線實時監(jiān)測齒輪箱230旁路油管內(nèi)的油液狀態(tài)，確認潤滑油的性能和齒輪箱230的運行狀態(tài)。該監(jiān)測過程無需工作人員進行定期抽取油樣，能夠及時發(fā)現(xiàn)潤滑油異常和齒輪箱異常。
[0078]5、對風力發(fā)電機組的發(fā)電機進行監(jiān)測:監(jiān)測風力發(fā)電機組的發(fā)電機的轉子軸承的振動狀態(tài)，根據(jù)發(fā)電機的轉子軸承的振動狀態(tài)判斷發(fā)電機是否發(fā)生故障；
[0079]6、對風力發(fā)電機組的塔筒進行監(jiān)測:
[0080](I)監(jiān)測風力發(fā)電機組的塔筒的振動狀態(tài)，根據(jù)塔筒的振動狀態(tài)判斷塔筒是否發(fā)生非正常晃動。在具體的實施例中，上述監(jiān)測過程為:采集塔筒的振動信號，獲得振動信號的時域特征和頻域特征，如果塔筒的振動信號的時域特征和/或頻域特征的幅值和頻率超出正常范圍，則判斷塔筒發(fā)生非正?；蝿樱黄渲?，可以利用振動加速度傳感器采集塔筒在水平方向上的振動信號。
[0081](2)監(jiān)測風力發(fā)電機組的塔筒的傾斜狀態(tài)，根據(jù)塔筒的傾斜狀態(tài)判斷塔筒所處的地基是否發(fā)生非正常沉降。在具體的實施例中，上述監(jiān)測過程為:采集塔筒的傾角，如果塔筒的傾角超出正常范圍，則判斷塔筒所處的地基發(fā)生非正常沉降；其中，可以利用傾角傳感器采集塔筒的傾角。
[0082]例如，圖5示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的風力發(fā)電機組的塔筒的示意圖，示出了對風力發(fā)電機組的塔筒的監(jiān)測。如圖5所示，一方面，利用振動加速度傳感器510監(jiān)測塔筒250在水平方向上的振動加速度，進而獲得塔筒250在水平方向上的振動信號，分析該振動信號的時域特征和頻域特征，能夠發(fā)現(xiàn)長期低頻振動導致的塔筒共振、塔筒零部件損壞、以及風力發(fā)電機組面臨倒塔風險等安全隱患。另一方面，利用傾角傳感器520監(jiān)測塔筒250的傾角，能夠發(fā)現(xiàn)由于塔筒所處地基的不均勻沉降導致的風力發(fā)電機組的傾斜以及風力發(fā)電機組面臨倒塔風險等安全隱患。
[0083]通過對風力發(fā)電機組上述六個方面的監(jiān)測，能夠比較全面、準確地判斷出風力發(fā)電機組的故障來源和具體信息，可以在重大故障發(fā)生前期進行及時有效的預警，進而能夠針對故障制定相應的應對措施，降低由于突發(fā)事故產(chǎn)生的不必要損失及停機維護檢修帶來的發(fā)電損失，減少風力發(fā)電機組的維修維護成本，提高風力發(fā)電機組的整體可靠性、穩(wěn)定性與綜合效益。
[0084]圖6示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的一種風力發(fā)電機組的全狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的示意圖。如圖6所示，該風力發(fā)電機組的全狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)600包括:
[0085]監(jiān)測處理模塊610，用于實時監(jiān)測風力發(fā)電機組的多個部件的狀態(tài)；以及用于對于每個部件，根據(jù)其狀態(tài)判斷該部件是否發(fā)生故障。
[0086]報警處理模塊620，用于當監(jiān)測處理模塊判斷出風力發(fā)電機組的一個或多個部件發(fā)生故障時，發(fā)送報警信息。
[0087]可見，圖6所示的裝置針對風力發(fā)電機組的運行要求，提出了一種更先進、更全面、更準確的狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷方案，該方案在不影響風力發(fā)電機組正常運行的前提下，通過對風力發(fā)電機組的多個部件的狀態(tài)監(jiān)控、故障診斷以及報警處理，可以實現(xiàn)工作人員對風力發(fā)電機組運行狀態(tài)的全面、實時遠程監(jiān)控，提高了對風力發(fā)電機組故障響應的及時性、有效性和準確性，在保證機組可靠穩(wěn)定運行、降低機組維護成本等方面具有重要的意義。
[0088]在本發(fā)明的一個實施例中，圖6所示系統(tǒng)的監(jiān)測處理模塊610，用于執(zhí)行以下一種或多種監(jiān)測處理過程:監(jiān)測風力發(fā)電機組的各葉片的振動狀態(tài)，根據(jù)各葉片的振動狀態(tài)判斷是否存在發(fā)生故障的葉片；監(jiān)測風力發(fā)電機組的主軸軸承的振動狀態(tài)，根據(jù)主軸軸承的振動狀態(tài)判斷主軸是否發(fā)生故障；監(jiān)測風力發(fā)電機組的齒輪箱的振動狀態(tài)，根據(jù)齒輪箱的振動狀態(tài)判斷齒輪箱是否發(fā)生故障；監(jiān)測風力發(fā)電機組的齒輪箱中的潤滑油的油液狀態(tài)，根據(jù)齒輪箱中的潤滑油的油液狀態(tài)判斷齒輪箱中的潤滑油是否存在問題；監(jiān)測風力發(fā)電機組的發(fā)電機的轉子軸承的振動狀態(tài)，根據(jù)發(fā)電機的轉子軸承的振動狀態(tài)判斷發(fā)電機是否發(fā)生故障；監(jiān)測風力發(fā)電機組的塔筒的振動狀態(tài)，根據(jù)塔筒的振動狀態(tài)判斷塔筒是否發(fā)生非正?；蝿?；監(jiān)測風力發(fā)電機組的塔筒的傾斜狀態(tài)，根據(jù)塔筒的傾斜狀態(tài)判斷塔筒所處的地基是否發(fā)生非正常沉降。
[0089]圖7示出了根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的一種風力發(fā)電機組的全狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的示意圖。如圖7所示，該風力發(fā)電機組的全狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)700包括監(jiān)測處理模塊710和報警處理模塊720，其中，監(jiān)測處理模塊710包括信號采集模塊711和分析處理模塊712。
[0090]數(shù)據(jù)采集模塊711用于采集表征風力發(fā)電機組的多個部件的狀態(tài)的數(shù)據(jù)，并將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送至分析處理模塊712。
[0091]分析處理模塊712用于存儲表征風力發(fā)電機組的多個部件的狀態(tài)的數(shù)據(jù)，并對該數(shù)據(jù)進行分析處理；對于每個部件，根據(jù)表征該部件的狀態(tài)的數(shù)據(jù)判斷該部件是否發(fā)生故障；當判斷出風力發(fā)電機組的一個或多個部件發(fā)生故障時，通知報警處理單元；
[0092]其中，數(shù)據(jù)采集模塊711安裝于被監(jiān)控的風力發(fā)電機組上，分析處理模塊712位于中控室或遠程，數(shù)據(jù)采集模塊711與分析處理模塊712之間可以通過局域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)進行通信。
[0093]報警處理模塊720，用于在接收到分析處理模塊712所發(fā)送的通知后，發(fā)送報警信息。
[0094]可見，在本實施例中，分析處理模塊712作為風力發(fā)電機組的全狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析處理中心，承擔了對所采集數(shù)據(jù)的存儲、處理和故障分析相關的所有工作過程；分析處理模塊712與數(shù)據(jù)采集模塊711之間的通信，使得工作人員能夠在遠程實現(xiàn)對風力發(fā)電機組的核心部件運行狀態(tài)的全面在線掌握，并通過分析處理模塊712的分析處理過程，對風力發(fā)電機組的核心部件的運行情況施行綜合診斷，在大幅減輕人工操作負擔的基礎上，極大地提高對風力發(fā)電機組故障診斷與預測的準確性，為實現(xiàn)狀態(tài)檢修決策提供堅實的數(shù)據(jù)基礎。
[0095]依據(jù)上文所述，在優(yōu)選的實施例中，風力發(fā)電機組的全狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)700的監(jiān)測處理模塊710的監(jiān)測對象包括:葉片、主軸、齒輪箱、齒輪箱中的潤滑油、發(fā)電機和塔筒，在此，僅以監(jiān)測處理模塊710監(jiān)測葉片、齒輪中的潤滑油以及塔筒的過程為代表進行重點說明。
[0096]監(jiān)測處理模塊710對風力發(fā)電機組的葉片的監(jiān)測過程是:數(shù)據(jù)采集模塊711采集各葉片的噪音信號并發(fā)送至分析處理模塊712，分析處理模塊712對各葉片的噪音信號進行時域和頻域的轉換，獲得各葉片的噪音信號的頻域特征；分析處理模塊712再根據(jù)各葉片的噪音信號的頻域特征判斷是否存在發(fā)生故障的葉片。其中，分析處理模塊712根據(jù)各葉片的噪音信號的頻域特征判斷是否存在發(fā)生故障的葉片包括以下三種方式:分析不同葉片的噪音信號的頻域特征之間的差異，對于每個葉片，如果該葉片與其他各葉片的當前噪音信號的頻域特征之間的差異均出現(xiàn)異常，則確定該葉片發(fā)生故障；如果一個葉片的噪音信號的頻域范圍達到嘯叫頻率范圍，則確定該葉片發(fā)生故障；對于每個葉片，比較該葉片的當前噪音信號的頻域特征與當前轉速下標準噪音信號的頻域特征，如果存在異常，則確定該葉片發(fā)生故障。
[0097]監(jiān)測處理模塊710對風力發(fā)電機組的齒輪箱中的潤滑油的監(jiān)測過程是:數(shù)據(jù)采集模塊711采集齒輪箱中的潤滑油的粘度、溫度、密度、水分、顆粒數(shù)和顆粒度中的一個或多個，分析處理模塊712對齒輪箱中的潤滑油的粘度、溫度、密度、水分、顆粒數(shù)和顆粒度進行分析，如果其中的一個或多個偏離正常范圍，則確定齒輪箱中的潤滑油的質(zhì)量存在問題。
[0098]監(jiān)測處理模塊710對風力發(fā)電機組的塔筒的監(jiān)測過程是:一方面，數(shù)據(jù)采集模塊711采集塔筒的振動信號，分析處理模塊712對塔筒的振動信號進行時域和頻域的轉換，獲得振動信號的時域特征和頻域特征，分析處理模塊712對振動信號的時域特征和頻域特征進行分析，如果其幅值和頻率超出正常范圍，則確定塔筒發(fā)生非正?；蝿?。另一方面，數(shù)據(jù)采集模塊711用于采集塔筒的傾角，分析處理模塊712對塔筒的傾角進行分析，如果其超出正常范圍，則確定塔筒所處的地基發(fā)生非正常沉降。
[0099]在上述風力發(fā)電機組的全狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)700中的分析處理模塊712在接收、存儲數(shù)據(jù)采集模塊711采集到的數(shù)據(jù)后，再對數(shù)據(jù)進行分析處理，再通知報警處理模塊720進行報警，整個過程中各階段數(shù)據(jù)均存儲在分析處理模塊712中，使得分析處理模塊712可以響應于工作人員的需求向其展示各階段的結果。圖8示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的展示風力發(fā)電機組的全狀態(tài)監(jiān)控結果的界面，本實施例對風電場中的多個風力發(fā)電機組均施行全狀態(tài)監(jiān)控，響應于工作人員查看某一個風力發(fā)電機組(圖中所示為“機組編號:2”)的全狀態(tài)監(jiān)測結果的需求，向其展示如圖8所示的界面，該界面示出了風力發(fā)電機組的結構圖，并在該結構圖中標識出各監(jiān)測部件，該界面在左側列表中展示了各監(jiān)測部件的選擇按鈕，該界面下方還展示了各部件的基本工作狀態(tài)(圖中所示包括“恢復正常”或“峰值超過預警線”)，以便工作人員初步了解各部件的工作狀態(tài)。響應于工作人