[实用新型]一种大型风力机主轴承运行状态监测及故障预警系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种采用关联维数方法的大型风力机主轴承运行状态监测及故障预警系统。

背景技术

主轴承作为大型风力机关键传动系统上的部件，长期在交变载荷下工作容易损坏。如果一旦不正常工作，还会对后面的齿轮箱和发电机组等造成伤害，甚至出现重大事故。此外风场一般地处偏远、环境恶劣，并且机舱位于50-80m以上的高空，给机组的维护维修工作造成了困难，增加了机组的运行维护成本。

发明内容

发明目的：本实用新型的目的是针对上述问题提供一种大型风力机主轴承运行状态监测及故障预警系统，能够有效解决现有监测系统由于信噪比低、叶轮转速波动等造成的状态监测效果差，故障预警低等问题。

技术方案：

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种大型风力机主轴承运行状态监测及故障预警系统，其特征在于：安装在主轴承垂直、水平方向的垂直振动传感器和水平振动传感器通过数据线与信号采集卡连接；信号采集卡与数据存储单元连接；数据存储单元通过数据无线数据传输单元与数据处理单元连接；数据处理单元与运行状态分析单元连接；运行状态分析单元与显示及预警单元连接；所述数据处理单元具体为接收数据无线数据传输单元信号的线性降噪装置、阶次分析器、小波包分解器，分别通过数据线连接线性降噪装置、阶次分析器、小波包分解器并将数据进行汇总的数据预处理器，与数据预处理器连接的关联维数计算器，关联维数计算器连接运行状态分析单元。

所述的数据无线数据传输单元为使用GPRS无线通信协议的数据传输装置。

所述显示及预警单元由风电功率显示器、运行状态显示器、故障类型指示器组成。

优点及效果：本实用新型采用小波包和关联维数的监测方法，能够提高整个系统的监测效率，及时发现机组运行状态的变化，达到预警作用，避免事故的发生，有效进行设备维护。

本实用新型结构简洁，现场操作性强，能够及时发现大型风力机主轴承运行状态的变化，对于设备的保养维护，及如轴承内环、外环和滚子故障识别率高。

附图说明：

图1为本实用新型系统示意图。

具体实施方式：

如图所示，本实用新型由垂直振动传感器、水平振动传感器、信号采集卡、数据存储单元、数据无线数据传输单元、数据处理单元、运行状态分析单元、显示及预警单元组成。所述数据处理单元具体为接收数据无线数据传输单元传输信号的线性降噪装置、阶次分析器、小波包分解器，分别通过数据线连接线性降噪装置、阶次分析器、小波包分解器并将数据进行汇总的数据预处理器，与数据预处理器连接的关联维数计算器，关联维数计算器连接运行状态分析单元。其中的数据无线数据传输单元为使用GPRS无线通信协议的数据传输装置。

所述显示及预警单元由风电功率显示器、运行状态显示器、故障类型指示器组成。

具体应用步骤如下：

（1）首先在主轴承水平和垂直方向安装振动信号传感器，对于水平和垂直方向上的振动信号进行采集，通过数据线被采集卡获取，并存于存储单元中；

（2）获得的数据信号通过GPRS无线通信协议传输给风场监测场所的数据处理单元，然后依据算法进行小波包分解，并对与特定波段的信号进行空间重构和关联维数计算；

（3）对于计算结果进行比对后处理、输出，从而达到运行状态监测和故障预警的作用。

本实用新型采用小波包和关联维数的监测方法，能够提高整个系统的监测效率，及时发现机组运行状态的变化，达到预警作用，避免事故的发生，有效进行设备维护。

本实用新型结构简洁，现场操作性强，能够及时发现大型风力机主轴承运行状态的变化，对于设备的保养维护，及如轴承内环、外环和滚子故障识别率高。