風力發電機組振動波形采集系統及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及風力發電機組振動波形采集技術領域，特別是涉及一種風力發電機組振動波形采集系統及方法。
【背景技術】
[0002]目前關于風力發電機組監測技術的發明有很多，綜合其思路，有如下幾種:
[0003]①利用粗糙集的數據挖掘方法實現的風力發電機組監測技術。如已經申請的專利《風力發電機振動監測的方法和系統》，該發明基于大量的歷史數據，通過基于粗糙集的數據挖掘方法，建立振動特征值范圍規則庫，其次，根據該規則庫中提取的規則，由風力發電機的實時運行數據預測振動特征值范圍，并計算振動特征值的閾值，最后，比較風力發電機運行特征的實時數據和上述振動特征值閾值，做出故障報警判斷。
[0004]②利用位置測量系統實現的風力發電機組監測技術。如已申請的專利《風力發電機狀態監測方法》，該發明利用位置信息，預先生成風力發電機的傳動鏈的正常運行的參考曲線；實測位置信息，生成狀態監測曲線；將所述狀態監測曲線與預先生成的參考曲線進行比較，確定風力發電機的當前狀態。通過本發明的監測方法，能夠實現少量甚至不需要硬件投資，同時不需要AD模塊，達到高信噪比的監測；并且大大降低計算量，使得監測系統更易于整合入主控制系統。
[0005]③利用閾值控制和數據融合方法實現的風力發電機組監測技術，即通過短信控制家庭中的電器，如已申請的專利《風力發電機組健康狀態在線監測裝置及其監測方法》，該發明監測裝置包括信號采集模塊、信號預處理模塊、數據融合模塊和健康狀態信息輸出模塊。首先采集風電機組各部件信號，對采集到的信號進行預處理，以及對相關數據進行數據融合處理，提取數據征兆信息；在推理機作用下，將數據信息與專家庫中的數據信息匹配，做出健康狀態診斷決策，提供給用戶；根據所述的報警信息或健康狀態診斷決策信息做出相應的動作。
[0006]以上三類解決方案，各自存在一些不足:第①種方法，利用粗糙集的數據挖掘方法，通過歷史數據，建立的振動特征值范圍規則庫，需要極大量的數據作為基礎，否則不能保證對風電機組準確的檢測判斷；容易造成誤報警；第②種方法利用位置測量系統實現的，實測位置信息，生成狀態監測曲線，將實測曲線與預先生成的參考曲線進行比較，這種方法雖然工作量小，設備便宜，但是計算錯誤的可能性較高；第③思路利用閾值控制和數據融合方法，采用多種傳感器采集風力發電機組健康狀態信息，提前判斷可能發生故障的部件，但是這種方法下數據監測可能存在不準確因素。
[0007]綜合以上的三種方法，第一種需要在有極大數據的前提下才能夠保證一定的檢測準確度，第二種和第三種方法，都存在數據對比可能存在的不準確性。
【發明內容】
[0008]為克服上述現有技術存在的不足，本發明之目的在于提供一種風力發電機組振動波形采集系統及方法，其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，實現風力發電機組振動波形的無線采集。
[0009]為達上述及其它目的，本發明提出一種風力發電機組振動波形采集系統，包括:
[0010]振動傳感器模塊，在風力發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字化，將數字化后的信號傳送至PLC模塊；
[0011]PLC模塊，對獲得的數字化信號進行邏輯控制處理，并將處理結果傳送至無線傳送模塊；
[0012]無線傳送模塊，將該PLC模塊的處理結果通過無線網絡傳輸至過程控制站。
[0013]進一步地，所述振動傳感器模塊安裝在該風力發電機的葉片根部。
[0014]進一步地，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電機各葉片的根部，各振動傳感器根據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字化，并將數字化后的信好傳送至所述PCL模塊。
[0015]進一步地，所述振動傳感器根據葉片的運行情況變送輸出4-20毫安模擬信號。
[0016]進一步地，所述PLC模塊安裝于機艙中。
[0017]進一步地，所述無線傳送模塊為GSM收發模塊。
[0018]為達到上述目的，本發明還提供一種風力發電機組振動波形采集方法，包括如下步驟:
[0019]步驟一，利用設置于風力發電機不同位置的振動傳感器根據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字化后傳送至PLC模塊；
[0020]步驟二，PLC模塊對獲得的數字信號進行邏輯控制處理，并將處理結果傳送至無線傳送模塊；
[0021]步驟三，該無線傳送模塊將PLC模塊的處理結果通過無線網絡傳輸至過程控制站。
[0022]進一步地，各振動傳感器設置于風力發電機各葉片的根部。
[0023]進一步地，所述PLC模塊安裝于機艙中。
[0024]進一步地，各振動傳感器根據葉片的運行情況變送輸出4-20毫安模擬信號。
[0025]與現有技術相比，本發明一種風力發電機組振動波形采集系統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，實現了風力發電機組振動波形的無線采集。
【附圖說明】
[0026]圖1為本發明一種風力發電機組振動波形采集系統的系統架構圖；
[0027]圖2為本發明較佳實施例中振動傳感器模塊10的細部結構圖；
[0028]圖3為本發明較佳實施例中風電機組各模塊的設置示意圖；
[0029]圖4為本發明一種風力發電機組振動波形采集方法的步驟流程圖。
【具體實施方式】
[0030]以下通過特定的具體實例并結合【附圖說明】本發明的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭示的內容輕易地了解本發明的其它優點與功效。本發明亦可通過其它不同的具體實例加以施行或應用，本說明書中的各項細節亦可基于不同觀點與應用，在不背離本發明的精神下進行各種修飾與變更。
[0031]圖1為本發明一種風力發電機組振動波形采集系統的系統架構圖。如圖1所示，本發明一種風力發電機組振動波形采集系統，包括:振動傳感器模塊10、PLC模塊20以及無線傳送模塊30。
[0032]其中，振動傳感器模塊10在風電機中不同位置(在本發明較佳實施例中為每個葉片根部)安裝獨立的振動傳感器，振動