过USB接口连接。如图4所示：PC机中装有基于java开发后封装而成的的检测评估软件模块，实现路径建设单元、通讯连接单元、数据采集单元、状态评估单元、数据存储单元等功能；其中路径建设单元需要在巡检之前根据巡检对象建立针对性的采集路径，并定义需要采集的信号带宽和需计算的特征指标；通讯连接单元实现与ZigBee通讯模块20之间连接，建立数据传输的通道；数据采集单元用于接收ZigBee通讯模块20上传的特征指标，并进行初步的删选；状态评估单元对有效特征指标进行评估，反馈评估结果；数据存储单元用于记录评估结果和人工录入的状态信息。具体实施步骤：巡检时需提前在软件中建立采集路径，安装好无线加速度传感器3并打开电源开关；采集路径通过ZigBee通讯模块20分别下发给各个无线加速度传感器3，无线传输单元34接收信息后，中央控制单元33启动采集指令；三轴敏感元件31根据路径设置的定义采集数据并上传至信号处理单元32，信号处理单元32对信号进行滤波和A/D转换，转换后的数字信号经中央处理单元33处理计算出特征指标值；经无线传输单元34上传后进入软件系统进行状态评估并记录。本说明书中各本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于无线加速度传感器的风机巡检系统，风机传动链具有齿轮箱，位于齿轮箱外的风叶连接输入轴，输入轴连接位于齿轮箱内的行星轮系，行星轮系连接低速轴系，低速轴系连接中速轴系，中速轴系连接高速轴系，高速轴系连接输出轴，输出轴连接位于齿轮箱外的发电机的发电机轴，其特征在于：/n发电机轴前轴承轴承座、发电机轴后轴承轴承座、高速轴系电机侧轴承座、高速轴系叶片侧轴承座、中速轴系电机侧轴承座、低速轴系电机侧轴承座、行星轮系齿圈、行星轮系输入端轴承座、主轴轴承座分别通过磁座吸附安装有无线加速度传感器；/n无线加速度传感器以ZigBee通讯协议连接ZigBee通讯模块，ZigBee通讯模块与PC机之间通过USB接口连接；/nPC机中具有检测评估软件模块。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于无线加速度传感器的风机巡检系统，风机传动链具有齿轮箱，位于齿轮箱外的风叶连接输入轴，输入轴连接位于齿轮箱内的行星轮系，行星轮系连接低速轴系，低速轴系连接中速轴系，中速轴系连接高速轴系，高速轴系连接输出轴，输出轴连接位于齿轮箱外的发电机的发电机轴，其特征在于：
发电机轴前轴承轴承座、发电机轴后轴承轴承座、高速轴系电机侧轴承座、高速轴系叶片侧轴承座、中速轴系电机侧轴承座、低速轴系电机侧轴承座、行星轮系齿圈、行星轮系输入端轴承座、主轴轴承座分别通过磁座吸附安装有无线加速度传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴明明，吴伟强，顾龙月，
申请(专利权)人：南京安维士传动技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32