基于dsp的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在線故障診斷系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實(shí)用新型涉及基于DSP的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在線故障診斷系統(tǒng)，屬于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組故障診斷技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在當(dāng)今強(qiáng)調(diào)保護(hù)環(huán)境、可持續(xù)發(fā)展的背景下，不消耗化石燃料、無環(huán)境污染的風(fēng)力發(fā)電被認(rèn)為是最清潔的能源利用形式。在過去的10年里，由于年平均增長率接近28%，風(fēng)力發(fā)電已成為世界上增長最快的課再生能源。最近幾年來，由于我國風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)量的發(fā)展迅速，相應(yīng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的故障診斷技術(shù)也有了一定的進(jìn)步，但是與發(fā)展速度較快的風(fēng)電設(shè)備相比，風(fēng)電設(shè)備的故障診斷技術(shù)還有待進(jìn)一步提高。另外，由于風(fēng)電行業(yè)的特殊性，設(shè)備運(yùn)行與維護(hù)費(fèi)用昂貴。據(jù)統(tǒng)計(jì)，風(fēng)電設(shè)備運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用超過總收益的10%?15%，而進(jìn)行一次齒輪箱的更換工作就要花費(fèi)上百萬元。因此，目前迫切需要研究一種在線故障監(jiān)測(cè)與診斷方法，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障初期征兆，防止嚴(yán)重故障或惡性事故的發(fā)生。
[0003]滾動(dòng)軸承作為旋轉(zhuǎn)機(jī)械在風(fēng)電系統(tǒng)中是最基本的零件，其性能的優(yōu)劣將直接影響到整個(gè)系統(tǒng)能否正常工作。由于滾動(dòng)軸承在早期出現(xiàn)故障特征并不明顯，人為判斷滾動(dòng)軸承好壞具有很高的誤判率。過早更換滾動(dòng)軸承會(huì)增加生產(chǎn)成本，過晚更換滾動(dòng)軸承可能會(huì)損壞設(shè)備，甚至影響其它設(shè)備的正常運(yùn)行，更有甚者會(huì)引發(fā)安全事故。因此，研發(fā)一套在線故障診斷系統(tǒng)具有重要的意義。
[0004]因此，風(fēng)電機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷顯得尤為重要，是保證機(jī)組長期穩(wěn)定運(yùn)行和安全發(fā)電的關(guān)鍵。風(fēng)電機(jī)組故障診斷利于降低故障率、減少維修時(shí)間、增加年發(fā)電量和提高風(fēng)電場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)效益;利于發(fā)現(xiàn)早期故障，不僅能為機(jī)組維護(hù)人員安排備用器件和物資提供必要的時(shí)間，而且也能為設(shè)計(jì)人員提供指導(dǎo)和意見。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)上述問題，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種基于DSP的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在線故障診斷系統(tǒng)。
[0006]本實(shí)用新型的一種基于DSP的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在線故障診斷系統(tǒng)，它包含壓電加速度傳感器、預(yù)處理電路、DSP、光交機(jī)、上位機(jī)、組態(tài)王軟件。壓電加速度傳感器將采集到的數(shù)據(jù)傳送給預(yù)處理電路，預(yù)處理電路對(duì)采集的振動(dòng)加速度信號(hào)進(jìn)行放大、濾波，使經(jīng)過預(yù)處理之后的信息處于DSP的工作范圍內(nèi)，然后DSP對(duì)預(yù)處理后的信息進(jìn)行A/D采樣，經(jīng)過DSP的程序進(jìn)行分析、處理，得到滾動(dòng)軸承的峰值因子數(shù)值和峭度數(shù)值，然后通過DSP上的以太網(wǎng)口經(jīng)過光交機(jī)傳給上位機(jī)，在上位機(jī)的組態(tài)王軟件上顯示峰值因子數(shù)值和峭度數(shù)值，還可以查看任何時(shí)間段的歷史記錄和報(bào)警信息。
[0007]作為優(yōu)選，所述的在線故障診斷系統(tǒng)經(jīng)DSP處理后的信息由以太網(wǎng)口經(jīng)光交機(jī)傳送給上位機(jī)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳送。
[0008]作為優(yōu)選，所述的線故障診斷系統(tǒng)上位機(jī)可以同時(shí)監(jiān)控多個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。
[0009]本實(shí)用新型的有益效果為:能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)，便于及早發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)組的故障，縮短維修的時(shí)間，提高了安全性，使用方便，操作簡單。
[0010]【附圖說明】:
[0011]為了易于說明，本實(shí)用新型由下述的具體實(shí)施及附圖作以詳細(xì)描述。
[0012]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0013]壓電加速度傳感器(I)、預(yù)處理電路(2)、DSP(3)、光交機(jī)(4)、上位機(jī)(5)、組態(tài)王軟件(6)
[0014]圖中:1-壓電加速度傳感器;2-預(yù)處理電路;3- DSP;4-光交機(jī);5-上位機(jī)，6-組態(tài)王。
[0015]【具體實(shí)施方式】:
[0016]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明了，下面通過附圖中示出的具體實(shí)施例來描述本實(shí)用新型。但是應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本實(shí)用新型的范圍。此外，在以下說明中，省略了對(duì)公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本實(shí)用新型的概念。
[0017]如圖1所示，本【具體實(shí)施方式】采用以下技術(shù)方案:它包含壓電加速度傳感器1、預(yù)處理電路2、DSP3、光交機(jī)4、上位機(jī)5、組態(tài)王軟件6。壓電加速度傳感器I將采集到的數(shù)據(jù)傳送給預(yù)處理電路2，預(yù)處理電路對(duì)采集的振動(dòng)加速度信號(hào)進(jìn)行放大、濾波，使經(jīng)過預(yù)處理之后的信息處于DSP的工作范圍內(nèi)，然后DSP3對(duì)預(yù)處理后的信息進(jìn)行A/D采樣，經(jīng)過DSP3的程序進(jìn)行分析、處理，得到滾動(dòng)軸承的峰值因子數(shù)值和峭度數(shù)值，然后通過DSP3上的以太網(wǎng)口經(jīng)光纖電纜到光交機(jī)4，光交機(jī)4和上位機(jī)5通過光纖電纜鏈接，在上位機(jī)5的組態(tài)王軟件6上顯示峰值因子數(shù)值和峭度數(shù)值，還可以查看任何時(shí)間段的歷史記錄和報(bào)警信息。進(jìn)一步的，所述的在線故障診斷系統(tǒng)經(jīng)DSP處理后的信息由以太網(wǎng)口經(jīng)光交機(jī)傳送給上位機(jī)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳送。
[0018]進(jìn)一步的，所述的線故障診斷系統(tǒng)上位機(jī)可以同時(shí)監(jiān)控多個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。
[0019]本【具體實(shí)施方式】的工作原理為:通過壓電加速度傳感器對(duì)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控的部位采集信息，預(yù)處理電路對(duì)采集的振動(dòng)加速度信號(hào)進(jìn)行放大、濾波，使采集到的信號(hào)處于DSP的工作范圍內(nèi)，然后DSP上的A/D采樣模塊對(duì)預(yù)處理后的信號(hào)進(jìn)行A/D采樣，并對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析和處理，得到峰值因子和峭度，經(jīng)光交機(jī)發(fā)送給上位機(jī)，上位機(jī)上的組態(tài)王軟件可在線遠(yuǎn)程監(jiān)控，當(dāng)峰值因子和峭度的數(shù)值有較大變化時(shí)會(huì)發(fā)出報(bào)警，便于及時(shí)維修，使用方便，操作簡便。
[0020]以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于DSP的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在線故障診斷系統(tǒng)，其特征在于:它包含壓電加速度傳感器(I)、預(yù)處理電路(2)、DSP(3)、光交機(jī)(4)、上位機(jī)(5)、組態(tài)王軟件(6);壓電加速度傳感器(I)將采集到的數(shù)據(jù)傳送給預(yù)處理電路(2)，預(yù)處理電路對(duì)采集的振動(dòng)加速度信號(hào)進(jìn)行放大、濾波，使經(jīng)過預(yù)處理之后的信息處于DSP的工作范圍內(nèi)，然后DSP(3)對(duì)預(yù)處理后的信息進(jìn)行A/D采樣，經(jīng)過DSP(3)的程序進(jìn)行分析、處理，得到滾動(dòng)軸承的峰值因子數(shù)值和峭度數(shù)值，然后通過DSP(3)上的以太網(wǎng)口經(jīng)過光交機(jī)(4)傳給上位機(jī)(5)，在上位機(jī)(5)的組態(tài)王軟件(6)上顯示峰值因子數(shù)值和峭度數(shù)值，還可以查看任何時(shí)間段的歷史記錄和報(bào)警信息。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于DSP的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在線故障診斷系統(tǒng)，其特征在于:經(jīng)DSP處理后的信息由以太網(wǎng)口經(jīng)光交機(jī)傳送給上位機(jī)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳送。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于DSP的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在線故障診斷系統(tǒng)，其特征在于:上位機(jī)可以同時(shí)監(jiān)控多個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于DSP的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在線故障診斷系統(tǒng)，包含壓電加速度傳感器、預(yù)處理電路、DSP、光交機(jī)、上位機(jī)、組態(tài)王軟件；壓電加速度傳感器將采集到的數(shù)據(jù)傳送給預(yù)處理電路，預(yù)處理電路對(duì)采集的振動(dòng)加速度信號(hào)進(jìn)行放大、濾波，使經(jīng)過預(yù)處理之后的信息處于DSP的工作范圍內(nèi)，然后DSP對(duì)預(yù)處理后的信息進(jìn)行A/D采樣，經(jīng)過DSP的程序進(jìn)行分析、處理，得到滾動(dòng)軸承的峰值因子數(shù)值和峭度數(shù)值，然后通過DSP上的以太網(wǎng)口經(jīng)過光交機(jī)傳給上位機(jī)，在上位機(jī)的組態(tài)王軟件上顯示峰值因子數(shù)值和峭度數(shù)值，還可以查看任何時(shí)間段的歷史記錄和報(bào)警信息。本實(shí)用新型能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)，而且可同時(shí)監(jiān)測(cè)多個(gè)滾動(dòng)軸承，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)問題的滾動(dòng)軸承，縮短維修的時(shí)間，提高了安全性，使用方便，操作簡單。
【IPC分類】G01M13/04
【公開號(hào)】CN205175690
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520800224
【發(fā)明人】趙曉文, 時(shí)獻(xiàn)江, 孫在松, 任婷婷, 房欽國
【申請(qǐng)人】哈爾濱理工大學(xué)
【公開日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2015年10月13日