[实用新型]一种风力发电机组状态监测装置

说明书

技术领域

本实用新型属于风力发电技术领域，尤其涉及一种风力发电机组状态监测装置。 

背景技术

风力发电机组属于大型机电一体化旋转机械设备，由风力机、齿轮箱、发电机等部件组成的传动系统是实现风能到电能转换的主要设备，也是能量传递过程的主要承载部件。风力发电机组主要部件寿命一般20年，但是由于我国风电机组多数安装在西北部和沿海地区，机组经常工作在低温、沙尘、雷电、冰雪、风暴等恶劣环境条件下，而且由于风速、载荷和风轮转速变化范围大，上网要求高，导致机组运行工况复杂，极易造成风电机组传动系统在寿命期内出现故障甚至损坏。通常风电场机组数量多、分布范围广，运行中无人值守，设备出现故障不易及时发现，因此影响到机组的安全可靠性，甚至造成经济损失。因此，对风力发电机组运行状态进行实时在线监测是十分必要的。 

风力发电机组运行状态监测涉及内容比较广泛，目前已应用的状态监测系统一般在于对机组轴系振动进行检测，并通过信号分析技术给出设备故障信息，如果能够结合音频、视频信息处理技术，并结合风电场实际需要添加烟雾报警、外部人员非法入侵报警等信息，则可以实现对机组运行状况更全面的监测，并可以为运行值班人员提供更为全面和直观的现场信息。 

发明内容

针对上述背景技术中提到的现有风力发电机组监测系统没有风力发电机组对音频和视频信息进行监测等不足，本实用新型提出了一种风力发电机组状态监测装置。 

本实用新型的技术方案是，一种风力发电机组状态监测装置，通过8路振动加速度传感器、4路摄像机和以太网对风力发电机组的状态进行监测；其特征是该装置包括模拟量采集单元、数字量采集单元、音频采集单元、视频采集单元、第一数字信号处理器、第二数字信号处理器、ARM处理器、就地存储单元、摄像机控制单元和网络接入单元； 

所述模拟量采集单元和数字量采集单元分别与第一数字信号处理器连接；音频采集单元和视频采集单元分别与第二数字信号处理器连接；ARM处理器分别与第一数字信号处理器、第二数字信号处理器、就地存储单元、摄像机控制单元和网络接入单元连接。 

所述第一数字信号处理器采用型号为TMS320F2812。 

所述第二数字信号处理器采用型号为TMS320DM642。 

本实用新型能够对风力发电机组进行视频、音频和振动监测，并通过监测的数据对风力发电机组的状态进行评估，能够找出发生故障的具体部件，为风力发电机组的正常工作和故障检修提供的方便。 

附图说明

图1为本实用新型的原理图； 

图2为数字及模拟量采集部分原理图； 

图3为音频、视频采集部分原理图。 

具体实施方式

下面结合附图，对优选实施例作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本实用新型的范围及其应用。 

如图1所示，风力发电机组状态监测装置包括模拟量采集单元、数字量采集单元、音频采集单元、视频采集单元、第一数字信号处理器、第二数字信号处理器、ARM处理器、就地存储单元、摄像机控制单元及网络接入单元，模拟量采集单元、数字量采集单元与第一数字信号处理器连接，音频采集单元、视频采集单元与第二数字信号处理器连接，第一数字信号处理器、第二数字信号处理器、就地存储单元、摄像机控制单元及网络接入单元与ARM嵌入式处理器连接。 

数字量采集单元及模拟量采集单元如图2所示，模拟量采集单元由前置放大器、滤波电路、增益/增益量程调整电路组成，可以高速采集8路振动传感器信号，振动传感器采用压电式加速度传感器。第一数字信号处理器对该8路模拟量进行A/D转换，得到振动时域信号，再进行傅立叶变换得到振动频谱信息；转速信号来自转速编码器，共有A、B、Z三路脉冲信号，2路温度信号来自数字温度传感器，为脉冲频率信号，烟雾报警器为开关量信号，以上6路脉冲与开关量信号经光电隔离与电平转换后送第一数字信号处理器，第一数字信号处理器将上述采集信号及计算结果经编码后传送给ARM处理器，第一数字信号处理器采用型号为TMS320F2812。