[发明专利]一种风力发电机组状态监测及故障诊断系统

说明书

技术领域

本发明属于测量领域，尤其涉及一种用于风力发电机组运行状态的检测及故障诊断装置。

背景技术

为了减少对频临耗尽的煤和石油等传统矿物能源的依赖，同时也为了减缓矿物能源使用对全球环境的严重污染，以风能作动力的风力发电机为载体的绿色能源正逐渐成为能源大家庭中的重要成员之一。

但是，随着风力发电设备开始大量开发、使用，随之而来的则是风力发电机组的故障多发，维护修理和故障诊断等问题引起人们的日益关注。

在实际应用中，通过监测风力发电机组的关键运行数据，及时诊断风力发电机组的故障，避免恶性事故的发生，降低运行维护成本，提高风电场的运行经济性，是十分必要和迫切需要的。

风力发电机组的故障主要分为机械故障和电气故障，而目前风力发电机组的监测诊断主要是针对电气故障，目的是保护在机械能够运转的情况下正常发电，而机械故障的故障诊断处于长期缺乏的状态。因此，机械的突发性故障已经成为风力发电机停机和事故的主要原因。

公告日2010年2月10日，公告号CN 201402209Y的中国专利中公开了一种“一种风力发电机组的智能化故障监测诊断系统”，它包括机载数据采集与分析系统(A)、风场级故障诊断和状态监测系统(B)、企业级故障诊断和状态监测系统(C)及检测设备研制厂家远程技术支持系统(D)，所述的机载数据采集与分析系统(A)通过有线或无线传输与风场级故障诊断和状态监测系统(B)建立信息互联反馈联系，同时又通过与风场级故障诊断和状态监测系统(B)配套的有线或无线传输网络分别与企业级故障诊断和状态监测系统(C)及检测设备研制厂家远程技术支持系统(D)建立信息互联反馈联系，并且所述的检测设备研制厂家远程技术支持系统(D)本身与企业级故障诊断和状态监测系统(C)之间也建有直接的信息互联反馈联系。

可见，上述技术方案还是基于传统的旋转机械诊断监测和故障诊断系统，由于以振动监测为主，针对每组风力发电机组通常需要安装几十个振动传感器(包括位移传感器和加速度传感器)以及数据采集装置，对于结构紧凑的风电机组而言，安装复杂，成本昂贵，难易大规模地推广应用，且整个系统过于繁复，中间环节过多，影响实际使用效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种风力发电机组状态监测及故障诊断系统，其以现有风力发电机组的监测手段为基础，集成风力机控制系统的其他信息，可大大降低传感器的安装数量，充分利用现有风电系统中的大量监测和过程信息，构成故障特征提取的新途径，提高了故障判断的准确率，可有效降低故障诊断系统的运行/维护/使用成本。

本发明的技术方案是：提供一种风力发电机组状态监测及故障诊断系统，其特征是：在发电机组上设置设备识别单元；设置一便携式巡检点检模块、一服务器和一网络通讯模块；所述的便携式巡检点检模块至少包括设备运行参数采集单元、设备识别信息采集单元和第一网络通讯单元；所述的服务器至少包括第二网络通讯单元和监测及故障诊断系统软件；所述的网络通讯模块通过第一、第二网络通讯单元在便携式巡检点检模块和服务器之间建立数据通讯通道；所述的便携式巡检点检模块在设备现场采集发电机组的设备运行参数信息和设备识别信息，存储在巡检点检模块中的存储单元，经过网络通讯模块传送到服务器，提供各风力发电机组的数据采集信息，安装在服务器中的监测及故障诊断系统软件根据所采集到的数据信息，按照预储存的判定条件，监测各风力发电机组的运行状态，若采集的风力发电机组运行数据超出预储存的判定条件，监测及故障诊断系统软件输出故障报警信息。

其中，所述的设备识别单元包括条形码识别牌或信息钮，所述的设备识别信息采集单元包括条形码读器或信息钮读取器。

所述的设备运行参数采集单元包括机械振动检测装置和/或温度检测装置。

所述的机械振动检测装置为加速度传感器检测仪；所述的温度检测装置为非接触式温度检测仪。

所述的网络通讯模块、第一和第二网络通讯单元包括无线或有线网络通讯模块。

所述的无线网络通讯模块为GPRS/CDMA模块；所述的有线网络通讯模块为广域网或局域网数据通讯模块。

所述的便携式巡检点检模块设置有检测数据直接传输接口单元和外部存储器接口单元。

与现有技术比较，本发明的优点是：

1.以现有风力发电机组的监测手段为基础，采用便携式测量装置测量/读取发电机组的运行参数，辅以机组识别信息，集成风力机控制系统的其他信息，充分利用现有风电系统中的大量监测和过程信息，可大大降低监测传感器的安装数量；