[实用新型]一种风力发电机工作状态监测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种状态监测系统，具体地说是涉及一种风力发电机工作状态监测系统。

背景技术

风力发电机是将风能转换为机械功，机械功带动转子旋转，最终输出交流电的电力设备。随着风力发电设备开始大量开发、使用，随之而来的则是风力发电机组的故障多发，维护修理和故障诊断等问题引起人们的日益关注。在实际应用中，通过监测风力发电机组的关键运行数据，及时诊断风力发电机组的故障，避免恶性事故的发生，降低运行维护成本，提高风电场的运行经济性，是十分必要和迫切需要的。

风机自身出现故障主要表现为：轴承磨损、齿轮断齿、轴偏心等或自身烧毁、叶片飞落、风力机倒塌等。发电机、主轴和齿轮箱出现故障在停机次数的统计中占18%，但在停机时间的统计中占到了68.7%。由此可见，风力发电机常见故障中发电机、主轴、齿轮箱的故障占有相当大比例，且轴承和齿轮是机械设备中的易损件。现在的风力发电机监控系统一般只对风力发电机的变速箱进行检测，难以全面检测到风力发电机的实际工作状态。

发明内容

本实用新型采用具有无线数据传输功能的采集模块，对风力发电机的轴承、齿轮箱及发电机的振动情况进行数据采样，经无线路由将数据送至监控中心服务器进行分析、存储及处理。

本实用新型的监测系统包括低频振动传感器、采集模块、无线传输路由及服务器；至少一个以上低频振动传感器分别与电机的轴承、齿轮箱及发电机连接，采集模块与低频振荡传感器连接，无线传输路由与采集模块无线连接，服务器与无线传输路由无线连接。

其中低频振动传感器分轴向和径向两个方向安装在电机的轴承、齿轮箱及发电机上。采集模块型号为CKT1-WS01，具备数据采集及传输功能。

其中无线传输路由型号为CKT1-RT01。

其中服务器与风力发电机控制中心联网，对异常状态进行预警提示。

与现有技术相比，本实用新型技术方案的有益效果是：

（1）实现了对风机故障高发部分振动情况的实时在线监测，减轻了人工巡检的工作量，提高了人员的工作效率；

（2）服务器与控制中心联网：当风机振动参数升至预警阈值时及时、自动对工作人员进行警示；也可依据数据分析结果给出检修或维修建议，使人员工作安排更有针对性；

（3）实现风机设备在线管理，数据整理、存储、历史数据查询及工作状态趋势分析等功能充分满足客户需求，提升了现场生产管理的自动化水平。

附图说明

图1为本实用新型系统整体结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图详细描述本实用新型的优选实施例。

如图1所示，低频振动传感器安装到风力发电机的电机的轴承、齿轮箱及发电机上。低频振动传感器分轴向和径向两个方向安装，其中发电机在轴向上安装两个低频振动传感器，分别位于发电机的两端，径向上的4个振动传感器均匀分布在发电机表面；齿轮箱在轴向上安装两个振动传感器，分别位于齿轮箱的两端，径向上的4个振动传感器分布在齿轮箱的两侧表面；轴承在轴向上安装1个振动传感器，位于轴承一端，径向上的2个振动传感器均匀分布轴承表面。低频振动传感器经过一套低频扩展校正电路，其输出特性的固有频率能达到0.5Hz或更低；抗振、耐冲击、高稳定度，具有良好的低频输出特性，可准确的传递轴承、齿轮箱及发电机上振动情况，确保判断数据的准确性。

如图1，低频振动传感器将发电机的轴承、齿轮箱及发电机的振动情况传输给采集模块，采集模块型号为CKT1-WS01，通信频率：2.4GHz～2.5GHz。采集模块带数据传输功能，通过ZigBee无线通信总线技术通过中继无线传输路由把数据发送到服务器上。ZigBee是一种无线连接，可工作在2.4GHz(全球流行)、868MHz(欧洲流行)和915MHz(美国流行)3个频段上，分别具有最高250kbit/s、20kbit/s和40kbit/s的传输速率，它的传输距离在10-75m的范围内，通过中继无线传输路由传输的距离可以覆盖几公里范围，大大的扩大了使用范围。无线传输路由无线传输路由型号为CKT1-RT01，可保证数据稳定传输。

服务器对数据进行分析、存储、处理及显示。服务器数据显示包括速度趋势、波特图、轴中心线、轨道图等。服务器可实现数据整理、存储、历史数据查询及工作状态趋势分析等功能，极大的满足客户需求。

本实用新型可在风电场各种机组上使用，与风力发电机控制中心联网，对异常状态进行预警提示，方便维修人员及时维修。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。