傳感器模塊10的振動傳感器根據(jù)葉片的運行情況變送輸出4-20毫安模擬信號，并將該模擬信號進行數(shù)字化，將數(shù)字化后的信號傳送至PLC20 ;PLC(可編程邏輯控制)模塊20，安裝在機艙中，對獲得的數(shù)字化信號進行邏輯控制處理，并將處理結(jié)果傳送至無線傳送模塊30 ;無線傳送模塊30將PLC模塊20的處理結(jié)果通過無線網(wǎng)絡傳輸至過程控制站，從而建立分布式控制系統(tǒng)DCS以完成對風電機組振動波形的采集，過程控制站對接收的風電機組振動波形進行測算即可得到風電機組運行狀態(tài)，在本發(fā)明較佳實施例中，無線傳送模塊30為GSM收發(fā)模塊，其通過GSM網(wǎng)絡將PLC模塊20的處理結(jié)果傳輸至過程控制站。
[0033]圖2為本發(fā)明較佳實施例中振動傳感器模塊10的細部結(jié)構(gòu)圖。在本發(fā)明較佳實施例中，振動傳感器模塊10包括多個振動傳感器101以及信號處理模塊102，振動傳感器101設置于風電機各葉片的根部，各振動傳感器101根據(jù)葉片的運行情況變送輸出4-20毫安模擬信號至信號處理模塊102，信號處理模塊102將采集到的模擬信號進行數(shù)字化，并將數(shù)字化后的信好傳送至PCL模塊20。
[0034]圖3為本發(fā)明較佳實施例中風電機組各模塊的設置示意圖。在本發(fā)明較佳實施例中，振動傳感器模塊10安裝在各葉片根部，可編程邏輯控制器PLC模塊20安裝在機艙中，并通過GSM收發(fā)模塊進行收發(fā)通信。
[0035]圖4為本發(fā)明一種風力發(fā)電機組振動波形采集方法的步驟流程圖。如圖4所示，本發(fā)明一種風力發(fā)電機組振動波形采集方法，包括如下步驟:
[0036]步驟401，利用設置于風電機各葉片根部的振動傳感器根據(jù)葉片的運行情況變送輸出4-20毫安模擬信號，并將該模擬信號進行數(shù)字化后傳送至PLC模塊；
[0037]步驟402，PLC模塊對獲得的數(shù)字信號進行邏輯控制處理，并將處理結(jié)果傳送至無線傳送模塊；
[0038]步驟403，無線傳送模塊將PLC模塊的處理結(jié)果通過無線網(wǎng)絡傳輸至過程控制站。在本發(fā)明較佳實施例中，無線傳送模塊為GSM收發(fā)模塊。
[0039]綜上所述，本發(fā)明一種風力發(fā)電機組振動波形采集系統(tǒng)及方法其通過將振動傳感器安裝在葉片根部，在運行過程中對葉片振動波形進行采集，為之后分析振動波形判斷故障做基礎，實現(xiàn)了風力發(fā)電機組振動波形的無線采集。
[0040]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點:
[0041](I)本發(fā)明建立的DCS(分布式控制)系統(tǒng)具有實時性、可靠性和擴充性的特性，可以保證從風電機組上獲取的振動波形傳輸?shù)膶崟r與精確。
[0042](2)本發(fā)明不需要對風力發(fā)電機組結(jié)構(gòu)進行大改動，能夠快速布置，有效、實時監(jiān)測風力發(fā)電機組振動波形的變化，具有很好的可維護性和拓展性。
[0043](3)由于風力機葉片特殊的工作方式，傳統(tǒng)的應變片測振方式無法安裝在葉片上，本發(fā)明設計了一套低功耗的無線振動采集系統(tǒng)(在邊遠地區(qū)相較于其他無線通信技術(shù)使用GSM功耗可以降低)，可以把振動傳感器模塊安裝在葉片根部。
[0044]上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何本領域技術(shù)人員均可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾與改變。因此，本發(fā)明的權(quán)利保護范圍，應如權(quán)利要求書所列。
【主權(quán)項】
1.一種風力發(fā)電機組振動波形采集系統(tǒng)，包括: 振動傳感器模塊，在風力發(fā)電機中不同位置安裝獨立的振動傳感器，振動傳感器模塊的振動傳感器根據(jù)葉片的運行情況變送輸出模擬信號，并將該模擬信號進行數(shù)字化，將數(shù)字化后的信號傳送至PLC模塊； PLC模塊，對獲得的數(shù)字化信號進行邏輯控制處理，并將處理結(jié)果傳送至無線傳送模塊； 無線傳送模塊，將該PLC模塊的處理結(jié)果通過無線網(wǎng)絡傳輸至過程控制站。2.如權(quán)利要求1所述的一種風力發(fā)電機組振動波形采集系統(tǒng)，其特征在于:所述振動傳感器模塊安裝在該風力發(fā)電機的葉片根部。3.如權(quán)利要求2所述的一種風力發(fā)電機組振動波形采集系統(tǒng)，其特征在于:所述振動傳感器模塊包括多個振動傳感器以及信號處理模塊，各振動傳感器設置于風力發(fā)電機各葉片的根部，各振動傳感器根據(jù)葉片的運行情況變送輸出模擬信號至所述信號處理模塊，所述信號處理模塊將采集到的模擬信號進行數(shù)字化，并將數(shù)字化后的信好傳送至所述PCL模塊。4.如權(quán)利要求3所述的一種風力發(fā)電機組振動波形采集系統(tǒng)，其特征在于:所述振動傳感器根據(jù)葉片的運行情況變送輸出4-20毫安模擬信號。5.如權(quán)利要求3所述的一種風力發(fā)電機組振動波形采集系統(tǒng)，其特征在于:所述PLC模塊安裝于機艙中。6.如權(quán)利要求3所述的一種風力發(fā)電機組振動波形采集系統(tǒng)，其特征在于:所述無線傳送模塊為GSM收發(fā)模塊。7.一種風力發(fā)電機組振動波形采集方法，包括如下步驟: 步驟一，利用設置于風力發(fā)電機不同位置的振動傳感器根據(jù)葉片的運行情況變送輸出模擬信號，并將該模擬信號進行數(shù)字化后傳送至PLC模塊； 步驟二，PLC模塊對獲得的數(shù)字信號進行邏輯控制處理，并將處理結(jié)果傳送至無線傳送模塊； 步驟三，該無線傳送模塊將PLC模塊的處理結(jié)果通過無線網(wǎng)絡傳輸至過程控制站。8.如權(quán)利要求7所述的一種風力發(fā)電機組振動波形采集方法，其特征在于:各振動傳感器設置于風力發(fā)電機各葉片的根部。9.如權(quán)利要求8所述的一種風力發(fā)電機組振動波形采集方法，其特征在于:所述PLC模塊安裝于機艙中。10.如權(quán)利要求8所述的一種風力發(fā)電機組振動波形采集方法，其特征在于:各振動傳感器根據(jù)葉片的運行情況變送輸出4-20毫安模擬信號。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種風力發(fā)電機組振動波形采集系統(tǒng)及方法，包括：振動傳感器模塊，在風力發(fā)電機中不同位置安裝獨立的振動傳感器，振動傳感器模塊的振動傳感器根據(jù)葉片的運行情況變送輸出模擬信號，并將該模擬信號進行數(shù)字化，將數(shù)字化后的信號傳送至PLC模塊；PLC模塊，對獲得的數(shù)字化信號進行邏輯控制處理，并將處理結(jié)果傳送至無線傳送模塊；無線傳送模塊，將該PLC模塊的處理結(jié)果通過無線網(wǎng)絡傳輸至過程控制站,本發(fā)明通過在運行過程中對葉片振動波形進行采集，為之后分析振動波形判斷故障做基礎，實現(xiàn)了風力發(fā)電機組振動波形的無線采集。
【IPC分類】F03D7/04, F03D1/06
【公開號】CN104989594
【申請?zhí)枴緾N201510350628
【發(fā)明人】蘇弢, 胡蘭馨, 韓婧, 楊靜遠, 范凱凱, 岑寶周
【申請人】上海電機學院
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年6月20日